مركبة تعمل بالطاقة الشمسية

السيارات الشمسية هي سيارات كهربائية تستخدم الخلايا الكهروضوئية لتحويل ضوء الشمس إلى طاقة كهربائية لشحن بطارية السيارة وتشغيل محركاتها الكهربائية.

صُممت السيارات الشمسية خصيصًا لسباقات السيارات الشمسية وللاستخدام العام. يجب أن تكون هذه المركبات خفيفة الوزن وذات كفاءة عالية لتحقيق أقصى مدى ممكن من الطاقة الشمسية المحدودة التي تستمدها. فالسيارات التي يبلغ وزنها 1400 كيلوغرام (3000 رطل) أو حتى 1000 كيلوغرام (2000 رطل) ستكون أقل عملية لأن الطاقة الشمسية المحدودة لن تكفيها للوصول إلى مسافات بعيدة. تفتقر معظم السيارات الشمسية التي يصنعها الطلاب إلى ميزات السلامة والراحة الموجودة في السيارات التقليدية، وبالتالي فهي غير قانونية للسير على الطرق العامة.    

صُنعت أول سيارة عائلية تعمل بالطاقة الشمسية، ستيلا، عام 2013 على يد طلاب في هولندا. ^{[ 3 ]} تستطيع هذه السيارة قطع مسافة 890 كيلومترًا (550 ميلًا) بشحنة واحدة في ضوء الشمس. يبلغ وزنها 390 كيلوغرامًا (850 رطلًا) وتحتوي على نظام ألواح شمسية بقدرة 1.5 كيلوواط ساعة.     

حققت ستيلا لوكس ، خليفة ستيلا، رقماً قياسياً بمدى يصل إلى 1500 كيلومتر (932 ميلاً) بشحنة واحدة. وخلال السباقات، تستطيع ستيلا لوكس قطع مسافة 1100 كيلومتر (700 ميل) في وضح النهار. وعند سرعة 72 كيلومتراً في الساعة (45 ميلاً في الساعة)، تتمتع ستيلا لوكس بمدى غير محدود. ويعود ذلك إلى كفاءتها العالية، بما في ذلك معامل السحب المنخفض الذي يبلغ 0.16.      

العائلة المتوسطة التي لا تقطع مسافة تزيد عن 320 كيلومترًا (200 ميل) يوميًا بالسيارة لن تحتاج أبدًا إلى شحن سيارتها من الشبكة الكهربائية. ولن تستخدم هذه العائلة الشاحن إلا إذا أرادت إعادة الطاقة إلى الشبكة. ^{[ 4 ] [ 5 ] [ 6 ] [ 7 ]}  

غالبًا ما تُجهز سيارات السباق الشمسية بأجهزة قياس و/أو أنظمة قياس عن بُعد لاسلكية لمراقبة استهلاك الطاقة، وامتصاص الطاقة الشمسية، وغيرها من المعايير بدقة. يُفضل استخدام أنظمة القياس عن بُعد اللاسلكية لأنها تُتيح للسائق التركيز على القيادة، وهو أمر قد يكون خطيرًا في سيارة كهذه تفتقر إلى وسائل الأمان. صُمم نظام السيارة الكهربائية الشمسية وهُندس ليكون نظامًا مُلحقًا مُتكاملًا سهل التركيب (يستغرق من ساعتين إلى ثلاث ساعات)، ويتضمن وحدة شمسية مُصممة خصيصًا ومنخفضة الارتفاع، وبطارية إضافية، ونظامًا للتحكم في الشحن.

قام بعض الطلاب الذين قاموا ببناء ستيلا لوكس بتأسيس شركة لايت يير لتسويق هذه التقنية.

تأسست شركة أمريكية، هي شركة أبتيرا موتورز ، لتصنيع سيارات كهربائية تعمل بالطاقة الشمسية عالية الكفاءة للجمهور. ومن المتوقع أن تتوفر هذه السيارات للعملاء لأول مرة في عام 2024، اعتبارًا من يناير 2023. ^{[ 8 ]}

في ألمانيا، كانت شركة سونو موتورز تعمل على سيارة كهربائية تعمل بالطاقة الشمسية، وهي سونو موتورز سيون ، والتي كان من المفترض أن تكون في السوق في عام 2023. ومع ذلك، في فبراير 2023، أنهت سونو موتورز برنامج سيون وأعلنت أنها ستركز بشكل حصري على أن تكون شركة تكنولوجيا الطاقة الشمسية.

