solar energy


Solar energy, radiant light and heat from the sun, is harnessed using a range of ever-evolving technologies such as solar heating, solar photovoltaics, solar thermal electricity, solar architecture and artificial photosynthesis.

Solar technologies are broadly characterized as either passive solar or active solardepending on the way they capture, convert and distribute solar energy. Active solar techniques include the use of photovoltaic panels and solar thermal collectors to harness the energy. Passive solar techniques include orienting a building to the Sun, selecting materials with favorable thermal mass or light dispersing properties, and designing spaces that naturally circulate air.

In 2011, the International Energy Agency said that "the development of affordable, inexhaustible and clean solar energy technologies will have huge longer-term benefits. It will increase countries’ energy security through reliance on an indigenous, inexhaustible and mostly import-independent resource, enhance sustainability, reduce pollution, lower the costs of mitigating climate change, and keep fossil fuel prices lower than otherwise. These advantages are global. Hence the additional costs of the incentives for early deployment should be considered learning investments; they must be wisely spent and need to be widely shared". (wikipedia 2014)


Zonne-energie is energie van de zon in de vorm van warmte en licht. Deze energie, samen met secundaire vormen zoals windenergie, getijdenenergie,waterkracht en biomassa vormt meer dan 99,9% van alle hernieuwbare energie op Aarde.De zon is een ster die zich gemiddeld op 150 miljoen kilometer afstand van de aarde bevindt. De energie die de zon uitstraalt ontstaat door kernfusie. Deatmosfeer en de magnetosfeer (het magnetisch veld van de aarde) beschermen het leven op aarde tegen het grootste deel van de schadelijke straling die de zon naast licht en warmte eveneens uitstraalt. De hoeveelheid energie die de aarde bereikt, is ca. 9000 maal groter dan de energiebehoefte van alle 7 miljard aardbewoners samen. De energie bereikt de aarde als lichten warmtestraling, een mengsel van elektromagnetische straling van verschillende golflengten, voor 99% liggend tussen 300 en 3000 nm. (De golflengten van zichtbaar licht vallen tussen 390 en 780 nm). (wikipedia 2014)

Met zonne-energie wordt tegenwoordig meestal bedoeld: de energie die mensen zelf met hun technologie opwekken direct vanuit van zonnestraling. Dit gebeurt op dit moment in Nederland en België vooral op twee manieren: de meest gebruikte toepassing is thermische zonne-energie waarbij zonlicht wordt omgezet in warmte. Dit gebeurt door zonneboilers (oftewel zonnecollectoren, -panelen); een andere manier om gebruik te maken van zonlicht is door middel van zonnepanelen met fotovoltaïsche cellen (ook wel PV-cellen genoemd). Die zetten het licht direct om in elektriciteit : zonnestroom.

Het grote probleem bij het praktisch gebruik van deze energie is dat de zonneconstante, de (maximale) hoeveelheid energie die per vierkante meter per tijdseenheid op het oppervlak valt niet erg groot is. (ca 1367 Watt per vierkante meter in de bovenste lagen van de atmosfeer; op de grond minder, afhankelijk van de dikte van de tussenliggende laag lucht, de hoek waaronder de zon de aarde treft, de afstand tussen de aarde en de zon die met de seizoenen iets verandert, en vooral ook het voorkomen van wolken.) Daarom moet de energie over een vrij groot oppervlak 'geoogst' worden om economisch rendabel te worden. Het woord oogsten is hier zeker van toepassing, omdat de landbouw al eeuwen niets anders doet dan zonne-energie oogsten in biochemisch gebonden vorm, zoals zetmeel in granen of aardappelen.(bron Wikipedia)

Betere zonnecellen met silicium nanokristallen
11 oktober 2011 - Amsterdam
Dicht opeen gepakte nanokristallen van silicium kunnen invallende lichtdeeltjes omzetten in tenminste twee keer zo veel elektrische ladingsdragers en dat proces verloopt uitermate efficiënt. Een groep natuurkundigen van de Universiteit van Amsterdam in samenwerking met een collega uit de Karel Universiteit in Praag heeft dat experimenteel aangetoond.

Omzetting van lichtdeeltjes in meer ladingsdragers was langs indirecte weg al wel bekend voor allerlei typen halfgeleiders, maar er is altijd veel discussie over de efficiëntie van het proces geweest. In tegenstelling tot de situatie in andere halfgeleiders, hebben de onderzoekers laten zien dat de multiplicatie van ladingsdragers in silicium nanokristallen zeer efficiënt is (tot 100%), en plaats vindt bij energieën die in het zonnespectrum aanwezig zijn. Daarmee zouden dicht gepakte silicium nanokristallen een manier kunnen vormen om zonnecellen met een veel hoger rendement te maken. Vervolgexperimenten zullen dat moeten aantonen.

