Solar energy

Concentrated solar power

See also: Concentrated solar power
Concentrating Solar Power (CSP) systems use lenses or mirrors and tracking systems to focus a large area of sunlight into a small beam. The concentrated heat is then used as a heat source for a conventional power plant. A wide range of concentrating technologies exists; the most developed are the parabolic trough, the concentrating linear fresnel reflector, the Stirling dish, and the solar power tower. Various techniques are used to track the Sun and focus light. In all of these systems a working fluid is heated by the concentrated sunlight, and is then used for power generation or energy storage.

Etiibo bering [63] qavs ichida yozilgan raqamlarni qalamda yozing !

I bob
1.2 Quyosh energiyasidan foydalanish
Jahon energetika kengashi tomonidan taqdim etilgan rejaga muvofiq, kurrai zaminimizda har yili ishlatiladigan yoqilg`i 15 milliard tonna neft yoqilg`isi ekvivalenti energiyasidan oshmagan taqdirdagina energetika halokatining oldini olish mumkin. Buning uchun 2050-yilga borib sarflanishi mo`ljallanayotgan yoqilg`ining qirq foizi quyosh, shamol, oqar suv yordamida hamda biologik usulda hosil qilinadigan energiya kabi qayta tiklanuvchan issiqlik manbalaridan foydalanish hisobiga qoplanishi lozim.
Quyosh energiyasi bu quyosh nurlari va quyosh issiqligidir, u doimiy ravishda rivojlanib boradigan bir qator texnologiyalar yordamida qo'llaniladi: quyosh isitish tizimlari, fotoelektriklar sistemalar, quyosh me'morchiligi, eritilgan tuz elektr stantsiyalari va sun'iy fotosintez.
Quyosh energiyasi qayta tiklanadigan energiyaning muhim manbaidir va uning texnologiyalari quyosh energiyasini ushlab qolish va taqsimlash yoki uni quyosh energiyasiga aylantirishga bog'liq ravishda passiv yoki faol quyosh texnologialarga bo’linadi . Faol quyosh texnikasi fotovoltaik tizimlardan, konsentratsiyalangan quyosh energiyasidan va energiyadan foydalanish uchun suvni quyosh bilan isitishni o'z ichiga oladi. Passiv quyosh texnikasi binoni quyoshga yo'naltirish, qulay issiqlik massasi yoki yorug'lik tarqalish xususiyatlariga ega materiallarni tanlash va havoni tabiiy ravishda aylanib chiqadigan bo'shliqlarni loyihalashni o'z ichiga oladi.
Quyosh energiyasining katta hajmi uni elektr energiyasining jozibali manbaiga aylantirmoqda. Birlashgan Millatlar Tashkilotining Taraqqiyot Dasturi 2000 yilgi Jahon Energetikasini Baholashda quyosh energiyasining yillik potentsiali 1,575–49.837 ekzojoul (EJ) ekanligini aniqladi. Bu dunyo miqyosidagi energiya iste'moli hajmidan bir necha baravar katta, bu 2012 yilda 559,8 EJ bo'lgan.
2011 yilda Xalqaro Energiya Agentligi "arzon, qayta tiklanadigan va toza quyosh energiyasi texnologiyalarini rivojlantirish uzoq muddatli foyda keltiradi. Bu mahalliy, tugamaydigan va asosan importga bog'liq bo'lmagan resurslarga tayanib, mamlakatlarning energiya xavfsizligini oshiradi. Bu ifloslanishni kamaytirish, global isishni yumshatish xarajatlarini kamaytirish va qazib olinadigan yoqilg'i narxini boshqalarga qaraganda pastroq ushlab turish imkononi beradi.
Yer atmosferaning yuqori qismida 174 petavatt (PW) keladigan quyosh nurlanishini (radiatsiya) oladi. Taxminan 30% kosmosga qaytariladi, qolgan qismi bulutlar, okeanlar va quruqlik massalari tomonidan yutiladi. Yer yuzidagi quyosh nuri spektri asosan ko'rinadigan va infraqizil diapazonlar o’z ichiga oladi, yaqin ultrabinafsha nurlanishining ham ozgina qismi bor. [6] Dunyo aholisining aksariyati izolyatsiya darajasi 150–300 vatt / m² yoki kuniga 3,5–7,0 kVt / m² bo'lgan hududlarda istiqomat qiladi.
Quyosh nurlari Yerning quruqlik yuzasi, okeanlar tomonidan er sharining 71 foizini egallaydi - atmosfera. Okeanlar ichidan bug'langan suv bo'lgan issiq havo ko'tarilib, atmosfera aylanishiga yoki konvektsiyaga olib keladi. Havo harorati past bo'lgan baland balandlikka etganda, suv bug'i bulutlarga aylanib, ular er yuziga yomg'ir yog'ib, suv aylanishini yakunlaydi. Suvning kondensatsiyasining yashirin isishi konvektsiyani kuchaytiradi va shamol, siklonlar va antikiklonlar kabi atmosfera hodisalarini keltirib chiqaradi. [7] Okeanlar va quruqlik massalari tomonidan so'rilgan quyosh nuri sirtni o'rtacha haroratda 14 ° C darajasida ushlab turadi. [8] Fotosintez yordamida yashil o'simliklar quyosh energiyasini kimyoviy saqlanadigan energiyaga aylantiradi, bu esa oziq-ovqat, o'tin va qazib olinadigan yoqilg'i olinadigan biomassani ishlab chiqaradi.
