พลังงานแสงอาทิตย์เป็นพลังงานทุกประเภทที่เกิดจากดวงอาทิตย์

พลังงานแสงอาทิตย์ถูกสร้างขึ้นโดยฟิวชั่นนิวเคลียร์ที่เกิดขึ้นในดวงอาทิตย์ ฟิวชั่นเกิดขึ้นเมื่อโปรตอนของอะตอมไฮโดรเจนอย่างรุนแรงชนกันในแกนกลางของดวงอาทิตย์และฟิวส์เพื่อสร้างอะตอมฮีเลียม

กระบวนการนี้เรียกว่าปฏิกิริยาลูกโซ่ PP (โปรตอน-โปรตอน) ปล่อยพลังงานจำนวนมหาศาล ในแกนกลางของมันดวงอาทิตย์จะหลอมรวมไฮโดรเจนประมาณ 620 ล้านเมตริกตันทุกวินาที ปฏิกิริยาลูกโซ่ PP เกิดขึ้นในดาวดวงอื่นที่มีขนาดเท่าดวงอาทิตย์ของเราและให้พลังงานและความร้อนอย่างต่อเนื่อง อุณหภูมิสำหรับดาวเหล่านี้อยู่ที่ประมาณ 4 ล้านองศาในระดับเคลวิน (ประมาณ 4 ล้านองศาเซลเซียส 7 ล้านองศาฟาเรนไฮต์)

ในดวงดาวที่ใหญ่กว่าดวงอาทิตย์ประมาณ 1.3 เท่ารอบ CNO ขับเคลื่อนการสร้างพลังงาน วัฏจักร CNO ยังแปลงไฮโดรเจนเป็นฮีเลียม แต่อาศัยคาร์บอนไนโตรเจนและออกซิเจน (C, N และ O) เพื่อทำเช่นนั้น ปัจจุบันพลังงานของดวงอาทิตย์น้อยกว่าสองเปอร์เซ็นต์ถูกสร้างขึ้นโดยวัฏจักร CNO

ฟิวชั่นนิวเคลียร์โดยปฏิกิริยาลูกโซ่ PP หรือวัฏจักร CNO ปล่อยพลังงานจำนวนมหาศาลในรูปแบบของคลื่นและอนุภาค พลังงานแสงอาทิตย์ไหลออกจากดวงอาทิตย์และตลอดทั้งระบบสุริยะ พลังงานแสงอาทิตย์ทำให้โลกอุ่นขึ้นทำให้เกิดลมและสภาพอากาศและค้ำจุนชีวิตพืชและสัตว์

พลังงานความร้อนและแสงจากดวงอาทิตย์ไหลออกไปในรูปแบบของรังสีแม่เหล็กไฟฟ้า (EMR)

สเปกตรัมแม่เหล็กไฟฟ้ามีอยู่เป็นคลื่นของความถี่และความยาวคลื่นที่แตกต่างกัน ความถี่ของคลื่นแสดงถึงจำนวนครั้งที่คลื่นทำซ้ำตัวเองในบางหน่วยเวลา คลื่นที่มีความยาวคลื่นสั้นมากทำซ้ำตัวเองหลายครั้งในหน่วยเวลาที่กำหนดดังนั้นจึงมีความถี่สูง ในทางตรงกันข้ามคลื่นความถี่ต่ำมีความยาวคลื่นนานกว่ามาก

คลื่นแม่เหล็กไฟฟ้าส่วนใหญ่มองไม่เห็นเรา คลื่นความถี่สูงที่สุดที่ปล่อยออกมาจากดวงอาทิตย์คือรังสีแกมม่ารังสีเอกซ์และรังสีอัลตราไวโอเลต (รังสี UV) รังสียูวีที่เป็นอันตรายที่สุดนั้นเกือบจะถูกดูดซับโดยบรรยากาศของโลก รังสียูวีที่มีศักยภาพน้อยกว่าเดินทางผ่านชั้นบรรยากาศและอาจทำให้เกิดการถูกแดดเผา

