Un veicolo solare è un veicolo elettrico alimentato completamente o significativamente dall’energia solare diretta. Di solito, le celle fotovoltaiche (PV) contenute nei pannelli solari convertono l’energia solare direttamente in energia elettrica. Il termine “veicolo solare” di solito implica che l’energia solare viene utilizzata per alimentare tutto o parte della propulsione di un veicolo. L’energia solare può anche essere utilizzata per fornire energia per comunicazioni o controlli o altre funzioni ausiliarie.

I veicoli solari non sono attualmente venduti come dispositivi di trasporto giornalieri, ma sono principalmente veicoli dimostrativi ed esercizi di ingegneria, spesso sponsorizzati da agenzie governative. Tuttavia, i veicoli ad energia solare indirettamente sono diffusi e le barche solari sono disponibili commercialmente.

Terra

Auto solari
Le auto solari dipendono dalle celle fotovoltaiche per convertire la luce solare in energia elettrica per azionare i motori elettrici. A differenza dell’energia termica solare che converte l’energia solare in calore, le celle fotovoltaiche convertono direttamente la luce solare in elettricità.

Il design di un’auto solare è severamente limitato dalla quantità di energia immessa nell’auto. Le auto solari sono costruite per gare di auto solari e anche per uso pubblico Elenco di prototipi di automobili ad energia solare. Anche le migliori celle solari possono raccogliere energia e energia limitate solo nell’area della superficie di una macchina. Questo limita le auto solari ai corpi compositi ultraleggeri per risparmiare peso. Le auto solari sono prive delle caratteristiche di sicurezza e convenienza dei veicoli convenzionali. La prima auto familiare solare è stata costruita nel 2013 da studenti nei Paesi Bassi. Questo veicolo è capace di 550 miglia con una sola carica durante la luce del sole. Pesa 850 sterline e ha un generatore solare da 1,5 kW. I veicoli solari devono essere leggeri ed efficienti. I veicoli da 3.000 sterline o anche 2.000 libbre sono meno pratici. Stella Lux, il predecessore di Stella, ha battuto un record con una gamma di ricarica singola di 932 miglia. Gli olandesi stanno cercando di commercializzare questa tecnologia. Durante la regata, Stella Lux è in grado di percorrere 700 miglia durante il giorno. A 45 mph Stella Lux ha una gamma infinita. Questo è di nuovo dovuto all’elevata efficienza, incluso un coefficiente di resistenza di .16. La famiglia media che non guida mai più di 200 miglia al giorno non avrebbe mai bisogno di caricare dalla rete elettrica. Si collegavano solo se volevano restituire energia alla rete. Le auto solari sono spesso dotate di manometri e / o telemetria wireless, per monitorare attentamente il consumo di energia dell’auto, l’acquisizione di energia solare e altri parametri. La telemetria wireless è in genere preferita in quanto consente al conducente di concentrarsi sulla guida, che può essere pericoloso in una vettura così piccola e leggera. Il sistema Solar Electric Vehicle è stato progettato e progettato come un sistema di accessori integrato facile da installare (da 2 a 3 ore) con un modulo solare modellato personalizzato, un pacco batteria supplementare e un comprovato sistema di controllo della carica.

In alternativa, un veicolo elettrico alimentato a batteria può utilizzare un generatore solare per ricaricarsi; la matrice può essere collegata alla rete di distribuzione elettrica generale.

Autobus solari
Gli autobus solari sono azionati dall’energia solare, in tutto o in parte, raccolti da installazioni fisse di pannelli solari. Il bus Tindo è un autobus solare al 100% che opera come servizio di trasporto pubblico gratuito ad Adelaide City come iniziativa del Consiglio comunale. I servizi di autobus che utilizzano autobus elettrici parzialmente alimentati da pannelli solari installati sul tetto dell’autobus, destinati a ridurre il consumo di energia e a prolungare il ciclo di vita della batteria ricaricabile del bus elettrico, sono stati messi in atto in Cina.

I bus solari devono essere distinti dagli autobus convenzionali in cui le funzioni elettriche del bus, come l’illuminazione, il riscaldamento o l’aria condizionata, ma non la propulsione stessa, sono alimentate dall’energia solare. Tali sistemi sono più diffusi in quanto consentono alle società di autobus di rispettare specifiche normative, ad esempio le leggi anti-folle in vigore in diversi stati degli Stati Uniti, e possono essere adattate alle batterie dei veicoli esistenti senza cambiare il motore convenzionale.

