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Die Solarenergie hat als umweltfreundliche erneuerbare Energiequelle einen langen Weg zurückgelegt. Die Geschichte der Solarenergie beginnt in den 1800er Jahren, aber die Solarzellen haben in den letzten 30 Jahren sprunghaft an Effizienz gewonnen.
Die Nutzung der Solarenergie als Hauptstromquelle ist noch in der Entwicklung begriffen. Die Nutzung der Solarenergie als Stromquelle stößt immer noch an ihre Grenzen, aber die technologischen Fortschritte bei der Solarenergie sind vielversprechend für ihre Zukunft.
Wie alle erneuerbaren Energiequellen braucht auch die Solarenergie Zeit, um sich zu einem brauchbaren und effizienten Ersatz für fossile Brennstoffe zu entwickeln, aber es ist interessant zu sehen, wie die öffentliche Unterstützung für Solarenergie weiter wächst.
Lesen Sie weiter, um mehr über die Anfänge der Solarenergie und ihre Entwicklung und Weiterentwicklung zu erfahren.
Die Entdeckung der Solarenergie
Edmond Becquerel war der erste Wissenschaftler, der bereits 1839 den photovoltaischen Effekt entdeckte. Beim photovoltaischen Effekt absorbiert ein Material die Lichtenergie der Sonne und erzeugt einen elektrischen Strom.
Aber erst über 40 Jahre später wurden die ersten photovoltaischen Zellen unter Verwendung von Selen hergestellt, das photoleitend ist. Diese frühen Beispiele von Solarzellen waren weit weniger effizient als die heutigen Solarzellen – die ersten Solarzellen hatten nur eine Energieumwandlungsrate von 1 -2 %.
Nach dieser Entdeckung in den späten 1800er Jahren stagnierte die Solarenergietechnik bis in die 1950er Jahre. Dann, 1954, erkannten Wissenschaftler der Bell Factory, dass Silizium ein besserer Energiewandler ist, und stellten die ersten Silizium-Solarzellen her.
Die heutigen Solarzellen basieren immer noch auf den frühen Entwürfen, die in der Bell-Fabrik entwickelt wurden. Der Hauptunterschied besteht darin, dass die neuesten Solarzellen bei der Umwandlung von Lichtenergie in elektrischen Strom wesentlich effizienter sind.
Verbesserung des Wirkungsgrads von Solarzellen
In den 1970er Jahren wurden mehr Forschungsgelder in die Solarenergie investiert. Ein Grund für dieses verstärkte Interesse war die Suche nach erneuerbaren Energiequellen, da es weltweit zu Spannungen in der Erdöl- und Erdgasindustrie kam.
Das Haupthindernis in der Solarenergietechnologie war (und ist immer noch) ihre Effizienz bei der Energieumwandlung. Durch verstärkte Forschung und Prototypen verbesserten die Entwickler nach und nach die Effizienz von Solarzellen, bis sie zu einer brauchbaren alternativen Energiequelle wurden.
Heutzutage haben Solarzellen einen Wirkungsgrad von etwa 29 %, wobei einige Labormodelle einen Wirkungsgrad von fast 50 % erreichen. Dies ist ein großer Sprung gegenüber den ersten Fotozellen mit einem Wirkungsgrad von nur 1 bis 2 %, aber es ist noch ein weiter Weg, bis Solarzellen wirklich effizient werden.
Die Verbesserung des Wirkungsgrads wurde vor allem durch eine Änderung der Materialien der Solarzellen ermöglicht. Seit 2016 ist das Material der Wahl für Solarzellen Cadmiumtellurid (CdTe).
Cadmiumtellurid ist ein umweltfreundlicheres Material für Solarzellen, da seine Herstellung einen geringeren Kohlenstoff-Fußabdruck hinterlässt als der bisherige Favorit für Solarzellen, Silizium. Außerdem ist es ein billigeres Rohmaterial, was dazu beigetragen hat, die Kosten für Solarzellen und deren Zubehör zu senken.