ดวงอาทิตย์ยังปล่อยรังสีอินฟราเรดซึ่งคลื่นมีความถี่ต่ำกว่ามาก ความร้อนจากดวงอาทิตย์ส่วนใหญ่มาถึงเป็นพลังงานอินฟราเรด

แซนวิชระหว่างอินฟราเรดและรังสียูวีเป็นสเปกตรัมที่มองเห็นได้ซึ่งมีสีทั้งหมดที่เราเห็นบนโลก สีแดงมีความยาวคลื่นที่ยาวที่สุด (ใกล้เคียงกับอินฟราเรด) และสีม่วง (ใกล้กับ UV) สั้นที่สุด

พลังงานแสงอาทิตย์ธรรมชาติ

เอฟเฟกต์เรือนกระจก
คลื่นอินฟราเรดที่มองเห็นได้และคลื่นยูวีที่เข้าถึงโลกมีส่วนร่วมในกระบวนการทำให้โลกร้อนขึ้นและทำให้ชีวิตเป็นไปได้-ที่เรียกว่า "เอฟเฟกต์เรือนกระจก"

ประมาณ 30 เปอร์เซ็นต์ของพลังงานแสงอาทิตย์ที่มาถึงโลกสะท้อนกลับสู่อวกาศ ส่วนที่เหลือจะถูกดูดซึมเข้าสู่ชั้นบรรยากาศของโลก รังสีอุ่นพื้นผิวโลกและพื้นผิวแผ่พลังงานบางส่วนกลับออกมาในรูปแบบของคลื่นอินฟราเรด เมื่อพวกเขาพุ่งผ่านชั้นบรรยากาศพวกเขาจะถูกดักจับด้วยก๊าซเรือนกระจกเช่นไอน้ำและคาร์บอนไดออกไซด์

ก๊าซเรือนกระจกดักจับความร้อนที่สะท้อนกลับสู่ชั้นบรรยากาศ ด้วยวิธีนี้พวกเขาทำตัวเหมือนผนังกระจกของเรือนกระจก เอฟเฟกต์เรือนกระจกนี้ทำให้โลกอบอุ่นพอที่จะรักษาชีวิต

การสังเคราะห์ด้วยแสง
เกือบทุกชีวิตบนโลกอาศัยพลังงานแสงอาทิตย์สำหรับอาหารไม่ว่าโดยตรงหรือโดยอ้อม

ผู้ผลิตพึ่งพาพลังงานแสงอาทิตย์โดยตรง พวกเขาดูดซับแสงแดดและแปลงเป็นสารอาหารผ่านกระบวนการที่เรียกว่าการสังเคราะห์ด้วยแสง ผู้ผลิตเรียกอีกอย่างว่า autotrophs รวมถึงพืชสาหร่ายแบคทีเรียและเชื้อรา Autotrophs เป็นรากฐานของเว็บอาหาร

ผู้บริโภคพึ่งพาผู้ผลิตสารอาหาร สัตว์กินเนื้อสัตว์กินเนื้อสัตว์กินเนื้อสัตว์กินเนื้อสัตว์และ detritivores พึ่งพาพลังงานแสงอาทิตย์ทางอ้อม สัตว์กินพืชกินพืชและผู้ผลิตรายอื่น สัตว์กินเนื้อและสัตว์กินพืชกินทั้งผู้ผลิตและสัตว์กินพืช detritivores สลายตัวพืชและสัตว์โดยการบริโภค

เชื้อเพลิงฟอสซิล
การสังเคราะห์ด้วยแสงยังรับผิดชอบต่อเชื้อเพลิงฟอสซิลทั้งหมดบนโลก นักวิทยาศาสตร์ประเมินว่าประมาณสามพันล้านปีที่ผ่านมา autotrophs แรกพัฒนาในการตั้งค่าทางน้ำ แสงแดดอนุญาตให้ชีวิตพืชเจริญเติบโตและวิวัฒนาการ หลังจากที่ autotrophs เสียชีวิตพวกเขาย่อยสลายและขยับลึกลงไปในโลกบางครั้งหลายพันเมตร กระบวนการนี้ยังคงดำเนินต่อไปหลายล้านปี

