كيف يتم استخدام الطاقة الشمسية؟

قال توماس إديسون ذات مرة بنبرة نبوية: "كنت أضع أموالي على الشمس والطاقة الشمسية". لقد تم إثبات قدرة الشمس على توفير الطاقة عبر التاريخ. استخدم الناس في القرن السابع ، على سبيل المثال ، العدسات المكبرة لإشعال الحرائق. حتى إذا كنت لا تمتلك تقنية تسخر ضوء الشمس ، فمن المحتمل أنك تستخدم المنتجات أو الخدمات التي تقدمها الشركات التي تمتلكها.

في عام 1839 ، اكتشف الفيزيائي الفرنسي إدموند بيكريل التأثير الكهروضوئي - وهي عملية تولد فيها المادة الصلبة تيارًا عند تعرضها لأشعة الشمس. في عام 1954 ، استخدم علماء مختبرات بيل السيليكون ، وهو عنصر موجود في الرمال ، لإنشاء خلية كهروضوئية من السيليكون تنتج تيارًا عندما يضربها الضوء. استخدمت وكالة الفضاء هذه الخلايا لتشغيل راديو القمر الصناعي فانجارد في عام 1958. مع استمرار وكالة ناسا في استخدام الخلايا الكهروضوئية على مر السنين ، تقدمت تكنولوجيا الطاقة الشمسية مع انخفاض تكاليف الإنتاج. بعد أزمة النفط عام 1973 ، أدى البرنامج الفيدرالي لاستخدام الخلايا الكهروضوئية إلى تركيب أكثر من 3000 نظام كهروضوئي.

المنازل والشركات والمزارع والحكومات هي بعض الكيانات التي تستخدم الخلايا الضوئية لتوليد الطاقة. ربما تكون قد شاهدت الألواح الشمسية ، المكونة من خلايا ضوئية متعددة ، مثبتة على أسطح المنازل والشركات المحلية. غالبًا ما تعمل عشرة أو عشرين من الألواح الشمسية على تشغيل منزل متوسط ​​حيث تشكل حوالي أربعين خلية وحدة. توجد بعض اللوحات على أجهزة تتبع تتبع الشمس ، في حين أن البعض الآخر ثابت ويواجه الجنوب. يتمتع الأشخاص في الأماكن التي تعمل بألواح شمسية بحرية استخدام الكهرباء بالطريقة التي يرغبون فيها. يمكنك شراء بطاريات خاصة تخزن الطاقة التي تنتجها الألواح الشمسية. تكون هذه مفيدة عندما تغرب الشمس وتحتاج إلى الكهرباء.

تظهر الوحدات الشمسية في مناطق متنوعة على الأرض وما فوقها ؛ تعتمد عليها الأقمار الصناعية ومحطة الفضاء الدولية. يمكن لبناة المنازل وضع الخلايا الكهروضوئية في مواد البناء لمساعدة المباني على توليد الكهرباء. تعد المواقع البعيدة مرشحين مثاليين لاستهلاك الطاقة الشمسية. شركات النفط والغاز ، على سبيل المثال ، آبار الطاقة والمعدات الميدانية باستخدام ضوء الشمس. في المحيطات والمجاري المائية ، ستجد منارات وعوامات تستخدم الطاقة الشمسية لتوليد الطاقة.

لا تحتاج إلى التأثير الكهروضوئي لاستخدام طاقة الشمس. تعمل المواقد الشمسية على تركيز أشعة الشمس واحتجازها في حاويات تطبخ الطعام دون استخدام الوقود. تعمل سخانات المياه بالطاقة الشمسية باستخدام الأنابيب أو الألواح لتجميع الطاقة الشمسية التي تسخن المياه. يمكن للشركات والمرافق التي تحتاج إلى كميات كبيرة من الكهرباء استخدام المصفوفات الشمسية - الهياكل التي تتكون من صفائف شمسية مترابطة. اعتبارًا من مارس 2015 ، كانت قاعدة نيليس الجوية ، نيفادا ، تعمل على أكبر نظام كهروضوئي تابع لوزارة الدفاع. عند اكتماله ، سيوفر للقاعدة 19 ميغاواط من الطاقة. نظرًا لأن خلايا السيليكون الشمسية تنتج الطاقة فقط باستخدام ضوء الشمس المرئي ، فإنها لا تستفيد من الأشعة تحت الحمراء التي تنبعث منها الشمس.