Всё живое на Земля получает почти всю энергию от солнца. Достигая атмосферы земли, солнечное излучение частично отражается, поглощается, преломляется и излучается. Атмосфера как защищает нас от полной мощи солнечной радиации, так и покрывает нас теплоизоляционным одеялом, сохраняющим необходимое тепло. По одной из оценок предполагается, что солнце дает земле в 15 000 раз больше энергии, чем каждый год потребляется человечеством. Это огромный источник энергии и есть несколько способов ее использования.

Используют солнечную энергию различными способами, основываясь или на обогрев лучами солнца (солнечное тепло) специальных теплоносителей или преобразовывая энергию излучения в электрический ток специальными электронными системами (их называют солнечными элементами).

Солнечное тепло

  Один из комплексов по использованию солнечной энергии компании Луц Интернейшнл в пустыне Мохаве в Калифорнии. Установки расположены на территории свыше 1800 акров (750 га), их мощность составляет 354 Мвт, чего достаточно для обеспечения 17000 домов. Кривые зеркала поворачиваются вслед за солнцем и фокусируют его свет на трубках с синтетическим маслом, которые нагреваются почти до 400 градусов Цельсия (720гр. Фаренгейта). Это тепло используется для производства пара и генерирования электричества.

Солнечная энергия не только мощный, но и удобный для самых разных целей ресурс. Например, солнечная печь, находящаяся в Одейло, во Французских Пиренеях, использует 600 больших зеркал для фокусирования, солнечных лучей, что позволяет во время опытов с редкоземельными элементами достигать температуры свыше 3000 градусов. Используемая в меньших масштабах солнечная энергия может использоваться для обогрева жилья и приготовления пищи.

Энергию солнца можно использовать для обогрева зданий, подбирая соответствующие дизайн и ориентацию. Для сбора солнечного тепла можно воспользоваться панелями солнечных батарей, а применение воды или иногда нефти в системе теплообмена позволяет хранить тепло и распределять его по дому. В больших системах прекрасными хранилищами тепла являются бассейны, что можно использовать в гостиницах или спортивных комплексах. Солнечные системы обычно применяются как вспомогательные системы горячего водоснабжения и обогрева домов.

В последние годы большие успехи достигнуты в техники прямого преобразования солнечной энергии в электрическую на основе так называемого фотогальванического эффекта. Преобразователи называются солнечными элементами. Большинство применяемых в промышленности солнечных элементов основаны на использовании тонкой пластинки кристалла кремния. К кремнию добавляются примеси, позволяющие превращать солнечный свет в электрический ток. Кремний изготавливают из обычного песка. Расчеты, учитывающие эффективность солнечных элементов и время их эксплуатации, показывают, что одна тонна песка может дать столько же электричества, сколько производится в результате сжигания более 0,5 млн. тонн угля.

Кремний в изобилии присутствует в природе и составляет около 28% коры земли. Отдельные батареи вырабатывают только около одного ватта электроэнергии, однако, когда множество батареек объединяется в панель, они могут вырабатывать десятки киловатт. В связи с большими достижениями в технологии изготовления изделий из кремния  уменьшилась их стоимость и солнечные элементы все более  широко используется как в промышленности, так и в быту и науке - наилучший пример - это их использование в открытом космосе для снабжения энергией коммуникационных систем спутников. Их также все активнее используют для изолированных земных сфер применения, как, например, походные медицинские центры (холодильники для хранения вакцин и зарядка аккумуляторов) и эксплуатация насосов для питьевой воды и ирригации.

Автомобиль, работающий на энергии Солнца

“Санрейсер” выиграл первые международные гонки автомобилей, работающих на солнечной энергии, которые состоялись в ноябре 1987г. и финансировались фирмой “Дженерал Моторс”. Ему потребовалось 5,5 дней для того, чтобы проехать 1950 миль между городами Дарвин и Аделаида, со средней скоростью 41,6 миль/час (66 км/час). В 1991г. был установлен новый мировой рекорд скорости для автомобилей на солнечной энергии, составляющий 84 миль/час (135 км/час)