ภายใต้แรงกดดันที่รุนแรงและอุณหภูมิสูงสิ่งเหล่านี้ยังคงกลายเป็นสิ่งที่เรารู้ว่าเป็นเชื้อเพลิงฟอสซิล จุลินทรีย์กลายเป็นปิโตรเลียมก๊าซธรรมชาติและถ่านหิน

ผู้คนได้พัฒนากระบวนการสำหรับการสกัดเชื้อเพลิงฟอสซิลเหล่านี้และใช้พลังงาน อย่างไรก็ตามเชื้อเพลิงฟอสซิลเป็นทรัพยากรที่ไม่หมุนเวียน พวกเขาใช้เวลาหลายล้านปีในการก่อตัว

การควบคุมพลังงานแสงอาทิตย์

พลังงานแสงอาทิตย์เป็นทรัพยากรทดแทนและเทคโนโลยีจำนวนมากสามารถเก็บเกี่ยวได้โดยตรงเพื่อใช้ในบ้านธุรกิจโรงเรียนและโรงพยาบาล เทคโนโลยีพลังงานแสงอาทิตย์บางอย่างรวมถึงเซลล์แสงอาทิตย์และแผงพลังงานพลังงานแสงอาทิตย์เข้มข้นและสถาปัตยกรรมพลังงานแสงอาทิตย์

มีวิธีต่าง ๆ ในการจับรังสีแสงอาทิตย์และแปลงเป็นพลังงานที่ใช้งานได้ วิธีการใช้พลังงานแสงอาทิตย์ที่ใช้งานอยู่หรือพลังงานแสงอาทิตย์แบบพาสซีฟ

เทคโนโลยีพลังงานแสงอาทิตย์ที่ใช้งานใช้อุปกรณ์ไฟฟ้าหรือเครื่องจักรกลในการแปลงพลังงานแสงอาทิตย์เป็นพลังงานอีกรูปแบบหนึ่งซึ่งส่วนใหญ่มักจะให้ความร้อนหรือไฟฟ้า เทคโนโลยีพลังงานแสงอาทิตย์แบบพาสซีฟไม่ได้ใช้อุปกรณ์ภายนอกใด ๆ แต่พวกเขาใช้ประโยชน์จากสภาพภูมิอากาศในท้องถิ่นเพื่อสร้างความร้อนในช่วงฤดูหนาวและสะท้อนความร้อนในช่วงฤดูร้อน

ไฟฟ้าโซลาร์เซลล์

ระบบไฟฟ้าโซลาร์เซลล์เป็นรูปแบบหนึ่งของเทคโนโลยีพลังงานแสงอาทิตย์ที่ใช้งานได้ซึ่งถูกค้นพบในปี 1839 โดยนักฟิสิกส์ชาวฝรั่งเศสอายุ 19 ปี Alexandre-Edmond Becquerel Becquerel ค้นพบว่าเมื่อเขาวางซิลเวอร์คลอไรด์ไว้ในสารละลายที่เป็นกรดและสัมผัสกับแสงแดดอิเล็กโทรดแพลตตินัมที่ติดอยู่กับมันสร้างกระแสไฟฟ้า กระบวนการผลิตกระแสไฟฟ้าโดยตรงจากการแผ่รังสีแสงอาทิตย์เรียกว่าเอฟเฟกต์เซลล์แสงอาทิตย์หรือเซลล์แสงอาทิตย์

ทุกวันนี้โซลาร์เซลล์อาจเป็นวิธีที่คุ้นเคยที่สุดในการควบคุมพลังงานแสงอาทิตย์ อาร์เรย์ไฟฟ้าโซลาร์เซลล์มักจะเกี่ยวข้องกับแผงโซลาร์เซลล์คอลเลกชันของเซลล์แสงอาทิตย์หลายสิบหรือหลายร้อยเซลล์

