Co to jest energia słoneczna i dlaczego się nie wystartowała?

O co chodzi z energią słoneczną? Jeśli jest to tak ważne i konieczne, jak wielu twierdzi, dlaczego nie przejęło jeszcze energetyki? Jak to w ogóle działa? Jeśli kiedykolwiek zadałeś sobie te pytania, czytaj dalej. Możesz po prostu znaleźć odpowiedzi, których szukałeś.

“Energia słoneczna” od dłuższego czasu jest modnym słowem, ale nadal istnieje pewne zamieszanie co do tego, co to jest i jak działa. Oto kurs awaryjny na temat tego, czym jest energia słoneczna, dlaczego jej potrzebujemy i przeszkód związanych z przyjęciem tej technologii.

Po co w ogóle energia słoneczna?

Zanim powiększymy panele słoneczne, zastanówmy się, dlaczego dalsze badania i rozwój w dziedzinie energii słonecznej są tak ważne dla przyszłości.

Wyczerpują się paliwa kopalne. To takie proste. Jako społeczeństwo już dawno minęliśmy punkt bez powrotu, jeśli chodzi o technologiczne status quo. Niemal każdy aspekt naszego życia zależy teraz od elektryczności, a większość tej energii pochodzi z ograniczonych paliw kopalnych: węgla, ropy naftowej i gazu ziemnego.

Jeśli alternatywa nie zostanie opracowana i powszechnie przyjęta przed wyczerpaniem się paliw kopalnych - co może się zdarzyć już w 2055 r. - wówczas życie, jakie znamy, może przestać istnieć. Bez prądu nie mielibyśmy komputerów, świateł, niczego.

Energia słoneczna jest obecnie jedną z bardziej obiecujących alternatyw. Nie wspominając o tym, że jest doskonały, ponieważ nie jest, ale potencjalnych korzyści trudno zaprzeczyć. Firmy zaczynają zdawać sobie sprawę z mocy słońca. Nie wierzysz mi? Zaczynamy widzieć klawiatury zasilane energią słoneczną Logitech Solar Keyboard K750 i K760 Review i Giveaway Logitech Solar Keyboard K750 i K760 Review i Giveaway Bezprzewodowe klawiatury i myszy były historycznie niedoceniane z powodu niewiarygodności w ich komunikacji bezprzewodowej i ciągłej potrzebie wymiany baterii. Ale posunąłem się o krok dalej i dostałem klawiatury słoneczne, aby sprawdzić, czy… i ładowarki do telefonów słonecznych Poweradd Apollo Pro 23 000 mAh Przegląd baterii słonecznej i ładowarki oraz rozdanie prezentów Poweradd Apollo Pro 23 000 mAh baterii słonecznej i przegląd ładowarki i rozdanie Przetestowaliśmy Poweradd Apollo Pro zewnętrzny akumulator 23 000 mAh z automatycznym ładowaniem solarnym. .

Oczywiście wciąż jest wiele do zrobienia, zanim będzie to ekonomicznie opłacalne jako zamiennik paliw kopalnych, ale energia słoneczna jest naszym najlepszym rozwiązaniem na przyszłość. Nie chcesz pozostać w pyle, kiedy węgiel, ropa i gaz są opróżniane, prawda??

Teoria energii słonecznej

Główną jednostką technologiczną napędzającą energię słoneczną jest ogniwo fotowoltaiczne. Gdy grupa tych komórek jest połączona, tworzą one panel słoneczny. Następnie zgrupowanych jest wiele paneli słonecznych tablice słoneczne, które są powszechnie postrzegane jako zasilające farmy słoneczne i elektrownie słoneczne.

Ogniwa fotowoltaiczne są najczęściej wykonywane przy użyciu krzem, który jest materiałem półprzewodnikowym, który może absorbować część energii fotonu (pojedyncza jednostka światła). Komórki krzemowe występują jednak w dwóch postaciach: Krzem typu N. i Krzem typu P..

Wiązanie między dwoma atomami krzemu jest stabilne i wymaga dużo energii do usunięcia elektronów, dlatego ogniwa fotowoltaiczne nie są czystym krzemem. Zamiast tego niektóre ogniwa są wykonane z mieszaniny krzemu z fosforem (który ma jeden elektron więcej niż krzem), a inne ogniwa są wykonane z mieszaniny krzemu z borem (która ma jeden elektron mniej niż krzem).

Pomyśl o tych dwóch układankach: jeden ma dodatkowe elektrony (nazywane typem N, ponieważ jest ujemny), a drugi brakuje elektronów (nazywany typem P, ponieważ jest dodatni). Wolne elektrony w krzemie typu N chcą wypełnić dziury w krzemie typu P i tak dalej “pośpiech” elektryczności z jednego ogniwa do drugiego jest tym, co tworzy prąd elektryczny.

Niestety energia elektryczna wytwarzana przez panele słoneczne jest prąd stały podczas gdy urządzenia i urządzenia tego wymagają prąd przemienny. Aby wykorzystać energię panelu słonecznego, musisz zainstalować falownik, chociaż niektóre systemy energii słonecznej mają już wbudowany falownik.

