Terlepas dari janjinya sebagai sumber energi bersih, ada sejumlah kelemahan tenaga surya yang mencegahnya untuk digunakan secara luas. Tenaga surya tidak selalu dapat diandalkan seperti bentuk listrik lainnya dan cenderung mahal untuk dipasang dan dirawat. Sebagian besar ahli percaya bahwa kemajuan teknologi lebih lanjut diperlukan untuk membuat tenaga surya dapat diakses dan praktis. Namun, beberapa pemerintah menawarkan subsidi untuk mengimbangi harga, dan para insinyur dan ilmuwan terus bekerja untuk meningkatkan teknologi.
Faktor-faktor ekonomi
Biaya untuk membeli dan memasang peralatan adalah salah satu kelemahan utama tenaga surya. Setiap panel individu tidak begitu efisien, biasanya hanya mengubah 10% hingga 18% energi matahari menjadi listrik. Seringkali dibutuhkan 15 hingga 20 panel untuk menghasilkan listrik yang cukup untuk memberi daya pada rumah berukuran rata-rata; jumlah yang dibutuhkan bervariasi tergantung pada berapa banyak listrik yang dibutuhkan, berapa banyak sinar matahari yang diterima rumah, dan banyak faktor lainnya. Panel yang lebih besar yang dapat menghasilkan lebih banyak listrik juga lebih mahal.
Selain harga panel itu sendiri, biaya pemasangannya sangat bervariasi menurut lokasi, berapa banyak panel yang diperlukan, di mana panel dipasang, dan faktor lainnya. Menurut sebagian besar perkiraan, dibutuhkan setidaknya enam tahun agar biaya awal dapat dilunasi dalam penghematan dari pembangkit listrik dalam keadaan terbaik, dan dua kali lipat waktu itu dalam kondisi yang kurang ideal.
Keandalan
Salah satu kelemahan tenaga surya adalah kurangnya konsistensi dan keandalan. Perangkat bertenaga surya mengandalkan pasokan sinar matahari yang stabil untuk menghasilkan listrik; begitu matahari terbenam, cahaya berhenti mengenai panel surya dan listrik langsung turun. Pada hari berawan, cahaya yang tersedia juga lebih sedikit untuk menghasilkan listrik. Ini berarti bahwa beberapa bentuk teknologi penyimpanan — biasanya baterai — atau sumber energi alternatif selalu diperlukan untuk memastikan aliran daya tidak terputus. Beberapa orang yang menggunakan tenaga surya tetap terhubung ke jaringan listrik untuk menerima energi ketika tidak ada tenaga surya yang tersedia.
Setiap penghalang antara matahari dan panel juga dapat mengurangi jumlah energi yang dihasilkan. Untuk bekerja secara maksimal, panel surya harus berada di lokasi yang tidak dinaungi oleh pohon atau bangunan. Sinar matahari dapat menembus 1 inci (2.54 cm) atau lebih salju untuk menghasilkan energi, tetapi panel mungkin tidak akan bekerja seefisien mungkin; setiap penumpukan salju tambahan selama musim dingin kemungkinan akan mencegah mereka bekerja sama sekali.
Kerusakan pada Panel
Panel surya rentan terhadap kerusakan dari elemen, salah satu kelemahan tenaga surya. Pemboman konstan sinar ultraviolet (UV) dan radiasi matahari lainnya sering menyebabkan panel itu sendiri memburuk, sama seperti bahan lain yang dibiarkan terkena matahari untuk waktu yang lama. Namun, ada peningkatan dalam cara pembuatannya, dan masa pakainya saat ini adalah 25 hingga 30 tahun pada 2012. Namun, meniup kotoran dan pasir dapat merusak panel, seperti juga hujan es besar. Mungkin juga menyebabkan kerusakan saat membersihkan salju tebal dan puing-puing jika pemilik rumah tidak berhati-hati.
Baterai dan Masalah Keamanan
Karena tidak mungkin membuat tenaga surya 24 jam sehari, sebagian besar sistem menggunakan bank baterai siklus dalam untuk menyimpan daya berlebih untuk digunakan pada malam hari dan pada hari berawan. Sayangnya, baterai ini bisa mahal dan memiliki umur yang lebih pendek daripada panel surya itu sendiri. Mereka juga menghadirkan beberapa risiko keselamatan dan memerlukan penanganan khusus, tergantung pada jenis baterai yang digunakan. Baterai asam timbal yang paling murah dan tahan lama — yang paling tahan lama — juga memerlukan perawatan dan penanganan yang paling hati-hati, karena dapat menumpahkan asam atau meledak jika tidak disimpan dengan benar. Dua jenis lainnya yang paling umum, gel dan alas kaca yang diserap (AGM), kurang berbahaya tetapi biasanya jauh lebih mahal.
Sebagai alternatif untuk bank baterai, beberapa sistem tenaga surya dihubungkan ke jaringan listrik. Hal ini memungkinkan sistem untuk menarik daya saat dibutuhkan, dan dalam banyak kasus, mengirim daya kembali ke jaringan saat tata surya menghasilkan lebih dari kebutuhan bangunan. Salah satu kelemahan terkait keselamatan sistem tenaga surya jenis ini adalah “islanding”, yang terjadi ketika sistem terus menghasilkan listrik di saluran listrik yang mungkin diasumsikan oleh karyawan perusahaan listrik sudah mati. Ini adalah risiko sengatan listrik bagi karyawan, meskipun banyak daerah sekarang memerlukan sistem tenaga surya untuk memasukkan komponen anti-pulau untuk mencegah hal ini terjadi.
Mengatasi Kekurangan Tenaga Surya
Terlepas dari kekurangannya, banyak pemerintah, ilmuwan, dan aktivis terus bekerja untuk membuat tenaga surya lebih terjangkau dan efisien. Perbaikan dalam teknologi baterai telah membuat penyimpanan listrik yang dihasilkan oleh tata surya menjadi lebih mudah, dan koneksi jaringan memungkinkan orang untuk menjual kembali daya ke perusahaan listrik mereka. Panel surya fleksibel, meskipun biasanya kurang efisien dibandingkan yang dibuat dengan kaca, cenderung tidak rusak. Banyak pemerintah juga melakukan bagian mereka untuk mendorong penggunaan energi surya dengan mensubsidi produksi panel surya dan menawarkan keringanan pajak kepada individu yang membeli panel surya untuk rumah mereka.