เซลล์แสงอาทิตย์แต่ละเซลล์มีเซมิคอนดักเตอร์มักทำจากซิลิคอน เมื่อเซมิคอนดักเตอร์ดูดซับแสงอาทิตย์มันจะทำให้อิเล็กตรอนหลวม สนามไฟฟ้านำอิเล็กตรอนหลวมเหล่านี้ไปสู่กระแสไฟฟ้าไหลไปในทิศทางเดียว หน้าสัมผัสโลหะที่ด้านบนและด้านล่างของเซลล์แสงอาทิตย์โดยตรงกระแสที่กระแสไปยังวัตถุภายนอก วัตถุภายนอกอาจมีขนาดเล็กเท่ากับเครื่องคิดเลขพลังงานแสงอาทิตย์หรือมีขนาดใหญ่เท่ากับสถานีพลังงาน

พลังงานแสงอาทิตย์เป็นครั้งแรกที่ใช้กันอย่างแพร่หลายบนยานอวกาศ ดาวเทียมหลายดวงรวมถึงสถานีอวกาศนานาชาติ (ISS) มี“ ปีก” ที่กว้างและสะท้อนแสงของแผงโซลาร์เซลล์ สถานีอวกาศนานาชาติมีปีกโซล่าร์อาเรย์สองปีก (เลื่อย) แต่ละตัวใช้เซลล์แสงอาทิตย์ประมาณ 33,000 เซลล์ เซลล์แสงอาทิตย์เหล่านี้ให้ไฟฟ้าทั้งหมดให้กับสถานีอวกาศนานาชาติช่วยให้นักบินอวกาศสามารถใช้งานสถานีได้อย่างปลอดภัยในอวกาศเป็นเวลาหลายเดือนในแต่ละครั้งและดำเนินการทดลองทางวิทยาศาสตร์และวิศวกรรม

สถานีพลังงานแสงอาทิตย์ถูกสร้างขึ้นทั่วโลก สถานีที่ใหญ่ที่สุดอยู่ในสหรัฐอเมริกาอินเดียและจีน สถานีพลังงานเหล่านี้ปล่อยกระแสไฟฟ้าหลายร้อยเมกะวัตต์ใช้ในการจัดหาบ้านธุรกิจโรงเรียนและโรงพยาบาล

นอกจากนี้ยังสามารถติดตั้งเทคโนโลยีโซลาร์เซลล์ในระดับที่เล็กกว่า แผงเซลล์แสงอาทิตย์และเซลล์สามารถจับจ้องไปที่หลังคาหรือผนังด้านนอกของอาคารจัดหาไฟฟ้าสำหรับโครงสร้าง พวกเขาสามารถวางตามถนนไปยังทางหลวงแสง เซลล์แสงอาทิตย์มีขนาดเล็กพอที่จะใช้พลังงานแม้แต่อุปกรณ์ขนาดเล็กเช่นเครื่องคิดเลข, มิเตอร์จอดรถ, คอมแพคขยะและปั๊มน้ำ

พลังงานแสงอาทิตย์เข้มข้น

เทคโนโลยีพลังงานแสงอาทิตย์ที่ใช้งานอีกประเภทหนึ่งคือพลังงานแสงอาทิตย์เข้มข้นหรือพลังงานแสงอาทิตย์เข้มข้น (CSP) เทคโนโลยี CSP ใช้เลนส์และกระจกในการโฟกัส (เข้มข้น) แสงแดดจากพื้นที่ขนาดใหญ่ไปยังพื้นที่ที่เล็กกว่ามาก พื้นที่ที่รุนแรงของรังสีนี้ให้ความร้อนเป็นของเหลวซึ่งจะสร้างกระแสไฟฟ้าหรือเชื้อเพลิงกระบวนการอื่น

เตาเผาโซลาร์เป็นตัวอย่างของพลังงานแสงอาทิตย์เข้มข้น มีเตาเผาสุริยะหลายประเภทรวมถึงหอพลังงานแสงอาทิตย์รางพาราโบลาและตัวสะท้อนแสงเฟรสเนล พวกเขาใช้วิธีการทั่วไปเดียวกันในการจับและแปลงพลังงาน

