Сонячна енергія

Сонячна енергія

Що таке сонячна енергія?

Основним джерелом всієї енергії на планеті Земля є сонце . Сонячна енергія - це енергія, вироблена безпосередньо з сонячне світло . Сонячну енергію можна використовувати для теплової енергії або перетворюється в електричну енергію.

Відновлювальна енергія

Коли ми використовуємо сонячну енергію, ми не використовуємо жодних ресурсів Землі, таких як вугілля або нафта. Це робить сонячну енергію відновлюваним джерелом енергії. Сонячна енергія - це також чиста енергія, яка не створює великих забруднень.

Сонячна енергія для тепла

Сонячну енергію можна використовувати для обігріву будинків та інших будівель. Іноді сонячна енергія для опалення може бути пасивною. Це коли відсутні механічні компоненти, що використовуються для переміщення тепла. Пасивне опалення допомагає зігріти будинки взимку, обігрівати басейни і навіть робить нашу машину теплою, коли ми стоїмо на вулиці (що приємно взимку, але не так сильно в спекотний літній день).

Активне нагрівання - це наявність механічних компонентів, які допомагають переміщати тепло. Сонце могло бути використано для нагрівання води або повітря, яке потім накачується навколо будівлі, щоб забезпечити рівномірне тепло у всіх кімнатах.

Сонячна енергія для електроенергії

Коли більшість з нас думає про сонячну енергію, ми думаємо про сонячні елементи, які перетворюють сонячні промені в електрику. Сонячні елементи також називають фотоелектричними елементами. Слово 'фотоелектричний' походить від слова 'фотони', які є частинками, що утворюють сонячне світло, а також від слова 'вольт', що є виміром електрики.

Сьогодні сонячні елементи зазвичай використовуються в невеликих портативних пристроях, таких як калькулятори та наручні годинники. Вони стають все більш популярними для будівель та будинків, оскільки стають більш ефективними. Одне приємне в сонячних елементах полягає в тому, що їх можна розміщувати на даху будівлі чи будинку, не займаючи зайвого місця.


Сонячні батареї в будинку, що використовуються для виробництва електроенергії

Як працюють сонячні елементи?

Сонячні клітини перетворюють енергію фотонів від Сонця в електрику. Коли фотон потрапляє у верхню частину клітини, електрони будуть притягуватися до поверхні клітини. Це призводить до утворення напруги між верхнім і нижнім шарами клітини. Коли у верхній і нижній частині комірки утворюється електричний ланцюг, струм буде текти, живлячи електричне обладнання.

Для живлення будівлі чи будинку потрібно багато сонячних елементів. У цьому випадку декілька сонячних елементів об’єднані у великий масив клітин, які можуть виробляти більше загальної енергії.

Історія сонячної енергії

Фотоелектричний елемент був винайдений у 1954 році дослідниками компанії Bell Labs. З тих пір сонячні елементи використовуються на дрібних предметах, таких як калькулятори. Вони також були важливим джерелом живлення для космічних кораблів і супутників.

Починаючи з 1990-х років уряд фінансував дослідження та пропонував податкові пільги людям, які використовують чисту та відновлювану енергію, таку як сонячна енергія. Вчені досягли успіху в ефективності сонячного елемента. Сьогодні сонячні елементи ефективні приблизно на 5-15%, тобто багато енергії сонячного світла витрачається даремно. Вони сподіваються досягти 30% або краще в майбутньому. Це зробить сонячну енергію набагато економічнішою та життєздатнішою альтернативою енергетиці.

Чи є недоліки сонячної енергії?

Сонячна енергія має два основних недоліки. Одним недоліком є ​​те, що кількість сонячного світла в певному місці змінюється залежно від часу доби, погоди та часу року. Інший недолік полягає в тому, що для сучасних технологій для виробництва гідної кількості електроенергії потрібна велика кількість дорогих фотоелектричних елементів.

Цікаві факти про сонячну енергію

• Найбільші у світі сонячні теплові електростанції розташовані в штаті Каліфорнія.
• По всьому світу будується багато великих фотоелектричних станцій. Одні з найбільших знаходяться в Китаї, Канаді та США (штат Невада).
• Якби лише 4% пустель світу були вкриті фотоелектричними елементами, вони могли б забезпечити всю світову електроенергію.
• Багато людей думають, що по мірі того, як сонячні панелі стають ефективнішими та дешевшими, вони стануть стандартною особливістю нових будинків та будівель.
• У 1990 році літак на сонячній енергії літав по Сполучених Штатах, не використовуючи палива.
• Альберт Ейнштейн виграв Нобелівську премію в 1921 році за дослідження фотоелектричної енергії.