Wie wird die Sonnenenergie in Strom umgewandelt?
Wie wird die Sonnenenergie in Strom umgewandelt?

Wie wird die Sonnenenergie in Strom umgewandelt?

Wie Sonnenenergie in Strom umgewandelt wird

Wissenschaftlichen Erkenntnissen zufolge fängt die Erde viel Sonnenenergie ab, 173 Billionen Terawatt um genau zu sein. Das sind buchstäblich zehntausend mehr Energie, als die gesamte Weltbevölkerung verbraucht. Dies bestätigt die Tatsache, dass die Sonne die ergiebigste Energiequelle auf dem gesamten Globus ist und dass sie eines Tages die zuverlässigste Energiequelle sein könnte.

Traditionell wurde der Strombedarf der Welt durch fossile Brennstoffe wie Öl, Erdgas und Kohle gedeckt. Diese Energiequellen haben jedoch zwei wesentliche negative Auswirkungen:

Sie spielen eine größere Rolle bei der globalen Erwärmung und der Verschmutzung durch sauren Regen, die sich negativ auf viele Tiere, Pflanzen und Menschen in der Umwelt auswirkt.

Nur wenige Länder haben vollen Zugang zu fossilen Energieressourcen, was zu globaler politischer und wirtschaftlicher Instabilität führen kann.

Die beste Alternative ist Solarenergie, die eine erneuerbare Ressource ist, was bedeutet, dass sie nicht zur Neige geht. Es bietet eine unbegrenzte, stetige Versorgung über die Zeit. Solarenergie ist auch eine grüne Energiequelle, da sie während des Energieerzeugungsprozesses keine Schadstoffe emittiert.

Also, was ist Solarenergie?

Solarenergie ist die Energie, die von der Sonne in Form von Wärme und Licht erzeugt wird. Es ist eine der erneuerbarsten und am leichtesten verfügbaren Energiequellen auf dem Planeten Erde. Die Tatsache, dass es reichlich und kostenlos zur Verfügung steht und niemandem gehört, macht es zu einer der wichtigsten nicht-konventionellen Energiequellen. Sonnenenergie wird seit der Antike von Menschen genutzt, indem sie mit einfachen Lupen das Licht der Sonne in Strahlen bündeln, die so heiß sind, dass Holz Feuer fangen würde.

Hauptsächlich kann Sonnenenergie verwendet werden, um sie in Wärmeenergie umzuwandeln, oder sie kann in Strom umgewandelt werden. Solarenergie ist Energie, die aus der Sonne gewonnen wird. Es wird hauptsächlich auf zwei Arten genutzt:

   1-Durch die Stromerzeugung

Diese Technik nutzt Solar-Photovoltaik (PV)-Geräte oder Solarzellen, die die Energie der Sonne in Elektrizität umwandeln. Photovoltaikgeräte erzeugen Strom direkt aus dem Sonnenlicht durch einen elektronischen Prozess, der natürlicherweise in bestimmten Materialtypen, den sogenannten Halbleitern, vorkommt.

In diesen Materialien enthaltene Elektronen werden durch Sonnenstrahlen freigesetzt und dazu angeregt, sich über einen elektronischen Schaltkreis zu bewegen, Strom an das Netz zu senden oder elektrische Geräte direkt mit Strom zu versorgen. Mit dieser Energieform können Solaruhren, Taschenrechner oder Ampeln betrieben werden. Sie werden häufig an Orten eingesetzt, die nicht an das Stromnetz angeschlossen sind.

   2-Solarkollektorgeräte

Ein solarthermischer Kollektor nutzt Wärme, indem er die Sonnenstrahlen absorbiert. Diese Technik nutzt die Energie der Sonne, um Wasser (Solar-Warmwasserkollektoren) für den Hausgebrauch wie Warmwasserbereiter, Whirlpools und Erdpools zu erhitzen.

Die konzentrierten Solarkraftwerke verwenden die komplexeren Kollektoren, um Strom zu erzeugen, indem sie eine Flüssigkeit erhitzen, um eine mit einem Generator verbundene Turbine anzutreiben. Einfache Kollektoren werden in der Regel in Gewerbe- und Wohngebäuden zur Raumheizung eingesetzt.