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Sinkende Kosten der Solarstromtechnologie
Wie alle neuen Technologien ist auch die Solarenergietechnik im Laufe der Zeit erschwinglicher geworden. Dennoch erfordert die Umstellung auf Solarenergie für Privathaushalte nach wie vor eine beträchtliche Anfangsinvestition, und auch Solarstromgeneratoren sind im Allgemeinen teurer als herkömmliche, mit Brennstoff betriebene Generatoren.
Der Preis der Solarenergie wird in Watt gemessen. Als Solarmodule noch sehr ineffizient waren, war der Preis pro Watt recht hoch, aber als Solarmodule immer effizienter wurden, sank ihr Preis.
In den letzten zehn Jahren sind die Preise für Solartechnik erheblich gesunken, was durch staatliche Subventionen und Steuerermäßigungen für Haushalte, die Solarenergie nutzen, noch verstärkt wird.
Der Preisrückgang ist zum Teil auf die verstärkte Forschung im Bereich der Solarenergie zurückzuführen, die zu einer günstigeren Herstellung von Solarzellen geführt hat. Da immer mehr Unternehmen in die Solarenergie investieren, gibt es auch mehr Wettbewerb – mehr Wettbewerb führt oft zu einem Rückgang der Marktpreise, da die Unternehmen um einen größeren Marktanteil konkurrieren.
Kommerzielle Nutzung von Solarmodulen
Solarzellen waren nicht von Anfang an ein kommerzielles Gut. In den Anfängen der Solartechnik wurden sie vor allem für wissenschaftliche Zwecke und in der Raumfahrtindustrie eingesetzt.
Erst in den 1970er Jahren kamen die ersten kommerziell hergestellten Solarzellen auf den Markt. Seitdem ist ein langsamer, aber stetiger Trend zur Installation von Solarmodulen als erneuerbare Energiequelle für die Stromversorgung von Häusern zu verzeichnen.
Im Jahr 1999 wurden die ersten Solarzellen mit einer Leistung von 1000 Megawatt installiert. Damit wurde die Solarenergie zum ersten Mal zu einer brauchbaren Stromquelle für die Versorgung von Häusern.
Solarenergie ist auch eine beliebte netzunabhängige Energiequelle für tragbare Kraftwerke. Da die Energie der Sonne kostenlos und unbegrenzt zur Verfügung steht, macht sie in Notsituationen in abgelegenen Regionen den entscheidenden Unterschied.
Solarbetriebene tragbare Stromstationen sind bei medizinischen Fachkräften beliebt, die in abgelegenen Regionen oder Regionen mit häufigen Stromausfällen arbeiten. Solargeneratoren sind auch beim Camping und auf Reisen im Gelände beliebt, wo Tragbarkeit und eine konstante Stromquelle wichtig sind.
Analysten sagen voraus, dass die Kosten der Solartechnologie weiter sinken werden, während ihre Effizienz steigt. Dies sind vielversprechende Aussichten für eine lebensfähige, umweltfreundliche erneuerbare Energiequelle und eine zuverlässige Energiequelle für abgelegene, netzunabhängige Regionen.
Zusammenfassend lässt sich sagen, dass die Solarenergie ein großes Potenzial hat, dass aber noch Verbesserungen in Bezug auf Erschwinglichkeit und Effizienz möglich sind. Glücklicherweise wird die Solartechnologie immer beliebter, da immer mehr in Forschung und Entwicklung investiert wird.
Die Gewinnung von Solarenergie ist keine neue Technologie, denn bereits Mitte des 19. Jahrhunderts gab es erste Hinweise auf die Nutzung der Sonnenenergie zur Erzeugung von elektrischem Strom. Die größte Entwicklung im Bereich der Solarenergie begann jedoch viel später, in den 1950er Jahren, und in den 1990er und 2000er Jahren boomten kommerziell nutzbare Solarzellen.
Das Hauptziel der Entwickler von Solarenergie ist es nun, die Effizienz weiter zu steigern. Wir hoffen, dass dies zu einer erschwinglicheren und vielfältigeren Solartechnologie auf dem Markt führen wird.
