現場での発電における障壁や設置コストの高さが、現状では太陽光発電式電気自動車の普及を困難にしている。
太陽光発電の電気自動車がワールドソーラーチャレンジレースに参加する。写真：コンポジットワールド
太陽光発電車は確かに存在し、最もよく見かけるのは、オーストラリアで隔年開催されるワールドソーラーチャレンジだ。参加者は、オーストラリア北部のダーウィンから南部のアデレードまで、約3,000kmを太陽光発電のみで走破する。レースに出場する車の多くは、一般的な道路車両というより、遊園地やSF映画に出てくる乗り物のような外観をしている。ポピュラーサイエンス誌によると、これが太陽光発電車が日常の通勤手段として主流になっていない理由かもしれない（少なくとも今のところは）。
毎日地球には大量の太陽光が降り注ぎますが、大気圏を通過する際に散乱されるため、地上に届くのはごくわずかです。季節による影響を考慮すると、平均して太陽光エネルギーは年間約342ワット/平方メートルで、これは標準的な冷蔵庫を動かすのに十分な量です。車の大きさは様々ですが、アメリカの大型車は全長約5.5メートル、全幅約1.8メートルで、表面積は約9～10平方メートルあり、約3,420ワットのエネルギーを集めることができます。これは冷蔵庫、食器洗い機、電子レンジを動かすのに十分な量です。
都市や町に電力を供給する太陽光発電所は、数千ヘクタールに広がる数百万枚の太陽光発電パネルを使用している。砂漠地帯にある施設の中には、鏡を列状に並べて太陽エネルギーを集光するところもある。しかし、一般的な乗用車には、それほどの太陽エネルギーを集めるのに十分な表面積がない。
もう一つの問題は、現在の太陽電池は太陽光を電気に変換する効率があまり高くないことです。一般的に、その効率は約20%程度で、入射する太陽エネルギーの約5分の1しか電気に変換できません。つまり、太陽電池で覆われた一般的な自動車に3,420ワットの太陽エネルギーが当たっても、自動車が使用できる電力は約684ワットしか得られないということです。一方、電気自動車が時速100kmで走行するには20,000ワットの電力が必要です。
ワールドソーラーチャレンジに参加する車両は、一般的に非常に大きく、表面積を最大化するように設計されています。これにより、車両は可能な限り多くの太陽光を集めることができます。このアプローチはコンセプトカーには問題ありませんが、ほとんどのモデルには窓がなく、運転席以外にスペースがありません。
もう一つの要因は、地理的な位置、日照時間、気象条件であり、これらはすべて生成できる太陽エネルギーの量に影響を与えます。地球は自転軸が傾いているため、すべての地域が常に同じ量の太陽光を受けるわけではありません。北半球が太陽の方に傾いているときは、地球の上半分はより多くの太陽光を受け、南半球はより涼しく暗くなります。南半球が太陽の方に傾いているときは、南半球の地域は地球の上半分よりも多くの太陽光を受けます。
赤道付近は年間を通して日照量が多いため、南カリフォルニアやサハラ砂漠など赤道に近い地域は、アラスカなど地球の極に近い地域よりも太陽エネルギーのポテンシャルが高い。また、太陽光発電車は曇りや雨の日には十分な日照量を集めるのが難しい。大規模な太陽光発電所でさえ、日照のない時間帯の計画を立てる必要がある。ドライバーは夜間にも走行する必要がある。太陽光発電車を夜間も走行させるには、日中に収集してバッテリーに蓄えた余剰エネルギーを利用する必要がある。太陽光発電パネルとバッテリーは車両の重量を増加させ、車両が重くなると走行に必要な電力も増える。
研究者たちは、日常使いに適した太陽光発電式電気自動車を設計する方法を模索している。そのためには、太陽光をより効率的にエネルギーに変換する太陽電池を開発する必要があり、同時に自動車への搭載に適したものでなければならない。また、一般の消費者が購入できる価格帯のシステムを開発することも極めて重要だ。
現在、太陽光発電式電気自動車に最も近い代替手段は、自宅または充電ステーションでの充電です。電力の生成方法によっては、これらの車両の充電に使用されるエネルギーの一部は、太陽電池、風力タービン、水力発電、またはその他の再生可能エネルギー源から供給される可能性があります。
アン・カン（ポップサイ誌による）
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