1. 1
<<Ο Ήλιος ο Ηλιάτορας , ο πετροπαιχνιδιάτορας
λίγο το στόμα του άνοιξε κι ευθύς εμύρισε άνοιξη
Τα δέντρα κελαηδήσανε , τα ζωντανά σουνίσανε
κι οι άνεμοι χρωματιστούς γεμίσανε χαρταετούς.>>
(Οδυσσέας Ελύτης <<ο ήλιος ο ηλιάτορας>>)
ΣΩΤΗΡΙΑΔΟΥ ΙΛΕΑΝΑ
ΔΙΑΚΟΝΙΚΟΛΑΟΥ ΧΡΙΣΤΙΝΑ
ΠΕΡΟΥΛΗΣ ΓΕΡΑΣΙΜΟΣ

2. 2
ΠΕΡΙΕΧΟΜΕΝΑ
Ορισμός............................................................................................................... 3
Ο Ήλιος. .............................................................................................................. 3
Καινοτόμες κατασκευές. .................................................................................... 4
Ιστορική αναδρομή ηλιακού θερμοσίφωνα...................................................... 6
Ιστορική αναδρομή φωτοβολταϊκών. ............................................................... 6
Διαδικασία παραγωγής ηλιακής. ενέργειας..................................................... 6
Χρήση ηλιακής ενέργειας. ................................................................................. 8
Πλεονεκτήματα και μειονεκτήματα της ηλιακής ενέργειας. ............................ 8
Βιβλιογραφία. ..................................................................................................... 9

3. 3
Ορισμός.
Ηλιακή ενέργεια χαρακτηρίζεται το σύνολο των διαφόρων μορφών ενέργειας
που προέρχονται από τον Ήλιο. Τέτοιες είναι το φως ή φωτεινή ενέργεια, η
θερμότητα ή θερμική ενέργεια καθώς και διάφορες ακτινοβολίες ή ενέργεια
ακτινοβολίας.
Η ηλιακή ενέργεια στο σύνολό της είναι πρακτικά ανεξάντλητη, αφού
προέρχεται από τον ήλιο, και ως εκ τούτου δεν υπάρχουν περιορισμοί χώρου και
χρόνου για την εκμετάλλευσή της.
Όσον αφορά την εκμετάλλευση της ηλιακής ενέργειας, θα μπορούσαμε να
πούμε ότι χωρίζεται σε τρεις κατηγορίες
εφαρμογών: τα παθητικά ηλιακά συστήματα,
τα ενεργητικά ηλιακά συστήματα ή
ηλιοθερμικά συστήματα, και τα φωτοβολταϊκά
συστήματα. Τα παθητικά και τα ενεργητικά
ηλιακά συστήματα εκμεταλλεύονται τη
θερμότητα που εκπέμπεται μέσω της ηλιακής
ακτινοβολίας, ενώ τα φωτοβολταϊκά
συστήματα στηρίζονται στη μετατροπή της ηλιακής ακτινοβολίας σε ηλεκτρικό ρεύμα
μέσω του φωτοβολταϊκού φαινομένου.
Ο ήλιος.
Ο Ήλιος είναι ο αστέρας του ηλιακού συστήματος και το λαμπρότερο σώμα του
ουρανού. Η φωτεινότητά του είναι τέτοια, ώστε κατά την διάρκεια της ημέρας να μην
επιτρέπει, λόγω της έντονης διάχυσης του φωτός, σε άλλα ουράνια σώματα να
εμφανίζονται. Ο Ήλιος είναι το κοντινότερο στη Γη άστρο, σε απόσταση 149,6
εκατομμυρίων χιλιομέτρων. Η σημασία του Ήλιου στην εξέλιξη και την διατήρηση της
ζωής στη Γη είναι καίρια, καθώς με τη θεμελιώδη διαδικασία της φωτοσύνθεσης
προσφέρει την απαραίτητη ενέργεια για την ανάπτυξη των ζωντανών οργανισμών,
και διατηρεί την επιφανειακή θερμοκρασία της
Γης σε ανεκτά για τη ζωή επίπεδα, καθώς
επίσης και προκαλεί τα μετεωρολογικά
φαινόμενα. Η σημασία του ήταν γνωστή από
τα προϊστορικά χρόνια, με αποτέλεσμα ο
Ήλιος να λατρεύεται ως θεότητα. Σύμφωνα με
την αρχαία ελληνική μυθολογία, κατά τον
Όμηρο και τον Ησίοδο, ήταν γιος του Τιτάνα
Υπερίωνα . Άλλες πηγές αναφέρουν πως ο
Ήλιος είναι γιος του Υπερίωνα από την
αδελφή του Θεία. Ο Ήλιος οδηγούσε το
πύρινο άρμα του στον ουρανό. Έχει δύο
αδελφές, την θεά του φεγγαριού Σελήνη και της θεά της αυγής Ηώ. Πολλοί πιστεύουν
πως ο Απόλλων έγινε ο Ολύμπιος «ηλιακός θεός», αλλά η θεωρία αυτή βασίζεται
κυρίως σε υποθέσεις. Ο αντίστοιχος του Ηλίου στην Ρωμαϊκή μυθολογία είναι ο Σολ.