Er atmosferasi, okeanlar va quruqlik massalari tomonidan singdirilgan quyosh energiyasining umumiy miqdori yiliga qariyb 3,850,000 ekzoul (EJ) ni tashkil qiladi. [10] 2002 yilda, bu bir yilda ishlatilgan dunyoga qaraganda bir soatda ko'proq energiya sarf qildi. [11] [12] Fotosintez yiliga taxminan 3000 EJ ni biomassada ushlaydi. [13] Sayyora yuzasiga chiqadigan quyosh energiyasining miqdori shunchalik kattaki, bir yilda u erdagi barcha qayta tiklanmaydigan ko'mir, neft, tabiiy gaz va qazib olingan urandan deyarli ikki baravar ko'pdir. ,
Odamlar foydalanishi mumkin bo'lgan quyosh energiyasi sayyora yuzasiga yaqin joylashgan quyosh energiyasining miqdoridan farq qiladi, chunki geografiya, vaqtning o'zgarishi, bulut qoplamasi va odamlar mavjud bo'lgan erlar kabi omillar bizning quyosh energiyamiz miqdorini cheklaydi. qo'lga kiritishi mumkin.
Geografiya quyosh energiyasining potentsialiga ta'sir qiladi, chunki ekvatorga yaqinroq bo'lgan hududlarda quyosh nurlari ko'proq bo'ladi. Biroq, Quyoshning holatini kuzatib boradigan fotoelektrlardan foydalanish ekvatordan ancha uzoqroq bo'lgan joylarda quyosh energiyasi potentsialini sezilarli darajada oshirishi mumkin. [4] Vaqtning o'zgarishi quyosh energiyasining potentsialiga ta'sir qiladi, chunki tungi vaqtlarda quyosh panellari so'rilishi uchun Yer yuzasida quyosh nurlari kam bo'ladi. Bu quyosh panellari bir kunda yutadigan energiya miqdorini cheklaydi. Bulutli qopqoq quyosh panellarining imkoniyatlariga ta'sir qilishi mumkin, chunki bulutlar Quyoshdan kelayotgan yorug'likni to'sib qo'yadi va quyosh batareyalari uchun mavjud yorug'likni kamaytiradi.
Bundan tashqari, erning mavjudligi mavjud quyosh energiyasiga katta ta'sir ko'rsatadi, chunki quyosh panellari faqat boshqa foydalanilmaydigan va quyosh panellari uchun yaroqli erlarda o'rnatilishi mumkin. Uyingizda tomlari quyosh batareyalari uchun mos joydir, chunki ko'p odamlar to'g'ridan-to'g'ri uylaridan energiya to'plashlari mumkinligini aniqladilar. Quyosh batareyalari uchun mos bo'lgan boshqa joylar bu quyosh zavodlari tashkil etiladigan korxonalar uchun foydalanilmaydigan erlardir. [4]
Quyosh texnologiyalari quyosh nurini olish, uni aylantirish va tarqatish hamda quyosh energiyasini dunyoning turli darajalarida, asosan ekvatordan qancha masofada bo'lishiga qarab passiv yoki faol sifatida tavsiflanadi. Quyosh energiyasi asosan amaliy maqsadlar uchun quyosh nuridan foydalanishni nazarda tutsa-da, barcha qayta tiklanadigan energiya, geotermal quvvat va gelgit energiyasidan tashqari, o'z energiyasini to'g'ridan-to'g'ri yoki bilvosita Quyoshdan oladi.
Faol quyosh texnikasi fotovoltaiklardan, konsentratsiyalangan quyosh energiyasidan, quyosh issiqlik kollektorlaridan, nasoslardan va fanatlardan foydalanib, quyosh nurini foydali natijalarga aylantiradi. Passiv quyosh texnikasiga qulay issiqlik xususiyatlariga ega materiallarni tanlash, havoni tabiiy aylanib turadigan bo'shliqlarni loyihalash va binoning holatini Quyoshga yo'naltirish kiradi. Aktiv quyosh texnologiyalari energiya ta'minotini oshiradi va ta'minotning qo'shimcha texnologiyalari hisoblanadi, passiv quyosh texnologiyalari muqobil manbalarga bo'lgan ehtiyojni kamaytiradi va odatda talabga javob beradigan texnologiyalar hisoblanadi.
2000 yilda Birlashgan Millatlar Tashkilotining Taraqqiyot Dasturi, BMTning Iqtisodiy va Ijtimoiy Ishlar Departamenti va Jahon Energetika Kengashi odamlar har yili foydalanishi mumkin bo'lgan quyosh energiyasining hisob-kitobini nashr etdilar, bu esa insolyatsiya, bulut qoplami va boshqa omillarni hisobga oldi. odamlar foydalanishi mumkin bo'lgan er. Hisob-kitoblar shuni ko'rsatdiki, quyosh energiyasi yiliga 1600 dan 49,800 ekzajula (4.4 × 1014 dan 1.4 × 1016 kVt / s) ga qadar global miqyosga ega (quyidagi jadvalga qarang).