Veicoli a binario unico
Le prime “macchine” solari erano in realtà tricicli o Quadracycles costruiti con la tecnologia della bicicletta. Questi erano chiamati Solarmobiles alla prima gara solare, il Tour de Sol in Svizzera nel 1985. Con 72 partecipanti, la metà usava l’energia solare esclusivamente mentre l’altra metà utilizzava ibridi alimentati da energia solare. Sono state costruite poche vere biciclette solari, con un grande tetto solare, un piccolo pannello posteriore o un rimorchio con un pannello solare. Successivamente sono state realizzate biciclette solari più pratiche con pannelli pieghevoli da installare solo durante il parcheggio. Anche in seguito i pannelli sono stati lasciati a casa, alimentati nella rete elettrica e le biciclette caricate dalla rete elettrica. Oggi sono disponibili biciclette elettriche altamente sviluppate che consumano così poca energia che costa poco acquistare la quantità equivalente di energia solare. Il “solare” si è evoluto da hardware reale a un sistema di contabilità indiretta. Lo stesso sistema funziona anche per le motociclette elettriche, che furono anche sviluppate per il Tour de Sol.

applicazioni
La Venturi Astrolab nel 2006 è stata la prima auto ibrida elettrosolare commerciale al mondo e doveva essere rilasciata a gennaio 2008.

Nel maggio 2007 una partnership di società canadesi guidate da Hymotion ha modificato una Toyota Prius per utilizzare le celle solari per generare fino a 240 watt di energia elettrica in pieno sole. Questo è stato segnalato come permettendo una gamma extra fino a 15 km in un giorno di sole estivo mentre si utilizzano solo i motori elettrici.

Un inventore del Michigan, USA, nel 2005 costruì uno scooter elettrico con omologazione stradale, con licenza, assicurato, con carica solare. Aveva una velocità massima controllata a poco più di 30 miglia orarie, e utilizzava pannelli solari pieghevoli per caricare le batterie mentre parcheggiato.

Potenza ausiliaria
I moduli fotovoltaici sono utilizzati commercialmente come unità di alimentazione ausiliaria sulle autovetture per ventilare l’auto, riducendo la temperatura dell’abitacolo mentre è parcheggiata al sole. Veicoli come il Prius 2010, Aptera 2, Audi A8 e Mazda 929 hanno avuto opzioni di tetto apribile solare per scopi di ventilazione.

L’area dei moduli fotovoltaici necessari per alimentare un’automobile con un design convenzionale è troppo grande per essere portata a bordo. Un prototipo di auto e rimorchio è stato costruito Solar Taxi. Secondo il sito web, è in grado di percorrere 100 km / giorno utilizzando 6m2 di celle al silicio cristallino standard. L’elettricità è immagazzinata usando una batteria al nichel / sale. Un sistema fisso come un pannello solare sul tetto, tuttavia, può essere utilizzato per caricare veicoli elettrici convenzionali.

È anche possibile utilizzare i pannelli solari per estendere la gamma di un’auto ibrida o elettrica, come incorporato nel Fisker Karma, disponibile come opzione sulla Volt di Chevy, sul cofano e sul tetto delle modifiche “Destiny 2000” di Pontiac Fieros, Italdesign Quaranta, Free Solar EV Solar Bug e numerosi altri veicoli elettrici, sia concept che produzione. Nel maggio 2007 una partnership di società canadesi guidate da Hymotion ha aggiunto celle fotovoltaiche a una Toyota Prius per estendere la gamma. SEV rivendica 20 miglia al giorno dal loro modulo combinato da 215 W montato sul tetto dell’auto e una batteria aggiuntiva da 3 kWh.

Il 9 giugno 2008, i presidenti tedesco e francese hanno annunciato un piano per offrire un credito di 6-8g / km di emissioni di CO2 per le automobili dotate di tecnologie “non ancora prese in considerazione durante il ciclo di misurazione standard delle emissioni di un’automobile”. Ciò ha fatto sorgere la speculazione che i pannelli fotovoltaici potrebbero essere ampiamente adottati sulle automobili nel prossimo futuro

È anche tecnicamente possibile utilizzare la tecnologia fotovoltaica, (in particolare la tecnologia termofotovoltaica (TPV)) per fornire energia motrice per un’automobile. Il combustibile viene utilizzato per riscaldare un emettitore. La radiazione infrarossa generata viene convertita in elettricità da una cella FV a bassa banda (ad esempio GaSb). È stato persino realizzato un prototipo di auto ibrida TPV. “Viking 29” è stata la prima automobile al mondo con motore termofotovoltaico (TPV), progettata e costruita dal Vehicle Research Institute (VRI) presso la Western Washington University. L’efficienza dovrebbe essere aumentata e il costo diminuito per rendere TPV competitivo con le celle a combustibile o i motori a combustione interna.