Από περίπου 0,25 σε περίπου 0,7 ηλιακές ακτίνες, το ηλιακό υλικό είναι καυτό
και πυκνό αρκετά ώστε η θερμική ακτινοβολία να είναι επαρκής για να μεταφέρει την
έντονη θερμότητα του πυρήνα προς τα έξω.
Ο Ήλιος αποτελείται κατά 74% από υδρογόνο, κατά 25% από ήλιο και 1% από
άλλα στοιχεία. Το υδρογόνο αποτελεί το κύριο καύσιμο για τις θερμοπυρηνικές
αντιδράσεις που παράγουν την ενέργεια που ακτινοβολεί, ενώ το ήλιο προέρχεται

4. 4
κυρίως από τα προϊόντα της πυρηνικής σύντηξης του υδρογόνου. Ο Ήλιος δεν έχει
σαφή επιφάνεια όπως έχουν οι γήινοι πλανήτες. Στο κέντρο του Ηλίου η θερμοκρασία
φθάνει τους 20 εκατομμύρια βαθμούς Κελσίου.
Ο Ήλιος είναι μία τεράστια σφαίρα από διάφορα αέρια κυρίαρχα των οποίων
είναι το υδρογόνο και το ήλιο. Η θερμοκρασία
που επικρατεί στον Ήλιο είναι τόσο μεγάλη
ώστε να εξαερώνονται ακόμη και τα μέταλλα.
Η ποσότητα ενέργειας που παράγεται είναι
απίστευτη. Έχει προσδιοριστεί πως σε κάθε
δευτερόλεπτο ο Ήλιος εκπέμπει τόση ενέργεια
όση θα έδινε μια έκρηξη 4 δισεκατομμυρίων
βομβών υδρογόνου των 100 μεγατόνων η
κάθε μία. Και όλα αυτά για ένα μόνο
δευτερόλεπτο, ενώ ο Ήλιος εκπέμπει εδώ και
5 δισεκατομμύρια χρόνια και θα συνεχίσει
τουλάχιστον για άλλα τόσα.
Ωστόσο εκτιμάται πως σε 4 με 5 δισεκατομμύρια έτη, με την εξάντληση των
αποθεμάτων υδρογόνου και τη μεταστοιχείωσή τους σε ήλιο και κατόπιν σε βαρύτερα
στοιχεία, θα αρχίσει να διαστέλλεται σχηματίζοντας έναν κόκκινο γίγαντα. Μετά τη
φάση του κόκκινου γίγαντα, ο Ήλιος θα γίνει ένας άσπρος νάνος, που θα
περιβάλλεται από ένα πλανητικό νεφέλωμα, ο οποίος θα ψύχεται για τα επόμενα 5
δισεκατομμύρια έτη.
Καινοτόμες κατασκευές.
Χάρη στην ηλιακή ενέργεια οι άνθρωποι κατασκεύασαν καινοτόμες κατασκευές
οι οποίες και εκμεταλλεύονται την ενέργεια αυτή. Τέτοιες κατασκευές είναι τα
φωτοβολταϊκά, οι ηλιακοί θερμοσίφωνες ακόμη και τα ηλιακά αυτοκίνητα.
