مقداری انرژیی که در هر ثانیه از خورشید به زمین میرسه ، در حدود 1000 ژول بر مترمربعه . این یعنی چیزی تقریباً 10000 برابر انرژیی که بشر بهش نیاز داره .

پس کافی بود وسیله ای ساخته بشه که بتونه اشعه تابیده شده از خورشید رو به انرژی های مورد نیاز انسان ، مثه الکتریسیته و گرما تبدیل کنه . لازم هم نبود این وسیله بازدهی بالایی داشته باشه . با یه حساب سر انگشتی میشد فهمید که اگه وسیله ای ساخته بشه که بتونه یک صدم انرژی دریافتی از خورشید رو به الکتریسیته تبدیل کنه و حتی اگه فقط 1% سطح زمین هم با این سلولها پوشیده بشه ، کل انرژی مورد نیاز روی زمین تامین میشد و دیگه نیازی به استفاده از سوختهای فسیلی نبود .

دسته بندی انواع کاربرد های انرژی خورشیدی

این اولین جرقه اختراع سلولهای خورشیدی بود . سلول یا پنل خورشیدی ، صفحه ای از جنس مواد نیمه رساناست که در اثر پدیده ای به نام "اثر فتو ولتائیک" ، نور تابیده شده خورشید به خودش رو به الکتریسیته تبدیل میکنه . این ماده نیمه رسانا ، معمولاً سیلیسیمیه که از پالایش شن به دست میاد . بعد از ساخت اولین پنل خورشیدی در سال 1333 در آزمایشگاه تلفن بل ، دانشمندان پی بردن که این پنل ها میتونن بهترین وسیله تامین انرژی برای ماهواره ها باشن . چرا که علاوه بر اینکه وزن کمی دارن ، بخش متحرک و مکانیکی هم نداشتن و بنابراین احتمال خرابیشون هم پایین بود . به همین دلیل ، هنوزم که هنوزه ، انرژی مورد نیاز ماهواره هایی که در داخل منظومه شمسی قرار دارن ، از طریق سلولهای فتو ولتاییک تامین میشه .

البته لازم به ذکره که سلولهای خورشیدی ، فقط امکان تولید الکتریسیته رو دارن و نمیتونن انرژی تولید شده رو ذخیره کنن .

بنابراین انرژی تولید شده یا باید همزمان با تولید مصرف بشه ، و یا اگه بنا بر ذخیره اون داریم ، باید از یک سری سلولهای الکترو شیمیایی یا به زبون ساده ، همون باطری استفاده بشه که بتونن انرژی تولید شده رو در خودشون ذخیره کنن تا در موقع نیاز ازشون استفاده بشه .

در حال حاضر پنل خورشیدی در سه نسل و با استفاده از مواد سیلیکونی و مواد آلی ساخته میشن . پنل های سیلیکونی نسل اول به دلیل ساخت از مواد اولیه مرغوبتر و استفاده از سیلیکون به صورت تک کریستالی و چند کریستالی ، گرون قیمت ترن و بازدهی بالاتری هم دارن . در مقابل ، پنل های نسل دوم که از سیلیکون آمورف تهیه میشن ، اگرچه بازدهی کمتری دارن ، ولی ارزونترن و در قطعاتی بزرگتر ، حتی تا 100 برابر اندازه پنل های نسل اول ، قابل ساختند . مزیت بزرگ دیگه ی پنل های سیلیکونی نسل دوم ، انعطاف پذیری اوناست . این قابلیت ، موارد کاربرد پنل های خورشیدی رو تا حدود زیادی افزایش میده . چرا که از اونا میشه در هر جای مسطح و غیر مسطحی نظیر بدنه اتومبیلها استفاده کرد .نسل سوم که از فناوری نانو تکنولوژی در ساخت آن ها استفاده می شد در حال توسعه و ساخت در آزمایشگاه ها هستند و در صورت ورود به بازار راندمان آن ها بیشتر و قیمت آن ها بسیار کمتر خواهد بود .

به طور کلی اگه بخوایم استفاده از سلولهای خورشیدی رو با استفاده از شبکه برق سراسری مقایسه کنیم ، باید بگیم که استفاده از سلولهای خورشیدی نیاز به شبکه سراسری نداره ، با محیط زیست سازگاره ، آلودگی صوتی نداره و به آب هم برای تولید برق نیازی نیست . اما هزینه اولیش بالاست و از طرفی به دلیل وابستگی به تابش خورشید ، به عنوان یه منبع ثابت و همیشگی ، نمیشه روش حساب کرد .

  دو نوع کاربرد برق خورشیدی :

1-    سیستم های متصل به شبکه                                  on-grid

2-    سیستم های منفصل از شبکه                                          off-grid(stand-alone)

در مقیاس صنعتی و برای تزریق برق به شبکه سراسری توزیع از سیستم on-grid  استفاده می شود .

تجهیزات مورد استفاده پنل خورشیدی و اینورتر برای تبدیل برق DC  به AC  و انتقال به شبکه سراسری.

در مقیاس کوچک و خانگی (off-grid) از برق خورشیدی برای مصرف خانگی استفاده می شود تجهیزات شامل پنل خورشیدی ، باتری ، شارژ کنترلر ، اینورتر می باشد .

این نکته اشاره اش ضروریه که متاسفانه هیچ وقت نشد که پیل های سوختی مصرف روزانه ی یه خونه رو در یه حجم عادی مقلا به اندازه ی یه پشت بام تهیه کنند

برای همین محققان مصرف رو پایین آوردند / تولید لامپ ال ای دی نتیجه ی این تحقیقاته ،

امروزه خیلی لز وسائل ما کم مصرفند و میشه شارژ اونها رو با خورشید انجام داد

مثل موبایل ، لپ تاپ که امروز خیلی فراگیر شده ، حتی اگر دقت کنید حجم زیادی از چراغهای راهنمایی در خیابونها و حتی آنتنهای بی تی اس تلفن همراه که خدای نکرده در مواقع خاص و جاهای صعب العبور نیاز به برق کشی نداشته باشند

اگرچه فعلاً به خاطر هزینه نسبتاً بالا و همینطور بازدهی تقریباً پایین ، سلول های خورشیدی رو روی ابزارهای محدود و کوچیکی مثه ماشین حساب ، دوربین عکاسی و موبایل می بینیم ، اما بدون شک با پیشرفت تکنولوژی در این زمینه ، قطعاً شاهد افزایش روز افزون استفاده از این سلولها برای تامین انرژی خواهیم بود .