Co je to sluneční energie a proč nedošlo k jejímu vzletu?

Jaký je velký problém se sluneční energií? Pokud je to opravdu tak důležité a nezbytné, jak to tvrdí mnozí, proč to ještě nepřevzalo energetický průmysl? Jak to vůbec funguje? Pokud jste se na tyto otázky již někdy zeptali, pokračujte ve čtení. Můžete jen najít odpovědi, které jste hledali.

“Solární energie” byl bzučák po dlouhou dobu, ale stále existuje trochu zmatek ohledně toho, co to je a jak to funguje. Tady je havarijní kurz o tom, co je sluneční energie, proč ji potřebujeme, a překážky spojené s přijetím této technologie.

Proč solární energie, tak jako tak?

Než se přiblížíme na solární panely, pojďme se zabývat tím, proč je pokračující výzkum a vývoj sluneční energie tak zásadní pro budoucnost.

Docházejí fosilní paliva. Je to tak jednoduché. My, jako společnost, jsme již dávno prošli bez návratu, pokud jde o technologický stav quo. Téměř každý aspekt našeho života nyní závisí na elektřině a většina z této energie pochází z omezených fosilních paliv: uhlí, ropy a zemního plynu..

Pokud není alternativa vyvinuta a široce přijata dříve, než dojde fosilní paliva - což by se mohlo stát již v roce 2055 -, pak život, jak víme, by mohl přestat existovat. Bez elektřiny bychom neměli žádné počítače, žádná světla, nic.

Solární energie je jednou z více nadějných alternativ, které máme v tuto chvíli k dispozici. Nemluvě o tom, že je to perfektní, protože to není, ale potenciální přínosy je těžké popřít. Společnosti začínají uvědomovat a přijímat sílu slunce. Nevěříš mi? Začínáme vidět solární klávesnice Logitech Solar Keyboard K750 and K760 Review a prozradí Logitech Solar Keyboards K750 and K760 Review and Giveaway Bezdrátové klávesnice a myši byly historicky podceňovány kvůli nespolehlivosti v jejich bezdrátové komunikaci a neustálé potřebě výměny baterií. Ale udělal jsem ještě o krok dál a dostal jsem solární klávesnice, abych zjistil, jestli… a nabíječky telefonů se solárním napájením Poweradd Apollo Pro 23 000mAh Solární baterie a nabíječka Recenze a prozradí Poweradd Apollo Pro 23,000mAh Solární baterie a nabíječky Recenze a prozradí Testovali jsme Poweradd Apollo Externí baterie Pro 23 000 mAh s automatickým solárním nabíjením. .

Samozřejmě ještě zbývá hodně práce, než bude ekonomicky životaschopná jako výměna fosilních paliv, ale naše nejlepší sázka je naše solární energie. Když nechcete vypustit uhlí, ropu a plyn, nechcete být v prachu zanecháni?

Teorie sluneční energie

Hlavní jednotka technologie, která řídí sluneční energii, je fotovoltaický článek. Když je skupina těchto buněk spojena dohromady, vytvoří solární panel. Poté je seskupeno více solárních panelů solární pole, které jsou běžně považovány za poháněné solární farmy a solární elektrárny.

Fotovoltaické články se nejčastěji vyrábějí pomocí křemík, což je polovodičový materiál, který může absorbovat část energie fotonu (jediná jednotka světla). Křemíkové články však mají dvě formy: Křemík typu N a Křemík typu P.

Vazba mezi dvěma atomy křemíku je stabilní a vyžaduje hodně energie k uvolnění elektronů, proto fotovoltaické články nejsou čistým křemíkem. Místo toho jsou některé buňky vyrobeny ze směsi křemíku s fosforem (který má o jeden elektron více než křemík) a jiné buňky jsou vyrobeny ze směsi křemíku s bórem (který má o jeden elektron méně než křemík).

Přemýšlejte o těchto dvou kusech jako skládačky: jeden má další elektrony (nazývané N-typ, protože je negativní), zatímco druhý chybí elektrony (nazývané P-typ, protože je pozitivní). Volné elektrony v křemíku typu N chtějí vyplnit díry v křemíku typu P, a to “spěch” elektřiny z jedné buňky do druhé je to, co vytváří elektrický proud.