Transito personale rapido
Diversi concetti di trasporto rapido personale (PRT) incorporano pannelli fotovoltaici.

Rotaia
La ferrovia presenta una bassa resistenza al rotolamento che sarebbe vantaggiosa per tragitti e soste programmate. I pannelli fotovoltaici sono stati testati come APU sul materiale rotabile italiano nell’ambito del progetto UE.PVTRAIN. L’alimentazione diretta a una griglia DC evita perdite attraverso la conversione da CC a CA. Le reti DC si trovano solo nel trasporto elettrico: ferrovie, tram e filobus. Si è stimato che la conversione della corrente continua da pannelli fotovoltaici a corrente alternata (CA) in rete causi la perdita di circa il 3% dell’elettricità.

PVTrain ha concluso che il maggiore interesse per il fotovoltaico nel trasporto ferroviario riguardava i carri merci dove l’energia elettrica a bordo consentiva nuove funzionalità:

GPS o altri dispositivi di posizionamento, in modo da migliorarne l’utilizzo nella gestione della flotta e nell’efficienza.
Serrature elettriche, un monitor video e un sistema di telecontrollo per auto con porte scorrevoli, in modo da ridurre il rischio di rapina per beni di valore.
Freni ABS, che aumenterebbero la velocità massima delle autovetture a 160 km / h, migliorando la produttività.

La linea Kismaros – Királyrét a scartamento ridotto vicino a Budapest ha costruito un vagone ad energia solare chiamato “Vili”. Con una velocità massima di 25 km / h, “Vili” è azionato da due motori da 7 kW in grado di generare frenate rigenerative e alimentati da 9,9 m2 di pannelli fotovoltaici. L’elettricità è immagazzinata in batterie a bordo. Oltre ai pannelli solari di bordo, esiste la possibilità di utilizzare pannelli fissi (fuori bordo) per generare elettricità specifica per l’uso nel trasporto.

Alcuni progetti pilota sono stati realizzati anche nell’ambito del progetto “Heliotram”, come i depositi dei tram di Hannover Leinhausen e Ginevra (Bachet de Pesay). Il sito di Ginevra da 150 kWp ha iniettato 600 V DC direttamente nella rete elettrica tram / filobus, ha fornito circa l’1% dell’energia elettrica utilizzata dalla rete di trasporto di Ginevra alla sua apertura nel 1999. Il 16 dicembre 2017 è stato lanciato un treno a energia solare Galles del Sud, Australia. Il treno è alimentato tramite pannelli solari integrati e batterie ricaricabili di bordo. Ha una capacità di 100 passeggeri seduti per un viaggio di 3 km.

Recentemente l’Imperial College di Londra e l’ente di beneficenza ambientale 10:10 hanno annunciato il progetto Renewable Traction Power per studiare l’utilizzo di pannelli solari a terra per alimentare i treni. Nel frattempo, le ferrovie indiane hanno annunciato l’intenzione di utilizzare a bordo il fotovoltaico per far funzionare i sistemi di condizionamento negli autobus. Inoltre, le ferrovie indiane hanno annunciato che dovrà condurre una prova entro la fine di maggio 2016. Spera che una media di 90.800 litri di il diesel per treno sarà risparmiato su base annua, il che a sua volta si tradurrà in una riduzione di 239 tonnellate di CO2.

acqua
Le imbarcazioni ad energia solare si sono limitate principalmente a fiumi e canali, ma nel 2007 un catamarano sperimentale di 14 metri, il Sun21 ha navigato l’Atlantico da Siviglia a Miami e da lì a New York. Fu la prima traversata dell’Atlantico alimentata solo da energia solare.

La più grande compagnia di navigazione del Giappone, la Nippon Yusen KK e la Nippon Oil Corporation, ha dichiarato che i pannelli solari in grado di generare 40 kilowatt di elettricità verrebbero collocati su una nave da 60,213 tonnellate destinata alla Toyota Motor Corporation.

Nel 2010, il Tûranor PlanetSolar, un catamarano di 30 metri di lunghezza e 15,2 metri di larghezza, alimentato da 470 metri quadrati di pannelli solari, è stato svelato. È, finora, la più grande barca a energia solare mai costruita. Nel 2012, PlanetSolar è diventato il primo veicolo elettrico solare a circumnavigare il globo.