Η ηλιακή ενέργεια στο σύνολό της είναι πρακτικά ανεξάντλητη, αφού
προέρχεται από τον ήλιο, και ως εκ τούτου δεν υπάρχουν περιορισμοί χώρου και
χρόνου για την εκμετάλλευσή της.
Όσον αφορά την εκμετάλλευση της ηλιακής ενέργειας, θα μπορούσαμε να
πούμε ότι χωρίζεται σε τρεις κατηγορίες εφαρμογών: τα παθητικά ηλιακά συστήματα,
τα ενεργητικά ηλιακά συστήματα ή ηλιοθερμικά συστήματα, και τα φωτοβολταϊκά
συστήματα. Τα παθητικά και τα ενεργητικά ηλιακά συστήματα εκμεταλλεύονται τη
θερμότητα που εκπέμπεται μέσω της ηλιακής ακτινοβολίας, ενώ τα φωτοβολταϊκά
συστήματα στηρίζονται στη μετατροπή της ηλιακής ακτινοβολίας σε ηλεκτρικό ρεύμα
μέσω του φωτοβολταϊκου φαινομένου.
Ένα φωτοβολταϊκό σύστημα αποτελείται από ένα ή περισσότερα πάνελ (ή
πλαίσια, ή όπως λέγονται συχνά στο
εμπόριο, «κρύσταλλα») φωτοβολταϊκών
στοιχείων (ή «κυψελών», ή «κυττάρων»), μαζί
με τις απαραίτητες συσκευές και διατάξεις για
τη μετατροπή της ηλεκτρικής ενέργειας που
παράγεται στην επιθυμητή μορφή. Οι πρώτες
χρήσεις των φωτοβολταϊκών αφορούσαν
εφαρμογές DC τάσης: κλασικά παραδείγματα
είναι ο υπολογιστής τσέπης
(«κομπιουτεράκι») και οι δορυφόροι. Με την
προοδευτική αύξηση όμως του βαθμού
απόδοσης, δημιουργήθηκαν ειδικές συσκευές – οι αναστροφείς (inverters) - οι οποίες

5. 5
είναι σε θέση να τροφοδοτήσουν μια σύγχρονη εγκατάσταση (κατοικία, θερμοκήπιο,
μονάδα παραγωγής κλπ.).
Ο ηλιακός θερμοσίφωνας είναι ένα ενεργητικό ηλιοθερμικό σύστημα
παραγωγής ζεστού νερού χρήσης χρησιμοποιώντας την ηλιακή ενέργεια.
Χρησιμοποιείται ευρύτατα στις χώρες που έχουν μεγάλη ηλιοφάνεια, όπως για
παράδειγμα στις χώρες της Μεσογείου και
στην Κύπρο. Ο ηλιακός θερμοσίφωνας είναι η
απλούστερη και η γνωστότερη ηλιακή
συσκευή. Κατά την λειτουργία του γίνεται
εκμετάλλευση δυο φυσικών φαινομένων. Με
την αρχή του θερμοσιφώνου επιτυγχάνεται η
κυκλοφορία του νερού με φυσικό τρόπο χωρίς
μηχανικά μέρη (αντλίες κλπ.) ενώ η θέρμανση
του νερού γίνεται με την εκμετάλλευση του
φαινομένου του θερμοκηπίου που
αναπτύσσεται στους συλλέκτες του. Ο ηλιακός
θερμοσίφωνας είναι μια από τις
«καθαρότερες» και πιο αποδοτικές συσκευές που χρησιμοποιούν ανανεώσιμες
πηγές ενέργειας. Στη διάρκεια ζωής του ο ηλιακός θερμοσίφωνας εξοικονομεί
περίπου δυο χιλιάδες ευρώ από τους λογαριασμούς ρεύματος σε τιμές 2005, ενώ
αποφεύγεται η έκλυση περίπου τριάντα τόνων διοξειδίου του άνθρακα στην
ατμόσφαιρα. Κάθε ντους με νερό από ηλιακό θερμοσίφωνα ισοδυναμεί με τρία κιλά
διοξειδίου του άνθρακα λιγότερα στην ατμόσφαιρα.