Bohužel, elektřina vyráběná solárními panely je stejnosměrný proud zatímco zařízení a přístroje vyžadují střídavý proud. Abyste mohli využívat energii solárního panelu, musíte nainstalovat střídač, i když některé solární energetické systémy přicházejí s vestavěným střídačem.

Některé fotony, které zasáhly křemík, se odrážejí a nenabízejí žádnou energetickou hodnotu. Čím více fotonů se odrazí, tím méně světla může být absorbováno a tím méně energie může být produkováno, proto jsou fotovoltaické články ošetřeny antireflexním povlakem.

Účinnost článku ještě více tlumí další faktory, jako je vysoký vnitřní odpor křemíku. Ve skutečnosti se typický solární panel pohybuje někde kolem 15% účinnosti, i když teoretická hranice je přibližně 85%.

Solární energie: Výhody a nevýhody

Hlavní nevýhodou sluneční energie je prostá skutečnost slunce není vždy k dispozici. V oblastech, které mají více oblačných dnů než slunečných dnů, sluneční energie klesá. To se ani nevztahuje na oblasti světa, které jsou silně zalesněné, umístěné pod zemí nebo vrhané ve tmě několik měsíců najednou (např. Aljaška)..

Jedním ze způsobů, jak tento problém vyřešit, je ukládat sluneční energii do baterií takže ji lze na požádání využít. To je samozřejmě založeno na účinnosti baterií a předpokladu, že budou schopny zvládnout potenciální zatížení hromadného ukládání energie..

Naštěstí výhody solární energie daleko převažují nad nevýhodami.

Pro jednoho, slunce je vždy k dispozici. Ne ve smyslu denní a noční dostupnosti, ale v tom smyslu, že slunce jistě přežije Zemi. Dokud tuto planetu nazýváme domovem, budeme moci využít sluneční světlo. Na rozdíl od fosilních paliv se sluneční energie nikdy nevyčerpá.

Důležitým etickým hlediskem je sluneční energie nedostatek dopadu na životní prostředí. Na rozdíl od fosilních paliv, která vytvářejí nevysvětlitelné množství znečištění, by široce rozšířené využívání fotovoltaických článků bylo šetrné k životnímu prostředí. Umožňují vám - spotřebiteli - při nákupu nové elektroniky brát v úvahu otázky udržitelnosti. Co ale různé štítky ... a snižují lidskou stopu při globálním oteplování. Navíc bychom nemuseli ničit Zemi, abychom mohli sklízet palivo - to se k nám dostane přímo atmosférou.

Výhody nejsou jen v budoucnosti. Instalací solárních panelů v domácnosti dnes můžete skončit šetří spoustu peněz. Ve většině případů jsou jediné náklady spojené se sluneční energií náklady na instalaci. Po instalaci jsou poplatky za údržbu zanedbatelné a během následujících 20 let můžete ušetřit více než 20 000 $. Jak se solární technologie zlepšuje, úspory se zlepší, zejména pokud začnete cvičit několik tipů na úsporu energie Tipy pro úsporu energie pro nákup a používání elektroniky Tipy pro úsporu energie pro nákup a používání elektroniky Elektronika tvoří významnou část vašich nákladů na energii v domácnosti. Samotné počítače, tiskárny a WiFi směrovače představují přibližně 25% vašeho účtu za elektřinu. Zatímco elektronika je stále efektivnější, jejich větší využití kompenzuje… .

Závěrečné myšlenky

Abstraktní řečeno, solární panely jsou poměrně snadno pochopitelné. Převádějí jednu formu energie (světlo) na jinou formu energie (elektřinu) podle základních fyzikálních principů. Obtížnost spočívá v hledání způsobů, jak tuto přeměnu zefektivnit a učinit tak dříve, než se vyčerpají naše vzácná fosilní paliva.

Co si myslíte o životaschopnosti sluneční energie? Jste přesvědčeni, že jednoho dne pohání svět? Nebo si myslíte, že nikdy nesplní svůj teoretický slib? Sdílejte s námi své myšlenky v komentářích níže!

Obrazové kredity: Ropné plošiny přes Shutterstock, ilustrace solárního panelu Via Shutterstock, typy křemíku Via Redarc, výhody solární energie přes Shutterstock