A napelemi energia a Nap fénye és sugárzása, amely ellenőrzi a Föld klímáját és időjárását, valamint fenntartja az életet. Ez egy megújuló energiánagyság, amely a termonukleáris folyamatból származik, ami körülbelül 650 millió tonna hidrogént átalakít héliummá másodpercenként. Ez a folyamat nagy mennyiségű hőt és elektromágneses sugárzást termel. A termelt hő a Napon belül marad, és segít fenntartani a termonukleáris reakciót, míg az elektromágneses sugárzás, beleértve a látható, infravörös és ultraviolét sugarakat, minden irányba száll ki a térben. A napelemi energia valójában nukleáris energia. Ahogy az összes csillagnál, a Nap is egy nagy gáz gömb, amely főleg hidrogénből és héliumból áll. A Nap belsejében 25%-a a hidrogéneket héliummá alakítja át, körülbelül 7 × 1011 kg hidrogén másodpercenként.
A központból eredő hő először elterjed, majd lefelé halad a Nap felületéig, ahol 5800 K-os hőmérsékleten tartósan megmarad. A Stefan-Boltzmann törvény szerint a Nap által kibocsátott teljes energia, és így a Földre jutó napelemi energia mennyisége, jelentős mértékben függ ezen felületi hőmérséklettől. Ma a napelemi energia rendszerek fontos szerepet játszanak az elektricitás előállításában vagy más otthoni használatokban, mint például a vímforralás, a sütés stb. Tudjuk, hogy a generált elektricitás nagy része a lignite-ölényzetre épül, amit a hőenergiaerőművekben (például Indiában 65%-a az egész energia a hőenergiaerőművekből származik). De a fő probléma, hogy a hőenergiaerőművekben használt üzemanyag, a lignite-ölényzet, korlátozott mennyiségben áll rendelkezésre, és a jövőben talán nem lesz elérhető az elektricitás előállításához. Ez a fő oka annak, hogy a napelemi energia rendszerek bekerülnek a képbe.
A napelemi energia rendszer szennyezésmentes energiaforrás, és mindig elérhető, mert a Nap a napelemi energia (más néven megújuló energia vagy nemkonvencionális energia) egyetlen forrása, amely a naprendszer központjában helyezkedik el, és hatalmas, viszonylag állandó arányban, naponta, évben elektromágneses sugárzás formájában ad energiát. A Nap hatalmas mennyiségű energiát tartalmaz, de nem az egész energia éri el a Földet, mert:
A Föld forgástengelye körül forog.
A Föld légkörének okai.
A Föld távolodik a Naptól.
De a legfontosabb, hogy ezek után is a Nap energia elegendő ahhoz, hogy szennyezésmentesen elektromosságot állítsunk elő. Ezért kevesebb használhatunk Hőenergiaerőművet, gázenergiaerőművet stb., és fenntarthatjuk a nem megújuló energiaforrásokat, mint például a lignite-ölényzet, a nafta stb. a jövőre. Az elmúlt években a napelemi energia rendszer főbb energiaforrásként emelkedett, amelyet elektricitásra alakítanak, és majdnem minden ország világszerte maximalizálja a napelemi energia használatát az elektricitás előállításához, ami nagyon olcsó. A napelemi energia rendszer fő előnye, hogy a napsugár mindenhol ingyen elérhető. Az elektricitás előállításához vagy a napelemi energia más formaú alakításához először jelentős összeget kell befektetni a napelempancel, amely a napelemi energiát más formává alakítja, de a fő előny, hogy a telepítés után 40-50 évig semmilyen karbantartás nincs szükséges.
Az első napelemlétrajzot 1767-ben készítette a svájci tudós Horace-Benedict de Saussure, aki egy háromrétegű üveggel bezárult izolált dobozt alkotott, amely hőenergiát szívott fel. Ezután Saussure doboza nevezetes és széles körben ismert lett, mint az első napsütő, amely 230 fokos Fahrenheit hőmérsékletet ért el. 1839-ben egy fontos fejlemény történt a napelemi energia fejlődésében, amikor a francia tudós Edmond Becquerel felfedezte a fotovoltaikus hatást. Ebben két elektrodát helyezett elektrolitbe, majd fényre vetette, és a végeredmény hatalmas volt, a létrejött áram jelentősen nőtt. Ezután sok kísérlet zajlott le különböző tudósok által, és fejlesztették a napelemi energia rendszert, hogy több elektromosságot állítsanak elő a napelemi energiából. De ma is folyamatosan vannak kísérletek ezen a területen, hogyan lehetne maximálisan kihasználni a Földre jutó napelemi energiát.
1873-ban Willoughby Smith felfedezte a szélénium fényvezető tulajdonságait. 1887-ben Heinrich Hertz felfedezte, hogy az ultravilágítás képes vonni villámot két elektrodák között. 1891-ben készült az első napsütő. 1893-ban bevezetett az első napelempancel. 1908-ban William J. Baileys készítette a réz gyűjtőt, amely réz spirálokból és dobozból épült. 1958-ban a napelemi energia használatát a térvilágban alkalmazták. A 1970-es években az Exxon Corporation hatékony napelempancelt tervezett, ami olcsóbb volt gyártani. A napelempanel olcsóbb gyártási folyamata jelentős fordulópontot jelentett a napelemi energia történetében. 1977-ben az USA kormány elfogadta a napelemi energia használatát, a Napenergia Kutató Intézet indításával. 1981-ben Paul Macready készítette az első napelemmel működő repülőgépet. 1982-ben fejlesztették az első napelemmel működő autókat Ausztráliában. 1999-ben készült a legnagyobb telek, amely több mint 20 kilowattot termelt.
1999-ben készült a leghatékonyabb napelempanel, amelynek fotovoltaikus hatékonysága 36%-os volt, ma már 200-600 megawattot termelünk napelemi energiából, mint például India Gujarati Napelemparkjában, ahol a közös telepített kapacitás 605 megawatt, és Kínában a Golmud Napelemparkban, ahol a telepített kapacitás 200 megawatt.
Nyilatkozat: Tisztelet az eredetihez, jó cikkek megosztandók, ha sértést teszünk, kérjük, vegyük fel a kapcsolatot a törlés miatt.
