Ludzie chyba coraz bardziej uświadamiają sobie jak ważna dla dalszego rozwoju cywilizacji będzie energia odnawialna. Rozwój przemysłu powoduje coraz większą eksploatację paliw kopalnych. A jak wiadomo ich źródła nie są niewyczerpalne. Ludzkość musi poszukiwać alternatywnych źródeł energii.

Jednym z takich źródeł jest energia słoneczna. Promieniowanie słoneczne jest niewyczerpywalnym źródłem energii. Z powierzchni słońca do Ziemi dociera promieniowanie falowe, którego całkowita moc wynosi 1,75 x 1017 W. Ilość ta z kolei 15000 razy przewyższa aktualne zapotrzebowanie na energię na naszej planecie. Dla porównania powiedzieć można także, że w ciągu 2 tygodni do Ziemi dociera taka ilość energii (w postaci promieni słonecznych), jaka jest wykorzystywana przez ludzi na całym świecie w ciągu roku. Jednak zaledwie 50% tego promieniowania dociera do powierzchni ziemi bowiem ok. 30% jest odbijane przez atmosferę, a kolejne 20% jest przez nią pochłaniane. Niemożliwym jest także pokrycie kolektorami słonecznymi całej Ziemi.

Promieniowanie słoneczne konwertowane może być na trzy sposoby. Pierwszy z nich to konwersja za pomocą urządzeń zwanych ogniwami fotowoltaicznymi. Energia promieniowania słonecznego bezpośrednio zamieniana jest na energię elektryczną. Prekursorem tej metody jest A.C. Becquerel, który w 1839 roku efekt fotowoltaiczny zaobserwował w obwodzie oświetlonych elektrod umieszczonych w elektrolicie.

Drugi sposób to konwersja fototermiczna aktywna. Polega ona na zamianie energii promieniowania słonecznego na inną formę energii. Przykładem mogą być aktywne systemy przygotowania ciepłej wody użytkowej.

Trzeci sposób to konwersja fotochemiczna. Jest to zamiana energii promieniowania słonecznego na energię chemiczną. Jednak konwersja taka zachodzi głównie w organizmach żywych (fotosynteza). Ma ona bardzo niska sprawność, bowiem zaledwie 1%. Lecz są także pewne ogniwa fotoelektrochemiczne, które dysocjują wodę pod wpływem światła słonecznego, a także niektóre metody wykorzystują fotony do dezynfekcji czy detoksykacji.

Oczywiście promieniowanie słoneczne ma swoje wady i zalety. Choć dociera do całej powierzchni Ziemi, to jednak jej oświetlenie nie jest równomierne, a zależy od szerokości geograficznej, pory roku i pory dnia. Efektywne wykorzystanie promieniowania słonecznego uniemożliwiają także obecność pyłów lub pary wodnej w atmosferze a także zachmurzenie. Ale z drugiej strony energia słoneczna wykazuje najmniejszy ujemny wpływ na środowisko spośród wszystkich niekonwencjonalnych źródeł energii.

(more...)