Twee typen nanokristallen
De experimentatoren in Amsterdam maakten voor hun onderzoek gebruik van twee typen nanokristallen van silicium. Het ene type produceerden ze door een dunne laag silicium en siliciumdioxide op een ondergrond van kwarts op te dampen. Dit materiaal gloeiden ze vervolgens bij hoge temperatuur uit. Er blijven dan silicium nanokristallen met afmetingen van ongeveer 3 tot 4 nanometer over die ingebed in siliciumdioxide zitten.
Het andere type maakten ze door kristallijn silicium elektrochemisch te etsen, waardoor er poreuze siliciumkorrels achterbleven die bestaan uit vele nanokristalllen (1 tot 3 nanometer in diameter). Monsters van beide typen beschenen ze vervolgens met licht van steeds één kleur. De energie van de fotonen uit dat licht wordt door de kristallen opgenomen en vervolgens als fotoluminescentie weer uitgezonden. De opbrengst die dat geeft is een maat voor het opwekken van ladingsdragers in de monsters.

Rendementsverhoging
Anders dan gangbaar is in halfgeleider nanokristallen bleek in de nu onderzochte nanokristallen de opbrengst met toenemende fotonenergie toe te nemen. Naarmate de concentratie aan nanokristallen hoger is blijkt dit proces ook aanzienlijk beter te verlopen. Het proces van het verveelvoudigen van ladingsdragers begint al binnen het golflengtebereik van het zichtbare zonlicht. Daarom lijkt het aanbrengen van nanokristallen van silicium in een hoge concentratie een veelbelovende manier om de opbrengst van gewone zonnecellen van silicium aanzienlijk te verhogen. Dit idee zal nu in fotovoltaïsche devices beproefd moeten worden om te zien of er dan nog een steeds een verhoogde productie aan ladingsdragers is.

Efficiëntere zonnecel in zicht
Laatste update: 11 oktober 2011
AMSTERDAM - Een team van Nederlandse en Tsjechische onderzoekers heeft silicium nanokristallen gemaakt die het rendement van zonnecellen flink kunnen gaan verhogen.

De onderzoekers van onder meer de Universiteit van Amsterdam schrijven over de ontdekking in een online publicatie in Nature Nanotechnology.
Standaard zonnecellen bestaan uit silicium, waarin onder invloed van licht een elektrische stroom gaat lopen. Het gangbare rendement van die zonnecellen is 15 tot 20 procent. In tegenstelling tot het silicium dat in gangbare zonnecellen wordt gebruikt kunnen de silicium nanokristallen, een miljoen keer kleiner dan een zandkorrel, dankzij hun structuur het licht efficiënter omzetten.
De onderzoekers bereikten in hun experiment een rendement van bijna 100 procent. Ze hebben nog geen daadwerkelijke zonnecellen gemaakt. Ze beschenen de nanokristallen en maten hoeveel lichtdeeltjes ze vervolgens weer uitzonden.
Verrassend genoeg ging de efficiëntie van deze kristallen bij energierijker licht juist omhoog, standaard zonnecellen werken hier juist minder effectief. Uit vervolgexperimenten moet blijken of het rendement ook zo hoog blijft als het licht moet worden omgezet in elektriciteit. Dat zou de weg vrijmaken voor de productie van veel efficiëntere zonnecellen.

PV-cellen van Nederlandse bodem, zonnepanelen en zonne-folie van:

YouTube-video


YouTube-video





VS bouwen 's werelds grootste zonnecentrale
18 juni 2011 
LOS ANGELES - In de Amerikaanse staat Californië is de eerste spade de grond ingegaan voor 's werelds grootste energiecentrale op zonne-energie. de installatie moet evenveel stroom opleveren als een kerncentrale.
Het project in de woestijn bij Blythe, 350 kilometer ten oosten van Los Angeles, moet in 2013 bijna 1000 Megawatt aan stroom gaan leveren: genoeg voor 300.000 tot 750.000 huishoudens.
De centrale krijgt enorme paraboolspiegels om het zonnelicht te bundelen. De installatie is een initiatief van de Duitse firma Solar Millennium en kost circa 3 miljard euro. De bouw is een grote stap in het Amerikaanse voornemen te komen tot meer hernieuwbare energie en een stabielere economie, zei de minister Ken Salazar van Binnenlandse Zaken. President Barack Obama heeft gezegd dat in 2035 80 procent van de Amerikaanse stroom uit hernieuwbare bronnen moet komen.

Google doet grootste groene investering ooit
15 juni 2011 

AMSTERDAM - Google heeft een fonds van 280 miljoen dollar opgericht dat de installatie van zonnepanelen op daken bij particulieren moet financieren.
SOLARCITY

Comments