Aurinkoenergia

Auringon säteilyn sisältämä energiamäärä on huomattavan suuri, esimerkiksi auringon säteilyn teho maan pinnalla on 170 000 TW (eli 170 000 000 000 000 000 W), mutta siitä ei käytännössä voida hyödyntää kuin pieni osa. Aurinkoenergiasovellutukset jaetaan yleensä lämpöä ja sähköä tuottaviksi. Aurinkoenergian käyttöä rajoittavat aurinkosähkön kustannukset, aurinkolämmön käyttökohteiden lukumäärä ja säteilyn vuodenaikavaihtelut. Etelä-Suomessa auringon vuosittaiset säteilymäärät ovat samaa suuruusluokkaa kuin Keski-Euroopassa. Auringon säteilyn vuodenaikavaihtelut ovat kuitenkin Suomessa suuremmat. Etelä-Suomen säteilyenergiasta 90% saadaan maalis-syyskuun välisenä aikana. Vuodenaikavaihtelut kasvavat vielä pohjoiseen päin mentäessä.

Aurinkopaneeli

Aurinkosähköä tuotetaan aurinkopaneelilla. Paneelit koostuvat aurinkokennoista, joissa auringonsäteiden energia aikaansaa sähköjännitteen. Kennojen raaka-aineena käytetään yleisimmin kiteistä, monikiteistä tai amorfista piitä. Aurinkokenno on elektroninen puolijohde. Auringonsäteily synnyttää kennon ala- ja yläpinnan välille jännitteet, ja kytkemällä tarpeellinen määrä kennoja sarjaan saadaan haluttu jännitteen taso. Kennoston eli aurinkopaneelin tuottaman virran määrä riippuu auringonsäteilyn voimakkuudesta. Mitä pilvisempää, sitä heikompaa on säteily, ja sitä pienempi virran määrä.

Sähkön varastointi

Aurinkoenergiasovelluksia varten on kehitetty akku, joka kestää usein toistuvaa purkausta ja latausta. Aurinkopaneelin tuottama sähkö varastoidaan yhdessä tai useammassa akussa. Akkua käytetään yöllä ja pilvisinä päivinä. Akku ei ole välttämätön aurinkopaneelin käytössä. Tällöin energia käytetään suoraan esimerkiksi kasteluun tai ilmastointiin.

Aurinkosähköjärjestelmiä käytetään usein paikoissa, missä verkkosähköä ei ole saatavilla. Tavallisimpia niin kutsuttuja omavaraisia sovelluskohteita ovat muun muassa kesämökit, veneet väyläloistot, linkkimastot, saaristo- ja erämaakohteet.