La Tierra puede interceptar una enorme cantidad de energía solar, superando los 173,000 TW (1TW=10^12W), que es un número enorme. Es 10.000 veces la energía total utilizada por todos los habitantes de la Tierra, pero estas energías no pueden utilizarse por completo. Podemos explicar por qué los humanos no pueden aprovechar al máximo la energía solar a partir del principio de generación de energía con paneles solares.
Los paneles solares están compuestos por células solares dispuestas y combinadas. Las células solares más comunes están hechas de silicio, que es una especie de semiconductor y tiene reservas extremadamente ricas en la Tierra. El silicio cristalino de la célula solar se encuentra entre las capas conductoras superior e inferior, y cada átomo de silicio se combina con los átomos vecinos a través de cuatro enlaces químicos, por lo que los electrones están unidos y no se moverán para generar corriente.
Una célula solar de silicio tiene dos capas de elementos de silicio diferentes (silicio tipo N y silicio tipo P). Hay un excedente de electrones en el silicio de tipo N y hay una posición adicional en el silicio de tipo P para almacenar huecos de electrones. La unión de los dos tipos de silicio se convierte en una unión PN, y los electrones pueden pasar a través de la unión PN, produciendo una carga positiva en un lado y una carga negativa en el otro.
La luz puede entenderse como una corriente de partículas emitidas por el sol, y estas partículas son fotones. Cuando los fotones golpean las células solares con suficiente energía, golpean enlaces químicos para liberar electrones, dejando un agujero. Los huecos cargados positivamente y los electrones cargados negativamente pueden moverse libremente, y los electrones son atraídos hacia el lado N y los huecos hacia el lado P. Estos electrones en movimiento son recogidos por pequeñas sondas metálicas en la lámina de la batería y fluyen hacia el circuito externo, donde realizan trabajo eléctrico antes de regresar a la lámina conductora de aluminio en la parte posterior.
Cada celda solar solo puede producir aproximadamente 0.5W y, en este momento, se puede obtener más energía conectando las celdas en serie para formar un módulo. Generalmente se necesitan variosmódulo solar de 710Wpara suministrar energía a toda la casa. Los electrones son las únicas partes móviles de las células solares y, al final, todos regresarán a su fuente. No hay desgaste ni consumo en todo el proceso, por lo que los paneles solares generalmente pueden usarse durante décadas.
Entonces, ¿por qué no podemos depender exclusivamente de la energía solar? Hay factores políticos y algunos empresarios quieren mantener el estado actual del suministro de energía. Aquí nos centramos principalmente en las dificultades físicas y lógicas. En primer lugar, la energía solar no se distribuye uniformemente. En algunos lugares hay mucho sol, mientras que en otros llueve todo el año y la mayor parte de la energía solar está bloqueada por las nubes. En segundo lugar, la energía solar está disponible por la noche y en algunas partes casi no existe. Por lo tanto, depender completamente de la generación de energía solar requiere una tecnología muy eficiente para transportar electricidad desde lugares soleados a zonas nubladas. También se necesita un método eficiente para almacenar electricidad, y cómo mejorar la eficiencia de las baterías de almacenamiento de energía también es un gran desafío.
Al utilizar la eficiencia del módulo, algunos fotones se reflejarán y algunos electrones volverán a caer en el agujero antes de entrar en el bucle. De esta forma no se utiliza la energía del fotón. En la actualidad, las células solares más eficientes solo pueden convertir el 46% de la luz solar en electricidad, y la eficiencia de generación de energía de la mayoría de los sistemas comerciales de generación de energía solar es del 15%-20%. La eficiencia de generación de energía de los paneles solares Jingsun es superior al 20%.
Aunque existen muchas limitaciones, es factible utilizar la tecnología de energía solar actual para alimentar a toda la Tierra. Necesitamos fondos para construir infraestructura en un gran espacio abierto. Se estima que se necesitarán cientos de miles de kilómetros cuadrados, lo que parece grande, pero el desierto del Sahara cubre un área de 3 millones de kilómetros cuadrados. Al mismo tiempo, con el continuo desarrollo de la tecnología, la eficiencia de la generación de energía solar mejora constantemente y el precio es cada vez más barato, lo que tiene cierta competitividad con la red eléctrica. Invenciones como las islas flotantes solares pueden cambiar el status quo.
En la actualidad, hay más de mil millones de personas en el mundo que no pueden utilizar un suministro de energía estable, especialmente en algunos países en desarrollo. Tienen mucha luz solar para aprovechar y la energía solar es más segura y barata para generar electricidad, que pertenece a la energía verde y es superior a las energías no renovables como el carbón y el petróleo. Jingsun solar Energy está comprometida con la causa global de la nueva energía verde y se esfuerza por lograr el uso global unificado de la nueva energía verde para la humanidad.