بسیاری از مردم با سلول‌های فتوولتابیک یا پنل‌های خورشیدی آشنا هستند که در مواردی مانند فضاپیما، پشت‌بام‌ها و ماشین حساب‌های دستی موجود است. این سلول‌ها از مواد نیمه هادی مانند نمونه‌هایی که در تراشه‌های رایانه موجود است ساخته شده‌اند. هنگامی که نور خورشید به سلول‌ها برخورد می‌کند، الکترون‌هایی را که نسبت به اتم‌هایشان وابستگی کمتری دارند، انرژی داده و از اتم جدا کرده و به حرکت وا می‌دارد، با عبور جریان الکترون‌ها در سلول، برق تولید می‌شود. در مقیاس بسیار بزرگ‌تر، نیروگاه‌های حرارتی خورشیدی از تکنیک‌های مختلفی برای متمرکز کردن انرژی خورشید به عنوان منبع گرما استفاده می‌کنند. سپس از این گرما برای جوشاندن آب برای راندن توربین بخار استفاده می‌شود که تقریباً به همان روشی است که از زغال سنگ و نیروگاه‌های هسته‌ای برق تولید می‌کنند.
چگونه می‌توان از توان خورشیدی استفاده کرد؟
در یکی از روش‌ها، کلکتورهایی به صورت آینه‌های U شکل تابش خورشید را روی لوله‌ای از روغن که از وسط کلکتور عبور می‌کند متمرکز می‌کنند. سپس روغن داغ برای تولید برق آب را می‌جوشاند. روش دیگر از آینه‌های متحرک برای متمرکز کردن اشعه خورشید بر روی یک برج جمع‌کننده استفاده می‌کند که در آن نمک مذاب سیال عامل برای گرمایش است. پنجره‌های بزرگ که در قسمت آفتابی یک ساختمان قرار دارد، به نور خورشید اجازه می‌دهد تا وارد خانه شده و با وجود مواد جاذب گرما در کف و دیوارها که اکثرا مواد دو فاز هستند جذب شده و سپس این سطوح گرما را در شب آزاد می‌کنند تا ساختمان گرم شود. به همین ترتیب، صفحات جاذب روی یک سقف می‌تواند مایع را در لوله‌هایی که وظیفه تامین آب گرم خانه را دارد گرم کند و بدین ترتیب آب گرم مورد نیاز خانه را تامین کند. انرژی خورشیدی به عنوان یک منبع سوخت غیر قابل توصیف که آلودگی و غالباً بدون سر و صدا است، شناخته می‌شود. این فناوری همچنین کاربردهای بسیار گسترده‌ای دارند. به عنوان مثال، سلول‌های خورشیدی می‌توانند توان موردنیاز بازه‌ی گسترده‌ای از نیازها را تامین کنند از تامین توان مورد نیاز ماهواره‌ها در مدار زمین گرفته تا تامین انرژی مورد نیاز ساختمان‌ها و خودروها.
معایب انرژی خورشیدی
انرژی خورشیدی در شب بدون وسیله‌ای مانند باتری کار نمی‌کند همچنین هوای ابری می‌تواند باعث شود این فناوری در طول روز غیرقابل اعتماد باشد که این امر موجب بحث ضریب اطمینان در انرژی‌های تجدیدپذیر می‌شود فناوری‌های خورشیدی به زمین زیادی احتیاج دارند تا انرژی خورشید را بتوان به صورت مقرون به صرفه استحصال کرد با وجود این اشکالات، به دلیل کاهش سریع قیمت‌ها و افزایش بهره‌وری، مصرف انرژی خورشیدی طی ۱۵ سال گذشته حدود ۲۰ درصد در سال رشد داشته است. ژاپن، آلمان و ایالات متحده و چین بازارهای اصلی سلول‌های خورشیدی هستند. با مشوق‌های مالیاتی و دولتی برق خورشیدی غالباً می‌تواند سرمایه اولیه خود را طی ۵ سال برگرداند. این مزایا باعث می‌شود که سازمان اطلاعات انرژی آمریکا پیش‌بینی کند که انرژی خورشیدی علی‌الخصوص فتوولتاییک بیشترین رشد را در آینده نسبت به تمام منابع انرژی داشته باشد.این امر باعث می‌شود ما هرچه بیشتر به انرژی خورشیدی فتوولتاییک بپردازیم.
دیدگاهتان را بنویسید