หอพลังงานแสงอาทิตย์ใช้ heliostats กระจกแบนที่หันไปตามส่วนโค้งของดวงอาทิตย์ผ่านท้องฟ้า กระจกถูกจัดเรียงรอบ ๆ "หอคอยสะสม" ส่วนกลางและสะท้อนแสงอาทิตย์เป็นแสงสว่างที่มีแสงสว่างซึ่งส่องแสงบนจุดโฟกัสบนหอคอย

ในการออกแบบก่อนหน้านี้ของหอพลังงานแสงอาทิตย์แสงแดดที่เข้มข้นทำให้อุ่นภาชนะบรรจุน้ำซึ่งผลิตไอน้ำที่ขับเคลื่อนกังหัน เมื่อไม่นานมานี้หอพลังงานแสงอาทิตย์บางแห่งใช้โซเดียมเหลวซึ่งมีความจุความร้อนสูงขึ้นและรักษาความร้อนเป็นระยะเวลานาน ซึ่งหมายความว่าของเหลวไม่เพียง แต่ถึงอุณหภูมิ 773 ถึง 1,273K (500 °ถึง 1,000 ° C หรือ 932 °ถึง 1,832 ° F) แต่สามารถต้มน้ำและสร้างพลังงานต่อไปแม้เมื่อดวงอาทิตย์ไม่ส่องแสง

ร่องรอยพาราโบลาและตัวสะท้อนแสงเฟรสเนลยังใช้ CSP ด้วยเช่นกัน แต่กระจกของพวกเขามีรูปร่างแตกต่างกัน กระจกพาราโบลาถูกโค้งมีรูปร่างคล้ายกับอานม้า ตัวสะท้อนแสง Fresnel ใช้กระจกเรียบบาง ๆ เพื่อจับแสงแดดและนำไปยังท่อของเหลว ตัวสะท้อนแสง Fresnel มีพื้นที่ผิวมากกว่ารางพาราโบลาและสามารถรวมพลังงานของดวงอาทิตย์ให้มีความเข้มปกติประมาณ 30 เท่า

โรงไฟฟ้าพลังงานแสงอาทิตย์เข้มข้นได้รับการพัฒนาเป็นครั้งแรกในปี 1980 โรงงานที่ใหญ่ที่สุดในโลกคือชุดของพืชในทะเลทรายโมฮาวีในรัฐแคลิฟอร์เนียของสหรัฐอเมริกา ระบบสร้างพลังงานแสงอาทิตย์ (SEGS) นี้สร้างกระแสไฟฟ้ามากกว่า 650 Gigawatt-Hours ทุกปี พืชขนาดใหญ่และมีประสิทธิภาพอื่น ๆ ได้รับการพัฒนาในสเปนและอินเดีย

พลังงานแสงอาทิตย์เข้มข้นยังสามารถใช้ในระดับที่เล็กกว่า มันสามารถสร้างความร้อนสำหรับหม้อหุงแสงอาทิตย์เป็นต้น ผู้คนในหมู่บ้านทั่วโลกใช้หม้อหุงแสงอาทิตย์เพื่อต้มน้ำเพื่อสุขาภิบาลและทำอาหาร

หม้อหุงแสงอาทิตย์ให้ข้อได้เปรียบมากมายกับเตาเผาไม้: ไม่ใช่อันตรายจากไฟไหม้ไม่ผลิตควันไม่จำเป็นต้องใช้เชื้อเพลิงและลดการสูญเสียที่อยู่อาศัยในป่าที่ต้นไม้จะเก็บเกี่ยวเป็นเชื้อเพลิง หม้อหุงแสงอาทิตย์ยังอนุญาตให้ชาวบ้านมีเวลาเพื่อการศึกษาธุรกิจสุขภาพหรือครอบครัวในช่วงเวลาที่เคยใช้ในการรวบรวมฟืน หม้อหุงแสงอาทิตย์ถูกนำมาใช้ในพื้นที่ที่มีความหลากหลายเช่นชาดอิสราเอลอินเดียและเปรู

