aurinkokennot

nyt tarkemmin…

siinäpä perusesitys aurinkokennoihin—ja jos muuta ei halunnut, voi lopettaa tähän.Loput tämän artikkelin menee yksityiskohtaisemmin eri aurinkokennot, miten ihmiset laittavat aurinkoenergiaa käytännön käyttöön, ja miksi aurinkoenergia kestää niin kauan tocatch.

kuinka tehokkaita aurinkokennot ovat?

kaavio, jossa verrataan ensimmäisen, toisen, kolmannen sukupolven ja muiden aurinkokennojen tehokkuutta.

kaavio: Aurinkokennojen hyötysuhteet verrattuna: ensimmäinen aurinkokenno kaavittiin vaivaisella 6 prosentin hyötysuhteella; tehokkain, joka on tuotettu tähän mennessä, onnistui 46 prosenttia laboratorio-olosuhteissa. Useimmat solut ovat ensimmäisen sukupolven tyyppejä, jotka pärjäävät teoriassa noin 15 prosenttia ja käytännössä todennäköisesti 8 prosenttia.

fysiikan perussääntö nimeltä energian säilymislaki sanoo, että emme voi taianomaisesti luoda energiaa tai saada sitä katoamaan thinairiksi; voimme vain muuttaa sen muodosta toiseen. Se tarkoittaa, että aurinkokenno ei voi tuottaa enempää sähköenergiaa kuin se tuottaa joka sekunti valona. Käytännössä,kuten pian näemme, useimmat solut muuntavat noin 10-20 prosenttia saamastaan energiasta sähköksi. Tyypillisen, yksiliitoksisen piili solarcellin teoreettinen maksimihyötysuhde on noin 30 prosenttia, joka tunnetaan nimellä theeshockley-Queisser limit. Tämä johtuu pääasiassa siitä, että aurinkovalo sisältää laajan sekoituksen fotoneja eri aallonpituuksilla ja energiat ja kaikki yhden liitoksen aurinkokenno on optimoitu tocatch fotonit vain tietyllä taajuusalueella, tuhlaa loput.Joillakin aurinkokennoon osuvilla fotoneilla ei ole tarpeeksi energiaa elektronien sammuttamiseen, joten ne menevät tehokkaasti hukkaan, kun taas joillakin on liikaa energiaa, ja ylimäärä menee myös hukkaan. Tehokkaimmat, huipputason laboratoriosolut voivat hallita 46 prosentin hyötysuhdetta täysin täydellisissä olosuhteissa käyttämällä useita liittymiä eri energioiden fotonien kiinnittämiseksi.

reaalimaailman kotimaiset aurinkopaneelit saattavat saavuttaa noin 15 prosentin hyötysuhteen, antaa prosenttiyksikön sinne tai tänne, ja se tuskin tulee paljon paremmaksi.Ensimmäisen sukupolven aurinkokennot eivät lähesty Shockley-Queisser-rajan 30 prosentin hyötysuhdetta, puhumattakaan 46 prosentin laboratorioennätyksestä. Kaikenlaiset ärsyttävät reaalimaailman tekijät syövät nimellistä tehokkuutta, mukaan lukien paneelien rakenne, miten ne on sijoitettu ja kiinnitetty, ovatko ne koskaan varjossa, kuinka puhtaita ne ovat, miten ne saavat (lämpötilan nousu yleensä heikentää niiden tehokkuutta),ja onko ne Tuuletettu (jolloin ilma kiertää alla)pitää ne viileinä.

Aurinkokennotyypit

suurin osa aurinkokennoista, joita nykyään näkee ihmisten katoilla, ovat yleensä vain piileipiä, jotka on erikoiskäsitelty (”doped”), jotta niistä saadaan parempia sähköjohtimia. Tutkijat viittaavat näihin klassisiin aurinkokennoihin ensimmäisen sukupolven, lähinnä erottaakseen ne kahdesta erilaisesta, uudenaikaisemmasta teknologiasta, joita kutsutaan toisen ja kolmannen sukupolven teknologioiksi. Mitä väliä sillä on?

ensimmäisen sukupolven

aurinkokennojen Photo montage

Photo: värikäs kokoelma ensimmäisen sukupolven aurinkokennoja.Kuva: NASA Glenn Research Center (NASA-GRC).

