Всеки материал поглъща и отразява малко слънчева енергия. Някои материали обаче поглъщат много повече, отколкото отразяват, и обратно. Количеството слънчева енергия, която даден материал ще поеме или отрази, зависи от редица физически свойства. Плътните материали са склонни да абсорбират повече слънчева енергия от по-малко плътните материали. Цветът и покритието също влияят върху количеството слънчева енергия, което даден обект може да поеме или отрази.
Свойства на материала
С увеличаване на плътността на материала, способността му да абсорбира слънчевата енергия обикновено също се увеличава. Например плътните материали, като кирпич, бетон и тухла, абсорбират голямо количество слънчева енергия. По-малко плътните материали, като стиропор и малко дърво, не абсорбират толкова слънчева енергия. Тези свойства могат да варират в зависимост от покритието на материала. Например, ако плътен материал като бетон беше покрит със силно отразяващо покритие, той не би поел толкова енергия.
Как цветът влияе върху абсорбцията и отражението?
Слънчевата енергия достига до нас с различни дължини на вълните. Различните дължини на вълните, свързани с видимата светлина, съставят различните цветове на дъгата. Когато видим цвета на материала, виждаме отражението на тази дължина на вълната на светлината. Например, син материал отразява синята светлина. Белите материали отразяват голямо количество видима светлина. Черните материали поглъщат голямо количество видима светлина. Следователно по-тъмните материали ще поемат повече слънчева енергия от по-светлите материали.
Къде отива енергията?
Когато материалът абсорбира слънчевата енергия, енергията се прехвърля към атомите в този материал. В крайна сметка този материал се отделя като топлина. В зависимост от свойствата на материала този процес може да протича с различни скорости и интензивност. Например, бетонът ще отделя топлина бавно, докато парче метал може да излъчва топлина бързо, след като го абсорбира. Разликата в топлинната емисия е свързана с разликата в топлопроводимостта на материалите. Металът провежда топлината по-лесно от бетона. Следователно топлината ще се разпространи през метала по-бързо, отколкото през бетона.
Как можем да използваме това знание?
Можем да използваме знанията за свойствата на материала, за да конструираме ефективни устройства, сгради и други технологии. Например, свойствата на материала, свързани с излъчването на топлина, са изключително полезни при изграждането на пасивни слънчеви структури. В пасивната слънчева сграда е важно да се използва материал, който ще съхранява слънчевата енергия през деня и бавно я излъчва през нощта. При проектирането на сгради това свойство се нарича „топлинна маса“ на материала.