Το ηλιακό αυτοκίνητο είναι ένα πειραματικό όχημα που χρησιμοποιεί ηλιακή
ενέργεια και αναπτύσσει μέγιστη ταχύτητα 65
χιλιομέτρων την ώρα. Το αεροδυναμικό του
αμάξωμα αποτελείται από ένα ελαφρύ
«σάντουιτς» κυψελοειδούς αλουμινίου και
ενός υλικού από ίνες άνθρακα. Διαθέτει
περίπου 900 κιλά ηλιακά στοιχεία, σε
συστοιχίες που βρίσκονται στην οροφή και
στο πίσω μέρος του αυτοκινήτου. Τα ηλιακά
στοιχεία συγκεντρώνουν την φωτεινή
ακτινοβολία σε ηλεκτρική ενέργεια, που
τροφοδοτεί έναν ειδικού τύπου κινητήρα. Σε συνθήκες μεγάλης ηλιοφάνειας, τα
στοιχεία μπορούν να δώσουν ισχύ της τάξης του ενός κιλοβάτ - ή 1,3 ίππους. Τα
ηλιακά αυτοκίνητα είναι ακόμα στη βρεφική τους ηλικία και ενέχεται να αποδειχτεί ότι
δεν αποτελούν πρακτική λύση. Ωστόσο πολλές
συσκευές χαμηλής ισχύος –από τα τηλέφωνα
μέχρι τα κομπιουτεράκια- λειτουργούν ήδη
αποτελεσματικά με ηλιακή ενέργεια.
Μια σειρά από ηλιακά επιβατηγά τριμαράν
και φορτηγά πλοία προτείνει η αυστραλιανή
εταιρεία Solar Sailor με σκοπό να περιοριστούν
δραματικά οι δαπάνες κίνησης. Ανάμεσα στα
πρωτότυπα σχέδια των Αυστραλών
συγκαταλέγονται ηλιακά δεξαμενόπλοια
τριμαράν. Τα πρώτα αποτελούν υδροφόρα

6. 6
τάνκερ με ηλιακά κατάρτια με δυνατότητα ανάκλησης. Σύμφωνα με την εταιρία, τα
ηλιακά κατάρτια εκτιμάται ότι θα οδηγούν σε εξοικονόμηση του συνολικού κόστους
καυσίμων για την κίνηση του πλοίου της τάξεως του 40% - 60 %.
Ιστορική αναδρομή ηλιακού θερμοσίφωνα.
Ο ηλιακός θερμοσίφωνας άρχισε να χρησιμοποιείται στην Καλιφόρνια γύρω στο
1880 και πατενταρίστηκε για πρώτη φορά από τον Κλάρενς Κεμπ το 1891. Έφτασε
να χρησιμοποιείται στο 30% των σπιτιών της Καλιφόρνιας, αλλά η χρήση του
ατόνησε με το γύρισμα του αιώνα, λόγω της χρήσης του άφθονου τότε πετρελαίου
και του ηλεκτρισμού. Μετά την πετρελαϊκή κρίση της δεκαετίας του '70 και ιδιαίτερα τη
δεκαετία του '80 άρχισε να χρησιμοποιείται ευρύτατα στις χώρες με ηλιοφάνεια.
Ιστορική αναδρομή φωτοβολταϊκών.
Η πρώτη γνωριμία του ανθρώπου με το φωτοβολταϊκό φαινόμενο έγινε το 1839
όταν ο Γάλλος φυσικός Edmond Becquerel (1820 - 1891) ανακάλυψε το
φωτοβολταϊκό φαινόμενο κατά την διάρκεια
πειραμάτων του με μια ηλεκτρολυτική επαφή
φτιαγμένη από δύο μεταλλικά ηλεκτρόδια. Το
επόμενο σημαντικό βήμα έγινε το 1876 όταν
οι Adams (1836 - 1915) και ο φοιτητής του
Day παρατήρησαν ότι μια ποσότητα
ηλεκτρικού ρεύματος παραγόταν από το
σελήνιο (Se) όταν αυτό ήταν εκτεθειμένο στο
φως. Μια σημαντική ανακάλυψη έγινε επίσης
το 1949 όταν οι Mott και Schottky ανέπτυξαν
την θεωρία της διόδου σταθερής κατάστασης.