noin 90 prosenttia maailman aurinkokennoista on valmistettu kiteisestä piistä (lyhennettynä C-Si), joka on viipaloitu suurista harkoista,joita kasvatetaan superpuhtaissa laboratorioissa prosessissa, joka kestää jopa kuukauden. Harkot ovat joko yksikiteisiä (yksikiteisiä tai monokiteisiä) tai sisältävät useita kiteitä (monikiteisiä,monikiteisiä tai poly C-Si). Ensimmäisen sukupolven aurinkokennot toimivat kuin olisimme ylhäällä laatikossa.: ne käyttävät yhtä, yksinkertaista liitosta n-tyypin ja p-tyypin piikerrosten välillä, jotka on viipaloitu erillisistä harkoista. N-tyypin harkko tehtäisiin kuumentamalla piitä, jossa on pieniä määriä fosforia, antimonia tai arseenia seostusaineena, kun taas p-tyypin harkko käyttäisi booria seostusaineena.Viipaleet n-tyypin ja p-tyypin piitä sitten sulatetaan tehdä thejunction. Muutama kelloja ja pillejä lisätään (kuten antireflective pinnoite, joka parantaa valon imeytymistä ja givesphotovoltaic solut niiden ominainen sininen väri, suojaava glasson edessä ja muovinen tausta, ja metalli yhteydet niin solu canbe johdotettu piiri), mutta yksinkertainen p-n liitos on ydin ofmost aurinkokennot. Niin kaikki aurinkosähköiset piisolukennot ovat toimineet vuodesta 1954, jolloin Bell Labspioneerasivat teknologiaa: ne tuottivat sähköä piistä erotetulla auringonvalolla.

toisen sukupolven

joustava toisen sukupolven ohutkalvoinen aurinkokenno.

kuva: ohutkalvoinen, toisen sukupolven aurinkopaneeli.”Sähköä tuottava kalvo on valmistettu amorfisesta piistä, joka on kiinnitetty ohuelle, joustavalle ja suhteellisen edulliselle muovialustalle (”substraatti”).Kuva: Warren Gretz NREL: n luvalla (kuvan tunnus #6321083).

klassiset aurinkokennot ovat suhteellisen ohuita kiekkoja—yleensä millimetrin syvyisiä (noin 200 mikrometriä, noin 200µm).Mutta ne ovat absoluuttinen laatat verrattuna toisen generationcells, kansanomaisesti tunnetaan thin-film aurinkokennot (TPSC) orthin-film aurinkosähkö (TFPV), jotka ovat noin 100 timesthinner uudelleen (useita mikrometriä tai miljoonasosaa metrin syvä).Vaikka useimmat on edelleen valmistettu piistä (eri muodossa tunnetaan amorfinen pii, a-Si, jossa atomit on järjestetty satunnaisesti insteadof tarkasti järjestetty säännöllisesti kiderakenne), jotkut ovat valmistettu muista materiaaleista, erityisesti kadmium-telluridi (Cd-Te) ja Copper indium gallium diselenidi (CIGS). Koska ne ovat extremelythin, kevyt, ja joustava, toisen sukupolven aurinkokennot voi belaminated päälle ikkunat, kattoikkunat, kattotiilet, ja kaikenlaisia”substraatteja” (taustamateriaalit) kuten metallit, lasi, ja polymeerit (muovit). Mitä toisen sukupolven kennot saavat joustavuudessa, ne uhraavat tehottomuuden: klassiset, ensimmäisen sukupolven aurinkokennot päihittävät ne edelleen. Joten vaikka huippuluokan ensimmäisen sukupolven solu saattaa saavuttaa 15-20 prosentin hyötysuhteen, amorfinen pii kamppailee päästäkseen yli 7 prosentin, parhaat ohutkalvoiset Cd-Te-solut vain noin 11prosentin ja CIGS-solut eivät ole parempia kuin 7-12 prosenttia. Se on yksi syy, miksi käytännön eduista huolimatta toisen sukupolven solut ovat toistaiseksi tehneet suhteellisen vähän vaikutusta aurinkoenergiamarkkinoilla.

kolmannen sukupolven

kolmannen sukupolven orgaaniset polymeeriset aurinkokennot.