Quyosh issiq suv tizimlari suvni isitish uchun quyosh nuridan foydalanadilar. O'rta jug'rofiy kengliklarda (shimoldan 40 daraja va janubdan 40 daraja orasida) uyning issiq suvidan foydalanishning 60-70%, 60 ° C (140 ° F) gacha bo'lgan harorat quyosh isitish tizimlari bilan ta'minlanishi mumkin. [23 ] Quyosh suv isitgichlarining eng keng tarqalgan turlari evakuatsiya qilingan kolba kollektorlari (44%) va odatda uy ichidagi issiq suv uchun ishlatiladigan sirlangan yassi plitalar kollektorlari (34%); va suvsiz plastik kollektorlar (21%) asosan suzish havzalarini isitish uchun ishlatiladi. [24]
2007 yilga kelib, quyoshli issiq suv tizimlarining umumiy o'rnatilgan quvvati taxminan 154 termal gigavatt (GVt) ni tashkil etdi. [25] Xitoy ularning joylashtirilishida 2006 yilda o'rnatilgan 70 GVt va 2020 yilga qadar 210 GVt quvvatiga ega bo'lgan dunyo miqyosida etakchi hisoblanadi. [26] Isroil va Kipr aholi jon boshiga quyoshli issiq suv tizimlaridan foydalanish bo'yicha etakchidir, ularning 90 foizdan ortig'i uylardan foydalanadi. [27] Amerika Qo'shma Shtatlari, Kanada va Avstraliyada basseynlarni isitish, o'rnatilgan quvvati 18 GVt bo'lgan quyoshli issiq suvning asosiy qo'llanilishi hisoblanadi.
Isitish, sovutish va shamollatish
Amerika Qo'shma Shtatlarida isitish, shamollatish va havoni tozalash (HVAC) tizimlari tijorat binolarida ishlatiladigan energiyaning 30% (4,65 EJ / y) va turar-joy binolarida ishlatiladigan energiyaning 50% (10,1 EJ / y) ga to'g'ri keladi. [28] [29] Ushbu energiyaning bir qismini qoplash uchun quyosh isitish, sovutish va shamollatish texnologiyalaridan foydalanish mumkin.
MIT 's Solar House #1, built-in 1939 in the US, used seasonal thermal energy storage for year-round heating.

