Svi znamo da solari proizvode električnu energiju, no kako to rade?
- Obnovljivi izvori - 04.03.2024.
Solarna energija je trenutno najbrže rastuća vrsta električne energije na na svijetu, a države i pojedinci su napokon shvatili njen pun potencijal i mogućnost da baš ona bude predvodnik u energetskoj tranziciji prema potpuno održivoj i CO2 neutralnoj proizvodnji električne energije u budućnosti. Iako posljednjih godina doživljava svoj procvat, energiju sunca su ljudi počeli praktično iskorištavati još u davnim vremenima, u 7. stoljeću prije nove ere. Ljudi su solarnu energiju tada koristili za paljenje vatre reflektirajući sunčeve zrake na sjajne predmete. Kasnije, u 3. stoljeću prije Krista, Grci i Rimljani su koristili solarnu energiju s pomoću ogledala za paljenje baklji za vjerske obrede. Energija sunca kroz povijest se koristila i za sušenje hrane kojim se produljivala njena trajnost, grijanje vode…
Kada su otkrivene soalrne ćelije?
Godine 1839., u dobi od samo 19 godina, francuski fizičar Edmond Becquerel otkrio je fotonaponski efekt dok je eksperimentirao sa ćelijom napravljenom od metalnih elektroda u vodljivoj otopini. Primijetio je da je ćelija proizvodila više električne energije kada je bila izložena svjetlu. Bila je to prva primitivna fotonaponska ćelija.
Moderna fotonaponska tehnologija rođena je 1954. godine kada su Daryl Chapin, Calvin Fuller i Gerald Pearson razvili silicijsku fotonaponsku ćeliju u laboratorijima tvrtke Bell. Ta ćelija bila je sposobnu apsorbirati i pretvoriti dovoljno sunčeve energije u snagu za pokretanje svakodnevne električne opreme. No kako se točno proizvodi električna energija iz sunčeve energije i koji procesi stoje iza toga?
Kako se proizvodi solarna energija?
Solarni paneli obično se izrađuju od silicija ili drugog poluvodičkog materijala ugrađenog u metalni okvir panela sa staklenim kućištem. Kada se ovaj materijal izloži fotonima sunčeve svjetlosti, on oslobađa elektrone i proizvodi električni naboj. Ovaj fotonaponski naboj stvara električnu struju, konkretno, istosmjernu struju ili DC. Tu struju hvata ožičenje u solarnim pločama. Ova istosmjerna struja se zatim pretvara u izmjeničnu struju (AC). Izmjenična struja je vrsta električne struje koja se koristi u našim domovima za sve vrste električnih uređaja.
Služe li solarni paneli samo za proizvodnju električne energije?
Osim solarnih fotonaponskih panela koji proizvode električnu energiju rašireni su i solarni toplinski paneli koji proizvode toplinu. Iako je izvor energije isti tehnologija u ovakvim panelima je drugačija. Solarni PV temelji se na fotonaponskom učinku, kojim foton (osnovna jedinica svjetlosti) udara u površinu poluvodiča poput silicija i stvara oslobađanje elektrona.
Solarna toplina je manje sofisticirana i radi se o neizravnom zagrijavanju vode (ili drugih tekućina) sunčevom svjetlošću. Solarni toplinski paneli također se postavljaju na krov okrenuti prema suncu, te zagrijavaju vodu pohranjenu u spremniku tople vode i tako služe za grijanje vode za kućanstvo ili čitavog kućanstva putem centralnog grijanja. Ovakvi sustavi mogu znatno smanjiti troškove za grijanje vode, čak i zimi. Solarna toplina također se može koristiti u elektranama.
Može li se solarna energija generirati po oblačnom danu?
Da, bez problema. Solarna energija ne zahtijeva direktan sunčev sjaj već samo određenu razinu dnevne svjetlosti kako bi se iskoristila sunčeva energija. Ipak, brzina kojom solarni paneli proizvode električnu energiju varira ovisno o količini izravne sunčeve svjetlosti i kvaliteti, veličini, broju i položaju panela koji se koriste. Stoga se za sunčanih dana ipak generira osjetno više energije nego za oblačnih.
