正在迅速扩大其太阳能供应，希望到2030年能够满足全国10%的太阳能用电需求。但是存在一个问题：严重的空气污染阻挡了太阳光，大大降低了的太阳能产量，特别是该国的北部和东部地区。
这个问题在冬天最糟糕，根据普林斯顿大学的研究，这些地区的空气污染平均阻挡了大约20%的阳光照射到太阳能电池板阵列。这使得空气污染对太阳能生产的冬季影响与云一样重要，长期以来云被认为是太阳能生产的主要障碍。
该研究发表在“ 国家科学院院刊”上，研究表明，在北方和东部污染最严重的地区，气溶胶污染使太阳能发电的潜力降低了每平方米一千瓦时。每天，或高达35%。这足以为真空吸尘器供电一小时，洗12磅衣物或在笔记本电脑上工作5到10个小时。
燃烧化石燃料会增加大气中的气溶胶浓度。其他研究人员已经认识到，这些气溶胶，包括硫酸盐，硝酸盐，黑碳颗粒和棕色有机化合物，正在促进大部分地区的太阳能调光。但是之前没有研究计算出大气中的气溶胶减少了的太阳能发电效率。
“和等正在迅速扩大太阳能的严重空气污染的发展家经常忽视气溶胶在规划中的作用，但它可能是一个需要考虑的重要因素，”小袁(Charles)Li博士说。 .D。普林斯顿大学土木与环境工程系的候选人和该研究的主要作者。
为了计算太阳辐射到达地面太阳能电池阵列的程度，科学家使用所谓的太阳能光伏性能模型，结合NASA仪器的卫星数据，测量太阳辐照度并分析大气中的气溶胶成分和云。他们进行了九次单独的分析，涵盖了2003年至2014年，涵盖了整个，以比较气溶胶与云对太阳能发电的影响，无论是否有太阳能在天空中移动的技术。
1935年能源能源教授兼可再生能源和适用能源实验室主任Daniel Kammen说：“发电厂，车辆，生物质燃烧和沙尘暴等自然事件造成的微粒污染”可能成为太阳能发电的主要障碍。在加州大学伯克利分校，他没有参与这项研究。他说，这项研究“使用严格的大气化学模型”来量化污染如何影响到达地面的太阳辐射量，“具有讽刺意味的是，这也可用于确定减少碳排放的清洁能源效益”。
李说，这项研究的结果应该进一步刺激像和这样的国家减少气溶胶排放，从而减少污染，从而更快地增加太阳能发电，此外还有已知的健康益处。李说，还有潜力实现良性循环：扩大太阳能生产可以减少对化石燃料的依赖，从而减少阻碍太阳能发电的排放量。这将使更多的太阳能电力进入电网 - 这反过来又应该进一步减少对化石燃料的需求。
这些发现还有助于确定在哪里建造新的太阳能电池阵列。的气溶胶污染主要集中在工业化，城市化地区，而偏远，人口稀少的地区则拥有更清洁的空气。如果研究可以量化减少太阳能产量的空气污染量，政策制定者可以权衡从更清洁的地区向更脏的地区输送电力的成本，以及通过建造更多阳光到达地面的阵列来产生更多电力的好处。
“由于云层导致的太阳能发电减少一直是过去的主要焦点，”环境工程和国际事务教授Denise L. Mauzerall说道，他是李的教师顾问并帮助开展了这项研究。“但这是在确定太阳能光伏电池发电能力时首次考虑大气污染问题之一。”
对于他们的下一个项目，研究人员正在将他们的分析扩展到世界其他地区，包括，这些地区的空气污染水平与一样高。除了大气中的空气污染物如何通过吸收太阳光来减少发电之外，他们还将研究空气污染物如何通过弄脏太阳能电池板本身来减少发电量。