在21世纪,太阳能已经成为日常生活的一部分。从太阳能加热游泳池阳光家庭供电,有很多的有用的应用程序示例,演示干净、安全、可持续的太阳的力量。随着关注的影响燃烧化石燃料,和疲惫的可能性不可再生能源,太阳能的未来看起来明亮。截至2013年,这项技术也存在它的问题,到目前为止,应用大多规模相对较小,但大量的研究在这一领域,还有很多非常有前途的发展。

利用太阳能

太阳是一个潜在的巨大的来源可再生,清洁能源。一些人估计阳光可以生产10000倍地球使用在21世纪。然而,主要的技术挑战是在有效地利用能源。有许多不同的技术,在开发、使用阳光来提供电力。

阳光可以简单地使用加热水然后用来为家庭提供暖气。另外,它可以用来发电利用光伏(PV)细胞安排在太阳能电池板。第三种方法是将太阳光集中到一个目标上产生热量,这可能是直接用于工业用途,或提供电力。

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太阳能电池板

这些电池板依靠光电效应,某些物质产生小电流暴露在光。光伏电池构造利用这种效应,这些设备和太阳能电池板包括大型阵列定位得到尽可能多的阳光。在一起,他们可以产生大量的电能。虽然,在2013年,他们相对效率低下,他们通常有非常低的运行和维护成本,并且可以非常有效地为家庭提供电力。大量的研究为提高效率和构建细胞发生从廉价的材料。

大多数太阳能电池板包括晶体硅光伏电池,18 - 24%的效率将太阳光转化为电能。大量的选择,然而,正在接受调查。薄膜电池可以由各种各样的材料制成。尽管这些目前光伏电池效率不及标准,他们是轻量级的,灵活的,便宜。多结电池可以达到超过43%的效率。他们是结构化的,细胞的不同部分调整来捕捉阳光在特定的波长范围,而不是一个单一的受体,错过的部分可用的能源。

另一个前景看好的领域是色素增感太阳能电池的公司,有时被称为Gratzel电池,Michael Gratzel之后,在1990年代首先开发它。这些用染料来捕捉太阳能和产生一个电子,这是通过电解液补充下面层。尽管潜在的廉价生产,他们只有12%的效率,还有可能影响商业使用的耐久性问题。例如,液体可以冻结在寒冷的条件下,或扩大温暖时,可能会泄漏。研究人员已经开发出一种麻烦的电解液的细胞被替换为固体材料,便宜又耐用的太阳能电池板开辟了道路。

除了更便宜、更高效的光伏电池的发展,太阳能的未来的一个重要组成部分在于建造新的建筑和许多老年人的改造。一些专家预测,大部分,如果不是全部,新建筑将太阳能电池板安装在屋顶上。因为这些也很容易安装,很多老房子可能会收到升级运行在电力来自太阳。专家和环保人士希望,绿色能源建设将通过慷慨的税收优惠,鼓励各国政府豁免和赠款替代能源使用。

房顶上的太阳能电池板,在一些地区,提供全部或大部分家庭的能源需求。在这种情况下,人生活在多层住宿、然而,屋顶空间的数量是非常小的房屋数量。虽然小,个人,应用程序可以带一些电网的压力,如果太阳是提供城市和工业的电力需求,其未来必须躺在大型太阳能发电。

面临的最大问题使用光伏电池太阳能的利用是构建电厂所需的空间。植物由成千上万的太阳能电池板,不像那些目前安装在可替代能源的家园。正因为如此,他们需要一个一直阳光明媚的地区,大量的空间。目前,世界上最大的发电站之一占地10多平方英里(16.9平方公里)和创建足够的电力运行约200000户家庭。一些专家建议,为整个美国提供电力,面积大约100英里(160.9公里)需要,可能在美国西南部的沙漠气候。

太阳能电池板的替代品

其他一些可能存在的大规模利用太阳的力量。一个例子是集中式太阳能技术(CSP)。而不是直接发电,这些集中太阳光加热水,提供蒸汽驱动涡轮机,就像传统的发电厂产生的电力。他们可能包括数组的抛物面镜子集中太阳光在线性管充满液体。另外,来自太阳的热量可能集中由一个抛物面反射镜热流体驱动斯特林发动机,它提供了发电的机械能。

另一个证明系统是“发电塔”,一个数组的sun-tracking平镜子来自太阳的热量集中在一个容器的液体,用于提供蒸汽发生器。许多植物在操作,生产10 - 20兆瓦的电力。未来的植物可能提供200兆瓦。

未来

有关太阳能的未来一个令人鼓舞的趋势是,许多世界上最伟大的创新者选择他们的才华和基金关注改善alternativeenergy技术。许多奖励计划——由全世界各国政府——专注于提供太阳能经济上,和大规模的。在许多国家,公民有金融激励切换到“绿色”能源,并安装他们自己的太阳能电池板。

不过,截至2013年,有许多令人鼓舞的迹象,政府承认对替代能源的需要,和促进研究太阳能,答案在于参与世界人民的手中。普通市民选择买什么和支持将会影响未来的趋势。通过安装太阳能电池板,捐赠给研究机构参与替代能源,以一个相关主题,大学学位和投票措施促进替代能源发展,任何人都可以有发言权太阳能的未来。