kuva: Kansallisen uusiutuvan energian laboratorion tutkijoiden tuottamia kolmannen sukupolven muovisia aurinkokennoja.Kuva: Jack Dempsey NREL: n luvalla (kuvan tunnus #6322357).

uusimmissa teknologioissa yhdistyvät ensimmäisen ja toisen sukupolven kennojen parhaat ominaisuudet. Ensimmäisen sukupolven kennojen tavoin ne tarjoavat huomattavan korkean hyötysuhteen (30 prosenttia tai enemmän). Kuten toisen sukupolven kennot, ne on todennäköisemmin valmistettu muista materiaaleista kuin” yksinkertaisesta ” piistä, kuten amorfisesta piistä,orgaanisista polymeereistä (orgaanisten aurinkosähköjen valmistus, OPVs), perovskiittikiteistä,ja niissä on useita liittymiä (valmistettu useista eri puolijohteiden kerroksista). Ihannetapauksessa se tekisi niistä halvempia, tehokkaampia ja käytännöllisempiä kuin ensimmäisen tai toisen sukupolven solut.Tällä hetkellä maailmanennätys hyötysuhde kolmannen sukupolven solaris 28 prosenttia, saavutetaan perovskite-pii tandem aurinkokenno joulukuussa 2018.

kuinka paljon virtaa aurinkokennoilla saadaan aikaan?

”maapallon pinnalle yltävä kokonaisaurinkoenergia voisi tyydyttää nykyiset globaalit energiatarpeet 10 000 kertaa.

European Photovoltaic Industry Association / Greenpeace, 2011.

teoriassa valtava määrä. Unohdetaan aurinkokennot hetkeksi ja harkitaan vain puhdasta auringonvaloa. Jopa 1000 wattia raakaa aurinkoenergiaa kunkin neliömetrin maapallon osoittaa suoraan aurinkoon (that ’s the theoretical power of direct midday sunlight on acloudless day—with the solar rays firing perpendicular to Earth’ surface and giving maximum illumination or insolation, as it ’ steknisesti known). Käytännössä, kun olemme korjanneet tiltof planeetan ja kellonaika, paras olemme todennäköisesti saada ismaybe 100-250 wattia neliömetriä kohti tyypillisillä pohjoisilla leveysasteilla (jopa pilvetön päivä). Tämä tarkoittaa noin 2-6 kWh päivässä(riippuen siitä, onko olet pohjoisella alueella, kuten Kanadassa orScotland tai jossain enemmän velvoittava kuten Arizonassa tai Meksikossa).Koko vuoden tuotannon moninkertaistaminen antaa meille noin 700-2500 kWh neliömetriä kohti (700-2500 sähköyksikköä). Kuumemmilla alueilla on selvästi enemmän aurinkoenergiaa: esimerkiksi Lähi–Itä saa vuosittain noin 50-100prosenttia enemmän käyttökelpoista aurinkoenergiaa kuin Eurooppa.

valitettavasti tyypilliset aurinkokennot ovat vain noin 15 prosentin tehoisia, joten voimme vangita vain murto-osan tästä teoreettisesta energiasta. Siksi aurinkopaneelit täytyy olla niin suuri: määrä voimaa voit tehdä on tietenkin suoraan verrannollinen kuinka paljon alue voit varaa kattaa kennoja. Yksi aurinkokenno (suunnilleen koko kompakti levy) voi tuottaa noin 3-4, 5 wattia; tyypillinen solarmodule valmistettu joukko noin 40 solua (5 riviä 8cells) voisi tehdä noin 100-300 wattia; useat aurinkopaneelit, joista jokainen on valmistettu noin 3-4 moduulista, voivat näin ollen tuottaa useiden kilowattien absoluuttisen maksimimäärän (luultavasti juuri sen verran, että ne täyttävät kodin sähköntarpeen).

entä aurinkofarmit?

