Die Umwelt

Solarenergie

Was ist Solarenergie?

Die primäre Energiequelle der Erde ist die Sonne. Solarenergie ist Strom, der direkt aus Sonnenlicht erzeugt wird. Solarenergie kann als Wärmeenergie genutzt oder in elektrische Energie umgewandelt werden.

Erneuerbare Energie

Bei der Nutzung von Solarenergie werden keine Ressourcen der Erde wie Kohle oder Öl verbraucht. Das macht die Solarenergie zu einer erneuerbaren Energiequelle. Solarenergie ist auch eine saubere Energie, die keine große Umweltverschmutzung verursacht.

Solarstrom für Wärme

Solarenergie kann zum Heizen von Häusern und anderen Gebäuden verwendet werden. Manchmal kann Solarenergie zum Heizen auch passiv genutzt werden. Das bedeutet, dass keine mechanischen Komponenten verwendet werden, um die Wärme zu transportieren. Passive Heizung hilft, Häuser im Winter warm zu halten, Schwimmbäder zu beheizen und sogar unser Auto zu erwärmen, wenn wir es draußen parken (was im Winter schön ist, aber nicht so sehr an einem heißen Sommertag).

Aktives Heizen bedeutet, dass die Wärme mit Hilfe mechanischer Komponenten bewegt wird: Die Sonne kann genutzt werden, um Wasser oder Luft zu erwärmen, die dann durch das Gebäude gepumpt wird, um alle Räume gleichmäßig zu erwärmen.

Solarenergie für Elektrizität

Bei Solarenergie denken die meisten von uns an die Solarzellen, die Sonnenstrahlen in Elektrizität umwandeln. Solarzellen werden auch als photovoltaische Zellen bezeichnet. Das Wort "photovoltaisch" setzt sich aus dem Wort "Photonen", den Teilchen des Sonnenlichts, und dem Wort "Volt", einem Maß für die Elektrizität, zusammen.

Heutzutage werden Solarzellen häufig in kleinen tragbaren Geräten wie Taschenrechnern und Armbanduhren verwendet. Sie werden immer beliebter für Gebäude und Wohnungen, da sie immer effizienter werden. Ein Vorteil von Solarzellen ist, dass sie auf dem Dach eines Gebäudes oder einer Wohnung angebracht werden können und keinen zusätzlichen Platz beanspruchen.

Solarzellen auf einem Haus zur Stromerzeugung

Wie funktionieren Solarzellen?

Solarzellen wandeln die Energie von Photonen aus der Sonne in Elektrizität um. Wenn das Photon auf die Oberseite der Zelle trifft, werden Elektronen von der Oberfläche der Zelle angezogen. Dadurch entsteht eine Spannung zwischen der oberen und der unteren Schicht der Zelle. Wenn sich zwischen der oberen und der unteren Schicht der Zelle ein Stromkreis bildet, fließt Strom und versorgt elektrische Geräte.

Um ein Gebäude oder ein Haus mit Strom zu versorgen, sind viele Solarzellen erforderlich. In diesem Fall wird eine Reihe von Solarzellen zu einem großen Array verbunden, das insgesamt mehr Energie erzeugen kann.

Geschichte der Solarenergie

Die photovoltaische Zelle wurde 1954 von Forschern der Bell Labs erfunden. Seitdem werden Solarzellen in kleinen Geräten wie Taschenrechnern eingesetzt. Sie sind auch eine wichtige Energiequelle für Raumschiffe und Satelliten.

Seit den 1990er Jahren finanziert die Regierung Forschung und bietet steuerliche Anreize für Menschen, die saubere und erneuerbare Energien wie Solarenergie nutzen. Wissenschaftler haben Fortschritte bei der Effizienz von Solarzellen gemacht. Heute liegt der Wirkungsgrad von Solarzellen bei etwa 5 bis 15 %, was bedeutet, dass ein großer Teil der Energie des Sonnenlichts verschwendet wird. Man hofft, in Zukunft einen Wirkungsgrad von 30 % oder mehr zu erreichen. Dies wird die Solarenergie zu einemeine viel wirtschaftlichere und praktikablere Energiealternative.

Gibt es auch Nachteile der Solarenergie?

Die Solarenergie hat zwei große Nachteile: Zum einen ändert sich die Sonneneinstrahlung an einem bestimmten Ort je nach Tages-, Wetter- und Jahreszeit. Der andere Nachteil ist, dass man mit der heutigen Technologie eine Menge teurer Photovoltaikzellen benötigt, um eine angemessene Menge Strom zu erzeugen.

Wissenswertes über Solarenergie

• Die größten solarthermischen Anlagen der Welt befinden sich im Bundesstaat Kalifornien.
• Weltweit werden viele große Fotovoltaikanlagen gebaut, einige der größten befinden sich in China, Kanada und den Vereinigten Staaten (Nevada).
• Wenn nur 4 % der Wüsten der Welt mit Fotovoltaikzellen bedeckt wären, könnten sie den gesamten Strombedarf der Welt decken.
• Viele Menschen sind der Meinung, dass Sonnenkollektoren, die immer effizienter und preiswerter werden, bei neuen Häusern und Gebäuden zum Standard gehören werden.
• Im Jahr 1990 flog ein solarbetriebenes Flugzeug ohne Treibstoff über die Vereinigten Staaten.
• Albert Einstein erhielt 1921 den Nobelpreis für seine Forschungen auf dem Gebiet der photovoltaischen Energie.

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