Die in Strom umgewandelte Sonnenenergie kann sofort verwendet werden, um Lampen oder viele andere Geräte mit Strom zu versorgen. Besser noch, es kann für die zukünftige Verwendung in Batterien gespeichert werden. Solarzellen erzeugen normalerweise Elektrizität vom Typ Gleichstrom (DC).

Es kann jedoch mit einem Gerät, das als Wechselrichter bekannt ist, in Wechselstrom (Wechselstrom) umgewandelt werden. Solarenergie, die zur Warmwasserbereitung in Wärmeenergie umgewandelt wird, kann sofort genutzt oder als Warmwasser in Tanks gespeichert werden, um später verwendet zu werden.

Solarenergie kann grob als aktive oder passive Solarenergie kategorisiert werden, je nachdem, wie sie eingefangen und genutzt wird. Bei aktiver Solarenergie werden spezielle Solarheizgeräte verwendet, um Sonnenenergie in Wärmeenergie umzuwandeln, während bei passiver Solarenergie die mechanische Ausrüstung nicht vorhanden ist.

Aktive Solarenergie umfasst die Verwendung mechanischer Geräte wie Photovoltaikzellen, Solarthermiekollektoren oder Pumpen und Ventilatoren, um Sonnenenergie einzufangen.

Passive Solartechnologien wandeln Sonnenenergie ohne den Einsatz aktiver mechanischer Systeme in Wärmeenergie um. Es ist hauptsächlich die Praxis, Fenster, Wände, Bäume, Gebäudeplatzierung und andere einfache Techniken zu verwenden, um die Sonne für den Gebrauch einzufangen oder abzulenken.

Passive Solarheizung ist eine großartige Möglichkeit, Energie zu sparen und die Nutzung zu maximieren. Ein Beispiel für passive Solarheizung ist, was an einem heißen Sommertag mit Ihrem Auto passiert.

Ein solarthermischer Kollektor nutzt Wärme, indem er die Sonnenstrahlen absorbiert. Diese Technik nutzt die Energie der Sonne, um Wasser (Solar-Warmwasserkollektoren) für den Hausgebrauch wie Warmwasserbereiter, Whirlpools und Erdpools zu erhitzen.

Die konzentrierten Solarkraftwerke verwenden die komplexeren Kollektoren, um Strom zu erzeugen, indem sie eine Flüssigkeit erhitzen, um eine mit einem Generator verbundene Turbine anzutreiben. Einfache Kollektoren werden in der Regel in Gewerbe- und Wohngebäuden zur Raumheizung eingesetzt.

Die in Strom umgewandelte Sonnenenergie kann sofort verwendet werden, um Lampen oder viele andere Geräte mit Strom zu versorgen. Besser noch, es kann für die zukünftige Verwendung in Batterien gespeichert werden. Solarzellen erzeugen normalerweise Elektrizität vom Typ Gleichstrom (DC).

Es kann jedoch mit einem Gerät, das als Wechselrichter bekannt ist, in Wechselstrom (Wechselstrom) umgewandelt werden. Solarenergie, die zur Warmwasserbereitung in Wärmeenergie umgewandelt wird, kann sofort genutzt oder als Warmwasser in Tanks gespeichert werden, um später verwendet zu werden.

Solarenergie kann grob als aktive oder passive Solarenergie kategorisiert werden, je nachdem, wie sie eingefangen und genutzt wird. Bei aktiver Solarenergie werden spezielle Solarheizgeräte verwendet, um Sonnenenergie in Wärmeenergie umzuwandeln, während bei passiver Solarenergie die mechanische Ausrüstung nicht vorhanden ist.

Aktive Solarenergie umfasst die Verwendung mechanischer Geräte wie Photovoltaikzellen, Solarthermiekollektoren oder Pumpen und Ventilatoren, um Sonnenenergie einzufangen.

Passive Solartechnologien wandeln Sonnenenergie ohne den Einsatz aktiver mechanischer Systeme in Wärmeenergie um. Es ist hauptsächlich die Praxis, Fenster, Wände, Bäume, Gebäudeplatzierung und andere einfache Techniken zu verwenden, um die Sonne für den Gebrauch einzufangen oder abzulenken.