Tracking solar panels at Alamosa Solar Generating Project, Colorado, USA.

kuva: valtava 91 hehtaarin (225 hehtaarin) Alamosan Aurinkoenergiahanke Coloradossa tuottaa jopa 30 megawattia aurinkosähköä kolmella ovelalla kikalla. Ensinnäkin on olemassa valtava määrä aurinkosähköpaneelit (500 niistä jokainen capableof tehdä 60kW). Jokainen paneeli on asennettu erilliseen, pyörivään kokoonpanoon, jotta se voi seurata aurinkoa taivaan läpi.Jokaisen päälle on asennettu useita Fresnel-linssejä, jotka keskittävät auringonsäteet aurinkokennoihin.Kuva: Dennis Schroeder courtesy of NREL (id #10895528).

mutta oletetaan, että haluamme tehdä todella suuria määriä solarwordia. Jotta voisit tuottaa yhtä paljon sähköä kuin mojova tuulivoimala (jonka huipputeho on ehkä kaksi tai kolme megawattia), tarvitset noin 500-1000 aurinkokattoa. Ja voidaksesi kilpailla suuren hiili—tai ydinvoimalaitoksen kanssa (mitoitettu gigawatteina, mikä tarkoittaa tuhatta megawattia tai miljardeja watteja), tarvitset jälleen 1000 kertaa niin monta-saman verran kuin noin 2000 tuuliturbiinia tai ehkä miljoona aurinkokattoa. (Nämä vertailut olettaa meidän aurinko ja tuuli tuottavat maksimiteho.)Vaikka aurinkokennot ovat puhtaita ja tehokkaita energianlähteitä, yksi asia, jota ne eivät voi tällä hetkellä väittää olevansa, on maan tehokkuus. Nekin valtavat aurinkovoimalat, joita nyt syntyy joka puolelle, tuottavat vain vaatimattomia määriä sähköä (tyypillisesti noin 20 megawattia eli noin prosentin verran kuin suuri, 2 gigawatin hiilivoimala tai ydinvoimala). UK renewablecompany Ecotricity on arvioinut, että se kestää noin 22,000 paneelit asennettu koko a12 hehtaarin (30 hehtaarin) alueella tuottaa 4,2 megawattia energiaa, suunnilleen yhtä paljon kuin kaksi suurta tuuliturbiinit ja tarpeeksi virtaa 1,200 taloa.

voimaa kansalle

Mikrotuuliturbiini ja aurinkopaneeli virittävät tienrakennusmerkkiä.

kuva: Mikrotuuliturbiini ja aurinkopaneeli tuottavat yhdessä virtaa akuille, jotka pitävät tämän valtatien rakentamisen varoitusmerkin valaistuna yötä päivää. Aurinkopaneeli on asennettu, ylöspäin taivaalle, tasaiselle keltaiselle ”kannelle”, jonka näet aivan näytön päällä.

jotkut ovat huolissaan siitä, että aurinkovoimalat hotkivat maa-alueita todellista maanviljelyä ja ruuantuotantoa varten. Murehtiminen maa-takesta jää ratkaisematta, jos puhumme solarpanelien laittamisesta kotitalouksien katoille. Ympäristönsuojelijat väittävät, että todellinen aurinkoenergian tarkoitus ei ole luoda suuria, keskitettyjä aurinkovoimaloita (joten voimakkaat sähkölaitokset voivat myydä sähköä voimattomille ihmisille suurella voitolla), vaan syrjäyttää pienet, tehottomat, keskitetyt voimalat antamalla ihmisten tehdä itse sähköä juuri siinä paikassa, jossa he käyttävät sitä. Se poistaa fossiilisten polttoaineiden energiantuotannon tehottomuuden, niiden aiheuttamat ilmansaasteet ja hiilidioksidipäästöt ja poistaa myös sähkön siirtämisen tehottomuuden polttopisteestä käyttöpisteeseen yläpuolisten tai maanalaisten voimalinjojen kautta. Vaikka sinun täytyisi peittää koko kattosi aurinkopaneeleilla (tai laminoiduilla ohutkalvo – aurinkokennoilla kaikissa ikkunoissasi), jos voisit täyttää koko sähköntarpeesi (tai jopa suuren osan niistä), sillä ei olisi väliä: kattosi on vain hukkaan heitettyä tilaa muutenkin.Euroopan Aurinkosähköteollisuusyhdistyksen ja Greenpeacen vuonna 2011 tekemän raportin mukaan ei ole todellista tarvetta kattaa aurinkopaneeleilla arvokasta viljelysmaata: noin 40 prosenttia kaikista katoista ja 15prosenttia rakennusten julkisivuista EU-maissa sopisi Pvpaneleille, mikä olisi noin 40 prosenttia kokonaissähkötarpeesta vuoteen 2020 mennessä.