Στο μεταξύ η κβαντική θεωρία είχε ξεδιπλωθεί. Ο δρόμος πλέον για τις πρώτες
πρακτικές εφαρμογές είχε ανοίξει. Το πρώτο ηλιακό κελί ήταν γεγονός στα
εργαστήρια της Bell το 1954 από τους Chapin, Fuller και Pearson. Η απόδοση του
ήταν 6% εκμετάλλευση της προσπίπτουσας ηλιακής ακτινοβολίας.
Διαδικασία παραγωγής ηλιακής ενέργειας.
Ένα φωτοβολταικό κύτταρο δημιουργείται με την τοποθέτηση ενός λεπτού
στρώματος πυριτίου ενισχυμένου με φώσφορο, σε επαφή με ένα στρώμα από
πυρίτιο ενισχυμένο με Βόριο. Όταν το ηλιακό φως προσπίπτει στο φωτοβολταικό
κύτταρο, μέρος της ακτινοβολίας διεγείρει ηλεκτρόνια τα οποία μπορούν να κινούνται
σχετικά ελεύθερα μέσα στον ημιαγωγό. Η εφαρμογή ηλεκτρικού πεδίου υποχρεώνει
τα ελεύθερα ηλεκτρόνια να κινηθούν προς συγκεκριμένη κατεύθυνση, παράγοντας
ηλεκτρικό ρεύμα του οποίου η ισχύς καθορίζεται από τη ροή των ηλεκτρονίων και την
εφαρμοζόμενη τάση στο φωτοβολταικό κύτταρο.Κάθε άτομο πυριτίου έχει 14
ηλεκτρόνια κατανεμημένα σε τρεις διαφορετικές στοιβάδες. Οι δύο πρώτες είναι
συμπληρωμένες με 2 και 8 άτομα αντίστοιχα. Η εξωτερική στοιβάδα περιλαμβάνει τα
υπολειπόμενα 4 ηλεκτρόνια που συμμετέχουν σε δεσμούς με τα γειτονικά άτομα
πυριτίου σχηματίζοντας την κρυσταλλική πυραμιδική δομή του καθαρού πυριτίου. Το
καθαρό κρυσταλλικό πυρίτιο είναι κακός αγωγός του ηλεκτρισμού καθώς δεν
υπάρχουν ελεύθερα κινούμενα ηλεκτρόνια όπως στην περίπτωση του μεταλλικού
πλέγματος. Όταν διοχετεύεται ενέργεια στο κρυσταλλικό πυρίτιο, κάποια ηλεκτρόνια
διεγείρονται, σπάζουν τους δεσμούς τους και απομακρύνονται προς γειτονικά τους
άτομα δημιουργώντας διαθέσιμες θετικά φορτισμένες οπές στη δομή του υλικού. Οι
θέσεις αυτές καταλαμβάνονται από ηλεκτρόνια γειτονικών ατόμων και με τον τρόπο
αυτό δημιουργείται ροή ηλεκτρονίων μέσα στο υλικό. Ο αριθμός όμως των
ηλεκτρονίων που μπορούν να κινηθούν είναι σημαντικά περιορισμένος για να

7. 7
χρησιμεύσει στην παραγωγή ηλεκτρισμού. Για το λόγο αυτό εισάγονται ετεροάτομα
στην κρυσταλλική δομή, όπως π.χ. φωσφόρου. Η εξωτερική στοιβάδα του
φωσφόρου έχει 5 ηλεκτρόνια εκ των οποίων τα 4 συμμετέχουν σε δεσμούς με τα
γειτονικά άτομα πυριτίου, ενώ το πέμπτο συγκρατείται ηλεκτροστατικά από τα
πρωτόνια του πυρήνα. Το συγκεκριμένο ηλεκτρόνιο απαιτεί σημαντικά χαμηλότερη
ενέργεια ενεργοποίησης για να κινηθεί στο κρυσταλλικό πλέγμα. Σαν αποτέλεσμα τα
περισσότερα από αυτά τα ηλεκτρόνια ελευθερώνονται και γίνονται φορείς ηλεκτρικού
ρεύματος που είναι πολύ περισσότεροι από αυτούς του κρυσταλλικού πυριτίου. Η
πρόσμιξη του κρυσταλλικού πυριτίου με άτομα φωσφόρου δημιουργεί ημιαγωγό
τύπου Ν.