تجدر الإشارة إلى أن جميع المركبات الكهربائية التي تعمل بالبطاريات يمكنها أيضاً استخدام الطاقة الكهربائية المولدة من الألواح الشمسية الخارجية لإعادة الشحن. ويمكن أيضاً ربط هذه الألواح بشبكة توزيع الكهرباء العامة.

Squad Solar عبارة عن مركبة كهربائية جانبية تعمل بالطاقة الشمسية ، مزودة بسقف شمسي، ويمكن شحنها بسرعة نسبية من مقبس كهربائي عادي. ^{[ 9 ]}

تُشغَّل الحافلات الشمسية بالطاقة الشمسية، التي تُجمع كليًا أو جزئيًا من ألواح شمسية ثابتة. حافلة تيندو هي حافلة تعمل بالطاقة الشمسية بنسبة 100%، وتُقدَّم كخدمة نقل عام مجانية في مدينة أديلايد بمبادرة من مجلس المدينة. ^{[ 10 ]} كما طُبِّقت في الصين خدمات حافلات كهربائية تُشغَّل جزئيًا بألواح شمسية مُثبَّتة على سطحها، بهدف تقليل استهلاك الطاقة وإطالة عمر بطارية الحافلة الكهربائية القابلة لإعادة الشحن. ^{[ 11 ]}

تختلف الحافلات الشمسية عن الحافلات التقليدية التي تُغذّي وظائفها الكهربائية، كالإضاءة والتدفئة والتكييف، بالطاقة الشمسية، ولكن ليس نظام الدفع نفسه. وتنتشر هذه الأنظمة على نطاق أوسع لأنها تُمكّن شركات الحافلات من الامتثال لأنظمة محددة، كقوانين منع تشغيل المحركات دون داعٍ في بعض الولايات الأمريكية، كما يُمكن تركيبها على بطاريات المركبات الموجودة دون تغيير المحرك التقليدي.

تم اختبار الألواح الشمسية على المقطورات النصفية. تبلغ مساحة السطح المخصصة للألواح الشمسية على مقطورة صندوقية بطول 53 قدمًا أكثر من 100 متر مربع أو أكثر من 1000 قدم مربع، وذلك على السطح والجوانب. ^{[ 12 ] [ 13 ]}

كانت أولى "السيارات" الشمسية في الواقع دراجات ثلاثية أو رباعية العجلات مُصممة بتقنية الدراجات الهوائية. وقد أُطلق عليها اسم "السيارات الشمسية المتنقلة" في أول سباق شمسي، وهو سباق " تور دو سول" في سويسرا عام 1985. شارك في هذا السباق 72 متسابقًا، استخدم نصفهم الطاقة الشمسية حصريًا، بينما استخدم النصف الآخر دراجات هجينة تعمل بالطاقة الشمسية والبشرية. كما صُنعت بعض الدراجات الشمسية الحقيقية، إما بسقف شمسي كبير، أو لوحة خلفية صغيرة، أو مقطورة مزودة بلوحة شمسية.

لاحقًا، صُممت دراجات شمسية أكثر عملية مزودة بألواح قابلة للطي، تُنصب فقط عند ركن الدراجة. وفي وقت لاحق، تُركت الألواح في المنزل لتغذية شبكة الكهرباء الرئيسية، وتُشحن الدراجات من الشبكة. أما اليوم، فتتوفر دراجات كهربائية متطورة للغاية ، تستهلك طاقة ضئيلة جدًا، لدرجة أن شراء كمية مكافئة من الكهرباء الشمسية لا يكلف سوى القليل. لقد تطور مفهوم "الطاقة الشمسية" من مجرد أجهزة فعلية إلى نظام محاسبي غير مباشر. وينطبق النظام نفسه على الدراجات النارية الكهربائية، التي طُورت في الأصل لسباق " تور دو سول" .