Issiqlik massasi - bu issiqlikni saqlash uchun ishlatilishi mumkin bo'lgan har qanday material - quyosh energiyasidan kelib chiqqan holda quyoshning issiqligi. Umumiy termal massaga tosh, tsement va suv kiradi. Tarixan ular qurg'oq iqlimida yoki issiq haroratli hududlarda binolarni kun davomida quyosh energiyasini yutish va saqlangan issiqlikni kechasi salqin atmosferaga nurlantirish orqali ishlatilgan. Biroq, ular iliqlikni saqlab qolish uchun sovuq haroratda foydalanish mumkin. Termal massaning hajmi va joylashishi iqlim, yorug'lik va soyaning holati kabi bir qancha omillarga bog'liq. Tegishli ravishda kiritilganda, termal massa kosmik haroratni qulay oraliqda ushlab turadi va yordamchi isitish va sovutish uskunalariga ehtiyojni kamaytiradi. [30]

Quyoshdan yasalgan baca (yoki bu erda termal baca) binoning ichki va tashqi qismini bog'laydigan vertikal mildan tashkil topgan passiv quyosh shamollatish tizimidir. Baca isishi bilan ichidagi havo qiziydi va bino ichidan havo chiqaradigan yangi oqim paydo bo'ladi. Ishlash samaradorligini sirlangan va termal massa materiallari [31] yordamida issiqxonalarni taqlid qilish orqali yaxshilash mumkin.
Bargli daraxtlar va o'simliklar quyosh isishi va sovishini boshqarish vositasi sifatida targ'ib qilingan. Shimoliy yarim sharda yoki janubiy yarimsharda shimoliy tomonda binoning janubiy tomoniga ekilganida, barglari yozda soya beradi, yalang'och oyoqlarda esa qishda yorug'lik o'tadi. [32] Yalang'och, bargsiz daraxtlar hodisa quyosh nurlanishining 1/3 qismidan 1/2 gacha bo'lganligi sababli, yozgi soyaning foydalari va mos keladigan qishning isishi o'rtasida muvozanat mavjud. [33] Katta isitish yuklari bo'lgan iqlim sharoitida, binoning ekvator tomoniga bargli daraxtlar ekish taqiqlanadi, chunki ular qishning quyoshli bo'lishiga xalaqit beradi. Biroq, ularni sharq va g'arbiy tomonlardan qishda quyoshning tushishiga sezilarli ta'sir ko'rsatmasdan, yozning salqinligini ta'minlash uchun ishlatish mumkin. [34]
Ovqat pishirish
Quyosh pishirgichlari pishirish, quritish va pasterizatsiya qilish uchun quyosh nurlaridan foydalanadilar. Ularni uchta keng toifaga guruhlash mumkin: oshpazlar, idishlar pishirgichlari va reflektorli pishiriqlar. [35] Eng oddiy quyosh pechkasi 1767 yilda Horace de Saussure tomonidan qurilgan. Asosiy kostryulkalar shaffof qopqoqli izolyatsiyalangan idishdan iborat. Undan qisman bulutli osmon bilan samarali foydalanish mumkin va odatda 90-150 ° C (194-302 ° F) haroratga etadi. [37] Panel pishirgichlar quyosh nurlarini izolyatsiyalangan idishga va quti pishirgichlari bilan taqqoslanadigan haroratga etkazish uchun yansıtıcı paneldan foydalanadilar. Qayta ishlaydigan idishlar yorug'likni ovqat pishirish idishiga qaratish uchun turli xil konsentratsiyalash geometriyalaridan (idish, novcha, Fresnel nometall) foydalanadilar. Ushbu pishirgichlar 315 ° C (599 ° F) va undan yuqori haroratga etadi, ammo to'g'ri ishlashi uchun to'g'ridan-to'g'ri yorug'likni talab qiladi va quyoshni kuzatib borish uchun ularni joylashtirish kerak.
Parabolic dish produces steam for cooking, in Auroville, India