Όταν προστίθεται στο κρυσταλλικό πυρίτιο βόριο προκύπτουν ημιαγωγοί τύπου
Ρ. Το βόριο έχει στην εξωτερική του στοιβάδα 3 ηλεκτρόνια που συμμετέχουν σε
δεσμούς με άτομα πυριτίου. πειδή σε κάθε άτομο απαιτούνται 8 ηλεκτρόνια για τη
συμπλήρωση της εξωτερικής τους στοιβάδας, στην εξωτερική στοιβάδα του βορίου
υπάρχουν διαθέσιμες 2 ελεύθερες θέσεις
ηλεκτρονίων, δημιουργώντας αντίστοιχες
θετικά φορτισμένες οπές στη δομή του
υλικού. Η κατάληψη των οπών από
ηλεκτρόνια γειτονικών ατόμων δίνει την εικόνα
διάδοσής τους στο υλικό ή μεταφοράς θετικών
φορτίων στην κρυσταλλική δομή του
ημιαγωγού. έρνοντας σε επαφή τους
ημιαγωγούς τύπου Ν και Ρ σχηματίζεται
ηλεκτρικό πεδίο. Τα ηλεκτρόνια του πυριτίου
τύπου Ν κινούνται προς τις κενές θέσεις του πυριτίου τύπου Ρ για να τις καλύψουν.
Στην ένωση των δύο υλικών επιτυγχάνεται ισορροπία και δημιουργείται ηλεκτρικό
πεδίο ανάμεσα στις δύο πλευρές. Το ηλεκτρικό πεδίο λειτουργεί σαν ηλεκτρόδιο,
επιτρέποντας τα ηλεκτρόνια να περάσουν από το πυρίτιο Ρ στο Ν αλλά όχι
αντίστροφα. Όταν φωτόνια της ηλιακής ακτινοβολίας, κατάλληλου μήκους κύματος
προσπίπτουν σε ένα φωτοβολταικό κύτταρο διεγείρουν ηλεκτρόνια και τα
ελευθερώνουν δημιουργώντας παράλληλα αντίστοιχες οπές. Κάθε φωτόνιο με αρκετή
ενέργεια θα ελευθερώσει ένα ηλεκτρόνιο και θα δημιουργήσει μια οπή. Αν αυτό
συμβεί κοντά στο ηλεκτρικό πεδίο ή αν ένα ελεύθερο ηλεκτρόνιο και μια οπή βρεθούν
κοντά στην ένωση Ρ - Ν ημιαγωγών, το πεδίο θα εξαναγκάσει το ηλεκτρόνιο να πάει
στον ημιαγωγό Ν και θα οδηγήσει την οπή στο πυρίτιο Ρ. Αυτό προκαλεί μεγαλύτερη
ανισορροπία στην ηλεκτρική ουδετερότητα και αν χρησιμοποιηθεί μία εξωτερική
αγώγιμη οδός τα ηλεκτρόνια θα περάσουν μέσα από αυτή για να πάνε στην αρχική
τους θέση από όπου το ηλεκτρικό πεδίο τα απομάκρυνε. Η ροή αυτή των
ηλεκτρονίων δημιουργεί το ρεύμα, και το ηλεκτρικό πεδίο δημιουργεί την τάση του
ρεύματος. Το μέγιστο θεωρητικό ποσό ενέργειας που μπορεί να απορροφήσει ένα
φωτοβολταικό κύτταρο είναι περίπου το 25% της ενέργειας που δέχεται, αλλά το πιο
συνηθισμένο ποσοστό είναι λιγότερο από 15%.
Καθώς η ηλιακή ηλεκτρομαγνητική ακτινοβολία δεν είναι μονοχρωματική,
αποτελείται από φάσμα διαφορετικών μηκών κυμάτων, άρα και από φωτόνια
διαφορετικών επιπέδων ενέργειας. Τα φωτόνια χαμηλού ενεργειακού περιεχομένου
δεν μπορούν να διεγείρουν ηλεκτρόνια του ημιαγωγού και απλώς διέρχονται μέσα
από το φωτοβολταικό κύτταρο. Μόνο τα φωτόνια που μεταφέρουν μεγαλύτερη ή ίση
ενέργεια από ένα συγκεκριμένο ποσό που εξαρτάται από το υλικό που είναι
κατασκευασμένο το κύτταρο μπορούν να ελευθερώσουν ηλεκτρόνια. Η τεχνολογία
των ημιαγώγιμων υλικών επέτρεψε την αξιοποίηση της ηλιακής ακτινοβολίας στην

8. 8
παραγωγή ηλεκτρισμού, καθώς ενδεχόμενη χρήση αγώγιμων υλικών, όπως τα
μέταλλα, θα οδηγούσε μεν σε μεγαλύτερη ροή ηλεκτρονίων αλλά θα παρουσίαζε
πολύ χαμηλή τάση πεδίου.
