Menschen haben versucht, die Energie der Sonne für den größten Teil der Geschichte zu nutzen, aber es war die Erfindung der ersten photovoltaischen Zelle durch den französischen Physiker Edmond Becquerel im Jahr 1839, die schließlich Solarenergie in größerem Maßstab ermöglichte.
Seitdem hat Solar einen langen Weg zurückgelegt.
Die Kosten für die Herstellung von Solarmodulen sind nicht nur wie ein Fels in der Brandung gesunken, die Hersteller pumpen jetzt routinemäßig neue Innovationen wie flexible Solarzellen, ultradünne Zellen und transparente Photovoltaikfenster aus. Dies könnte die Branche grundlegend verändern und zu dem bereits unglaublichen jährlichen Wachstum der US-Solarkapazität um 39% zwischen 2013 und 2017 beitragen.
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Animierte Infografik: Wie Sonnenkollektoren funktionieren
Die heutige Infografik stammt von SaveOnEnergy und behandelt die Wissenschaft hinter der Funktionsweise von Sonnenkollektoren.
Obwohl es ziemlich technisch ist, werden die praktischen Animationen Ihnen helfen, die Prinzipien hinter Photovoltaikzellen in kürzester Zeit zu verstehen.
In Bezug auf unser Verständnis der Funktionsweise verschiedener Energiequellen ist der photovoltaische Effekt vielleicht einer der am wenigsten intuitiven Prozesse, die der Durchschnittsmensch verstehen kann. Schließlich ist so etwas wie die Erfassung von Windenergie viel einfacher. Der Wind dreht eine Turbine, und diese Turbine erzeugt Strom.
Aber Sonnenkollektoren haben keine beweglichen Teile. Wie verwandeln diese dünnen, glasigen Arrays Sonnenlicht in Energie, die wir nutzen können?
Jede Solarzelle besteht aus mehreren Schichten. Der obere Halbleiter ist eine negative Schicht, was bedeutet, dass das Material zusätzliche Elektronen enthält. Die Energie der Sonne „schüttelt“ diese Elektronen los, und diese Elektronen werden auf natürliche Weise von der unteren Halbleiterschicht angezogen, die positiv geladen ist. Das Design der Zelle zwingt Elektronen, sich in eine bestimmte Richtung zu bewegen und einen elektrischen Strom zu erzeugen.
Warum werden Sonnenkollektoren so viel billiger? Technologische Fortschritte haben Zellen effizienter gemacht, um den photovoltaischen Effekt zur Stromerzeugung zu nutzen, und auch die Herstellungsprozesse verbessern sich.
Interessanterweise wird erwartet, dass die Kostensenkungen in Zukunft eher auf „weiche“ Kosten wie die Finanzierung, Genehmigung und den Verkauf von Solarprojekten ausgerichtet sein werden.
Artikel von Jeff Desjardins, Visual Studio
Aktualisiert am Sep 24, 2021, 3:32 am