كانت سيارة Venturi Astrolab في عام 2006 أول سيارة هجينة كهربائية شمسية تجارية في العالم، وكان من المقرر في الأصل إطلاقها في يناير 2008. ^{[ 14 ]}

في مايو 2007، قامت شراكة بين شركات كندية بقيادة شركة هايموشن بتعديل سيارة تويوتا بريوس لاستخدام الخلايا الشمسية لتوليد ما يصل إلى 240 واط من الطاقة الكهربائية تحت أشعة الشمس المباشرة. وقد ذُكر أن هذا التعديل يسمح بزيادة  مدى السيارة بمقدار يصل إلى 15 كيلومترًا في يوم صيفي مشمس ^{[ 15 ]} بالاعتماد على المحركات الكهربائية فقط.

قام مخترع من ولاية ميشيغان الأمريكية بتصميم دراجة كهربائية قانونية ومرخصة ومؤمنة تعمل بالطاقة الشمسية في عام 2005. وكانت سرعتها القصوى تزيد قليلاً عن 30  ميلاً في الساعة، وتستخدم ألواحاً شمسية قابلة للطي لشحن البطاريات أثناء توقفها. ^{[ 16 ]}

تُستخدم الألواح الكهروضوئية تجاريًا كوحدات طاقة مساعدة في سيارات الركاب ^{[ 17 ]} لتهوية السيارة، مما يُقلل من درجة حرارة مقصورة الركاب أثناء ركنها تحت أشعة الشمس. وقد زُوّدت سيارات مثل بريوس 2010 ، وأبتيرا 2 ، وأودي A8 ، ومازدا 929 بخيارات فتحة سقف تعمل بالطاقة الشمسية لأغراض التهوية.

مساحة الألواح الكهروضوئية اللازمة لتشغيل سيارة بتصميم تقليدي كبيرة جدًا بحيث لا يمكن حملها داخلها. لذلك، تم بناء نموذج أولي لسيارة ومقطورة تُسمى "التاكسي الشمسي". ووفقًا لموقعها الإلكتروني، فهي قادرة على قطع مسافة 100  كيلومتر يوميًا باستخدام 6  أمتار ^مربعة من خلايا السيليكون البلورية القياسية. ويتم تخزين الكهرباء باستخدام بطارية نيكل/ملح . مع ذلك، يمكن استخدام نظام ثابت، مثل لوحة شمسية مثبتة على سطح المنزل، لشحن المركبات الكهربائية التقليدية.

من الممكن أيضًا استخدام الألواح الشمسية لزيادة مدى السيارات الهجينة أو الكهربائية، كما هو الحال في سيارة فيسكر كارما ، والمتوفرة كخيار إضافي في سيارة شيفروليه فولت ، وعلى غطاء المحرك وسقف سيارات بونتياك فييرو المعدلة "ديستني 2000"، وسيارات إيتالديزاين كوارانتا ، وفري درايف إي في سولار باج ، والعديد من السيارات الكهربائية الأخرى، سواءً كانت نماذج أولية أو إنتاجية. في مايو 2007، أضافت شراكة بين شركات كندية بقيادة هايموشن خلايا كهروضوئية إلى سيارة تويوتا بريوس لزيادة مداها. ^{[ 18 ]} وتدّعي شركة SEV أن السيارة تقطع مسافة 32 كيلومترًا (20 ميلًا) يوميًا بفضل وحدة الطاقة الشمسية المدمجة بسعة 215 واط/ساعة المثبتة على سقف السيارة، بالإضافة إلى بطارية إضافية بسعة 3 كيلوواط/ساعة.    

في 9 يونيو 2008، أعلن الرئيسان الألماني والفرنسي عن خطة لمنح السيارات المجهزة بتقنيات "لم تُؤخذ في الحسبان بعدُ خلال دورة القياس القياسية لانبعاثات السيارة" رصيدًا يتراوح بين 6 و8  غرامات لكل كيلومتر من انبعاثات _{ثاني أكسيد الكربون.} ^{[ 19 ]} وقد أثار هذا الإعلان تكهناتٍ حول إمكانية اعتماد الألواح الكهروضوئية على نطاق واسع في السيارات في المستقبل القريب. ^{[ 20 ]}