สถาปัตยกรรมพลังงานแสงอาทิตย์

ตลอดระยะเวลาหนึ่งวันพลังงานแสงอาทิตย์เป็นส่วนหนึ่งของกระบวนการพาความร้อนหรือการเคลื่อนที่ของความร้อนจากพื้นที่อุ่นกว่าไปสู่เครื่องทำความเย็น เมื่อดวงอาทิตย์ขึ้นมันจะเริ่มต้นวัตถุและวัสดุที่อบอุ่นบนโลก ตลอดทั้งวันวัสดุเหล่านี้ดูดซับความร้อนจากรังสีแสงอาทิตย์ ในเวลากลางคืนเมื่อพระอาทิตย์ตกดินและบรรยากาศเย็นลงวัสดุจะปล่อยความร้อนกลับสู่ชั้นบรรยากาศ

เทคนิคพลังงานแสงอาทิตย์แบบพาสซีฟใช้ประโยชน์จากกระบวนการทำความร้อนและความเย็นตามธรรมชาตินี้

บ้านและอาคารอื่น ๆ ใช้พลังงานแสงอาทิตย์แบบพาสซีฟเพื่อกระจายความร้อนอย่างมีประสิทธิภาพและราคาไม่แพง การคำนวณ“ มวลความร้อน” ของอาคารเป็นตัวอย่างของสิ่งนี้ มวลความร้อนของอาคารเป็นวัสดุที่ร้อนแรงตลอดทั้งวัน ตัวอย่างของมวลความร้อนของอาคารคือไม้โลหะคอนกรีตดินเหนียวหินหรือโคลน ในเวลากลางคืนมวลความร้อนจะปล่อยความร้อนกลับเข้าไปในห้อง ระบบระบายอากาศที่มีประสิทธิภาพ - ทางเดิน, หน้าต่างและท่ออากาศ - กระจายอากาศที่อบอุ่นและรักษาอุณหภูมิในร่มในระดับปานกลางและสม่ำเสมอ

เทคโนโลยีพลังงานแสงอาทิตย์แบบพาสซีฟมักเกี่ยวข้องกับการออกแบบอาคาร ตัวอย่างเช่นในขั้นตอนการวางแผนการก่อสร้างวิศวกรหรือสถาปนิกอาจจัดแนวอาคารให้สอดคล้องกับเส้นทางประจำวันของดวงอาทิตย์เพื่อรับแสงแดดในปริมาณที่พึงประสงค์ วิธีนี้คำนึงถึงละติจูดความสูงและเมฆปกคลุมทั่วไปของพื้นที่เฉพาะ นอกจากนี้อาคารสามารถสร้างหรือติดตั้งเพิ่มเติมเพื่อให้มีฉนวนกันความร้อนความร้อนมวลความร้อนหรือการแรเงาพิเศษ

ตัวอย่างอื่น ๆ ของสถาปัตยกรรมพลังงานแสงอาทิตย์แบบพาสซีฟคือหลังคาเย็นกำแพงที่เปล่งปลั่งและหลังคาสีเขียว หลังคาเย็นเป็นสีขาวและสะท้อนการแผ่รังสีของดวงอาทิตย์แทนที่จะดูดซับ พื้นผิวสีขาวลดปริมาณความร้อนที่มาถึงภายในของอาคารซึ่งจะช่วยลดปริมาณพลังงานที่จำเป็นในการทำให้อาคารเย็นลง

สิ่งกีดขวางที่เปล่งปลั่งทำงานคล้ายกับหลังคาเย็น พวกเขาให้ฉนวนที่มีวัสดุสะท้อนแสงสูงเช่นอลูมิเนียมฟอยล์ ฟอยล์สะท้อนให้เห็นแทนที่จะดูดซับความร้อนและสามารถลดค่าใช้จ่ายในการระบายความร้อนได้สูงสุด 10 เปอร์เซ็นต์ นอกจากหลังคาและห้องใต้หลังคาแล้วยังมีการติดตั้งอุปสรรคที่เปล่งประกายอยู่ใต้พื้น