Χρήση ηλιακής ενέργειας.
Η ακτινοβολία του ήλιου (ηλιακή ακτινοβολία) αποτελεί την κυριότερη πηγή
ενέργειας για τη γη εδώ και πολλά χρόνια με
ουσιαστική συμβολή στη δημιουργία των
ορυκτών καυσίμων. Η ενέργεια του ήλιου,
αποτελεί εδώ και πολλά χρόνια μια σημαντική
πηγή ενέργειας, την οποία ο άνθρωπος
χρησιμοποίησε είτε άμεσα, (ξήρανση τροφών,
στέγνωμα κλπ.), είτε έμμεσα (μέσω της
γεωργίας για την παραγωγή σιτηρών). Στη
δεκαετία του 1830, ο βρετανός αστρονόμος
John Herschel χρησιμοποίησε ένα ηλιακό
θερμικό κουτί, μέσω του οποίου
εκμεταλλευόταν την ηλιακή ενέργεια για
μαγείρεμα του φαγητού κατά τη διάρκεια μιας
εκστρατείας στην Αφρική.
Η ηλιακή ενέργεια μπορεί να χρησιμοποιηθεί για την παραγωγή θερμότητας και
ηλεκτρικής ενέργειας. Όταν μετατρέπεται σε θερμική ενέργεια μπορεί να
χρησιμοποιηθεί για θέρμανση του νερού (για χρήση σε σπίτια, κτίρια, ή πισίνες) και
για θέρμανση χώρου (σπίτια, θερμοκήπια και άλλα κτίρια). Αυτό γίνεται εφικτό με
χρήση ηλιακών θερμικών συστημάτων που συλλέγουν την ηλιακή ενέργεια και τη
μετατρέπουν σε θερμότητα. Διακρίνονται σε ενεργητικά και παθητικά. Για τη
μετατροπή της ηλιακής ενέργειας σε ηλεκτρική χρησιμοποιούνται τα φωτοβολταϊκά
και τα ηλιοθερμικά συστήματα.
Πλεονεκτήματα και μειονεκτήματα της ηλιακής ενέργειας.
Κατά την αξιολόγηση των πλεονεκτημάτων και μειονεκτημάτων της ηλιακής
ενέργειας, θα πρέπει να εξετάσουμε τη δυνατότητα χρήσης της ηλιακής ενέργειας
από τη σκοπιά των απαιτήσεων της βιομηχανίας καθώς και των απαιτήσεων στο
σπίτι. Κρατώντας αυτό κατά νου, ας δούμε τα διαφορετικά οφέλη και τα
μειονεκτήματα που συνδέονται με ηλιακή ενέργεια.
ΠΛ ΟΝ ΚΤΗΜΑΤΑ.
