Как слънчевите панели произвеждат електричество?

Слънчевите панели използват фотоволтаични клетки за производство на електричество, според Министерството на енергетиката на САЩ. За разлика от изкопаемите горива, слънчевата енергия е безкрайно възобновяем енергиен източник. В крайна сметка изкопаемите горива, невъзобновяем енергиен източник, ще бъдат изчерпани и светът ще трябва да се насочи към възобновяеми енергийни източници като слънчева и вятърна енергия. С развитието на новите слънчеви технологии разходите за слънчеви панели намаляват, докато тяхната ефективност се увеличава. Слънчевите панели са в състояние директно да преобразуват слънчевата светлина в електрическа енергия.

Когато фотоните от слънцето удрят фотоволтаична клетка, електроните се освобождават от фотоволтаичната клетка, според Министерството на енергетиката на САЩ. Тези електрони пътуват към повърхността на фотоволтаичната клетка, което създава дисбаланс в заряда между задната и предната повърхности на клетката. Това създава потенциално напрежение, подобно на противоположните краища на батерията. Ако тези две повърхности са свързани чрез външен товар като уред, се създава електричество.

Единичните волтаични клетки могат да варират в размер от 0,5 до 4 инча в диаметър, според Министерството на енергетиката на САЩ.

Един недостатък на използването на слънчеви панели за производство на електричество е, че количеството слънчева светлина, което достига до земната повърхност, не е постоянно, според Министерството на енергетиката на САЩ. Количеството енергия, което се доставя на земната повърхност от слънцето, зависи от времето на годината, времето от деня и метеорологичните условия. Слънчевата енергия е трудна за съхранение, което представлява друго предизвикателство. Друг недостатък е, че големи площи от слънчеви панели трябва да бъдат изградени, за да събират значително количество енергия.

Едно от предимствата на използването на слънчеви панели за производство на електричество е, че обемистите механични генератори не са необходими за производство на електричество, според Министерството на енергетиката на САЩ. Когато се използват изкопаеми горива, са необходими големи генератори. Системите за слънчеви панели също са лесни за бързо инсталиране и могат да варират по размер. Основната полза от използването на слънчеви панели за производство на електричество е, че енергията се произвежда, без да се отделят въглеродни емисии.

Първите фотоволтаични системи са разработени през 1954 г. от изследователите на Bell Telephone, според Министерството на енергетиката на САЩ. От края на 50-те години на миналия век фотоволтаичните клетки се използват за захранване на космическите спътници на НАСА. Скоро след това фотоволтаичните клетки бяха използвани за захранване на малки предмети като часовници и калкулатори.

Количеството слънчева енергия, което пада на земята за един час, е по-голямо от количеството енергия, което хората консумират за цяла година, според Pnas.org.