Περιεχόμενο
Οι ηλιακοί συλλέκτες χρησιμοποιούν φωτοβολταϊκά στοιχεία για την παραγωγή ηλεκτρικής ενέργειας, σύμφωνα με το Υπουργείο Ενέργειας των Ηνωμένων Πολιτειών. Σε αντίθεση με τα ορυκτά καύσιμα, η ηλιακή ενέργεια είναι μια απείρως ανανεώσιμη πηγή ενέργειας. Τελικά τα ορυκτά καύσιμα, μια μη ανανεώσιμη πηγή ενέργειας, θα εξαντληθούν και ο κόσμος θα πρέπει να στραφεί προς ανανεώσιμες πηγές ενέργειας όπως η ηλιακή και η αιολική ενέργεια. Καθώς αναπτύσσονται οι νέες ηλιακές τεχνολογίες, το κόστος των ηλιακών συλλεκτών μειώνεται, ενώ η αποτελεσματικότητά τους αυξάνεται. Οι ηλιακοί συλλέκτες μπορούν να μετατρέψουν άμεσα το ηλιακό φως σε ηλεκτρική ενέργεια.
Λειτουργία
Όταν τα φωτόνια από τον ήλιο χτυπάνε ένα φωτοβολταϊκό κύτταρο, τα ηλεκτρόνια απελευθερώνονται από το φωτοβολταϊκό κύτταρο, σύμφωνα με το Υπουργείο Ενέργειας των Ηνωμένων Πολιτειών. Αυτά τα ηλεκτρόνια κινούνται προς την επιφάνεια του φωτοβολταϊκού στοιχείου, δημιουργώντας μια ανισορροπία στο φορτίο μεταξύ της πλάτης και των εμπρόσθιων επιφανειών του κυττάρου. Αυτό δημιουργεί μια πιθανή τάση που είναι παρόμοια με τα αντίθετα άκρα μιας μπαταρίας. Αν αυτές οι δύο επιφάνειες είναι συνδεδεμένες μέσω εξωτερικού φορτίου όπως μια συσκευή, δημιουργείται ηλεκτρισμός.
Μέγεθος
Ενιαία βολταϊκά κύτταρα μπορεί να κυμαίνονται σε μέγεθος από 0,5 έως 4 ίντσες σε διάμετρο, σύμφωνα με το Υπουργείο Ενέργειας των Ηνωμένων Πολιτειών.
Μειονεκτήματα
Ένα μειονέκτημα της χρήσης ηλιακών συλλεκτών για την παραγωγή ηλεκτρικής ενέργειας είναι ότι η ποσότητα του ηλιακού φωτός που φτάνει στην επιφάνεια της γης δεν είναι συνεπής, σύμφωνα με το Υπουργείο Ενέργειας των Ηνωμένων Πολιτειών. Η ποσότητα ενέργειας που παραδίδεται στην επιφάνεια της γης από τον ήλιο εξαρτάται από την εποχή του χρόνου, την ώρα της ημέρας και τις καιρικές συνθήκες. Η ηλιακή ενέργεια είναι δύσκολο να αποθηκευτεί, κάτι που αποτελεί και μια άλλη πρόκληση. Ένα άλλο μειονέκτημα είναι ότι πρέπει να κατασκευαστούν μεγάλες εκτάσεις ηλιακών συλλεκτών για τη συλλογή κάθε σημαντικής ποσότητας ενέργειας.
Πλεονεκτήματα
Ένα πλεονέκτημα της χρήσης ηλιακών συλλεκτών για την παραγωγή ηλεκτρικής ενέργειας είναι ότι δεν απαιτούνται ογκώδεις μηχανικές γεννήτριες για την παραγωγή ηλεκτρικής ενέργειας, σύμφωνα με το Υπουργείο Ενέργειας των Ηνωμένων Πολιτειών. Όταν χρησιμοποιείτε ορυκτά καύσιμα, χρειάζονται μεγάλες γεννήτριες. Τα συστήματα ηλιακών συλλεκτών είναι επίσης εύκολα εγκατεστημένα γρήγορα και μπορούν να διαφέρουν σε μέγεθος. Το κύριο πλεονέκτημα της χρήσης ηλιακών συλλεκτών για την παραγωγή ηλεκτρικής ενέργειας είναι ότι η ενέργεια παράγεται χωρίς να απελευθερώνονται εκπομπές άνθρακα.
Ιστορία
Τα πρώτα φωτοβολταϊκά συστήματα αναπτύχθηκαν το 1954 από ερευνητές Bell Telephone, σύμφωνα με το Υπουργείο Ενέργειας των Ηνωμένων Πολιτειών. Αρχίζοντας στα τέλη της δεκαετίας του 1950 χρησιμοποιήθηκαν φωτοβολταϊκά κύτταρα για την τροφοδοσία διαστημικών δορυφόρων της NASA. Λίγο αργότερα, τα φωτοβολταϊκά κύτταρα χρησιμοποιήθηκαν για την τροφοδοσία μικρών αντικειμένων όπως ρολόγια και αριθμομηχανές.
Διασκεδαστικό γεγονός
Η ποσότητα της ηλιακής ενέργειας που πέφτει στη γη σε μια ώρα είναι μεγαλύτερη από την ποσότητα ενέργειας που καταναλώνει ο άνθρωπος σε ένα ολόκληρο έτος, σύμφωνα με την Pnas.org.