เนื่องจากความสามารถในการพัฒนาที่เพิ่มขึ้นและต้นทุนที่ลดลง เทคโนโลยีเซลล์แสงอาทิตย์บนหลังคา (เช่น โมดูลเซลล์แสงอาทิตย์บนชั้นดาดฟ้าที่ใช้ในบ้าน อาคารพาณิชย์ และโรงงานอุตสาหกรรม) ได้กลายเป็นเทคโนโลยีการผลิตไฟฟ้าที่พัฒนาเร็วที่สุด ตามรายงานฉบับใหม่ คาดว่าภายในปี 2593 เทคโนโลยีเซลล์แสงอาทิตย์จะสามารถตอบสนองความต้องการใช้ไฟฟ้าทั่วโลกได้ 25-49%
แม้จะมีความคาดหวังเหล่านี้ การประเมินศักยภาพการผลิตไฟฟ้าทั่วโลกและต้นทุนที่เกี่ยวข้องของเทคโนโลยีนี้ยังคงเป็นความท้าทาย และรายงานฉบับใหม่พยายามทำให้ความท้าทายนี้เสร็จสิ้น
ทีมวิจัยซึ่งรวมถึงผู้เขียนนำ Siddharth Joshi พร้อมด้วยเพื่อนร่วมงานจาก University College Cork (UCC), Professor Brian Ó Gallachóir, Dr. Paul Holloway และเพื่อนร่วมงานจาก Imperial College London, Columbia University และ Ahmedabad University ได้ประเมินศักยภาพทั่วโลก และต้นทุนที่เกี่ยวข้องในการผลิตไฟฟ้าจากพลังงานแสงอาทิตย์บนชั้นดาดฟ้า ผู้เขียนทำแผนที่พื้นที่ผิวโลก 130 ล้านตารางกิโลเมตร ใช้อัลกอริธึมการเรียนรู้ด้วยเครื่องใหม่เพื่อกำหนดพื้นที่หลังคา 200,000 ตารางกิโลเมตร จากนั้นวิเคราะห์พื้นที่หลังคาเหล่านี้เพื่อหาปริมาณศักยภาพในการผลิตไฟฟ้าทั่วโลกของการผลิตไฟฟ้าจากเซลล์แสงอาทิตย์บนชั้นดาดฟ้า
ผู้เขียนพบว่าค่าใช้จ่าย 40-280 เหรียญสหรัฐต่อ MWh สามารถบรรลุศักยภาพระดับโลกที่ 27PWh ต่อปี เอเชีย อเมริกาเหนือ และยุโรปมีศักยภาพในการผลิตไฟฟ้าสูงสุด ในจำนวนนั้น อินเดียมีต้นทุนต่ำสุดในการตระหนักถึงศักยภาพของไฟฟ้าที่ 66 เหรียญสหรัฐต่อเมกะวัตต์ชั่วโมง และจีนที่ 68 เหรียญสหรัฐต่อเมกะวัตต์ชั่วโมง ในขณะที่สหราชอาณาจักรและสหรัฐอเมริกาเป็นประเทศที่มีต้นทุนสูงที่สุด ผู้เขียนเชื่อว่าศักยภาพในการผลิตไฟฟ้าของแผงโซลาร์เซลล์บนชั้นดาดฟ้ามีมากกว่าปริมาณการใช้ไฟฟ้าทั่วโลกต่อปีในปี 2561 อย่างไรก็ตาม ศักยภาพในอนาคตจะขึ้นอยู่กับการพัฒนาและต้นทุนของโซลูชันการจัดเก็บพลังงาน
Siddharth Joshi นักวิจัยของ UCC กล่าวว่า:"เป็นครั้งแรกที่เราได้รวมข้อมูลขนาดใหญ่ การเรียนรู้ของเครื่อง และระบบข้อมูลทางภูมิศาสตร์เพื่อวิเคราะห์ลักษณะเชิงพื้นที่และเวลาของเซลล์แสงอาทิตย์บนหลังคาทั่วโลกด้วยความแม่นยำสูงกว่า งานวิจัยนี้จะช่วยปรับปรุงพลังงานทั่วโลกของเซลล์แสงอาทิตย์บนชั้นดาดฟ้า การเป็นตัวแทนในระบบ"