Niektóre fotony, które uderzają w krzem, są odbijane i nie oferują wartości energetycznej. Im więcej odbijających się fotonów, tym mniej światła może zostać zaabsorbowane i tym mniej energii może zostać wytworzone, dlatego ogniwa fotowoltaiczne są traktowane powłoką antyrefleksyjną.

Inne czynniki, takie jak wysoka rezystancja wewnętrzna krzemu, jeszcze bardziej tłumią wydajność ogniw. W rzeczywistości typowy panel słoneczny unosi się gdzieś w pobliżu wydajności około 15%, chociaż teoretyczny pułap wynosi około 85%.

Energia słoneczna: zalety i wady

Główną wadą energii słonecznej jest prosty fakt słońce nie zawsze jest dostępne. Na obszarach, w których jest więcej dni pochmurnych niż słonecznych, energia słoneczna nie wystarcza. To nawet nie uwzględnia obszarów świata, które są silnie zalesione, położone pod ziemią lub pogrążone w ciemności przez wiele miesięcy (np. Na Alasce).

Jednym ze sposobów rozwiązania tego problemu jest: przechowuj energię słoneczną w bateriach dzięki czemu można go wykorzystać na żądanie. Jest to oczywiście oparte na wydajności akumulatorów i założeniu, że będą one w stanie poradzić sobie z potencjalnym ładunkiem magazynowania energii masowej.

Na szczęście korzyści płynące z energii słonecznej znacznie przewyższają wady.

Po pierwsze, słońce jest zawsze dostępne. Nie w sensie dostępności w dzień iw nocy, ale w tym sensie, że słońce z pewnością przetrwa Ziemię. Dopóki nazywamy tę planetę naszym domem, będziemy w stanie wykorzystać światło słoneczne. W przeciwieństwie do paliw kopalnych energia słoneczna nigdy się nie skończy.

Ważnym aspektem etycznym jest energia słoneczna brak wpływu na środowisko. W przeciwieństwie do paliw kopalnych, które generują niewiarygodną ilość zanieczyszczeń, powszechne stosowanie ogniw fotowoltaicznych byłoby przyjazne dla środowiska. 5 etykiet ekologicznych dla elektroniki, którą powinieneś wiedzieć 5 etykiet ekologicznych dla elektroniki, którą powinieneś wiedzieć Etykiety ekologiczne mogą pomóc w identyfikacji bardziej ekologicznych i bardziej energooszczędnych urządzeń. Pozwalają Tobie - konsumentowi - wziąć pod uwagę kwestie zrównoważonego rozwoju przy zakupie nowej elektroniki. Ale co robią różne etykiety… i zmniejszają wpływ człowieka na globalne ocieplenie. Ponadto nie musielibyśmy niszczyć ziemi, aby zbierać paliwo - trafia ona do nas bezpośrednio przez atmosferę.

Korzyści są nie tylko w przyszłości. Instalując dziś panele słoneczne w domu, możesz skończyć oszczędzać dużo pieniędzy. W większości przypadków jedynym kosztem związanym z energią słoneczną jest koszt instalacji. Po zainstalowaniu opłaty za konserwację są znikome i można zaoszczędzić ponad 20 000 USD w ciągu następnych 20 lat. W miarę udoskonalania technologii solarnej oszczędności będą się poprawiać, zwłaszcza jeśli zaczniesz ćwiczyć niektóre wskazówki dotyczące oszczędzania energii. Wskazówki dotyczące oszczędzania energii przy zakupie i użytkowaniu elektroniki Wskazówki dotyczące oszczędzania energii przy kupnie i używaniu elektroniki Elektronika stanowią znaczną część kosztów energii w domu. Same komputery, drukarki i routery WiFi stanowią około 25% rachunku za prąd. Podczas gdy elektronika staje się bardziej wydajna, ich zwiększone wykorzystanie kompensuje… .

Końcowe przemyślenia

Mówiąc abstrakcyjnie, panele słoneczne są raczej proste do zrozumienia. Przekształcają jedną formę energii (światło) w inną formę energii (elektryczność) zgodnie z podstawowymi zasadami fizyki. Trudność polega na znalezieniu sposobów na zwiększenie wydajności tej konwersji, zanim wyczerpią się nasze cenne paliwa kopalne.

Co sądzisz o żywotności energii słonecznej?? Czy jesteś przekonany, że któregoś dnia zasili świat? A może myślisz, że nigdy nie spełni swojej teoretycznej obietnicy? Podziel się z nami swoimi przemyśleniami w komentarzach poniżej!

Kredyty obrazkowe: Platformy wiertnicze za pośrednictwem Shutterstock, Ilustracja panelu słonecznego za pośrednictwem Shutterstock, Typy krzemu za pośrednictwem Redarc, Korzyści z energii słonecznej za pośrednictwem Shutterstock