หลังคาสีเขียวเป็นหลังคาที่ปกคลุมด้วยพืชพรรณอย่างสมบูรณ์ พวกเขาต้องการดินและการชลประทานเพื่อรองรับพืชและชั้นกันน้ำด้านล่าง หลังคาสีเขียวไม่เพียง แต่ลดปริมาณความร้อนที่ถูกดูดซึมหรือหายไปเท่านั้น แต่ยังให้พืชพรรณ ผ่านการสังเคราะห์ด้วยแสงพืชบนหลังคาสีเขียวดูดซับคาร์บอนไดออกไซด์และปล่อยออกซิเจน พวกเขากรองมลพิษจากน้ำฝนและอากาศและชดเชยผลกระทบของการใช้พลังงานในพื้นที่นั้น

หลังคาสีเขียวเป็นประเพณีในสแกนดิเนเวียมานานหลายศตวรรษและเพิ่งได้รับความนิยมในออสเตรเลียยุโรปตะวันตกแคนาดาและสหรัฐอเมริกา ตัวอย่างเช่น บริษัท ฟอร์ดมอเตอร์ครอบคลุม 42,000 ตารางเมตร (450,000 ตารางฟุต) ของหลังคาโรงงานประกอบในเดียร์บอร์นรัฐมิชิแกนพร้อมพืชพรรณ นอกเหนือจากการลดการปล่อยก๊าซเรือนกระจกแล้วหลังคายังลดการไหลบ่าของพายุด้วยการดูดซับปริมาณน้ำฝนหลายเซนติเมตร

หลังคาสีเขียวและหลังคาเย็นยังสามารถตอบโต้ผลกระทบ "เกาะความร้อนในเมือง" ในเมืองที่วุ่นวายอุณหภูมิอาจสูงกว่าพื้นที่โดยรอบอย่างสม่ำเสมอ มีหลายปัจจัยที่ทำให้เกิดสิ่งนี้: เมืองถูกสร้างขึ้นจากวัสดุเช่นแอสฟัลต์และคอนกรีตที่ดูดซับความร้อน อาคารสูงบล็อกลมและเอฟเฟกต์การระบายความร้อน และความร้อนของเสียในปริมาณมากนั้นเกิดจากอุตสาหกรรมการจราจรและประชากรสูง การใช้พื้นที่ว่างบนหลังคาเพื่อปลูกต้นไม้หรือสะท้อนความร้อนด้วยหลังคาสีขาวสามารถบรรเทาอุณหภูมิท้องถิ่นที่เพิ่มขึ้นบางส่วนในเขตเมือง

พลังงานแสงอาทิตย์และผู้คน

เนื่องจากแสงแดดส่องเพียงประมาณครึ่งหนึ่งของวันในพื้นที่ส่วนใหญ่ของโลกเทคโนโลยีพลังงานแสงอาทิตย์จึงต้องรวมถึงวิธีการจัดเก็บพลังงานในช่วงเวลาที่มืดมิด

ระบบมวลความร้อนใช้ขี้ผึ้งพาราฟินหรือเกลือในรูปแบบต่าง ๆ เพื่อเก็บพลังงานไว้ในรูปแบบของความร้อน ระบบไฟฟ้าโซลาร์เซลล์สามารถส่งกระแสไฟฟ้าส่วนเกินไปยังกริดพลังงานในท้องถิ่นหรือเก็บพลังงานไว้ในแบตเตอรี่แบบชาร์จไฟได้

มีข้อดีและข้อเสียมากมายในการใช้พลังงานแสงอาทิตย์

ข้อดี
ข้อได้เปรียบที่สำคัญในการใช้พลังงานแสงอาทิตย์คือเป็นทรัพยากรทดแทน เราจะมีแสงแดดที่มั่นคงและไร้ขีด จำกัด อีกต่อไปอีกห้าพันล้านปี ในหนึ่งชั่วโมงบรรยากาศของโลกได้รับแสงแดดเพียงพอที่จะเพิ่มพลังความต้องการไฟฟ้าของมนุษย์ทุกคนบนโลกเป็นเวลาหนึ่งปี

