Несмотря на то, что рынок фотоэлементов существенно вырос с середины 2000-х гг., их совокупная установленная мощность по-прежнему гораздо меньше совокупной установленной мощности ветрогенераторов. Однако ни на что иное в индустрии возобновляемых источников энергии не возлагаются такие большие надежды, как на возможность непосредственного использования энергии солнца, особенно на фотоэлементы. И не случайно — это позволяет не ждать сотни миллионов лет, за которые органические вещества превращаются в ископаемое топливо. Многие уверены, что солнечная энергия, как выразился министр энергетики США Эрнест Мониц, в конечном итоге станет «самым высоким шестом палатки», основным источником электроэнергии. Но когда? И трансформируют ли фундаментальным образом фотоэлектрические преобразователи нашу электроэнергетическую систему? Превратится ли сеть электростанций и линий электропередачи в систему, где каждый дом и административное здание будет мини-электростанцией, вырабатывающей электричество без угля, природного газа, атомной энергии и даже энергии ветра? Или же распространение получат электростанции нового типа, где электроэнергия производится при помощи солнечных батарей?[595]

Каким бы ни был путь, одним из препятствий являются масштабы. Чтобы солнечная энергетика стала масштабной, т. е. чтобы солнечная электроэнергия появилась в электросетях большинства домов в мире, необходимо существенно снизить стоимость. А это требует инноваций. Стоимость солнечных батарей с 2006 г. существенно снизилась, но стоимость солнечной электроэнергии во многих странах пока еще выше, чем стоимость электроэнергии из традиционных источников. Массовое производство пока еще не снизило стоимость до уровня, который делает возможными реальные масштабы. И к тому же к стоимости солнечных батарей нужно добавлять стоимость их установки.

Фотоэлементы конкурентоспособны там, где отсутствует инфраструктура передачи электроэнергии, или же там, где высоки цены на электроэнергию и имеются значительные солнечные ресурсы. В противном случае они нуждаются в поддержке со стороны государства и дотациях. Вся индустрия сосредоточена на одной цели — дальнейшее снижение стоимости.

ТЩАТЕЛЬНОЕ ИССЛЕДОВАНИЕ

Ученые и инженеры наблюдали фотоэлектрический эффект, т. е. появление электрического заряда под действием света при определенных условиях, задолго до того, как Эйнштейн написал свою знаменитую работу, но они не могли объяснить его. Ряд ученых и инженеров, работая с таким химическим элементом, как селен, получали электрический ток при воздействии солнечного света и даже света свечи. Вернер Сименс, основатель компании Siemens, заявил, что «прямое преобразование энергии света в электрическую энергию является совершенно новым физическим явлением», которое требует «тщательного исследования». Объяснить, почему это происходит, смог только Эйнштейн[596]. Свет, писал он в своей работе, посвященной фотоэлектрическому эффекту, состоит из крошечных частиц, квантов (или фотонов), которые перемещаются со скоростью 300 000 км в секунду и являются неделимыми.