Kako sončni kolektorji proizvajajo elektriko?

Po navedbah ameriškega ministrstva za energijo sončne celice uporabljajo fotonapetostne celice za proizvodnjo električne energije. Za razliko od fosilnih goriv je sončna energija neskončno obnovljiv vir energije. Sčasoma se bodo fosilna goriva, neobnovljivi vir energije, izčrpala in svet se bo moral usmeriti k obnovljivim virom energije, kot sta sončna in vetrna energija. Z razvojem novih sončnih tehnologij se stroški sončnih kolektorjev zmanjšujejo, njihova učinkovitost pa narašča. Sončne celice lahko sončno svetlobo neposredno pretvorijo v električno energijo.

Ko fotoni s sonca udarijo v fotovoltaično celico, se po navedbah ameriškega ministrstva za energijo elektroni sprostijo iz fotonapetostne celice. Ti elektroni potujejo proti površini fotonapetostne celice, kar ustvarja neravnovesje med zadnjo in sprednjo površino celice. To ustvarja potencialno napetost, ki je podobna nasprotnim koncem baterije. Če sta ti dve površini povezani z zunanjo obremenitvijo, kot je naprava, nastane elektrika.

Po podatkih ameriškega ministrstva za energijo so lahko posamezne voltaične celice v premeru od 0,5 do 4 palcev.

Pomanjkljivost uporabe sončnih kolektorjev za proizvodnjo električne energije je ta, da količina sončne svetlobe, ki doseže zemeljsko površino, ni konstantna, meni Ministrstvo za energijo ZDA. Količina energije, ki jo na zemeljsko površino dostavi sonce, je odvisna od letnega časa, časa in vremenskih razmer. Sončno energijo je težko shraniti, kar predstavlja še en izziv. Druga pomanjkljivost je, da je treba zbrati velike površine sončnih kolektorjev za zbiranje kakršne koli večje količine energije.

Prednost uporabe sončnih kolektorjev za proizvodnjo električne energije je ta, da po podatkih ameriškega ministrstva za energijo za proizvodnjo električne energije niso potrebni obsežni mehanski generatorji. Pri uporabi fosilnih goriv so potrebni veliki generatorji. Solarne sisteme je prav tako enostavno hitro namestiti in se lahko razlikujejo po velikosti. Glavna prednost uporabe sončnih kolektorjev za proizvodnjo električne energije je ta, da se energija proizvaja brez sproščanja ogljikovih emisij.

Po navedbah ameriškega ministrstva za energijo so prvi fotovoltaični sistemi leta 1954 razvili raziskovalci Bell Telephone. Od poznih petdesetih let 20. stoletja so se fotonapetostne celice uporabljale za napajanje vesoljskih satelitov NASA. Kmalu zatem so fotonapetostne celice uporabili za napajanje majhnih predmetov, kot so ure in kalkulatorji.

Količina sončne energije, ki pade na zemljo v eni uri, je večja od količine energije, ki jo ljudje porabijo v enem letu, piše Pnas.org.