من الممكن تقنيًا استخدام تقنية الخلايا الكهروضوئية (وتحديدًا تقنية الخلايا الكهروضوئية الحرارية ) لتوفير الطاقة اللازمة لتشغيل السيارة. يُستخدم الوقود لتسخين باعث ضوئي، ثم يُحوّل الإشعاع تحت الأحمر الناتج إلى كهرباء بواسطة خلية كهروضوئية ذات فجوة نطاق طاقة منخفضة (مثل GaSb). وقد تم بالفعل بناء نموذج أولي لسيارة هجينة تعمل بتقنية الخلايا الكهروضوئية الحرارية. كانت سيارة "فايكنغ 29" ^{[ 21 ]} أول سيارة في العالم تعمل بتقنية الخلايا الكهروضوئية الحرارية، وقد صممها وبناها معهد أبحاث المركبات (VRI) في جامعة غرب واشنطن. يتطلب الأمر زيادة الكفاءة وخفض التكلفة لجعل تقنية الخلايا الكهروضوئية الحرارية قادرة على منافسة خلايا الوقود أو محركات الاحتراق الداخلي.

تتضمن العديد من مفاهيم النقل السريع الشخصي (PRT) ألواحًا كهروضوئية.

تُوفر السكك الحديدية خيارًا ذا مقاومة دوران منخفضة، ما يُفيد الرحلات والتوقفات المُخطط لها. ^{[ 22 ]} تم اختبار الألواح الكهروضوئية كوحدات طاقة مساعدة (APUs) على عربات السكك الحديدية الإيطالية ضمن مشروع PVTRAIN التابع للاتحاد الأوروبي. يُجنّب التغذية المباشرة لشبكة التيار المستمر الفاقد الناتج عن تحويل التيار المستمر إلى تيار متردد. ^{[ 23 ]} تقتصر شبكات التيار المستمر على وسائل النقل الكهربائية: السكك الحديدية، والترام، والحافلات الكهربائية. وقد قُدّر أن تحويل التيار المستمر من الألواح الكهروضوئية إلى تيار متردد في الشبكة يُسبب هدرًا يُقارب 3% من الكهرباء. ^{[ 24 ]}

وخلصت شركة PVTrain إلى أن الاهتمام الأكبر بتقنية الطاقة الشمسية الكهروضوئية في النقل بالسكك الحديدية كان في عربات الشحن حيث تسمح الطاقة الكهربائية الموجودة على متنها بوظائف جديدة:

• نظام تحديد المواقع العالمي (GPS) أو أجهزة تحديد المواقع الأخرى، وذلك لتحسين استخدامه في إدارة الأسطول وكفاءته.
• أقفال كهربائية، وشاشة فيديو، ونظام تحكم عن بعد للسيارات ذات الأبواب المنزلقة، وذلك للحد من خطر سرقة البضائع الثمينة.
• مكابح ABS، والتي من شأنها أن ترفع السرعة القصوى لعربات الشحن إلى 160  كم/ساعة، مما يحسن الإنتاجية.

قامت شركة "كيسماروس - كيراليريت" لسكك الحديد الضيقة بالقرب من بودابست ببناء عربة قطار تعمل بالطاقة الشمسية تُسمى "فيلي". تبلغ السرعة القصوى لـ  "فيلي" 25 كم/ساعة، وهي مزودة  بمحركين بقوة 7 كيلوواط لكل منهما، مع إمكانية الكبح التجديدي، وتعمل بألواح شمسية كهروضوئية مساحتها 9.9 متر مربع. يتم تخزين الكهرباء في بطاريات داخلية. ^{[ 25 ]} بالإضافة إلى الألواح الشمسية الداخلية، تتوفر إمكانية استخدام ألواح ثابتة (خارجية) لتوليد الكهرباء خصيصًا للاستخدام في النقل. ^{[ 23 ]}

تم إنشاء عدد من المشاريع التجريبية في إطار مشروع "هيليوترام"، مثل مستودعات الترام في هانوفر لاينهاوزن ^{[ 26 ]} وجنيف (باشيه دو بيساي) ^{[ 27 ]} _{. وقد ضخّ موقع جنيف} ، بقدرة 150  كيلوواط ، تيارًا مستمرًا بقوة 600 فولت مباشرةً في شبكة كهرباء الترام/الحافلات الكهربائية، موفرًا حوالي 1% من الكهرباء التي استخدمتها شبكة النقل في جنيف عند افتتاحها عام 1999. وفي 16 ديسمبر 2017، تم إطلاق قطار يعمل بالطاقة الشمسية بالكامل في نيو ساوث ويلز، أستراليا ^{[ 28 ]} . ويعمل القطار باستخدام ألواح شمسية وبطاريات قابلة لإعادة الشحن مثبتة على متنه، ويتسع لـ 100 راكب جالسين لرحلة طولها 3 كيلومترات. 

