Co to jest potencjalna energia słoneczna?

Potencjalna energia słoneczna to energia zmagazynowana w słońcu, którą można przekształcić w inne formy energii. Tylko bardzo niewielka część energii dostępnej nam na Ziemi ze słońca jest uwięziona i wykorzystywana przez ludzi. Większość odnawialnych źródeł energii dostępnych na naszej planecie pochodzi z energii słonecznej. Jedynymi wyjątkami są energia geotermalna i pływowa.

Potencjalna energia słoneczna dociera na powierzchnię ziemi w postaci fal światła, które przemieściły się ze Słońca w kosmos. Długości fal tej energii słonecznej są różne, przy czym większość światła znajduje się w zakresie podczerwieni lub widzialnym, a niektóre w zakresie ultrafioletowym. Kiedy fale świetlne docierają do ziemskiej atmosfery, około jedna trzecia energii odbija się z powrotem w kosmos. Pozostała część energii jest pochłaniana przez atmosferę, chmury, ląd i morze.

Część potencjalnej energii słonecznej pochłoniętej przez Ziemię jest przekształcana w inne formy energii, które mogą być wykorzystane przez ludzi do wytwarzania energii. Energia słoneczna powoduje odparowanie wody, co przyczynia się do ruchów powietrza, takich jak wiatr. Energia wiatrowa może być wykorzystywana do wytwarzania energii elektrycznej.

Nawet energia wytwarzana przez spalanie paliw kopalnych pochodzi pierwotnie z energii słonecznej. Fotosynteza przez rośliny wychwytuje potencjalną energię słoneczną i przekształca ją w energię chemiczną, która tworzy nową materię na bazie węgla. W ten sposób materia roślinna, żywność, drewno i materia zwierzęca powstają ostatecznie z energii słonecznej słońca.

Oprócz wykorzystywania potencjalnej energii słonecznej pośrednio przez spalanie paliw kopalnych lub wykorzystanie wiatru i innych zjawisk naturalnych do generowania elektryczności, ludzie również wychwytują część energii słonecznej i bezpośrednio przekształcają ją w elektryczność. Jedną z głównych technologii wykorzystywanych do tego celu jest fotowoltaika. Na poziomie atomowym fotowoltaika działa, ponieważ niektóre materiały mają zdolność pochłaniania fal świetlnych, a następnie uwalniania elektronów. Uwalniane elektrony można wychwycić jako prąd elektryczny. Krzem jest jednym z takich materiałów.

Naukę fotowoltaiki odkryto po raz pierwszy już w 1839 r. Przez ponad sto lat technologia była zbyt droga, aby mogła być szeroko stosowana. W latach 60. potencjalna energia słoneczna została wykorzystana do wytworzenia mocy na statku kosmicznym. Nowoczesna technologia osiągnęła teraz poziom, w którym potencjalnie energia słoneczna może być skutecznie wykorzystywana, co prowadzi do wielu zastosowań osobistych i komercyjnych.