ผู้เขียนสรุปว่าการค้นพบนี้จะมีผลกระทบสำคัญต่อการพัฒนาที่ยั่งยืนและความพยายามในการบรรเทาการเปลี่ยนแปลงสภาพภูมิอากาศ ทั่วโลกมีคนเกือบ 800 ล้านคนที่ไม่มีไฟฟ้าในปี 2561 และส่วนใหญ่อาศัยอยู่ในพื้นที่ชนบท
ศาสตราจารย์ Brian Ó Gallachóir ผู้เขียนร่วมกล่าวว่า:"ศักยภาพของโซลาร์รูฟบนหลังคาในการเข้าถึง 27PWh มีความสำคัญอย่างยิ่ง ในการเปรียบเทียบในปี 2019 ปริมาณการใช้ไฟฟ้าของทุกครัวเรือนในโลกคือ 6PWh เดือนหน้า สหราชอาณาจักรจะจัดการประชุม Global Climate Change Conference ผลลัพธ์เหล่านี้เหมาะสมมาก การผลิตไฟฟ้าจากพลังงานแสงอาทิตย์บนชั้นดาดฟ้าไม่เพียงช่วยลดการปล่อยมลพิษ แต่ยังช่วยให้เจ้าของบ้านมีส่วนร่วมโดยตรงในการเปลี่ยนแปลงพลังงาน"
ผู้เขียนอาวุโส ดร.เจมส์ กลินน์ ให้ความเห็นว่า:"ข้อมูลสาธารณะที่สร้างขึ้นโดยการศึกษานี้สามารถช่วยในเชิงปริมาณ ค้นหา และจัดลำดับความสำคัญของการลงทุนในระบบพลังงานไร้คาร์บอน ธนาคารเพื่อการพัฒนาและหน่วยงานด้านพลังงานของประเทศกำลังพัฒนาสามารถเข้าใจบทบาทของเทคโนโลยีนี้ได้ดียิ่งขึ้นในการส่งเสริมการดำเนินการด้านสภาพอากาศ การเข้าถึงพลังงานสะอาดราคาไม่แพง และพื้นที่การพัฒนาที่ยั่งยืนอื่นๆ ด้วยการวาดแผนที่ศักยภาพบนหลังคาพลังงานแสงอาทิตย์บนหลังคาพลังงานแสงอาทิตย์ที่มีความละเอียดสูงทั่วโลก"
Dr. Shivika Mittal ผู้ช่วยวิจัยด้านโมเดลการประเมินพลังงานและการประเมินที่ครอบคลุมของ Grantham Institute ที่ Imperial College London กล่าวว่า "ในช่วงสิบปีที่ผ่านมา ต้นทุนการผลิตไฟฟ้าจากโมดูลหลังคาพลังงานแสงอาทิตย์ลดลงอย่างมาก ข้อมูลใหม่ของเราจะช่วยให้รัฐบาล องค์กร และบริษัทต่างๆ ระบุจุดร้อนของพลังงานแสงอาทิตย์ได้' พวกเขาสามารถระดมการลงทุนใหม่สำหรับฮอตสปอตเหล่านี้ ซึ่งจะช่วยเร่งการใช้พลังงานแสงอาทิตย์"
นักวิจัยเหล่านี้จาก UCC University' SFI Energy, Climate and Ocean Research Center สถาบัน MaREI ร่วมมือกับพันธมิตรด้านการวิจัยระดับนานาชาติและเผยแพร่ผลการวิจัยของพวกเขาในวารสาร Nature Communications