Wie sich die Solartechnologie im Laufe der Jahre entwickelt hat

Heute, Die Solartechnik gilt als umweltfreundliche und erneuerbare Energieform mit vielfältigen Anwendungsmöglichkeiten. Einige der häufigsten Anwendungen umfassen die Stromversorgung von Haushaltsgeräten wie Ventilatoren und Klimaanlagen sowie das Aufladen von Überwachungsgeräten und -geräten, einschließlich Solar-Außenkameras.

Dank Solarenergie, Das netzunabhängige Leben ist auch für viele Menschen auf der ganzen Welt zur bevorzugten Lebensweise geworden. Das liegt vor allem daran, dass Hausbesitzer ihren Energiebedarf aus der Sonne decken können.  

Aber, Solarenergie war in den Anfängen noch nicht so beliebt wie heute. Seine Entstehung als lebenswichtige Energiequelle hat sich erst in den letzten Jahrzehnten vollzogen. Der Aufstieg der Solarenergie wurde durch die Tatsache ermöglicht, dass sich die Solartechnologie im Laufe der Jahre erheblich weiterentwickelt hat.

Ursprung und Entwicklung der Solartechnik

Der Ursprung der Solarenergie geht auf das 19. Jahrhundert zurück. Der Wissenschaftler Alexander Becquerel war der erste Mensch, der den photovoltaischen Effekt entdeckte 1939. Der photovoltaische Effekt ist ein Prozess, bei dem bei direkter Sonneneinstrahlung in einer Photovoltaikzelle elektrischer Strom erzeugt wird. Becquerel hatte die Theorie, dass, wenn eine in eine leitfähige Lösung getauchte Elektrode der Sonne ausgesetzt wird, es produziert Strom.

Er hat die Theorie bewiesen, aber die Methode zur Stromerzeugung war ineffizient. jedoch, es bereitete den Weg für die Entwicklung der ersten Photovoltaikzelle von Aleksandr Stolev in 1888.

Die Zelle wurde unter Verwendung von Selen gebaut, ein fotoleitfähiges Material.

Aber, es versprach nicht viel, da es eine niedrige Conversion-Rate von etwa hatte 2%. jedoch, es wirkte als Inspiration für andere Generationen von Wissenschaftlern, die nach neuen Wegen suchten, um die Effizienz von Solarzellen zu verbessern.

Mehrere Jahrzehnte später, das ist in 1954, Forscher des Bell Laboratory entwickelten die erste Solarzelle aus Silizium. Es hatte einen Wirkungsgrad von 6%, die besser war als die von Stolev in 1888. Dann, im 1959, es gab einen weiteren Durchbruch, wie es Hoffman Electronics gelang, eine Solarzelle mit einem Wirkungsgrad von zu entwickeln 10%.

Solartechnik heute

Die Entdeckungen aus den 1950er Jahren beeinflussen die Solarindustrie bis heute. Die heute hergestellten Solarzellen und resultierenden Paneele basieren auf denselben Designs, die von Forschern der Bell Labs entwickelt wurden.

Der einzige bemerkenswerte Unterschied ist die Tatsache, dass es Wissenschaftlern gelungen ist, die Umwandlungsrate der Zellen zu verbessern.

Heute, die besten Solarmodule für den gewerblichen Einsatz, der monokristalline Typ, haben einen Wirkungsgrad von bis zu 22%. Außerdem, Forscher arbeiten immer noch daran, die Umwandlungsrate von Solarmodulen zu verbessern.

Sie tun dies, indem sie mit anderen Materialien für die Entwicklung von Solarzellen wie Cadmiumtellurid experimentieren, das ist billiger als silizium.

Die Bemühungen zahlen sich aus, da einige Wissenschaftler bereits Solarmodule mit höherem Wirkungsgrad entwickelt haben.

Der aktuelle Rekord wird vom National Renewable Energy Laboratory gehalten, die eine Solarzelle mit einem Wirkungsgrad von entwickelt hat 47.1%. jedoch, Die Panels befinden sich noch in einem frühen Entwicklungsstadium, was bedeutet, dass sie noch für den kommerziellen Gebrauch produziert werden müssen.