Sono stati realizzati vari sistemi di dimostrazione. Curiosamente, nessuno ancora trae vantaggio dall’enorme guadagno di energia che il raffreddamento ad acqua potrebbe portare.

La bassa densità di potenza dei pannelli solari attuali limita l’uso di navi a propulsione solare, tuttavia le imbarcazioni che utilizzano le vele (che non generano elettricità a differenza dei motori a combustione) fanno affidamento sulla batteria per gli apparecchi elettrici (come la refrigerazione, l’illuminazione e le comunicazioni). Qui i pannelli solari sono diventati popolari per la ricarica delle batterie poiché non creano rumore, richiedono carburante e spesso possono essere aggiunti senza problemi allo spazio esistente sul ponte.

Aria
Le navi solari possono fare riferimento a dirigibili a energia solare o dirigibili ibridi.

Esiste un notevole interesse militare nei veicoli aerei senza equipaggio (UAV); l’energia solare permetterebbe a questi di rimanere in alto per mesi, diventando un mezzo molto più economico per svolgere alcuni compiti svolti oggi dai satelliti. Nel settembre 2007 è stato segnalato il primo volo di successo per 48 ore sotto costante potenza di un UAV. Questo è probabilmente il primo uso commerciale per il fotovoltaico in volo.

Sono stati costruiti molti velivoli solari dimostrativi, alcuni dei più conosciuti da AeroVironment.

Aerei solari con equipaggio
Pinguino di Gossamer,
Solar Challenger – Questo aereo ha volato per 163 miglia (262 km) da Parigi, dalla Francia all’Inghilterra con l’energia solare.
Sunseeker
Solar Impulse – due velivoli monoposto, il secondo dei quali circumnavigò la Terra. Il primo velivolo ha completato un volo di prova di 26 ore in Svizzera l’8-9 luglio 2010. L’aeromobile è volato a un’altezza di quasi 28.000 piedi (8.500 metri) da Andre Borschberg. Ha volato durante la notte usando la batteria. Il secondo aereo, leggermente più grande e più potente, partì da Abu Dhabi nel 2015, volò verso l’India e poi verso est attraverso l’Asia. Tuttavia, dopo aver sperimentato il surriscaldamento della batteria, è stato costretto a fermarsi alle Hawaii durante l’inverno. Nell’aprile 2016, ha ripreso il suo viaggio e completato la circumnavigazione del globo, tornando ad Abu Dhabi il 26 luglio 2016.
SolarStratos – L’aereo solare stratosferico a 2 posti mira a salire nello spazio.
Dirigibili ibridi
Un’azienda australiana sta lavorando a un progetto per lo sviluppo di una gru ad aria denominata SkyLifter, un “aereo verticale di presa e consegna” in grado di sollevare fino a 150 tonnellate.

Una start-up canadese, Solar Ship Inc, sta sviluppando dirigibili ibridi a energia solare che possono essere alimentati esclusivamente da energia solare. L’idea è quella di creare una piattaforma valida in grado di viaggiare in qualsiasi parte del mondo fornendo forniture mediche fredde e altre necessità in luoghi in Africa e nel Canada settentrionale senza bisogno di alcun tipo di combustibile o infrastruttura. La speranza è che gli sviluppi tecnologici nelle celle solari e l’ampia superficie fornita dal dirigibile ibrido siano sufficienti per realizzare un pratico aereo ad energia solare. Alcune caratteristiche chiave del Solarship sono che può volare con il solo aerodinamico senza gas di sollevamento, [non con la citazione data] e le celle solari insieme al grande volume della busta permettono al dirigibile ibrido di essere riconfigurato in un rifugio mobile che può ricaricare batterie e altre apparecchiature.

