תוֹכֶן
על פי משרד האנרגיה האמריקני, לוחות סולאריים משתמשים בתאים פוטו-וולטאיים כדי לייצר חשמל. שלא כמו דלקים מאובנים, אנרגיה סולארית היא מקור אנרגיה מתחדשת לאין שיעור. בסופו של דבר יתדלדל דלקים מאובנים, מקור אנרגיה שאינו מתחדש, והעולם יצטרך לפנות לעבר מקורות אנרגיה מתחדשים כמו אנרגיה סולארית ורוח. עם התפתחות טכנולוגיות סולאריות חדשות, עלויות לוח השמש פוחתות בעוד היעילות שלהן עולה. פאנלים סולאריים מסוגלים להמיר ישירות אור שמש לאנרגיה חשמלית.
פונקציה
כאשר פוטונים מהשמש פוגעים בתא פוטו-וולטאי, אלקטרונים משתחררים מהתא הפוטו-וולטאי, כך על פי משרד האנרגיה האמריקני. אלקטרונים אלה נעים לכיוון פני התא הפוטו-וולטאי היוצר חוסר איזון בין המטען האחורי לפנים הקדמיים של התא. זה יוצר מתח פוטנציאלי הדומה לקצוות מנוגדים של סוללה. אם שני משטחים אלה מחוברים דרך עומס חיצוני כמו מכשיר, נוצר חשמל.
גודל
על פי משרד האנרגיה האמריקני, תאים וולטיים בודדים יכולים לנוע בגודל 0.5 עד 4 אינץ '.
חסרונות
מחסור אחד בשימוש בפאנלים סולאריים לייצור חשמל הוא שכמות אור השמש המגיעה לפני השטח של כדור הארץ אינה עקבית, כך לפי מחלקת האנרגיה של ארצות הברית. כמות האנרגיה המועברת אל פני האדמה מהשמש תלויה בזמן בשנה, בשעה ביום ובתנאי מזג האוויר. אנרגיה סולארית קשה לאחסון, מה שמציב אתגר נוסף. חסרון נוסף הוא שיש לבנות שטחים גדולים של לוחות סולאריים כדי לאסוף כל כמות אנרגיה משמעותית.
יתרונות
אחד מהיתרונות של שימוש בפאנלים סולאריים לייצור חשמל הוא בכך שאין צורך בגנרטורים מכאניים מגושמים כדי לייצר חשמל, כך על פי משרד האנרגיה האמריקני. בעת שימוש בדלקים מאובנים יש צורך בגנרטורים גדולים. מערכות קלות להתקנה סולארית קלות להתקנה במהירות והן יכולות להשתנות בגודלן. היתרון העיקרי בשימוש בפאנלים סולאריים לייצור חשמל הוא שהאנרגיה מופקת מבלי לשחרר פליטת פחמן.
היסטוריה
המערכות הפוטו-וולטאיות הראשונות פותחו בשנת 1954 על ידי חוקרי בל-טלפונים, כך נמסר ממשרד האנרגיה האמריקני. החל בסוף שנות החמישים של המאה הקודמת שימשו תאים פוטו-וולטאיים להפעלת לווייני חלל של נאס"א. זמן קצר לאחר מכן, תאים פוטו-וולטאיים שימשו להפעלת פריטים קטנים כמו שעונים ומחשבונים.
עובדה מהנה
כמות האנרגיה הסולארית שנופלת על פני כדור הארץ בשעה אחת גדולה מכמות האנרגיה שאנשים צורכים בשנה שלמה, על פי Pnas.org.