Ist Solarstrom erschwinglicher geworden??

Solarenergieanlagen sinderschwinglicher heute als noch vor einigen Jahrzehnten. Nichtsdestotrotz, Sie erfordern immer noch Investitionen in die richtigen Panels und Geräte wie Wechselrichter und Laderegler, was ziemlich teuer werden kann.

Einer der Hauptfaktoren, die Solarenergie erschwinglicher gemacht haben, ist eine Reduzierung des Preises von Solarmodulen. Vorhin, Die Preise waren aufgrund mangelnder Innovation im Design extrem hoch. Aber, heute, Es gibt fortschrittlichere und effizientere Designs. Die Verbesserungen haben eine bedeutende Rolle bei der Reduzierung der Produktionskosten gespielt, und folglich, der Preis von Solarmodulen.

Die heutige Bezahlbarkeit von Solarstrom ist auch auf die massive Senkung der Abgaben für die heimische Nutzung der Solartechnik zurückzuführen, neben anderen Anreizen. Sie haben dazu beigetragen, die Produktionskosten von Solarmodulen und die Installation von Solarstromsystemen zu senken.

Wird Solartechnik zunehmend in Haushalten eingesetzt?

Früher, Solartechnologie wurde nicht verwendet, um Häuser mit Strom zu versorgen, wie es heute üblich ist. Es wurde hauptsächlich für wissenschaftliche Zwecke und im Weltraumsektor zum Antrieb von Satelliten und Raumstationen verwendet.

jedoch, seit der Markteinführung kommerzieller Solarmodule in den 1970er Jahren, Solarenergie hat an Popularität gewonnen.

Heute, Es gibt Millionen von Haushalten in den USA und auf der ganzen Welt mit einem Solarsystem. Die Zahl steigt weiter an, da Hausbesitzer sich der vielen Vorteile der Solarenergie bewusst werden. Die hohe Zahl ist ein Beleg für die zunehmende Nutzung von Solarenergie in Haushalten.

Kann die Solartechnologie die heutige primäre Energiequelle sein??

Zur Zeit, Es gibt viele Einschränkungen bei der Nutzung von Solarenergie als primäre Energiequelle. Zu den Herausforderungen zählen der geringe Wirkungsgrad und die Knappheit an Technologien zur Speicherung großer Mengen an Sonnenenergie. Solche Probleme verhindern, dass Solarenergie zu einer primären Energiequelle wird.

jedoch, Experten arbeiten kontinuierlich an Lösungen für diese Einschränkungen. Wie bereits erwähnt, Wissenschaftler haben es bereits geschafft, mit Solarzellen zu kommen, deren Effizienz fast ist 50%. Ebenfalls, Tesla hat bereits gezeigt, dass es möglich ist, große Mengen zu speichern, Hunderte von Megawatt, von erneuerbarer Energie. Dazu wurden die größten Lithium-Ionen-Batterien der Welt installiert, die im Projekt Hornsdale Power Reserve in Australien zu finden sind.

So, Es besteht die große Wahrscheinlichkeit, dass Solarenergie in Zukunft zu einer primären Energiequelle wird. Dies kann nur geschehen, wenn die effizienteren Solarmodule und die leistungsfähigen Akkumulatoren in größerem Umfang produziert und eingesetzt werden.

Fazit

Die Idee der Solarenergie stammt aus dem 19. Jahrhundert. Seit damals, Die Solartechnologie hat sich weiterentwickelt, da sich Experten weiterhin auf die Verbesserung der Umwandlungsrate von Modulen konzentrieren. Die Bemühungen zahlen sich aus, seit der Wirkungsgrad von Solarzellen gesteigert werden konnte 2% in den 1880er Jahren bis 47% heute.

Trotz der Verbesserungen, Es muss mehr in Bezug auf Kosten und Effizienz getan werden, damit Solarenergie zu einer primären Energiequelle wird.