Suvni tozalash

Indoneziyada quyosh suvini dezinfektsiyalash
Quyosh distillashidan sho'r suv yoki ichimlik suvi ichish mumkin. Bu haqida birinchi qayd etilgan voqea XVI asr arab kimyogarlari tomonidan yozilgan. [44] Keng miqyosli quyosh energiyasini distillash loyihasi birinchi marta 1872 yilda Chilining Las Salinas konida shaharda qurilgan. [45] Quyosh to'plash maydoni 4700 m2 (51,000 kvadrat fut) bo'lgan zavod kuniga 22,700 L (5000 funt; 6000 AQSh gal) ishlab chiqarishi va 40 yil ishlashi mumkin. [45] Yakka tartibdagi dizaynlarga bitta qiyalikli, ikki yonbag'irli (yoki issiqxona turi), vertikal, konusning, invertorning yutilishi, ko'p qirrali va bir nechta effektlar kiradi. Ushbu harakatsizliklar passiv, faol yoki gibrid rejimlarda ishlashlari mumkin. Ikkita nishabli harakatsizliklar markazlashtirilmagan maishiy maqsadlar uchun eng iqtisodiy hisoblanadi, shu bilan birga faol ko'p effektli birliklar keng ko'lamli dasturlar uchun ko'proq mos keladi. [44]
Quyosh suvini dezinfektsiyalash (SODIS) suv bilan to'ldirilgan polietilen tereftalat (PET) idishlarini quyosh nuriga bir necha soat davomida tushirishni o'z ichiga oladi. [46] To'liq ob-havo sharoitida ta'sir qilish vaqti ob-havo va iqlimga qarab kamida olti soatdan ikki kungacha o'zgarib turadi. Bu Jahon sog'liqni saqlash tashkiloti tomonidan maishiy suvni tozalash va xavfsiz saqlash uchun ishonchli usul sifatida tavsiya etilgan. [48] Rivojlanayotgan mamlakatlarda ikki milliondan ortiq odam kundalik ichimlik suvi uchun bu usuldan foydalanadi. [47]
Suv stabillashadigan hovuzda quyosh energiyasidan oqava suvlarni kimyoviy va elektrsiz tozalash uchun foydalanish mumkin. Atrof-muhitning yana bir afzalligi shundaki, suv havzalarida suv o'tlari o'sib, fotosintezda karbonat angidridni iste'mol qiladi, ammo suv o'tlari zaharli kimyoviy moddalarni keltirib chiqarishi mumkin.