أعلنت كلية إمبريال كوليدج لندن ومنظمة 10:10 البيئية الخيرية مؤخرًا عن مشروع "طاقة الجر المتجددة" لدراسة استخدام الألواح الشمسية المثبتة على جوانب السكك الحديدية لتشغيل القطارات. ^{[ 29 ]} وفي الوقت نفسه، أعلنت السكك الحديدية الهندية عن نيتها استخدام الألواح الكهروضوئية لتشغيل أنظمة تكييف الهواء في عربات القطارات. ^{[ 30 ]} كما أعلنت السكك الحديدية الهندية أنها ستجري تجربة تشغيلية بحلول نهاية مايو 2016. ^{[ 31 ]} _{وتأمل في توفير ما معدله 90,800 لتر من الديزل لكل قطار سنويًا، مما سيؤدي بدوره إلى خفض انبعاثات ثاني} أكسيد الكربون بمقدار 239 طنًا .

• بطريق رقيق
• سولار تشالنجر – حلقت هذه الطائرة مسافة 262 كيلومترًا (163 ميلًا) من باريس، فرنسا، إلى إنجلترا باستخدام الطاقة الشمسية. 
• ثنائي صن سيكر
• سولار إمبلس – طائرتان بمقعد واحد، طارت الثانية منهما حول الأرض. أكملت الطائرة الأولى رحلة تجريبية استغرقت 26 ساعة في سويسرا يومي 8 و9 يوليو 2010. وقادها أندريه بورشبيرغ إلى ارتفاع يقارب 8500 متر (27900 قدم) . حلّقت الطائرة طوال الليل باستخدام طاقة البطارية. ^{[ 43 ]} أما الطائرة الثانية، الأكبر حجمًا والأكثر قوة، فقد أقلعت من أبو ظبي عام 2015، وحلّقتها باتجاه الهند ثم شرقًا عبر آسيا. إلا أنها اضطرت للتوقف في هاواي خلال فصل الشتاء بعد تعرضها لارتفاع درجة حرارة البطارية. وفي أبريل 2016، استأنفت رحلتها، ^{[ 44 ]} وأكملت دورتها حول العالم، وعادت إلى أبو ظبي في 26 يوليو 2016.  
• سولار ستراتوس – طائرة سويسرية تعمل بالطاقة الشمسية ذات مقعدين تهدف إلى الصعود إلى طبقة الستراتوسفير.
• سولير – سولير 1 وسولير 2 طائرتان كهربائيتان من تصميم ألماني.

تعمل شركة مقرها أستراليا على مشروع لتطوير رافعة هوائية تسمى سكاي ليفت، قادرة على رفع ما يصل إلى 150 طنًا. ^{[ 45 ]}

تعمل شركة "سولار شيب" الكندية الناشئة على تطوير مناطيد هجينة تعمل بالطاقة الشمسية فقط. وتتمثل الفكرة في ابتكار منصة عملية قادرة على السفر إلى أي مكان في العالم لتوصيل الإمدادات الطبية المبردة وغيرها من المستلزمات الضرورية إلى مواقع في أفريقيا وشمال كندا دون الحاجة إلى أي نوع من الوقود أو البنية التحتية. ويُؤمل أن تكون التطورات التكنولوجية في مجال الخلايا الشمسية والمساحة السطحية الكبيرة التي يوفرها المنطاد الهجين كافية لصنع طائرة عملية تعمل بالطاقة الشمسية. ومن أبرز ميزات "سولار شيب" قدرتها على الطيران بالاعتماد على قوة الرفع الديناميكية الهوائية فقط دون الحاجة إلى غازات رفع، كما أن الخلايا الشمسية، إلى جانب الحجم الكبير لغلافها، تسمح بإعادة تشكيل المنطاد الهجين ليصبح مأوى متنقلاً قادراً على إعادة شحن البطاريات والمعدات الأخرى. ^{[ 46 ]}