Passive Solarheizung ist eine großartige Möglichkeit, Energie zu sparen und die Nutzung zu maximieren. Ein Beispiel für passive Solarheizung ist, was an einem heißen Sommertag mit Ihrem Auto passiert.

Wie wird Sonnenenergie in Strom umgewandelt?

Der erste Schritt zur Umwandlung von Sonnenenergie in Strom ist die Installation von Photovoltaikzellen (PV) oder Solarzellen. Photovoltaik bedeutet Licht und Strom. Diese Zellen fangen die Energie der Sonne ein und wandeln sie in Elektrizität um. Diese Solarzellen bestehen aus Materialien mit photovoltaischem Effekt, d. h. wenn die Sonnenstrahlen auf die photovoltaische Zelle treffen, erschrecken die Photonen des Lichts die Elektronen in der Zelle und veranlassen sie, zu fließen und letztendlich Strom zu erzeugen.

Wenn Sie Solarmodule kaufen möchten, ist es von Vorteil, die auf dem Markt verfügbaren Optionen zu kennen. Hier ist eine Übersicht über die wichtigsten:

   1-Polykristallin – Dies nutzt multikristallines Silizium
2-Monokristallin – Dies ist ideal für kleine Räume
3-Dünnfilm – In der Regel größer und tagsüber viel effizienter

Zukunft der Solarenergie

Bevor wir uns auf eine Diskussion über die Zukunft der Solarenergie einlassen, müssen wir zunächst einige Fakten relativieren:

Der Klimawandel ist ein reales Phänomen und eine große Bedrohung für Menschen und andere Lebensformen auf dem Planeten Erde.

Wenn wir es ernst meinen, das Risiko unserer Kinder zu verringern, die Hauptlast der schwerwiegenden Auswirkungen des Klimawandels zu tragen, müssen wir uns an die Spitze setzen, um die Treibhausgasemissionen bis zur Jahreswende 2050 um 80 % zu minimieren. Denn 60 % der weltweiten Emissionen aus dem Energieverbrauch resultieren, haben wir die Pflicht, ab heute in großem Umfang kohlenstoffarme Technologien zu initiieren.

Solarenergie ist mit Abstand die größte Energiequelle

Ob erneuerbar oder nicht, andere Energiequellen neben Geothermie, Kernkraft und Gezeiten stammen aus dem Sonnenlicht. Fossile Brennstoffe sind einfach Sonnenenergie, die über Jahrzehnte (unter Verwendung von Überresten von Tieren und Pflanzen) als Batterien eingebaut wurde. Wellen- und Windkraft verdanken ihren Ursprung der Sonnenkraft. Unter den Energiequellen mit geringem CO2-Ausstoß sind es nur Wind, Sonne und vielleicht Kernenergie, die den Einsatz auf Terawatt (TW)-Niveau erreichen können, der erforderlich ist, um den ständig wachsenden Energiebedarf zu decken.

Es gibt eine erhebliche Aufskalierung von Solar-Photovoltaik-Technologien.

Die Photovoltaik-Technologie skaliert schneller als jede Energietechnologie. Die Kapazität aller installierten Photovoltaikanlagen hat sich seit 2000 alle 2 Jahre verdoppelt und stieg im Jahr 2014 auf 200 Gigawatt-Peaks (GWp).

Dieses exponentielle Wachstum scheint nicht nachzulassen. Wenn das schnelle Wachstum der Photovoltaik-Technologien mit solch außergewöhnlichen Raten anhält, würde Solarenergie ohne jeden Zweifel den gesamten Strombedarf der Welt innerhalb des nächsten Jahrzehnts decken.

Allerdings ist die Zukunft der Solarenergie nichts als rosig, wenn man bedenkt, dass große Volkswirtschaften wie die USA und China Milliarden von Dollar in die Entwicklung und Installation von Solarenergietechnologien investieren.

Auch die Tatsache, dass Solarenergie eine erneuerbare Ressource ist, macht sie für die meisten Regierungen attraktiv, die ihre Abhängigkeit von fossilen Brennstoffen reduzieren.

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