Zonnepanelen gebruiken fotovoltaïsche cellen om elektriciteit te produceren, volgens het Amerikaanse ministerie van Energie. In tegenstelling tot fossiele brandstoffen is zonne-energie een oneindig hernieuwbare energiebron. Uiteindelijk zullen fossiele brandstoffen, een niet-hernieuwbare energiebron, uitgeput raken en zal de wereld moeten overschakelen op hernieuwbare energiebronnen zoals zonne- en windenergie. Naarmate nieuwe zonnetechnologieën zich ontwikkelen, dalen de kosten van zonnepanelen terwijl hun efficiëntie toeneemt. Zonnepanelen kunnen zonlicht direct omzetten in elektrische energie.
Functie
Wanneer fotonen van de zon een fotovoltaïsche cel raken, komen er volgens het Amerikaanse ministerie van Energie elektronen vrij uit de fotovoltaïsche cel. Deze elektronen reizen naar het oppervlak van de fotovoltaïsche cel, waardoor er een onbalans ontstaat tussen de voor- en achterkant van de cel. Dit creëert een potentiële spanning die vergelijkbaar is met tegenovergestelde uiteinden van een batterij. Als deze twee oppervlakken zijn aangesloten via een externe belasting zoals een apparaat, ontstaat er elektriciteit.
Grootte
Enkele voltaïsche cellen kunnen in grootte variëren van 0,5 tot 4 inch in diameter, volgens het Amerikaanse ministerie van Energie.
nadelen
Een nadeel van het gebruik van zonnepanelen om elektriciteit te produceren, is dat de hoeveelheid zonlicht die het aardoppervlak bereikt niet consistent is, aldus het Amerikaanse ministerie van Energie. De hoeveelheid energie die door de zon aan het aardoppervlak wordt afgegeven, is afhankelijk van de tijd van het jaar, het tijdstip van de dag en de weersomstandigheden. Zonne-energie is moeilijk op te slaan, wat een andere uitdaging vormt. Een ander nadeel is dat er grote oppervlakten met zonnepanelen moeten worden gebouwd om een significante hoeveelheid energie op te vangen.
Voordelen:
Een voordeel van het gebruik van zonnepanelen om elektriciteit te produceren, is dat er geen omvangrijke mechanische generatoren nodig zijn om elektriciteit te produceren, aldus het Amerikaanse ministerie van Energie. Bij het gebruik van fossiele brandstoffen zijn grote generatoren nodig. Zonnepaneelsystemen zijn bovendien eenvoudig snel te installeren en kunnen in grootte variëren. Het grote voordeel van het gebruik van zonnepanelen voor de opwekking van elektriciteit is dat er energie wordt opgewekt zonder dat er koolstofemissies vrijkomen.
Geschiedenis
De eerste fotovoltaïsche systemen werden in 1954 ontwikkeld door onderzoekers van Bell Telephone, volgens het Amerikaanse ministerie van Energie. Vanaf het einde van de jaren vijftig werden fotovoltaïsche cellen gebruikt om NASA-ruimtesatellieten van stroom te voorzien. Kort daarna werden fotovoltaïsche cellen gebruikt om kleine voorwerpen zoals horloges en rekenmachines van stroom te voorzien.
Leuk weetje
De hoeveelheid zonne-energie die in één uur op aarde valt, is volgens Pnas.org groter dan de hoeveelheid energie die mensen in een heel jaar verbruiken.