طائرة هانت جرافيتي بلين (لا ينبغي الخلط بينها وبين الطائرة الأرضية التي تعمل بالجاذبية ) هي طائرة شراعية مقترحة تعمل بقوة الجاذبية من قِبل شركة هانت للطيران في الولايات المتحدة. ^{[ 47 ]} تتميز الطائرة بأجنحة انسيابية، مما يُحسّن نسبة الرفع إلى السحب ويجعلها أكثر كفاءة. تتطلب جرافيتي بلين حجمًا كبيرًا للحصول على نسبة حجم إلى وزن كافية لدعم هيكل الجناح، ولم يتم بناء أي نموذج منها حتى الآن. ^{[ 48 ]} على عكس الطائرة الشراعية المزودة بمحرك ، لا تستهلك جرافيتي بلين الطاقة أثناء مرحلة الصعود في الطيران. ومع ذلك، فإنها تستهلك الطاقة عند النقاط التي يتغير فيها طفوها بين القيم الموجبة والسالبة. تدّعي شركة هانت أن هذا قد يُحسّن كفاءة الطاقة للطائرة، على غرار كفاءة الطاقة المُحسّنة للطائرات الشراعية تحت الماء مقارنةً بطرق الدفع التقليدية. ^{[ 48 ]} تشير شركة هانت إلى أن انخفاض استهلاك الطاقة سيسمح للطائرة بتوليد طاقة كافية للبقاء محلقة في الجو إلى أجل غير مسمى. يتمثل النهج التقليدي لتلبية هذا المطلب في استخدام الألواح الشمسية في الطائرات التي تعمل بالطاقة الشمسية . وقد اقترح هانت نهجين بديلين. الأول هو استخدام توربينات الرياح واستخلاص الطاقة من تدفق الهواء الناتج عن حركة الانزلاق، والآخر هو دورة حرارية لاستخلاص الطاقة من فروق درجات حرارة الهواء على ارتفاعات مختلفة. ^{[ 48 ]}

• باثفايندر وباثفايندر بلس – أثبتت هذه الطائرة بدون طيار أن الطائرة يمكن أن تبقى محلقة لفترة طويلة من الزمن معتمدة كليًا على الطاقة الشمسية.
• هيليوس - مشتقة من باثفايندر بلس، هذه الطائرة بدون طيار التي تعمل بالخلايا الشمسية وخلايا الوقود سجلت رقماً قياسياً عالمياً في الطيران على ارتفاع 29524 متراً (96864 قدماً) .  
• طائرة كينيتيك زفير ^{[ 49 ]} - من إنتاج شركة كينيتيك، سجلت هذه الطائرة بدون طيار رقماً قياسياً عالمياً غير رسمي لأطول مدة طيران بدون طيار، حيث تجاوزت 82 ساعة في 31 يوليو 2008. وبعد 15 يوماً فقط من رحلة سولار إمبلس المذكورة آنفاً، وتحديداً في 23 يوليو 2010، حطمت طائرة زفير، وهي طائرة خفيفة الوزن بدون طيار من تصميم شركة كينيتيك البريطانية المتخصصة في الدفاع ، الرقم القياسي لأطول مدة طيران لطائرة بدون طيار. حلقت الطائرة في سماء أريزونا لأكثر من أسبوعين (336 ساعة)، ووصلت إلى ارتفاع 21,562 متراً (70,741 قدماً) . ^{[ 50 ] [ 51 ]}  
• نجحت طائرة بدون طيار صينية الصنع في الوصول إلى ارتفاع 20 ألف متر (66 ألف قدم) خلال رحلة تجريبية في المناطق الشمالية الغربية من البلاد. وقد طُوّرت هذه الطائرة، التي تحمل اسم "كايهونغ" (CH) أو "قوس قزح" باللغة الإنجليزية، من قبل فريق بحثي من شركة CASC . 
• طائرة BAE Systems PHASA-35 ^{[ 52 ]} التي طورتها شركة BAE Systems وشركة تكنولوجيا الفضاء Prismatic. ^{[ 53 ]}

• كانت شركة Titan Aerospace التي استحوذت عليها جوجل تهدف إلى تطوير طائرة بدون طيار تعمل بالطاقة الشمسية، إلا أن المشروع يبدو أنه قد تم التخلي عنه ^{[ 54 ].}
• سكاي سيلور (مُصممة للرحلات إلى المريخ)
• مشاريع مختلفة لمنطاد يعمل بالطاقة الشمسية، مثل مشروع "منطاد الارتفاعات العالية" التابع لشركة لوكهيد مارتن.

