วัสดุที่ดูดซับและสะท้อนพลังงานแสงอาทิตย์

วัสดุทุกชนิดดูดซับและสะท้อนพลังงานแสงอาทิตย์บางส่วน อย่างไรก็ตาม วัสดุบางชนิดดูดซับได้มากกว่าที่สะท้อน และในทางกลับกัน ปริมาณพลังงานแสงอาทิตย์ที่วัสดุจะดูดซับหรือสะท้อนกลับขึ้นอยู่กับคุณสมบัติทางกายภาพหลายประการ วัสดุหนาแน่นมักจะดูดซับพลังงานแสงอาทิตย์มากกว่าวัสดุที่มีความหนาแน่นน้อยกว่า สีและการเคลือบยังส่งผลต่อปริมาณพลังงานแสงอาทิตย์ที่วัตถุสามารถดูดซับหรือสะท้อนแสงได้

เมื่อความหนาแน่นของวัสดุเพิ่มขึ้น ความสามารถในการดูดซับพลังงานแสงอาทิตย์ก็มักจะเพิ่มขึ้นเช่นกัน ตัวอย่างเช่น วัสดุที่มีความหนาแน่นสูง เช่น อะโดบี คอนกรีต และอิฐ จะดูดซับพลังงานแสงอาทิตย์จำนวนมาก วัสดุที่มีความหนาแน่นน้อยกว่า เช่น โฟมและไม้บางชนิด ไม่ดูดซับพลังงานแสงอาทิตย์มากนัก คุณสมบัติเหล่านี้อาจแตกต่างกันไปตามการเคลือบของวัสดุ ตัวอย่างเช่น หากวัสดุที่มีความหนาแน่นสูง เช่น คอนกรีต เคลือบด้วยสารเคลือบสะท้อนแสงสูง มันจะไม่ดูดซับพลังงานมากนัก

พลังงานแสงอาทิตย์มาถึงเราที่ความยาวคลื่นต่างๆ ความยาวคลื่นต่างๆ ที่เกี่ยวข้องกับแสงที่มองเห็นได้ประกอบเป็นสีต่างๆ ของรุ้งกินน้ำ เมื่อเราเห็นสีของวัสดุ เรากำลังเห็นการสะท้อนของความยาวคลื่นของแสงนั้น ตัวอย่างเช่น วัสดุสีน้ำเงินสะท้อนแสงสีน้ำเงิน วัสดุสีขาวสะท้อนแสงที่มองเห็นได้ในปริมาณมาก วัสดุสีดำดูดซับแสงที่มองเห็นได้จำนวนมาก ดังนั้นวัสดุสีเข้มจะดูดซับพลังงานแสงอาทิตย์มากกว่าวัสดุที่มีน้ำหนักเบา

เมื่อวัสดุดูดซับพลังงานแสงอาทิตย์ พลังงานจะถูกถ่ายโอนไปยังอะตอมในวัสดุนั้น ในที่สุด สารนี้จะถูกปล่อยออกมาเป็นความร้อน กระบวนการนี้สามารถเกิดขึ้นได้ที่ความเร็วและความเข้มที่แตกต่างกัน ทั้งนี้ขึ้นอยู่กับคุณสมบัติของวัสดุ ตัวอย่างเช่น คอนกรีตจะปล่อยความร้อนอย่างช้าๆ ในขณะที่ชิ้นส่วนของโลหะอาจแผ่ความร้อนออกมาอย่างรวดเร็วหลังจากดูดซับ ความแตกต่างของการปล่อยความร้อนนั้นสัมพันธ์กับความแตกต่างในการนำความร้อนของวัสดุ โลหะนำความร้อนได้ง่ายกว่าคอนกรีต ดังนั้นความร้อนจะแพร่กระจายผ่านโลหะได้เร็วกว่าที่กระจายผ่านคอนกรีต

เราสามารถใช้ความรู้เกี่ยวกับคุณสมบัติของวัสดุเพื่อสร้างอุปกรณ์ อาคาร และเทคโนโลยีอื่นๆ ที่มีประสิทธิภาพ ตัวอย่างเช่น คุณสมบัติของวัสดุที่เกี่ยวข้องกับการปล่อยความร้อนมีประโยชน์อย่างยิ่งในการสร้างโครงสร้างพลังงานแสงอาทิตย์แบบพาสซีฟ ในอาคารพลังงานแสงอาทิตย์แบบพาสซีฟ สิ่งสำคัญคือต้องใช้วัสดุที่จะเก็บพลังงานแสงอาทิตย์ในตอนกลางวันและปล่อยพลังงานออกมาอย่างช้าๆ ข้ามคืน ในการออกแบบอาคาร คุณสมบัตินี้เรียกว่า "มวลความร้อน" ของวัสดุ