Sommario
Celle fotovoltaiche
Principio di funzionamento
Vantaggi nella generazione di elettricità
Caratteristiche per la produzione di energia
Classificazione
Celle speculari
Principio di funzionamento
Vantaggi nella generazione di elettricità
Caratteristiche per la produzione di energia
Conclusione
L'energia solare ha guadagnato sempre più popolarità sia come principale fonte di energia elettrica sia come complemento ad altre forme di energia. L'aspetto dell'essere ecologico ha reso questa forma di potere una preferenza per molti, specialmente in quest'epoca in cui il riscaldamento globale è una grande preoccupazione. Inoltre, l'energia solare è la principale fonte di energia nelle aree lontane dalla rete elettrica principale.
A livello globale, l'uso dell'energia solare è in aumento. L'aumento è stato alimentato dall'aumento del costo delle fonti di energia alternative e dalla diminuzione dei costi di installazione degli impianti solari. Negli Stati Uniti, l'energia solare ha registrato un'enorme crescita. Oggi il paese produce 97.2 GW di potenza rispetto a 0.34 GW nel 2008. Si stima che circa il 3% delle case negli Stati Uniti sia alimentato da energia solare ed è probabile che il numero aumenti man mano che le persone continuano ad abbracciare l'energia verde.
Esistono due modi principali di funzionamento del sistema solare: celle fotovoltaiche e a specchio. La scelta di entrambi i metodi dipende dai requisiti specifici degli utenti finali.
Celle fotovoltaiche
Questo è il metodo più comunemente usato per la generazione di energia solare. Il metodo prevede l'uso di celle fotovoltaiche inserite nei pannelli solari. Le cellule assorbono l'energia solare e la convertono in energia elettrica. L'elettricità così generata può essere utilizzata direttamente per alimentare gli elettrodomestici. L'energia può anche essere immagazzinata nelle batterie per un uso successivo, soprattutto di notte quando non c'è luce solare.
Principio di funzionamento
Le celle fotovoltaiche funzionano convertendo l'energia solare in correnti elettriche. Ogni pannello solare è composto da diverse scatole di dimensioni quadrate, ciascuna delle quali produce tra uno e due watt. Queste scatole sono collegate da moduli solari che aumentano la potenza prodotta dalle singole celle. Le celle fotovoltaiche che si trovano all'interno dei moduli solari assorbono l'energia solare e, nel processo, l'energia trovata nei fotoni della luce viene trasmessa a un materiale semiconduttore. Il processo di trasferimento di energia fa sì che gli elettroni fluiscano all'interno del semiconduttore come elettricità. L'energia elettrica prodotta può essere utilizzata direttamente o immessa nella rete nazionale per la distribuzione. Questo accade solo quando l'energia solare viene prodotta su larga scala utilizzando numerosi pannelli.
Vantaggi nella generazione di elettricità
– I sistemi di energia solare possono essere facilmente aggiornati a seconda del crescente fabbisogno energetico così come una migliore situazione finanziaria. L'aggiornamento del sistema richiede semplicemente l'aggiunta di più pannelli solari e l'aumento del capacità di immagazzinamento per le batterie.
– Le celle fotovoltaiche non richiedono spazio aggiuntivo per essere installate e possono essere posizionate anche sopra edifici.
Caratteristiche per la produzione di energia
Cristalli di silicio
Moduli di potenza
Celle fotovoltaiche
Classificazione
I pannelli solari possono essere classificati in tre categorie in base ai materiali utilizzati per produrli. Queste categorie sono pannelli solari monocristallini, policristallini e a film sottile.
Celle speculari
In questo sistema, l'energia solare viene concentrata attraverso l'uso di specchi e diretta nei ricevitori. I ricevitori raccolgono questa energia e convertirlo in calore. L'energia termica così creata può essere utilizzata per generare elettricità o immagazzinata per un uso successivo. L'uso di specchi per sfruttare l'energia solare è utilizzato principalmente nelle grandi centrali elettriche.
Principio di funzionamento
L'idea alla base di questo tipo di sistema di generazione di energia è quella di concentrare i raggi solari in una posizione centrale e quindi utilizzarli per generare calore. In un sistema tipico, gli specchi assumono una forma parabolica per migliorare la loro capacità di raccogliere e riflettere l'energia solare nel sistema ricevitore centrale. Il sistema è progettato per allineare sempre gli specchi all'asse del sole per garantire che ricevano la massima luce solare. L'energia riflessa viene raccolta da un ricevitore che trasferisce il calore al motore. Nel motore, l'energia termica viene convertita in energia meccanica. Attraverso l'uso di un alternatore, questa energia meccanica viene convertita in energia elettrica.
Vantaggi nella generazione di elettricità
– Hanno una maggiore capacità di generazione di elettricità.
– Sono più efficienti per la produzione industriale su larga scala.
Caratteristiche per la produzione di energia
– Specchi riflettenti di forma parabolica per aumentare la loro capacità riflettente
– Ricevitore per la conversione dell'energia solare in calore
– Motore per la generazione di energia elettrica convertendo l'energia cinetica in energia elettrica
– Meccanismo rotante per allineare gli specchi all'asse solare
Conclusione
L'uso dell'energia solare può aiutare ad affrontare il problema del cambiamento climatico. L'energia solare può essere sfruttata mediante l'uso di celle fotovoltaiche o specchi. La scelta tra i due metodi di generazione di energia dipende principalmente dalla scala.
I pannelli solari sono più adatti per uso domestico e possono essere aggiornati a seconda della maggiore richiesta di energia. Gli specchi possono essere applicati a grandi esercizi commerciali in quanto possono generare più energia. Qualunque sia l'applicazione, la linea di fondo è che questi due metodi sono fonti di energia pulite ed ecocompatibili.
