در این مطلب به بررسی و معرفی منبع بی پایان انرژی یعنی انرژی خورشیدی خواهیم پرداخت. در ادامه با ما همراه باشید.
مصرف منابع تجدید ناپذیر مثل نفت، گاز و زغال سنگ به شدت در حال بالا رفتن است اما بالاخره زمانی می‌رسد که باید به دنبال منابع انرژی تجدید پذیر مثل انرژی خورشیدی، بادی و یا زمین گرمایی برویم. با اینکه بسیاری از کشورها، استفاده از این انرژی را به طور گسترده‌ای شروع کرده‌اند اما برای اینکه بتوانند همه‌ی نیازهای روزانه‌شان به انرژی را با همین منبع تأمین کنند راه درازی در پیش دارند. مهم‌ترین فایده آن این است که هیچ آلودگی‌ای تولید نمی‌کند و یکی از تمیزترین منابع انرژی است. انرژی خورشیدی، منبع تجدید پذیر انرژی است، نیاز به نگهداری کمی دارد و استفاده از آن هم آسان است.
خورشید به‌عنوان یکی از منابع انرژی بی‌نهایت، تمیز و مقرون به صرفه می‌تواند آینده‌ی انرژی و سوخت را متحول کند.
خورشید به‌عنوان یک رآکتور هسته‌ای طبیعی، بسته‌های کوچکی از انرژی به نام فوتون را آزاد می‌کند، فوتون‌ها در مدت‌زمان تقریبی ۸/۵ دقیقه فاصله‌ی ۱۵۰ میلیون کیلومتری خورشید تا زمین را طی می‌کنند. این ذرات برای تولید انرژی خورشیدی سالانه و برآورده ساختن نیازهای انرژی جهانی کافی هستند. فناوری خورشیدی در حال پیشرفت است و هزینه‌ی پیاده‌سازی این نوع انرژی هم با سرعت چشم‌گیری در حال کاهش است. فناوری‌های متعددی برای تبدیل نور خورشید به انرژی مصرفی ساختمان‌ها وجود دارند.
سیستمهای فتوولتاییک به علت مزایای زیادی که دارند، کاربرد فراوان دارند. اولین نوع آنها در اقمار مصنوعی آزمایش و کارایی خود را به نحو احسن انجام دادند. عمر طولانی (حدود ۲۰ سال)، قابلیت نصب و راه اندازی در شرایط جغرافیایی ویژه مانند مناطق صعب العبور و کوهستانی، قابلیت استفاده در سیستمهای متحرک، نگهداری آسان، عدم وابستگی به شبکه در نقاط دوردست و قابلیت استفاده به صورت متصل به شبکه همه مزایایی هستند که آینده درخشانی را برای استفاده از سیستمهای فتوولتاییک ترسیم می‌کنند.
بیشتر بخوانید: کاربردهای انرژی خورشیدی
میزان تولید برق از طریق سیستمهای فتوولتاییک در جهان در هر پنج سال دو برابر می‌شود. پیشرفت‌های صنعتی و تکامل فناوری‌های مورد استفاده در تولید سلولهای فتوولتاییک، بهره وری بالاتر و استفاده وسیع‌تر از این سیستم‌ها را در پی دارد. به‌طوری که در طول دو دهه گذشته، هزینه ساخت و نصب یک سیستم فتوولتاییک در حدود ۲۰ درصد کاهش یافته و توان تولیدی هر واحد نصب شده دو برابر شده است.
سیستمهای فتوولتاییک
تبدیل مستقیم انرژی خورشید به الکتریسیته معمولاً به وسیله سلولهای فتوولتا ییـک صـورت می‌گیرد کـه از اثـرفتوولتاییک استفاده می‌کنند. اثر فتوولتاییک بر اساس اثر متقابل فوتون‌هایی بـا انـرژی برابـر بـا یـا بـیش از انـرژی بانـد ممنوعه مواد فتوولتاییک است. ماژول‌های فتوولتاییـک انـرژی خورشـید را بـدو ن آلـودگی و سـر و صـدا و نو سـانات بـه الکتریسیته تبدیل می‌کنند. انرژی خورشید چگالی انرژی کمی دارد و بنابراین، ماژول‌های فتوولتاییک بایـد سـطح زیـادی داشته باشند تا بتوانند انرژی کمیتولید کنند. سیستمهای فتوولتاییک در شبکه‌ها ی قـدرت بـه هـم پیوسـته از مبـدل استفاده می‌کنند تا جریان dc تولید شده به وسیله آرایه‌های فتوولتاییک به جریان ac متناسب با ولتـاژ و فرکـانس مـوردنیاز در شبکه برق تبدیل شود.
انرژی الکتریکی خورشیدی منبع اصلی انرژی بـرای سـفینه های فضـایی از زمـان شـروع برنامه‌های فضـایی اسـت. همچنین، حدوداً از سه دهه‌ی پیش از آن برای تأمین انرژی در مصارف شـهری و کشـاورزی اسـتفاده می‌شود. در یـک دهه‌ی گذشته، از انرژی خورشیدی برای تأمین انرژی خانهه ا و ساختمان‌های شهری به طور گسـترده اسـتفاده شـده کـه نتیجه‌ی پیشرفت در تکنولوژی خورشیدی به همراه تغییرات در ساختار صنعت الکترونیک است.
سازمان‌ها و صنایع از این فناوری‌ها برای افزایش منابع انرژی، بهبود بازدهی و کاهش هزینه‌ها استفاده می‌کنند. متداول‌ترین نوع آن، انرژی فتوولتائیک است. سیستم فتوولتائیک خورشیدی یک سیستم الکتریکی است که از پنل‌های خورشیدی، معکوس‌کننده و چند مؤلفه‌ی دیگر (مونتاژ، کابل و …) تشکیل شده است.