Kā saules paneļi ražo elektrību?

Saskaņā ar Amerikas Savienoto Valstu Enerģētikas departamenta datiem saules paneļi elektroenerģijas ražošanai izmanto fotoelementus. Atšķirībā no fosilā kurināmā, saules enerģija ir bezgalīgi atjaunojams enerģijas avots. Galu galā fosilais kurināmais, neatjaunojams enerģijas avots, būs izsmelts, un pasaulei būs jāpāriet uz atjaunojamiem enerģijas avotiem, piemēram, saules un vēja enerģiju. Attīstoties jaunām saules tehnoloģijām, saules paneļu izmaksas samazinās, vienlaikus palielinoties to efektivitātei. Saules paneļi spēj tieši pārveidot saules gaismu elektriskajā enerģijā.

Kad saules fotoni ietriecas fotoelementā, no fotogalvaniskās šūnas izdalās elektroni, norāda Amerikas Savienoto Valstu Enerģētikas departaments. Šie elektroni virzās uz fotoelementu šūnas virsmu, kas rada līdzsvara traucējumus starp šūnas aizmuguri un priekšējo virsmu. Tas rada potenciālo spriegumu, kas ir līdzīgs akumulatora pretējiem galiem. Ja šīs divas virsmas ir savienotas, izmantojot ārēju slodzi, piemēram, ierīci, rodas elektrība.

Saskaņā ar Amerikas Savienoto Valstu Enerģētikas departamenta datiem atsevišķu volta elementu diametrs var būt no 0,5 līdz 4 collas.

Viens no saules paneļu izmantošanas trūkumiem elektroenerģijas ražošanai ir tāds, ka saules enerģijas daudzums, kas sasniedz zemes virsmu, nav konsekvents, norāda Amerikas Savienoto Valstu Enerģētikas departaments. Enerģijas daudzums, kas no saules tiek nogādāts zemes virsmā, ir atkarīgs no gada laika, diennakts laika un laika apstākļiem. Saules enerģiju ir grūti uzkrāt, kas rada vēl vienu izaicinājumu. Vēl viens trūkums ir tas, ka ir jāuzbūvē lielas saules paneļu platības, lai savāktu jebkuru ievērojamu enerģijas daudzumu.

Viena no saules bateriju izmantošanas priekšrocībām elektroenerģijas ražošanai ir tā, ka lielgabarīta mehāniskie ģeneratori nav vajadzīgi elektroenerģijas ražošanai, norāda Amerikas Savienoto Valstu Enerģētikas departaments. Izmantojot fosilo kurināmo, nepieciešami lieli ģeneratori. Saules paneļu sistēmas ir arī viegli uzstādīt ātri un var atšķirties pēc izmēra. Galvenais ieguvums no saules paneļu izmantošanas elektroenerģijas ražošanai ir tas, ka enerģija tiek ražota, neizlaižot oglekļa emisijas.

Pirmās fotoelementu sistēmas 1954. gadā izstrādāja Bell Telephone pētnieki, ziņo Amerikas Savienoto Valstu Enerģētikas departaments. Sākot ar 50. gadu beigām fotoelementi tika izmantoti NASA kosmosa satelītu darbināšanai. Drīz pēc tam fotoelementu elementi tika izmantoti, lai darbinātu mazus priekšmetus, piemēram, pulksteņus un kalkulatorus.

Saules enerģijas daudzums, kas vienā stundā nokrīt uz zemes, ir lielāks par enerģijas daudzumu, ko cilvēki patērē visa gada laikā, raksta Pnas.org.