Где появились первые солнечные батареи

Роль солнца в жизни нашей планеты сложно переоценить. Без солнца жизнь на земле была бы невозможна – это факт. Солнечные лучи способны запускать процесс фотосинтеза в клетках растений, а при нагревании почвы запускается множество важных процессов, способных создать соответствующий микроклимат для развития и роста растений и микроорганизмов, обитающих в ней. Солнце всегда ассоциируется с теплом и светом. С давних времен человек тянулся к светилу, он строил дома на освещенных участках. Потом он научился согревать большой объем воды под лучами солнца. Этот опыт проделал один ученый из Швеции. Через стеклянную крышку, накрывавшую деревянный короб, вода, находившаяся внутри этого короба, за короткий период, нагревалась до 90°С. А также, человек понял, что под действием солнечных лучей может испаряться вода, оставляя кристаллы соли, так необходимые для приготовления пищи. Он использовал солнечную энергию в том виде, в каком она есть, без преобразований.

В 18 веке популярными стали исследования с вогнутыми зеркалами, которые были способны сфокусировать солнечные лучи в одной точке. С подобным генератором можно добиться воспламенения дерева на расстоянии нескольких метров при наличии большого потока солнечной энергии.

Энергия солнца неиссякаема благодаря термоядерным реакциям, происходящим внутри него. Ее можно использовать бесконечно, видоизменяя и преобразовывая в другие виды энергии. Человечество смогло бы полностью утолить всю потребность в энергии, если бы научилось использовать только 0,5% запасов солнечной энергии.
В 19 веке исследователь из Франции продемонстрировал изобретение, способное генерировать механическую энергию из энергии солнца. Это устройство фокусировало на паровом котле лучи, запускавшем в работу печатную машину. Несколько сотен оттисков способна была напечатать такая машина за короткий промежуток времени.

В дальнейшем изучение преобразования солнечной энергии стало развиваться с большой активностью. Появились устройства, способные получить на выходе не механическую, а электрическую энергию – солнечные батареи. Первая батарея была достаточно проста и не обладала большой мощностью, КПД был минимальным. Только 1% солнечной энергии мог преобразоваться в электричество. Со временем КПД удалось увеличить до 15% и такие элементы стали использовать в отдаленных районах для поддержания телефонии. Такие источники питания применяли на протяжении многих лет.

Читайте также:  Плавучая станция - преобразователь солнечной энергии

Для обогрева воды и получения электрической энергии целесообразно использовать солнечные батареи на крышах в субтропиках и тропиках, в связи с тем, что в этих климатических поясах период солнечных дней занимает основное время. Энергия солнца, как альтернативный вид энергии имеет как плюсы, так и минусы.

К самым главным положительным факторам можно отнести возобновляемость данного ресурса, исчерпать его почти невозможно, а также отсутствие нанесения вреда экологической обстановке и экономичность при использовании. Солнечные батареи являются долговечными, а значит срок их использования достаточно длительный.

Отрицательными факторами является нестабильность. Использование данного ресурса уместно в районах с присутствием постоянного наличия большого потока солнечной энергии. Компоненты кремния могут наносить незначительный вред, но в сравнении с тем, какой вред наносит природное топливо при горении, вред минимален.

Свое основное применение солнечные батареи нашли в космонавтике. На первоначальном этапе для снабжения энергией искусственных спутников земли использовались аккумуляторы, занимающие большое пространство и дающую кораблю большую нагрузку в весе. При этом, расходуя энергию, такие устройства со временем превращались в бесполезный груз. В этом случае солнечная батарея оказалась просто незаменима.

Современные солнечные батареи представлены кремниевыми пластинами. Эти пластины являются полупроводниковым слоем, попадая на который, свет отдает мощный квант энергии электрону, который, в свою очередь, уже не способен удержаться на своей орбите и отрывается от атома. А массовое “срывание” электронов создает движение электрического тока.

Но, к сожалению, солнечные батареи не могут полностью заменить все источники питания. Главная проблема в том, что даже в настоящее время, КПД достаточно низок, поэтому использование энергии солнца может применяться локально, для конкретного дома, быть может, поселка.

На сегодняшний день на каждом спутнике и каждом космическом корабле находится целая солнечная электростанция. Разрабатываются проекты установки таких станций за территорией атмосферы, там солнечные лучи обладают максимальной энергией. Такое излучение планируется переводить на землю в форме новой энергии. Этот тип энергии представляет собой микроволны. Подобные проекты кажутся сказочными, но они реальны. И в ближайшем будущем, это реальное достижение.

Домашние устройства для экономии ресурсов:

Как экономить газ в квартире Как экономить топливо Как экономить электричество Как экономить воду
Читайте несколько простых советов, снижающих расход газа в плите. О специальном магнитном активаторе бензина в автомобиле. Этот прибор может понизить расход электрической энергии в квартире. Реально работающая насадка на водопроводный кран для экономии воды