Слънчева енергия
Първите слънчеви панели, способни да преобразуват слънчевата енергия в механична, са построени отново във Франция. В края на 19-ти век на Световното изложение в Париж изобретателят О. Мушо демонстрира инсолатор - апарат, който с помощта на огледало фокусира лъчи върху парен котел. Казанът задвижваше печатница, която произвеждаше 500 отпечатъка на вестници на час. Няколко години по-късно подобно устройство с мощност 15 конски сили е построено в САЩ.
Фиг. 1. Парен котел със слънчево захранване, който задвижва печатарска преса
Наближаваха години, слънчевите лъчи, използващи слънчева енергия, се подобряваха, но принципът остава същият: слънце - вода - пара. Но сега, през 1953 г., учени от Националната космическа агенция на САЩ създадоха истинска слънчева батерия - устройство, което директно преобразува слънчевата енергия в електричество.
Фиг. 2.
Още през 70-те години на 19 век е открит така нареченият фотоелектричен ефект - феномен, свързан с освобождаването на електрони от твърдо вещество или течност под въздействието на електромагнитно излъчване. През 30-те години на миналия век ръководителят на физиците от нашата страна, академик А. Ф. Йоффе, изрази идеята да се използват полупроводникови слънчеви клетки в слънчевата енергия. Вярно е, че рекордната ефективност на материалите от това време не надвишава 1%, тоест само една стотна от светлинната енергия се превръща в електричество. След много години експерименти беше възможно да се създадат фотоклетки с ефективност до 10-15%. Тогава американците построиха модерни слънчеви панели. През 1959 г. те са инсталирани на един от първите изкуствени земни спътници и оттогава всички космически станции са оборудвани с многометрови слънчеви панели. Ниската ефективност на слънчевите клетки може да бъде компенсирана от голяма площ, например покриване на цялата пустиня Сахара със слънчеви клетки - и мощна слънчева електроцентрала е готова. Силициевите полупроводници, на които са базирани слънчевите клетки, обаче са много скъпи. И колкото по-висока е ефективността, толкова по-скъпи са материалите. В резултат делът на слънчевата енергия в днешния енергиен сектор е малък. Въпреки това, поради не безкрайността на изкопаемите горива, делът на енергията, получена от слънчевите панели, неизбежно ще се увеличи. Също така, растежът в използването на слънчеви клетки се улеснява от разработки, насочени към повишаване на ефективността и намаляване на разходите им.
Едно от основните предимства на слънчевата енергия е нейната екологичност. Вярно е, че силициевите съединения могат да причинят малка вреда на околната среда, но в сравнение с последиците от изгарянето на изкопаеми горива, такива щети са капка в океана.
Полупроводниковите слънчеви клетки имат много важно предимство - издръжливост. Въпреки факта, че грижата за тях не изисква особено големи знания от персонала. В резултат на това слънчевите панели стават все по-популярни в индустрията и ежедневието.