Solarenergie ist das Licht und die Wärmestrahlung der Sonne, die das Klima und das Wetter auf der Erde steuern und Leben ermöglichen. Es ist eine erneuerbare Energiequelle und entsteht durch den thermonuklearen Prozess, der etwa 650.000.000 Tonnen Wasserstoff pro Sekunde in Helium umwandelt. Dieser Vorgang produziert viel Wärme und elektromagnetische Strahlung. Die produzierte Wärme bleibt in der Sonne und hilft, den thermonuklearen Reaktionsprozess und die elektromagnetische Strahlung, einschließlich sichtbarer, infraroter und ultravioletter Strahlung, in alle Richtungen ins All zu leiten. Solarenergie ist in Wirklichkeit Kernenergie. Wie bei allen Sternen besteht die Sonne hauptsächlich aus Wasserstoff- und Heliumgas. Im Inneren der Sonne wird etwa 25% des Wasserstoffs mit einer Rate von etwa 7 × 1011 kg Wasserstoff pro Sekunde zu Helium fusioniert.
Die Wärme im Zentrum wird zunächst ausgebreitet und dann zur Sonnenoberfläche geleitet, wo sie eine Temperatur von 5800 K aufrechterhält. Gemäß dem Stefan-Boltzmann-Gesetz hängt die gesamte von der Sonne freigesetzte Energie, und damit auch die Menge an Solarenergie, die wir auf der Erde erhalten, stark von dieser Oberflächentemperatur ab. Heutzutage spielen solare Energie-Systeme eine wichtige Rolle bei der Stromerzeugung oder anderen häuslichen Anwendungen wie Wasserverheizung, Kochen usw. Wie bekannt, stammt ein Großteil des erzeugten Stroms oder der Elektrizität von Kohle, die in thermischen Kraftwerken verwendet wird (in Indien wird 65% der gesamten Energie durch thermische Kraftwerke erzeugt). Das Hauptproblem hierbei ist, dass der in thermischen Kraftwerken verwendete Treibstoff, Kohle, begrenzt ist und in Zukunft möglicherweise nicht mehr verfügbar sein wird, um Strom zu erzeugen. Aus diesem Grund kommen solare Energie-Systeme ins Spiel.
Solare Energie-Systeme sind eine schadstofffreie Energiequelle und immer verfügbar, da die Sonne die einzige Quelle für Solarenergie (auch als erneuerbare Energie oder nichtkonventionelle Energie bekannt) ist, die im Zentrum unseres Sonnensystems sitzt und Energie in enormer und ziemlich konstanter Rate in Form elektromagnetischer Strahlung aussendet. Die Sonne enthält eine riesige Menge an Energie, aber nicht die gesamte Energie wird auf der Erde genutzt, aus Gründen wie:
Die Erde dreht sich um ihre Polachse.
Atmosphärische Gründe der Erde.
Die Erde ist von der Sonne entfernt.
Aber das Wichtigste ist, dass trotz dieser Hindernisse die Sonnenenergie, die auf der Erde ankommt, ausreichend ist, um schadstofffreien Strom zu erzeugen. Aus diesem Grund reduzieren wir die Nutzung von Thermokraftwerken, Gas-Kraftwerken usw. und bewahren nichterneuerbare Energieressourcen wie Kohle, Erdöl usw. für die Zukunft auf. In den letzten Jahren haben solare Energie-Systeme als primäre Energiequelle zur Stromerzeugung an Bedeutung gewonnen, und fast jedes Land der Welt nutzt maximale Solarenergie zur Stromerzeugung, was sehr kostengünstig ist. Der Hauptvorteil von solaren Energie-Systemen ist, dass Sonnenlicht überall kostenlos verfügbar ist. Um Strom zu erzeugen oder Solarenergie in andere Formen von Energie umzuwandeln, investieren wir zunächst einen großen Betrag in Solarpanele, die Solarenergie in andere Formen umwandeln, aber der Hauptvorteil ist, dass nach der Installation keine Art von Wartung für 40 bis 50 Jahre erforderlich ist.
Der erste Solarkollektor wurde 1767 vom Schweizer Wissenschaftler Horace-Benedict de Saussure entwickelt, der eine isolierte Box mit drei Schichten Glas erstellte, die Wärmeenergie absorbierten. Danach wurde Saussures Box berühmt und weit bekannt als der erste Solaroofen, der Temperaturen von 230 Grad Fahrenheit erreichte. 1839 markierte ein wichtiger Meilenstein in der Entwicklung der Solarenergie die Entdeckung des photovoltaischen Effekts durch den französischen Wissenschaftler Edmond Becquerel. Dabei platzierte er zwei Elektroden in einem Elektrolyt und belichtete es, wodurch die elektrische Spannung erheblich anstieg. Seitdem wurden zahlreiche Experimente von verschiedenen Wissenschaftlern durchgeführt, um unsere Solarenergie-Systeme zu verbessern, um mehr Strom aus Solarenergie zu erzeugen. Auch heute werden in diesem Bereich verschiedene Experimente durchgeführt, um die maximal verfügbare Solarenergie auf der Erde zu nutzen.
1873 entdeckte Willoughby Smith die Photoleitfähigkeit eines Materials namens Selen. 1887 entdeckte Heinrich Hertz die Fähigkeit ultravioletter Strahlen, einen Funken zwischen zwei Elektroden springen zu lassen. 1891 wurde der erste Solarkollektor erstellt. 1893 wurde die erste Solarezelle vorgestellt. 1908 erdachte William J. Baileys einen Kupferkollektor, der aus Kupferwindungen und -kästen bestand. 1958 wurde Solarenergie im Weltraum eingesetzt. In den 1970er Jahren entwickelte die Exxon Corporation eine effiziente Solarzelle, deren Herstellung günstiger war. Die günstigere Herstellung von Solarzellen war ein bedeutender Meilenstein in der Geschichte der Solarenergie. 1977 förderte die US-Regierung die Nutzung von Solarenergie durch die Gründung des Solar Energy Research Institute. 1981 baute Paul Macready das erste solarbetriebene Flugzeug. 1982 gab es die Entwicklung des ersten solarbetriebenen Autos in Australien. 1999 wurde die größte Anlage entwickelt, die mehr als 20 Kilowatt produzierte.
1999 wurde die effizienteste Solarzelle mit einer photovoltaischen Effizienz von 36 Prozent entwickelt. Heutzutage produzieren wir 200 Megawatt bis 600 Megawatt Strom aus Solarenergie, wie im Gujarat Solar Park in Indien, eine Sammlung von Solaranlagen in der Region Gujarat, die eine gemeinsame installierte Kapazität von 605 Megawatt aufweisen, und im Golmud Solar Park in China, mit einer installierten Kapazität von 200 Megawatt.
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