science >> Wetenschap >  >> Energie

Hoe produceren zonnepanelen elektriciteit?

Zonnepanelen gebruiken fotovoltaïsche cellen om elektriciteit te produceren, volgens het Amerikaanse ministerie van energie. In tegenstelling tot fossiele brandstoffen is zonne-energie een oneindig hernieuwbare energiebron. Uiteindelijk zullen fossiele brandstoffen, een niet-hernieuwbare energiebron, uitgeput raken en zal de wereld zich moeten wenden tot hernieuwbare energiebronnen zoals zonne- en windenergie. Naarmate nieuwe zonnetechnologieën zich ontwikkelen, nemen de kosten van zonnepanelen af ​​terwijl hun efficiëntie toeneemt. Zonnepanelen kunnen direct zonlicht omzetten in elektrische energie.

Functie

Wanneer fotonen uit de zon een fotovoltaïsche cel treffen, worden elektronen uit de fotovoltaïsche cel vrijgemaakt, volgens het Amerikaanse ministerie van Energie. Deze elektronen reizen naar het oppervlak van de fotovoltaïsche cel, waardoor een onbalans ontstaat tussen de achter- en voorkant van de cel. Dit creëert een potentiële spanning die vergelijkbaar is met tegenovergestelde uiteinden van een batterij. Als deze twee oppervlakken via een externe belasting zoals een apparaat met elkaar zijn verbonden, wordt elektriciteit opgewekt.

Grootte

Enkele voltaïsche cellen kunnen een diameter hebben van 0,5 tot 4 inch, volgens de United Ministerie van Energie van States.

Nadelen

Een nadeel van het gebruik van zonnepanelen om elektriciteit te produceren, is dat de hoeveelheid zonlicht die het aardoppervlak bereikt niet consistent is, volgens het Amerikaanse ministerie van Energie. De hoeveelheid energie die vanaf de zon op het aardoppervlak wordt afgeleverd, is afhankelijk van de tijd van het jaar, het tijdstip en de weersomstandigheden. Zonne-energie is moeilijk op te slaan, wat een nieuwe uitdaging vormt. Een ander nadeel is dat grote delen zonnepanelen moeten worden gebouwd om een ​​aanzienlijke hoeveelheid energie te verzamelen.

Voordelen

Een voordeel van het gebruik van zonnepanelen om elektriciteit te produceren, is dat er geen omvangrijke mechanische generatoren nodig zijn om elektriciteit te produceren, volgens het Amerikaanse ministerie van Energie. Bij het gebruik van fossiele brandstoffen zijn grote generatoren nodig. Zonnepaneelsystemen zijn ook eenvoudig snel te installeren en kunnen in grootte variëren. Het grote voordeel van het gebruik van zonnepanelen om elektriciteit te produceren, is dat energie wordt geproduceerd zonder CO2-uitstoot te veroorzaken.

Geschiedenis

De eerste fotovoltaïsche systemen werden in 1954 ontwikkeld door onderzoekers van Bell Telephone, volgens de Staten Department of Energy. Vanaf eind jaren vijftig werden fotovoltaïsche cellen gebruikt om NASA-ruimtesatellieten aan te drijven. Kort daarna werden fotovoltaïsche cellen gebruikt voor het aandrijven van kleine voorwerpen zoals horloges en rekenmachines.

Leuk feit

De hoeveelheid zonne-energie die op aarde valt in één uur is groter dan de hoeveelheid energie die mensen consumeren in een heel jaar, volgens Pnas.org.