on tärkeää muistaa, että aurinkoenergian tuotanto siirtyy virrankulutuspisteeseen—ja sillä on suuria käytännön etuja. Aurinkoenergialla toimivat rannekellot ja laskimet eivät teoriassa tarvitse akkuja (käytännössä niissä on akun varmuuskopiot) ja moni meistä nauttisi aurinkoenergialla toimivia älypuhelimia, jotka eivät koskaan tarvitse latausta. Tie-ja rautatiekyltit ovat nykyään joskus aurinkoenergialla toimivia;vilkkuvissa hätähuoltokylteissä on usein aurinkopaneelit, jotta ne voidaan ottaa käyttöön jopa syrjäisimmissä paikoissa. Kehittyvissä maissa, joissa on runsaasti auringonvaloa mutta joissa on huonot sähköinfrastruktuurit, aurinkopaneelit tuottavat virtaa vesipumpuille, puhelinkoppeihin ja jääkaappeihin sairaaloissa ja terveysklinikoilla.

miksi aurinkovoima ei ole vielä syttynyt?

vastaus tähän on taloudellisten, poliittisten ja teknologisten tekijöiden sekoitus. Talouden näkökulmasta aurinkopaneeleilla tuotettu sähkö on useimmissa maissa edelleen kalliimpaa kuin likaisten,saastuttavien fossiilisten polttoaineiden polttamisella tuotettu sähkö. Maailmassa investoidaan valtavasti fossiilisten polttoaineiden infrastruktuuriin, ja vaikka vaikutusvaltaiset öljy-yhtiöt ovat puuhailleet aurinkoenergialähteiden kanssa, ne näyttävät olevan paljon kiinnostuneempia nykyisten öljy-ja kaasuvarantojen eliniän pidentämisestä esimerkiksi vesisärötystekniikoilla (vesisärötys). Öljy -, kaasu-ja hiiliyhtiöt ovat poliittisesti valtavan vaikutusvaltaisia ja vaikutusvaltaisia ja vastustavat sellaisia ympäristösäännöksiä, jotka suosivat uusiutuvia teknologioita, kuten aurinko-ja tuulivoimaa. Teknologisesti, kuten olemme jo nähneet, aurinkokennot ovat pysyvä ”keskeneräinen” ja suuri osa maailman solarinvestoinneista perustuu edelleen ensimmäisen sukupolven teknologiaan. Kuka tietää, ehkä kestää vielä useita vuosikymmeniä, ennen kuin viimeaikaiset tieteelliset neuvot tekevät liiketoiminnan asian solar todella vakuuttava?

tämänkaltaisten argumenttien ongelmana on,että niissä punnitaan vain perustaloudellisia ja teknologisia tekijöitä eikä oteta huomioon öljyvahinkojen, ilmansaasteiden, hiilikaivosten aiheuttaman maan tuhoutumisen tai ilmaston muuttumisen aiheuttamia haitallisia ympäristökustannuksia—eikä varsinkaan tulevia kustannuksia, joita on vaikea tai mahdoton ennustaa. On täysin mahdollista, että kasvava tietoisuus näistä ongelmista jouduttaa siirtymistä pois fossiilisista polttoaineista, vaikka teknologista kehitystä ei enää olisikaan; toisin sanoen voi tulla aika, jolloin meillä ei ole enää varaa lykätä uusiutuvan energian maailmanlaajuista hyväksymistä. Loppujen lopuksi kaikki nämä tekijät liittyvät toisiinsa. Vakuuttavalla poliittisella johtajuudella maailma voisi sitoutua huomiseen aurinkovallankumoukseen: politiikalla voitaisiin saada aikaan teknologisia parannuksia, jotka muuttaisivat aurinkoenergian taloutta.