La Hunt GravityPlane (da non confondere con il piano gravitazionale terrestre) è una proposta di aliante a propulsione gravitazionale di Hunt Aviation negli Stati Uniti. Ha anche ali alare, migliorando il rapporto portanza-resistenza e rendendolo più efficiente. GravityPlane richiede una grande dimensione per ottenere un rapporto volume / peso sufficientemente grande da supportare questa struttura alare, e nessun esempio è stato ancora costruito. A differenza di una vela a motore, GravityPlane non consuma energia durante la fase di volo del volo. Tuttavia, consuma energia nei punti in cui cambia la sua galleggiabilità tra valori positivi e negativi. Hunt sostiene che ciò può comunque migliorare l’efficienza energetica del velivolo, in modo simile al miglioramento dell’efficienza energetica delle vele sott’acqua rispetto ai metodi convenzionali di propulsione. Hunt suggerisce che il basso consumo energetico dovrebbe consentire all’aereo di raccogliere energia sufficiente per rimanere in alto indefinitamente. L’approccio convenzionale a questo requisito è l’uso di pannelli solari in un aereo ad energia solare. Hunt ha proposto due approcci alternativi. Uno è quello di utilizzare una turbina eolica e raccogliere energia dal flusso d’aria generato dal movimento di scorrimento, l’altro è un ciclo termico per estrarre energia dalle differenze di temperatura dell’aria a diverse altitudini.

Veicoli aerei senza equipaggio
Pathfinder e Pathfinder-Plus – Questo UAV ha dimostrato che un aeroplano potrebbe rimanere in alto per un lungo periodo di tempo alimentato esclusivamente dall’energia solare.
Helios – Derivato dal Pathfinder-Plus, questo UAV a celle solari e a celle a combustibile ha stabilito un record mondiale per il volo a 96.863 piedi (29.524 m).
Zephyr – costruito da Qinetiq, questo UAV ha stabilito il record mondiale non ufficiale per il volo senza equipaggio di più lunga durata in 82 ore il 31 luglio 2008. Appena 15 giorni dopo il volo Solar Impulse sopra menzionato, il 23 luglio 2010 lo Zephyr, un veicolo aereo senza equipaggio leggero progettato dalla società di difesa del Regno Unito QinetiQ, ha sostenuto il record di resistenza per un veicolo aereo senza equipaggio. Ha volato nei cieli dell’Arizona per oltre due settimane (336 ore). È anche salito a oltre 70.700 piedi (21,5 km).
L’UAV progettato e costruito in Cina ha raggiunto con successo un’altitudine di 20.000 metri durante un volo di prova nelle regioni del nord-ovest del paese. Chiamato “Caihong” (CH), o “Rainbow” in inglese, è stato sviluppato da un gruppo di ricerca di CASC.
Progetti futuri
L’aeromobile solare Persistent High Altitude Phasa-35 sviluppato da BAE Systems e la società di tecnologia aerospaziale Prismatic per voli di prova nel 2019.
Titan Aerospace acquisita da Google mirava a sviluppare l’UAV solare, tuttavia il progetto sembra essere abbandonato
Sky-Sailor (finalizzato al volo marziano)
Vari progetti di dirigibili solari, come il “Dirigibile di alta quota” di Lockheed Martin

Spazio

Veicolo spaziale ad energia solare
L’energia solare viene spesso utilizzata per fornire energia a satelliti e veicoli spaziali che operano nel sistema solare interno poiché può fornire energia per un lungo periodo senza una massa di combustibile in eccesso. Un satellite di comunicazione contiene più trasmettitori radio che operano continuamente durante la sua vita. Sarebbe antieconomico operare un tale veicolo (che potrebbe essere in orbita per anni) da batterie primarie o celle a combustibile, e il rifornimento in orbita non è pratico. L’energia solare non è generalmente utilizzata per regolare la posizione del satellite, tuttavia, e la vita utile di un satellite per le comunicazioni sarà limitata dalla stazione di bordo, mantenendo l’alimentazione di carburante.

Veicolo spaziale a propulsione solare
Alcune astronavi che operano all’interno dell’orbita di Marte hanno usato l’energia solare come fonte di energia per il loro sistema di propulsione.

Tutti gli attuali veicoli a propulsione solare utilizzano pannelli solari in combinazione con la propulsione elettrica, tipicamente azionamenti ionici in quanto ciò fornisce una velocità di scarico molto elevata e riduce il propellente rispetto a quello di un razzo di più di un fattore dieci. Poiché il propellente è solitamente la massa più grande su molti veicoli spaziali, ciò riduce i costi di lancio.

Altre proposte per la navicella solare includono il riscaldamento solare termico del propellente, tipicamente idrogeno o talvolta viene proposta acqua. Un cavo elettrodinamico può essere usato per cambiare l’orientamento di un satellite o regolarne l’orbita.

Un altro concetto per la propulsione solare nello spazio è la vela leggera; questo non richiede la conversione della luce in energia elettrica, affidandosi invece direttamente alla minuscola ma persistente pressione della radiazione luminosa.