Πρώτον και κύριο, η ηλιακή ενέργεια είναι μια ανανεώσιμη πηγή ενέργειας με
την κυριολεκτική έννοια του όρου. Όσο ο ήλιος εξακολουθεί να υφίσταται, θα υπάρχει
διαθέσιμη ηλιακή ενέργεια. Δεύτερον, ηλιακή ενέργεια
δεν είναι σε ένα συγκεκριμένο τόπο σε αντίθεση με
ορισμένες άλλες μορφές ενέργειας. Ανεξάρτητα από το
αν ένα άτομο είναι σε μία πόλη ή σε ένα απομακρυσμένο
χωριό, σε μια άνυνδρη έρημο ή μέσα σε ένα
καταπράσινο δάσος, στη θάλασσα ή στα βουνά η ηλιακή
ενέργεια είναι διαθέσιμη παντού. Για τις άλλες πηγές
ενέργειας χρειάζονται αντλιοστάσια και δίκτυα
γεωτρήσεων για την εξόρυξη των ορυκτών καυσίμων
κάτω από την επιφάνεια της γης,. Αυτό έχει ως
αποτέλεσμα ένα τεράστιο κόστος εγκατάστασης και ένα
εξίσου υψηλό κόστος λειτουργίας τους. Κάτι τέτοιο
πράγμα δεν είναι απαραίτητο στην περίπτωση της ηλιακής ενέργειας. Η ηλιακή

9. 9
ενέργεια είναι απανταχού παρούσα. Το μόνο που απαιτείται είναι ένα ηλιακός
συλλέκτης. Οι τιμές των ορυκτών καυσίμων συνεχώς παρουσιάζουν διακυμάνσεις,
δεδομένου ότι εξαρτώνται από ορισμένους παράγοντες παγκόσμιας προσφοράς και
ζήτησης. Η ηλιακή ενέργεια είναι δωρεάν! Με την καύση των ορυκτών καυσίμων
έχουμε απελευθέρωση των επιβλαβών αερίων και άλλων υποπροϊόντων με
αποτέλεσμα της καταστροφής της στιβάδας του όζοντος. Ταυτόχρονα, προκαλούν
επίσης πρόσθετη ζημία στο περιβάλλον. Στην περίπτωση της ηλιακής ενέργειας δεν
τίθεται τέτοιο θέμα Προκαλεί μηδενική ρύπανση και είναι εκατό τοις εκατό μια καθαρή
και φιλική προς το περιβάλλον πηγή ενέργειας.
Μ ΙΟΝ ΚΤΗΜΑΤΑ.
Το κύριο μειονέκτημα της ηλιακής ενέργειας είναι το αρχικό κόστος. Οι ηλιακοί
συλλέκτες είναι συγκριτικά αρκετά ακριβοί, κυρίως λόγω του κόστους υλικών και της
πολυπλοκότητας του σχεδιασμού της. Αυτό μπορεί μερικές φορές, να αποδειχθεί
αποτρεπτικό ειδικά στην περίπτωση της οικιακής κατανάλωσης για άτομα που
σχεδιάζουν μια στροφή προς την ηλιακή ενέργεια.
Συννεφιά, συνθήκες βροχής, κλπ. μπορεί να παρέμβει στο ποσό του φωτός του
ήλιου που φτάνει το ηλιακό πάνελ. Αυτό με τη σειρά του επηρεάζει την ποσότητα της
ενέργειας και τη δύναμη που παράγεται. Τρίτον, τι γίνεται τη στιγμή που δεν υπάρχει
φως του ήλιου; Πώς ηλιακή ενέργεια παράγεται τη νύχτα; Η μόνη λύση στο
πρόβλημα αυτό είναι η αποθήκευση ενέργειας κατά τη διάρκεια της ημέρας όπου
μπορεί στη συνέχεια να χρησιμοποιηθεί κατά τη διάρκεια της νύχτας. Ωστόσο, αυτό
είναι πιο εύκολο στα λόγια παρά στην πράξη.
ΒΙΒΛΙΟΓΡΑΦΙΑ.
ΒΙΚΙΠΑΙΔ ΙΑ
Ιστοσελίδα www.agronews.gr
ιρήνη Βενίου Ναύτες στον ήλιο. φημερίδα ΤΟ ΒΗΜΑ. Ημερομηνία έκδοσης 8/1/12,
σελ.12.
Ιστοσελίδα
http://www.aueb.gr/users/koundouri/resees/uploads/SOLAR%20ENERGY.pdf.
Ηλιακή ενέργεια και φωτοβολταϊκά.
Ιστοσελίδα http://www.selasenergy.gr/history.php. Ιστορικό φωτοβολταϊκών και
τρέχουσες εξελίξεις.
Ιστοσελίδα excellence.minedu.gov.gr/listing/205-solar-energy-conversion.
Βιοεμπνεόμενα υλικά για μετατροπή της ηλιακής ενέργειας.
Ιστοσελίδα http://www.cie.org.cy/sxoliko.html#menu2-3-1-1. Ανανεώσιμες πηγές
ενέργειας.
Ιστοσελίδα http://energyaneza.blogspot.gr/2012/12/blog-post_5.html. Ανανεώσιμες
πηγές ενέργειας.