ja pelkkä talous voisi riittää. Teknologian vauhti, valmistusinnovaatiot ja mittakaavaedut laskevat edelleen aurinkokennojen ja-paneelien hintaa. Vuosina 2008 ja 2009 pelkästään BBC: n ympäristöanalystroger Harrabin mukaan hinnat laskivat noin 30 prosenttia, ja Kiinan kasvava valta-asema aurinkovalmistuksessa on jatkanut niiden laskemista siitä lähtien.Vuosina 2010-2016 suurten aurinkosähköjärjestelmien kustannukset laskivat noin 10-15 prosenttia vuodessa Yhdysvaltain Energiatietohallinnon mukaan; kaiken kaikkiaan aurinkoenergiaan siirtymisen hinta on romahtanut noin 90 prosenttia viime vuosikymmenen aikana, mikä lujittaa entisestään Kiinan otetta markkinoista. Maailman kymmenestä parhaasta aurinkoenergian valmistajasta kuusi on nyt kiinalaisia; vuonna 2016 noin kaksi kolmasosaa Yhdysvaltain uudesta aurinkokapasiteetista tuli Kiinasta, Malesiasta ja Etelä-Koreasta.

parabolinen peilien aurinkokeräin, joka antaa virtaa Stirlingin lämpökoneelle.

kuva: aurinkokennot eivät ole ainoa tapa saada energiaa auringonvalosta—tai jopa välttämättä paras tapa. Voimme käyttää myös aurinkolämpövoimaa (absorboi lämpöä auringonvalosta lämmittämään vettä kotiisi), passiivista aurinkoenergiaa (suunnitella rakennuksen absorboimaan auringonvaloa) ja aurinkokeräimiä (esitetty tässä). Tässä versiossa 16 peiliä kerää auringonvaloa ja keskittää sen Stirling-moottoriin (harmaa laatikko oikealla), joka on erittäin tehokas tehontuottaja. Kuva: Warren Gretz NREL: n luvalla (kuvan tunnus #6323238).

kiinni nopeasti?

aurinkoenergian käännepisteen odotetaan saapuvan, kun se saavuttaa niin sanotun verkkopariteetin, mikä tarkoittaa, että itse valmistamastasi aurinkoenergiasta tulee yhtä halpaa sähköä kuin verkosta ostamastasi sähköstä. Monet Euroopan maat odottavat saavuttavansa tämän virstanpylvään vuoteen 2020 mennessä. Solar on varmasti julkaissut erittäin vaikuttavan kasvuvauhdin viime vuosina, mutta on tärkeää muistaa, että se edustaa edelleen vain murto-osaa maailman kokonaisenergiasta. Esimerkiksi Yhdistyneessä kuningaskunnassa aurinkoenergiateollisuus ylpeili”milestone achievement” vuonna 2014, kun se lähes kaksinkertaisti aurinkopaneelien kokonaisasennuskapasiteetin noin 2,8 GW: stä 5 GW: iin. Se on kuitenkin edelleen vain pari suurta voimalaitosta, ja enimmäistuotos on vain 8 prosenttia Yhdistyneen kuningaskunnan kokonaissähkötarpeesta, joka on noin 60 GW (laskutoimitus esimerkiksi sähköntuotannossa vähentäisi sen noin 8 prosentin murto-osaan).

Yhdysvaltain Energy Information Administrationin mukaan Yhdysvalloissa,jossa aurinkosähköteknologia keksittiin, vuodesta 2018 lähtien auringon osuus maan koko sähköntuotannosta on vain 1,6 prosenttia.Se on noin 23 prosenttia enemmän kuin 2017 (kun aurinko oli 1,3 prosenttia), 80 prosenttia enemmän kuin 2016 (kun luku oli 0,9 prosenttia)ja noin neljä kertaa niin paljon kuin 2014 (Kun aurinko oli vain 0,4 prosenttia).Siitä huolimatta se on edelleen noin 20 kertaa vähemmän kuin kivihiili ja 40 kertaa vähemmän kuin kaikki fossiiliset polttoaineet. Toisin sanoen, jopa 10-kertainen kasvu Yhdysvaltain aurinko ei tuottaisi paljon enemmän kuin puolet niin paljon sähköä kuin hiili tekee tänään (10 × 1,6 = 16 prosenttia, verrattuna 27,4 prosenttia hiilen vuonna 2018). Se panee merkille, että kahdessa maailman merkittävimmässä vuotuisessa energiakatsauksessa, BP Statistical Review of World Energy-julkaisussa ja InternationalEnergy Agencyn keskeisessä maailman Energiatilastossa, solarpoweria ei mainita juuri lainkaan, paitsi alaviitteenä.