تُستخدم الطاقة الشمسية غالبًا لتزويد الأقمار الصناعية والمركبات الفضائية العاملة في النظام الشمسي الداخلي بالطاقة، نظرًا لقدرتها على توفير الطاقة لفترات طويلة دون الحاجة إلى كميات زائدة من الوقود. يحتوي قمر الاتصالات على عدة أجهزة إرسال لاسلكية تعمل باستمرار طوال فترة تشغيله. ومن غير المجدي اقتصاديًا تشغيل مثل هذه المركبة (التي قد تبقى في المدار لسنوات) باستخدام البطاريات أو خلايا الوقود ، كما أن إعادة التزود بالوقود في المدار غير عملية. مع ذلك، لا تُستخدم الطاقة الشمسية عادةً لتعديل موقع القمر الصناعي، وبالتالي فإن العمر الافتراضي لقمر الاتصالات محدود بكمية الوقود اللازمة للحفاظ على موقعه.

استخدمت بعض المركبات الفضائية العاملة داخل مدار المريخ الطاقة الشمسية كمصدر للطاقة لنظام الدفع الخاص بها.

تستخدم جميع المركبات الفضائية الحالية التي تعمل بالطاقة الشمسية ألواحًا شمسية بالتزامن مع الدفع الكهربائي ، وعادةً ما يكون الدفع الأيوني، حيث يوفر ذلك سرعة عادم عالية جدًا، ويقلل من كمية الوقود المستخدم في الدفع مقارنةً بالصواريخ بأكثر من عشرة أضعاف. وبما أن الوقود عادةً ما يمثل الكتلة الأكبر في العديد من المركبات الفضائية، فإن هذا يقلل من تكاليف الإطلاق.

تشمل المقترحات الأخرى للمركبات الفضائية الشمسية التسخين الحراري الشمسي للوقود، وعادةً ما يكون الهيدروجين أو الماء أحيانًا. ويمكن استخدام حبل كهروديناميكي لتغيير اتجاه القمر الصناعي أو تعديل مداره.

هناك مفهوم آخر للدفع الشمسي في الفضاء وهو الشراع الضوئي ؛ وهذا لا يتطلب تحويل الضوء إلى طاقة كهربائية، بل يعتمد مباشرة على ضغط الإشعاع الضوئي الضئيل ولكن المستمر.

لعلّ أنجح المركبات التي تعمل بالطاقة الشمسية هي المركبات الجوالة التي استُخدمت لاستكشاف سطح القمر والمريخ. فقد استخدم برنامج لونوخود عام 1977 ومركبة مارس باثفايندر عام 1997 الطاقة الشمسية لتسيير مركبات يتم التحكم بها عن بُعد. وقد تجاوز العمر التشغيلي لهذه المركبات الجوالة بكثير حدود التحمل التي كانت ستُفرض عليها لو تم تشغيلها بالوقود التقليدي. كما استخدمت مركبتا استكشاف المريخ الجوالتان الطاقة الشمسية أيضاً.

ومن بين الأنواع المثيرة للاهتمام من المركبات الكهربائية، نجد المركبة الهجينة الثلاثية - وهي المركبة الهجينة القابلة للشحن الخارجي (PHEV) التي تحتوي أيضاً على ألواح شمسية للمساعدة.

يُتيح طراز تويوتا بريوس 2010 خيار تركيب ألواح شمسية على السقف. تُشغّل هذه الألواح نظام تهوية أثناء توقف السيارة للمساعدة في التبريد. ^{[ 60 ]} تُستخدم الخلايا الكهروضوئية في العديد من تطبيقات النقل، سواءً لتوليد الطاقة الدافعة أو كوحدات طاقة مساعدة ، خاصةً في الحالات التي تمنع فيها متطلبات الوقود أو الصيانة أو الانبعاثات أو الضوضاء استخدام محركات الاحتراق الداخلي أو خلايا الوقود. ونظرًا لمحدودية المساحة المتاحة في كل مركبة، فإن السرعة أو المدى أو كليهما يكون محدودًا عند استخدامها لتوليد الطاقة الدافعة.