Transport

Winner of the 2013 World Solar Challenge in Australia

Solar electric aircraft circumnavigating the globe in 2015
Quyosh energiyasi bilan ishlaydigan avtomobilni ishlab chiqarish 1980-yillardan beri muhandislik maqsadiga aylandi. World Solar Challenge ikki yillik quyosh energiyasi bilan ishlaydigan avtomobil poygasi bo'lib, unda universitetlar va korxonalarning jamoalari Avstraliyaning markaziy qismida Darvindan Adelaidagacha 3021 km (1877 milya) masofani bosib o'tishadi. 1987 yilda, asos solinganida, g'olibning o'rtacha tezligi soatiga 67 km (42 milya) bo'lgan va 2007 yilga kelib g'olibning o'rtacha tezligi soatiga 90,87 km (56.46 milya) ga yaxshilandi. [79] Shimoliy Amerikaning Quyosh Chaqirishi va rejalashtirilgan Janubiy Afrikaning Quyoshli Chaqirishi taqqoslanadigan musobaqalar bo'lib, ular quyosh energiyasi bilan ishlaydigan vositalarni ishlab chiqarish va rivojlantirishga xalqaro qiziqishni aks ettiradi. [80] [81]
Ba'zi bir avtoulovlar havoni sovutish uchun yordamchi quvvat uchun quyosh batareyalaridan foydalanadilar, shu bilan yoqilg'i sarfini kamaytiradi. [82] [83]
1975 yilda Angliyada birinchi amaliy quyosh kema qurildi. [84] 1995 yilga kelib, PV panellarini o'z ichiga olgan yo'lovchi kemalari paydo bo'la boshladi va hozirda keng qo'llanilmoqda. [85] 1996 yilda Kenichi Xori Tinch okeanidan quyosh bilan ishlaydigan birinchi marshrutni amalga oshirdi va Sun21 katamaran 2006-2007 yillar qishida Atlantika okeanidan quyosh bilan ishlaydigan birinchi marshrutni amalga oshirdi. [86] 2010 yilda Er sharini aylanib chiqish rejalari bor edi. [87]
1974 yilda uchuvchisiz AstroFlight Sunrise samolyoti birinchi quyosh parvozini amalga oshirdi. 1979 yil 29 aprelda Solar Riser 40 fut (12 m) balandlikka etib, quyosh bilan ishlaydigan, to'liq boshqariladigan, odam tashiydigan uchadigan apparatda birinchi parvozni amalga oshirdi. 1980 yilda Gossamer Penguen faqat uchuvchisiz parvozlarni amalga oshirdi. Bu tez orada Solar Challenger tomonidan amalga oshirildi, u 1981 yil iyul oyida Angliya kanalini kesib o'tdi. 1990 yilda Erik Skot Raymond 21 qush ichida Kaliforniyadan Shimoliy Karolinaga quyosh energiyasidan foydalanib parvoz qildi. [88] Keyin ishlanmalar Pathfinder (1997) yordamida va uchuvchisiz uchish apparatlariga (UAV), so'ngra 2001 yilda 29.524 metr (96,864 fut) balandlikda rekord o'rnatgan Heliosda yakunlandi. ] BAE Systems tomonidan ishlab chiqilgan Zephyr, 2007 yilda 54 soatlik parvozni amalga oshiradigan rekord darajadagi quyosh samolyotlarining eng so'nggisi edi. [90] 2016 yil holatiga ko'ra, bugungi kunda Solar Impulse, elektr samolyoti dunyoni aylanib chiqmoqda. Bu bir kishilik samolyot, quyosh batareyalari bilan jihozlangan va o'z kuchi bilan uchishga qodir. Dizayn samolyotga bir necha kun davomida havoda qolishga imkon beradi. [91]
Quyosh shari - bu oddiy havo bilan to'ldirilgan qora shar. Quyosh nuri sharda porlashi bilan, ichidagi havo qiziydi va kengayadi, bu sun'iy ravishda isitiladigan issiq havo shariga o'xshab yuqoriga ko'tarilish qobiliyatini keltirib chiqaradi. Ba'zi quyosh sharlari inson parvozi uchun etarlicha katta, ammo ulardan foydalanish odatda o'yinchoq bozorida cheklangan, chunki yuk ko'tarish og'irligi darajasi sirt maydoni nisbatan yuqori.

