Jak solární panely vyrábějí elektřinu?

Podle amerického ministerstva energetiky solární panely používají k výrobě elektřiny fotovoltaické články. Na rozdíl od fosilních paliv je solární energie nekonečně obnovitelným zdrojem energie. Fosilní paliva, neobnovitelný zdroj energie, budou nakonec vyčerpány a svět se bude muset obrátit k obnovitelným zdrojům energie, jako je solární a větrná energie. Jak se vyvíjejí nové solární technologie, náklady na solární panely klesají a zvyšuje se jejich účinnost. Solární panely jsou schopny přímo přeměňovat sluneční světlo na elektrickou energii.

Když fotony ze slunce zasáhnou fotovoltaický článek, podle amerického ministerstva energetiky se z fotovoltaického článku uvolní elektrony. Tyto elektrony cestují směrem k povrchu fotovoltaického článku, což vytváří nerovnováhu v náboji mezi zadním a předním povrchem článku. Tím se vytvoří potenciální napětí podobné opačným koncům baterie. Pokud jsou tyto dva povrchy připojeny prostřednictvím externího nákladu, jako je zařízení, vytvoří se elektřina.

Podle amerického energetického ministerstva mohou mít jednotlivé galvanické články průměr od 0,5 do 4 palců.

Jednou z nevýhod používání solárních panelů k výrobě elektřiny je to, že množství slunečního světla, které dopadá na zemský povrch, není podle amerického ministerstva energetiky stejné. Množství energie dodávané na zemský povrch ze slunce závisí na ročním období, denní době a povětrnostních podmínkách. Solární energii je obtížné skladovat, což představuje další výzvu. Další nevýhodou je, že musí být vybudovány velké plochy solárních panelů, které shromažďují jakékoli významné množství energie.

Jednou z výhod používání solárních panelů k výrobě elektřiny je, že podle amerického ministerstva energetiky nejsou k výrobě elektřiny zapotřebí objemné mechanické generátory. Při použití fosilních paliv jsou zapotřebí velké generátory. Systémy solárních panelů se také snadno instalují rychle a mohou se lišit velikostí. Hlavní výhodou používání solárních panelů k výrobě elektřiny je to, že energie se vyrábí bez uvolňování emisí uhlíku.

První fotovoltaické systémy byly vyvinuty v roce 1954 vědci společnosti Bell Telephone, podle amerického ministerstva energetiky. Počínaje koncem padesátých let byly fotovoltaické články používány k napájení vesmírných satelitů NASA. Brzy poté byly fotovoltaické články použity k napájení malých předmětů, jako jsou hodinky a kalkulačky.

Množství sluneční energie, které dopadne na Zemi za jednu hodinu, je podle Pnas.org větší než množství energie, kterou lidé spotřebují za celý rok.