พลังงานแสงอาทิตย์สะอาด หลังจากสร้างอุปกรณ์เทคโนโลยีพลังงานแสงอาทิตย์และวางไว้แล้วพลังงานแสงอาทิตย์ไม่จำเป็นต้องใช้เชื้อเพลิงในการทำงาน นอกจากนี้ยังไม่ปล่อยก๊าซเรือนกระจกหรือวัสดุที่เป็นพิษ การใช้พลังงานแสงอาทิตย์สามารถลดผลกระทบที่เรามีต่อสิ่งแวดล้อมอย่างมาก

มีสถานที่ที่พลังงานแสงอาทิตย์ใช้งานได้จริง บ้านและอาคารในพื้นที่ที่มีแสงแดดและเมฆมากต่ำมีโอกาสควบคุมพลังงานที่อุดมสมบูรณ์ของดวงอาทิตย์

หม้อหุงพลังงานแสงอาทิตย์เป็นทางเลือกที่ยอดเยี่ยมในการปรุงอาหารด้วยเตาไม้ที่ทำด้วยไม้-ซึ่งคนสองพันล้านคนยังคงพึ่งพา หม้อหุงแสงอาทิตย์ให้วิธีที่สะอาดและปลอดภัยกว่าในการฆ่าเชื้อน้ำและทำอาหาร

พลังงานแสงอาทิตย์เติมเต็มแหล่งพลังงานหมุนเวียนอื่น ๆ เช่นลมหรือพลังงานไฟฟ้าพลังน้ำ

บ้านหรือธุรกิจที่ติดตั้งแผงโซลาร์เซลล์ที่ประสบความสำเร็จสามารถผลิตกระแสไฟฟ้าส่วนเกินได้ เจ้าของบ้านหรือนักธุรกิจเหล่านี้สามารถขายพลังงานกลับไปยังผู้ให้บริการไฟฟ้าลดหรือกำจัดค่าไฟฟ้า

ข้อเสีย
ตัวยับยั้งหลักในการใช้พลังงานแสงอาทิตย์เป็นอุปกรณ์ที่จำเป็น อุปกรณ์เทคโนโลยีพลังงานแสงอาทิตย์มีราคาแพง การจัดซื้อและการติดตั้งอุปกรณ์อาจมีราคาหลายหมื่นดอลลาร์สำหรับบ้านแต่ละหลัง แม้ว่ารัฐบาลมักจะเสนอภาษีที่ลดลงให้กับผู้คนและธุรกิจที่ใช้พลังงานแสงอาทิตย์และเทคโนโลยีสามารถกำจัดค่าไฟฟ้าได้

อุปกรณ์พลังงานแสงอาทิตย์ก็หนักเช่นกัน ในการติดตั้งเพิ่มเติมหรือติดตั้งแผงโซลาร์เซลล์บนหลังคาของอาคารหลังคาจะต้องแข็งแรงมีขนาดใหญ่และมุ่งเน้นไปที่เส้นทางของดวงอาทิตย์

ทั้งเทคโนโลยีพลังงานแสงอาทิตย์ที่ใช้งานและแบบพาสซีฟขึ้นอยู่กับปัจจัยที่อยู่นอกเหนือการควบคุมของเราเช่นสภาพภูมิอากาศและเมฆปกคลุม พื้นที่ท้องถิ่นจะต้องได้รับการศึกษาเพื่อพิจารณาว่าพลังงานแสงอาทิตย์จะมีประสิทธิภาพในพื้นที่นั้นหรือไม่

แสงแดดจะต้องมีมากมายและสอดคล้องกันสำหรับพลังงานแสงอาทิตย์ที่จะเป็นตัวเลือกที่มีประสิทธิภาพ ในสถานที่ส่วนใหญ่บนโลกความแปรปรวนของแสงแดดทำให้ยากที่จะนำไปใช้เป็นแหล่งพลังงานเพียงแหล่งเดียว