Elektr energiyasini ishlab chiqarish

Quyosh energiyasi bu to'g'ridan-to'g'ri fotovoltaikadan (PV) yoki bilvosita konsentratsiyalangan quyosh energiyasidan (CSP) foydalanib, quyosh nurini elektr energiyasiga aylantirish. CSP tizimlari quyosh nurlarining katta maydonini kichik nurga yo'naltirish uchun linzalar yoki nometall va kuzatuv tizimlaridan foydalanadi. PV fotoelektrik effekt yordamida nurni elektr tokiga aylantiradi.
2050 yilga kelib, quyosh energiyasi dunyodagi eng katta elektr energiyasi manbaiga aylanishi kutilmoqda, bunda quyosh fotoelektrlari va konsentratsiyalangan quyosh energiyasi mos ravishda global iste'molning 16 va 11 foizini tashkil qiladi. [57] 2016 yilda, jadal o'sishning yana bir yilidan keyin, quyosh global kuchning 1,3 foizini ishlab chiqargan. [58]
Konsentrlangan quyosh elektr stantsiyalari birinchi marta 1980-yillarda ishlab chiqilgan. Kaliforniyaning Mojave sahrosidagi 392 MVt quvvatga ega Ivanpah quyosh energiyasi qurilmasi dunyodagi eng katta quyosh elektr stantsiyasidir. Boshqa yirik kontsentrlangan quyosh elektr stantsiyalari 150 MVt quvvatga ega bo'lgan Solnova quyosh elektr stantsiyasini va Ispaniyadagi 100 MVtlik Andasol quyosh elektr stantsiyasini o'z ichiga oladi. Qo'shma Shtatlardagi 250 MVt quvvatga ega Agua Caliente Quyosh loyihasi va Hindistondagi 221 MVt quvvatga ega Charanka Quyosh Parki dunyodagi eng katta fotovoltaik o'simliklardir. 1 GVt dan oshadigan quyosh loyihalari ishlab chiqilmoqda, ammo ko'pgina fotoelektriklar 5 kVt dan kam bo'lgan tomning kichik massivlarida bo'lib, ular tarmoqqa ulash yoki besleme tarifidan foydalanib tarmoqqa ulanadi.
So'nggi yigirma yil ichida fotovoltaika (PV), shuningdek quyosh nurlari nomi bilan ham tanilgan, elektr energiyasining asosiy manbaiga aylanish uchun kichik miqyosdagi dasturlarning sof tok bozoridan rivojlandi. Quyosh batareyasi bu fotoelektrik effekt yordamida yorug'likni to'g'ridan-to'g'ri elektr energiyasiga aylantiradigan qurilma. Birinchi quyosh batareyasini Charlz Fritts 1880-yillarda qurgan. [60] 1931 yilda nemis muhandisi, doktor Bruno Lange, mis oksidi o'rniga kumush seleniddan foydalanib fototasvir yaratdi. [61] Prototip selenium hujayralari voqea yorug'ligining 1% dan kamini elektr energiyasiga aylantirgan bo'lsa ham, Ernst Verner von Siemens va Jeyms Klerk Maksvell ushbu kashfiyotning muhimligini tan olishdi. [62] 1940-yillarda Rassel Ohlning ishidan so'ng, tadqiqotchilar Gerald Pirson, Kalvin Fuller va Daryl Chapin 1954 yilda kristalli silikon quyosh batareyasini yaratdilar. [63] Ushbu erta quyosh batareyalari 286 AQSh dollari / vatt turadi va samaradorligi 4,5-6% ga etdi. [64] 2012 yilga kelib mavjud samaradorlik 20% dan oshdi va fotoelektrik tadqiqotlarning maksimal samaradorligi 40% dan oshdi.
Konsentrlangan quyosh energiyasi

Konsentratsiya qiluvchi quyosh energiyasi (CSP) tizimlari quyosh nurlarining katta maydonini kichik nurga yo'naltirish uchun linzalar yoki nometall va kuzatuv tizimlaridan foydalanadi. Keyinchalik konsentratsiyalangan issiqlik an'anaviy elektr stantsiyasining issiqlik manbai sifatida ishlatiladi. Konsentratsiya texnologiyalari keng doirasi mavjud; eng rivojlanganlari - parabolik novcha, kontsentratsion chiziqli fresnel reflektor, Stirling piyola va quyosh energiyasi minorasi. Quyoshni va fokus nurlarini kuzatishda turli xil texnikalar qo'llaniladi. Ushbu tizimlarning barchasida ishlaydigan suyuqlik konsentratsiyalangan quyosh nuri bilan isitiladi va undan keyin energiya ishlab chiqarish yoki energiya saqlash uchun ishlatiladi.