Zeme var pārtvert milzīgu saules enerģijas daudzumu, kas pārsniedz 173,000 TW (1TW=10^12W), kas ir ļoti milzīgs skaitlis. Tā ir 10 000 reižu vairāk nekā kopējā enerģija, ko izmanto visi cilvēki uz Zemes, taču šīs enerģijas nevar pilnībā izmantot. Mēs varam izskaidrot, kāpēc cilvēki nevar pilnībā izmantot saules enerģiju, pamatojoties uz saules paneļu enerģijas ražošanas principu.
Saules paneļi sastāv no sakārtotām un kombinētām saules baterijām. Visizplatītākās saules baterijas ir izgatavotas no silīcija, kas ir sava veida pusvadītājs un kam ir ārkārtīgi bagātīgas rezerves uz zemes. Kristāliskais silīcijs saules baterijā atrodas starp augšējo un apakšējo vadītāju slāni, un katrs silīcija atoms ir savienots ar blakus esošajiem atomiem caur četrām ķīmiskajām saitēm, tāpēc elektroni ir saistīti un nepārvietosies, lai radītu strāvu.
Silīcija saules baterijai ir divi dažādu silīcija elementu slāņi (N tipa silīcijs un P tipa silīcijs). N-veida silīcijā ir elektronu pārpalikums, un P-tipa silīcijā ir papildu pozīcija elektronu caurumu uzglabāšanai. Abu veidu silīcija savienojums kļūst par PN savienojumu, un elektroni var iziet cauri PN savienojumam, radot pozitīvu lādiņu vienā pusē un negatīvu lādiņu otrā pusē.
Gaismu var saprast kā daļiņu plūsmu, kas izstaro no saules, un šīs daļiņas ir fotoni. Kad fotoni saskaras ar pietiekami daudz enerģijas saules baterijām, tie piesitīs ķīmiskajām saitēm, lai atbrīvotu elektronus, atstājot caurumu. Pozitīvi lādētie caurumi un negatīvi lādētie elektroni var brīvi kustēties, un elektroni tiek vilkti uz N pusi, bet caurumi tiek vilkti uz P pusi. Šos kustīgos elektronus savāc mazās metāla zondes uz akumulatora loksnes un plūst uz ārējo ķēdi, kur tie veic elektrisko darbu, pirms atgriežas uz vadošās alumīnija loksnes aizmugurē.
Katra saules baterija var izvadīt tikai aptuveni 0,5 W, un šobrīd vairāk enerģijas var iegūt, savienojot šūnas virknē, lai izveidotu moduli. Parasti tam ir vajadzīgi vairāki710W saules modulislai piegādātu strāvu visai mājai. Elektroni ir vienīgās kustīgās daļas saules baterijās, un galu galā tās visas atgriezīsies pie sava avota. Visā procesā nav nodiluma un patēriņa, tāpēc saules paneļus parasti var izmantot gadu desmitiem.
Tātad, kāpēc mēs nevaram pilnībā paļauties uz saules enerģiju? Ir politiski faktori, un daži uzņēmēji vēlas saglabāt pašreizējo energoapgādes statusu. Šeit mēs galvenokārt koncentrējamies uz fiziskajām un loģiskajām grūtībām. Pirmkārt, saules enerģija nav vienmērīgi sadalīta. Dažās vietās ir daudz saules, savukārt citviet līst visu gadu, un lielāko daļu saules enerģijas bloķē mākoņi. Otrkārt, saules enerģija ir pieejama naktī, un dažas daļas gandrīz nav. Tāpēc, lai pilnībā paļautos uz saules enerģijas ražošanu, ir nepieciešama ļoti efektīva tehnoloģija, lai transportētu elektroenerģiju no saulainām vietām uz mākoņainām vietām. Tam nepieciešama arī efektīva elektroenerģijas uzglabāšanas metode, un milzīgs izaicinājums ir arī enerģijas uzglabāšanas akumulatoru efektivitātes uzlabošana.
Izmantojot moduļa efektivitāti, daži fotoni tiks atspoguļoti, un daži elektroni pirms ieiešanas cilpā iekritīs atpakaļ caurumā. Tādā veidā fotonu enerģija netiek izmantota. Pašlaik visefektīvākās saules baterijas var pārvērst tikai 46% saules gaismas elektroenerģijā, un vairuma komerciālo saules enerģijas ražošanas sistēmu elektroenerģijas ražošanas efektivitāte ir 15%-20%. Jingsun saules paneļu elektroenerģijas ražošanas efektivitāte pārsniedz 20%.
Lai gan ir daudz ierobežojumu, ir iespējams izmantot mūsdienu saules enerģijas tehnoloģiju, lai darbinātu visu zemi. Mums ir nepieciešami līdzekļi, lai izveidotu infrastruktūru lielā atklātā vietā. Tiek lēsts, ka tas aizņems simtiem tūkstošu kvadrātjūdžu, kas šķiet liels, taču Sahāras tuksnesis aizņem 3 miljonus kvadrātjūdžu lielu platību. Tajā pašā laikā, nepārtraukti attīstoties tehnoloģijām, saules enerģijas ražošanas efektivitāte nepārtraukti uzlabojas, un cena kļūst arvien lētāka, un tam ir zināma konkurētspēja ar elektrotīklu. Izgudrojumi, piemēram, saules peldošās salas, var mainīt status quo.
Pašlaik pasaulē ir vairāk nekā 1 miljards cilvēku, kuri nevar izmantot stabilu barošanas avotu, īpaši dažās jaunattīstības valstīs. Viņiem ir daudz saules gaismas, un saules enerģija ir drošāka un lētāka, lai ražotu elektroenerģiju, kas pieder pie zaļās enerģijas un ir pārāka par neatjaunojamo enerģiju, piemēram, oglēm un naftu. Jingsun saules enerģija ir apņēmusies veicināt globālo zaļo jauno enerģiju un cenšas realizēt globālu vienotu zaļās jaunās enerģijas izmantošanu cilvēcei.