برق خورشیدی: انرژی حاصل از نور و گرمای خورشید که می‌تواند به کمک صفحات خورشیدی به برق یا گرما تبدیل شود.

برق خورشیدی: انرژی پاک از آسمان

انرژی خورشید چگونه به برق تبدیل می‌شود؟

خورشید مانند یک نیروگاه عظیم طبیعی عمل می‌کند که دائماً انرژی ساطع می‌کند. این انرژی به شکل ذرات ریزی به نام فوتون^۳ به زمین می‌رسد. وقتی این فوتون‌ها به صفحه‌ی خورشیدی برخورد می‌کنند، می‌توانند الکترون‌ها را در ماده‌ی مخصوصی به نام نیمه‌هادی^۴ (مانند سیلیکون) به حرکت درآورند. این حرکت الکترون‌ها دقیقاً همان چیزی است که ما به عنوان جریان برق می‌شناسیم. به این پدیده اثر فتوولتائیک^۵ می‌گویند.

برای درک بهتر، می‌توانید یک صفحه‌ی خورشیدی را مانند یک آبپاش در نظر بگیرید که به جای پاشیدن آب، ذرات نور (فوتون) را دریافت کرده و آن‌ها را به جریان برق تبدیل می‌کند. هرچه نور خورشید قوی‌تر باشد، این آبپاش، برق بیشتری تولید خواهد کرد.

انواع اصلی سیستم‌های خورشیدی

سیستم‌های خورشیدی عمدتاً به دو دسته‌ی کلی تقسیم می‌شوند که هر کدام کاربرد متفاوتی دارند. این تقسیم‌بندی به ما کمک می‌کند تا بهتر بدانیم از انرژی خورشید برای چه منظوری می‌خواهیم استفاده کنیم.

برق خورشیدی در خانه و محله‌ی ما

شاید دیده باشید که روی سقف بعضی از خانه‌ها صفحات بزرگ و تیره‌رنگی نصب شده است. این صفحات، همان صفحات خورشیدی هستند که برق خانه را تأمین می‌کنند. این برق می‌تواند برای روشنایی لامپ‌ها، روشن کردن تلویزیون، یخچال و شارژ تلفن همراه استفاده شود. حتی اگر برق بیشتری تولید شود، می‌توان آن را در باتری‌های بزرگ ذخیره کرد تا در شب یا روزهای ابری از آن استفاده کنیم.

مثال دیگر، آبگرمکن‌های خورشیدی هستند. روی سقف بسیاری از خانه‌ها مخزن‌های دوجداره و لوله‌های سیاه رنگی دیده می‌شود. این سیستم، آب داخل لوله‌ها را با استفاده از گرمای خورشید داغ می‌کند و برای استحمام و شست‌وشو در اختیار خانواده قرار می‌دهد.

مزایا و چالش‌های استفاده از انرژی خورشیدی

استفاده از انرژی خورشیدی هم مزایای زیادی دارد و هم با چالش‌هایی روبرو است. درک این نکات به ما کمک می‌کند تصویر بهتری از آینده‌ی این انرژی داشته باشیم.

اشتباهات رایج و پرسش‌های مهم

پاورقی

^۱انرژی فتوولتائیک (Photovoltaic Energy): به انرژی الکتریکی گفته می‌شود که در اثر تابش نور خورشید بر روی صفحات مخصوص (سلول‌های خورشیدی) تولید می‌شود.

^۲انرژی حرارتی خورشیدی (Solar Thermal Energy): به فناوری گفته می‌شود که در آن از گرمای خورشید برای گرم کردن آب یا هوا استفاده می‌شود، مانند آبگرمکن‌های خورشیدی.

^۳فوتون (Photon): ذره‌ای بنیادی است که نور و دیگر شکل‌های تابش الکترومغناطیسی را تشکیل می‌دهد. فوتون‌ها حامل انرژی خورشید هستند.

^۴نیمه‌هادی (Semiconductor): ماده‌ای که خاصیت الکتریکی آن بین رسانا و نارسانا قرار دارد. سیلیکون رایج‌ترین نیمه‌هادی در ساخت صفحات خورشیدی است.

^۵اثر فتوولتائیک (Photovoltaic Effect): پدیده‌ای فیزیکی است که در آن وقتی نور به یک ماده‌ی نیمه‌هادی برخورد می‌کند، جریان الکتریکی تولید می‌شود.