太阳热潮的下一阶段已经在进行中

“每隔五天，太阳为地球提供的能量与所有已探明的石油，煤炭和天然气的供应量一样，”奇点中心报告了太阳能的潜在能量。“如果人类只能捕获地球上六千分之一的可用太阳能，那么我们就能满足我们100％的能源需求。”

利用最丰富的清洁能源之一-阳光的尝试是一项长期而艰苦的努力，可追溯到工业革命，当时法国科学家亚历山大·埃德蒙·贝克勒勒拉尔（Alexandre Edmond Becquerellar）首次发现太阳能电池具有通过1839年的光伏效应将阳光转化为电能。尽管我们花了很长时间才拥有制造商用太阳能电池的技术，但在美国，太阳能发电已获得政府近50年的支持。那么，为什么没有太阳能（清洁，可再生和过剩）占据我们的能源格局呢？

长期以来，太阳能太昂贵了-它只能与廉价的成本和相对容易的化石燃料竞争，化石燃料已经围绕这一基础建立了整个能源行业，但可以忽略的例外。但是现在，太阳能比以往任何时候都便宜，今年每瓦太阳能的平均价格仅为3美元。实际上，在世界上大多数国家，太阳能（和风能）现在比煤炭便宜。真正的好消息是它们将继续变得更便宜。

这在很大程度上要归功于我们正处于太阳能技术革命之中。“今天，” Singularity Hub报道，“我们在太阳能电池板效率和扩大表面积覆盖范围的新颖方法方面正取得巨大进步。”

在这一运动的最前沿是一家名为Heliogen的初创公司，该公司得到了清洁能源爱好者，技术专家的支持，而幸运的是，亿万富翁比尔·盖茨（Bill Gates）通过实施人工智能将太阳能效率提高到新的高度。《国际商业时报》报道：“ Heliogen已创建了一种将太阳能集中在高达1832华氏度（1000摄氏度）的温度下的系统，并取代化石燃料在工业任务（例如生产水泥和钢铁）中的使用。”这是通过使用基于AI的计算机系统实现的，该系统能够“对准一组将单个目标反射太阳能的大镜子。该系统的准确性不仅使它能够产生大量的太阳能，而且甚至可以控制输出以使其与燃烧化石燃料所产生的即时功率提升相当。”

这种令人难以置信的集中度和效率与当前的太阳能趋势相吻合，这是如何解决该行业最大的障碍之一：土地面积的使用。“传统上，太阳能发电厂已经部署在视力不佳的农田上，或者是自供电房屋和商业物业的屋顶上。然而批评者指出，土地使用是广泛采用太阳能的最大障碍。” Singularity Hub写道。“但是，在接下来的十年中，太阳能电池板将几乎遍布城市和半城市地区，安装在我们的基础设施，透明的表面甚至可能是过境船只中。”

由比尔·盖茨（Bill Gates）支持的Heliogen模型仍处于开发的早期阶段，开创性的AI技术在投放市场之前还有很长的路要走，但这并不是当前正在进行的唯一的太阳能革命。实际上，随着科学家和投资者对减少碳排放并通过太阳能等替代能源来抵消对化石燃料的依赖的迫切需求，该行业绝对充满了创新。

就在本月，麻省理工学院的一个科学家团队宣布，他们已经为高级太阳能电池开发了一种新的保护涂层，这可能会产生巨大的影响。虽然防护覆盖物可能不是最性感的技术创新，但它却是极为重要的一项，它使我们现有的太阳能技术更加高效，更具弹性。正如Phys.org报道的那样：“麻省理工学院的研究人员对透明的导电涂层材料进行了改进，使其电导率提高了十倍。当结合到一种高效太阳能电池中时，该材料提高了电池的效率和稳定性。

由于目前在太阳能领域用于涂覆太阳能电池的材料存在许多缺点，因此这是特别重要的突破。“当今最广泛用于这种目的的材料被称为ITO，用于铟钛氧化物，但是该材料非常脆，经过一段时间使用后会破裂。”麻省理工学院开发的新型改进涂层是一种称为PEDOT的高性能，柔性有机聚合物，该涂层“通过称为化学氧化气相沉积（oCVD）的方法沉积在只有几纳米厚的超薄层中”。这一过程形成了一层，其中形成聚合物的微小晶体的结构都完美地水平排列，从而使材料具有很高的导电性。

即使太阳能领域正在取得令人难以置信的进步，但仍有很大的改进空间。正如Singularity Hub报道的那样，“虽然目前的常规太阳能电池板的效率仍徘徊在16-18％左右，但传统的硅太阳能电池板仅达到其理论效率潜​​力的一半。现在，新材料科学的突破正在使这一理论限制加倍，有望实现廉价，高效和丰富的太阳能。”

太阳能发电效率和便利性的每一次进步都对现实世界产生了重大影响，使我们更加接近实现《巴黎气候协定》设定的减排目标的能力。为了避免气候灾难性气候变化的临界点，世界上大多数已知的化石燃料储量将不得不留在地下。这意味着迫切需要建立一个能够与石油和天然气进行经济和后勤竞争的清洁能源部门。然而，正如OilPrice在今年早些时候报道的那样，“清洁能源注定没有更多的研发支出”，而投资却是“清洁能源技术的第一瓶颈”。在我们和太阳能世界之间唯一存在的问题是比尔·盖茨，或者更多的民间，政治和私营部门支持。