Esplorazione planetaria
Forse i veicoli a propulsione solare di maggior successo sono stati i “rover” utilizzati per esplorare le superfici della Luna e di Marte. Il programma Lunokhod del 1977 e Mars Pathfinder del 1997 utilizzavano l’energia solare per spingere i veicoli telecomandati. La vita operativa di questi rover ha superato di gran lunga i limiti di resistenza che sarebbero stati imposti, se fossero stati utilizzati con carburanti convenzionali.

Veicolo elettrico con assistenza solare
Un progetto svizzero, chiamato “Solartaxi”, ha circumnavigato il mondo. Questa è la prima volta nella storia che un veicolo elettrico (non un veicolo solare autonomo) ha fatto il giro del mondo, coprendo 50000 km in 18 mesi e attraversando 40 paesi. È un veicolo elettrico da strada che trasporta un rimorchio con pannelli solari, con un impianto solare di 6 m². Solartaxi dispone di batterie Zebra che consentono un’autonomia di 400 km senza ricarica. L’auto può anche correre per 200 km senza il rimorchio. La sua velocità massima è di 90 km / h. L’auto pesa 500 kg e il rimorchio pesa 200 kg. Secondo l’iniziatore e direttore del tour Louis Palmer, l’auto in produzione di massa potrebbe essere prodotta per 16.000 Euro. Solartaxi ha girato il mondo da luglio 2007 a dicembre 2008 per dimostrare che sono disponibili soluzioni per fermare il riscaldamento globale e incoraggiare le persone a perseguire alternative al combustibile fossile. Palmer suggerisce che la posizione più economica per i pannelli solari per un’auto elettrica sia comunque sui tetti dell’edificio, paragonandola a mettere soldi in una banca in un luogo e ritirarli in un altro.

Solar Electrical Vehicles sta aggiungendo celle solari convesse al tetto di veicoli elettrici ibridi.

Plug-in veicoli ibridi e solari
Una variante interessante del veicolo elettrico è il veicolo triplo ibrido, il PHEV che ha anche pannelli solari per assistere.

Il modello Toyota Prius 2010 ha un’opzione per montare pannelli solari sul tetto. Alimentano un sistema di ventilazione mentre sono parcheggiati per aiutare a fornire il raffreddamento. Ci sono molte applicazioni del fotovoltaico nel trasporto sia per la forza motrice che come unità di potenza ausiliaria, in particolare quando i requisiti di combustibile, manutenzione, emissioni o rumore precludono i motori a combustione interna o le celle a combustibile. A causa della limitata area disponibile su ciascun veicolo, la velocità o la distanza o entrambi sono limitati se utilizzati per la forza motrice.

limitazioni
Ci sono dei limiti all’uso delle celle fotovoltaiche (PV) per i veicoli:

Densità di potenza: la potenza di un array solare è limitata dalle dimensioni del veicolo e dall’area che può essere esposta alla luce solare. Questo può anche essere superato aggiungendo un pianale e collegandolo alla macchina e questo dà più spazio per i pannelli per alimentare la macchina. Mentre l’energia può essere accumulata nelle batterie per ridurre la richiesta di picco sull’array e fornire il funzionamento in condizioni di assenza di sole, la batteria aggiunge peso e costi al veicolo. Il limite di potenza può essere mitigato dall’uso di auto elettriche convenzionali alimentate da energia solare (o di altro tipo), ricaricate dalla rete elettrica.

Costo: mentre la luce solare è gratuita, la creazione di celle fotovoltaiche per catturare quella luce solare è costosa. I costi per i pannelli solari sono in costante diminuzione (riduzione del costo del 22% per il raddoppio del volume di produzione).

Considerazioni sul design: anche se la luce solare non ha durata di vita, le celle fotovoltaiche lo fanno. La durata di un modulo solare è di circa 30 anni. Il fotovoltaico standard ha spesso una garanzia del 90% (dalla potenza nominale) dopo 10 anni e dell’80% dopo 25 anni. È improbabile che le applicazioni mobili richiedano tempi di vita purchè la costruzione di parchi fotovoltaici e solari integrati. Gli attuali pannelli fotovoltaici sono progettati principalmente per installazioni fisse. Tuttavia, per avere successo nelle applicazioni mobili, i pannelli fotovoltaici devono essere progettati per resistere alle vibrazioni. Inoltre, i pannelli solari, in particolare quelli che incorporano vetro, hanno un peso significativo. Affinché la sua aggiunta sia di valore, un pannello solare deve fornire energia equivalente o maggiore dell’energia consumata per spingere il suo peso.