太陽エネルギーの仕組み

太陽エネルギーを機能させるために使用できるさまざまな方法があります。 最も広い意味では、地球上のほぼすべてのエネルギーは技術的に太陽エネルギーに起因する可能性がありますが、そのほとんどは人間が使用するために利用するのは難しいでしょう。 実用的な方法で太陽エネルギーを人間のために機能させるのは、集熱器や太陽光発電システムなどの技術の実装です。 この技術の一部は産業規模で実装されていますが、他の技術は個人用に特別に設計されています。

太陽が生み出す主な2つの製品は、光と熱です。 そのため、太陽エネルギーを機能させるために使用される技術がこれら2つの分野の活用に焦点を当てていることは驚くことではありません。 一例として、住宅用途で使用される太陽熱温水器はしばしば集熱器を利用します。 あるいは、太陽光発電システム、またはソーラーパネルは、光を集めて電気に変換します。

あらゆる種類のエネルギーと同様に、太陽エネルギーは、何らかの方法で適切に変換できる場合にのみ機能します。 これが自然の光合成プロセスによるものであれ、人間によるエンジニアリングによるものであれ、変換は何らかのプロセスで起こります。 エントロピー、または熱力学の第2の法則は、どの変換においても、初期状態のポテンシャルエネルギーは変換された状態のポテンシャルエネルギーよりも常に大きいと述べています。 したがって、太陽エネルギープロジェクトは、そのエネルギーを可能な限り効率的に変換する方法を模索しています。

産業用太陽光発電では、熱収集器が焦点のほとんどを占めているようです。 これらのシステムは、多くの場合、ライン状に配置され、湾曲したトラフのように見えます。 太陽光線はトラフの高反射面に当たり、リフレクターの直前にある導管に熱を集中させます。 その管の中には、非常に高いレベル、多くの場合華氏5,400度（摂氏3,000度以上）まで加熱された液体があります。

ただし、このタイプの太陽エネルギーを機能させるには、変換プロセスが依然として必要です。 次に、加熱された液体は別の場所に移され、そこで蒸気が生成されます。 その後、蒸気はタービンを回すために使用されます。タービンは電気を作る役割を直接果たします。 この電気はグリッドに配置され、エンドユーザーに供給されます。

太陽光発電は、太陽エネルギーを実用化するためのもう1つの方法です。 一部の材料は、光に当たったときに電気火花を発生させる場合があります。 その電気は、バッテリーに保存するか、直接使用できます。 これは、ほとんどの太陽光発電ライト製品の動作方法です。ただし、これらのライトで生成されるルーメンは、一般的な従来の方法の電気を使用するほど高くはありません。 この技術は急速に進歩し、毎年より効率的になっています。