kaavio, jossa verrataan hiili-ja aurinkovoimalla tuotetun sähkön osuutta Yhdysvalloissa joka vuosi vuodesta 2014 lähtien.

kaavio: aurinkoenergia tuottaa vuosi vuodelta enemmän sähköä, mutta ei vieläkään läheskään yhtä paljon kuin kivihiili. Tässä kaaviossa verrataan Yhdysvalloissa tuotetun sähkön osuutta solarpowerilla (vihreä viiva) ja hiilellä (punainen viiva). Joissakin maissa tilanne on tätä parempi ja toisissa huonompi.Piirtäjä explainthatstuff.com US Energy Information Administrationin historiallisten ja nykyisten tietojen käyttäminen.

muuttuuko se lähiaikoina? Ehkä. Oxfordin yliopiston tutkijoiden vuonna 2016 tekemän tutkimuksen mukaan auringon hinta laskee nyt niin nopeasti,että se on matkalla tarjoamaan 20 prosenttia maailman energiantarpeesta vuoteen 2027 mennessä, mikä olisi askel muutos nykyisestä,ja paljon nopeampi kasvuvauhti kuin kukaan on aiemmin ennustanut. Voiko tällainen kasvuvauhti mahdollisesti jatkua? Voisiko aurinko todella vaikuttaa ilmastonmuutokseen ennen kuin on liian myöhäistä? Katso tätä tilaa!

aurinkokennojen lyhyt historia

  • 1839: Ranskalainen fyysikko Alexandre-Edmond Becquerel (radioaktiivisuuden Pioneerin isä Henri Becquerel) huomaa, että jotkin metallit ovat valosähköisiä: ne tuottavat sähköä altistuessaan valolle.
  • 1873: englantilainen insinööri Willoughby Smith huomaa, että seleeni on erityisen tehokas valojohdin (sitä on myöhemmin käyttänyt Chester Carlson keksiessään valokopiokoneen).
  • 1905: saksalaissyntyinen fyysikko Albert Einstein selvittää valosähköisen ilmiön fysiikan, löydön, joka lopulta tuo hänelle Nobelin palkinnon.
  • 1916: Yhdysvaltalainen fyysikko Robert Millikan todistaa Einsteinin teorian kokeellisesti.
  • 1940: Bell Labsin Russell Ohl huomaa vahingossa, että seostettu liitospuolijohde tuottaa sähkövirran altistuessaan valolle.
  • 1954: Bell Labsin tutkijat Daryl Chapin, Calvin Fuller ja Gerald Pearson valmistavat ensimmäisen käytännöllisen aurinkokennon, joka on noin 6 prosentin tehokas (myöhempi versio hallinnoi 11 prosenttia). He julkistavat keksintönsä-alun perin nimeltään”aurinkoakku” —25.huhtikuuta.
  • 1958: Vanguard -, Explorer-ja Sputnik-avaruussatelliitit alkavat käyttää aurinkokennoja.
  • 1962: 3600 Bellin aurinkoakkuja käytetään Telstarin, uraauurtavan tietoliikennesatelliitin, voimanlähteenä.
  • 1997: Yhdysvaltain liittohallitus julkistaa Million Solar Heating initiative—aloitteensa rakentaa miljoona aurinkoenergialla toimivaa kattoa vuoteen 2010 mennessä.
  • 2002: NASA laukaisee Pathfinder Plus-aurinkolentokoneensa.
  • 2009: tutkijat havaitsevat, että perovskiittikiteillä on suuri potentiaali kolmannen sukupolven aurinkosähkömateriaalina.
  • 2014: Saksalaisten ja ranskalaisten tutkijoiden yhteistyö tuottaa uuden ennätyksen, 46 prosentin hyötysuhteen, neljän liitoksen aurinkokennolle.
  • 2020: aurinkokennojen ennustetaan saavuttavan verkkopariteetin (itse valmistamasi aurinkoenergia on yhtä halpaa kuin verkosta ostamasi sähkö).
  • 2020: perovskiitti-piikennot lupaavat suurta lisäystä auringon hyötysuhteeseen.
Facebook-osakeWhatsApp-osakeTweet



Vastaa

Sähköpostiosoitettasi ei julkaista.