Solarenergie: Die Zukunft der Energie

Solarenergie ist eine der am häufigsten vorkommenden und natürlichsten Energiequellen, die wir haben. Jeden Tag geht die Sonne auf und scheint uns mit ihrem Licht, das uns Wärme und Strom spendet.

One of the most abundant and natural sources of energy that we have is solar power. Every day, the sun rises and shines its light on us, offering us heat and electricity.

Eine der reichlichsten und natürlichsten Energiequellen, die wir haben, ist Solarenergie. Jeden Tag geht die Sonne auf und scheint uns mit ihrem Licht, das uns Wärme und Strom spendet.

Even isolated, remote, and rural areas can take advantage of this energy source, given that most areas on this planet get sunlight to some extent. There isn't even a need for a lot of this inexhaustible source of energy; less than 10% of solar energy is enough to help us meet global energy demands.

Sogar abgelegene, abgelegene und ländliche Gebiete können von dieser Energiequelle profitieren, da die meisten Gebiete auf diesem Planeten zu einem gewissen Grad Sonnenlicht erhalten. Es besteht nicht einmal ein Bedarf an großen Mengen dieser unerschöpflichen Energiequelle; Weniger als 10 % der Solarenergie reichen aus, um den weltweiten Energiebedarf zu decken.

As a renewable energy source, it does not create any harmful greenhouse gas emissions while being well-suited to the electricity grid and batteries.

Als erneuerbare Energiequelle verursacht es keine schädlichen Treibhausgasemissionen und ist gleichzeitig gut für das Stromnetz und die Batterien geeignet.

The usage of sunlight isn't entirely new. Humans were using sunlight as early as the 7th century BC to light fires by reflecting the rays of the sun onto shiny objects.

Die Nutzung von Sonnenlicht ist nicht ganz neu. Bereits im 7. Jahrhundert v. Chr. nutzten Menschen das Sonnenlicht zum Anzünden von Feuern, indem sie die Sonnenstrahlen auf glänzende Objekte reflektierten.

However, technological advancements have made capturing sunlight to generate electricity and then storing it for later use highly efficient.

Durch den technologischen Fortschritt ist es jedoch äußerst effizient, Sonnenlicht einzufangen, um Strom zu erzeugen und es dann für die spätere Nutzung zu speichern.

Solar technologies capture electromagnetic radiation, which is the light emitted by the sun, and turn it into useful forms of energy. Two main types of solar energy technologies are photovoltaics (PV), utilized in solar panels, and concentrating solar-thermal power (CSP).

Solartechnologien fangen elektromagnetische Strahlung, also das von der Sonne emittierte Licht, ein und wandeln sie in nützliche Energieformen um. Zwei Haupttypen von Solarenergietechnologien sind Photovoltaik (PV), die in Solarmodulen genutzt wird, und konzentrierende solarthermische Energie (CSP).

Solar panels are currently the most popular means of producing electricity from solar energy. The PV panels have a useful lifespan of 20-25 years, and minimal maintenance is required once they have been installed, apart from some periodic cleaning.

Sonnenkollektoren sind derzeit die beliebteste Möglichkeit, Strom aus Sonnenenergie zu erzeugen. Die Lebensdauer der PV-Module beträgt 20 bis 25 Jahre. Abgesehen von einer regelmäßigen Reinigung ist nach der Installation nur minimale Wartung erforderlich.

Usually made from a semiconductor material like silicon, when the material is exposed to photons of sunlight, it releases electrons and produces an electric charge. This charge generates an electric current, which is seized by solar panels and then an inverter converts it to alternating current (AC), which is used to power your devices.

Normalerweise besteht es aus einem Halbleitermaterial wie Silizium. Wenn das Material Photonen des Sonnenlichts ausgesetzt wird, setzt es Elektronen frei und erzeugt eine elektrische Ladung. Diese Ladung erzeugt einen elektrischen Strom, der von Sonnenkollektoren erfasst und dann von einem Wechselrichter in Wechselstrom (AC) umgewandelt wird, der zur Stromversorgung Ihrer Geräte verwendet wird.

The photovoltaic (PV) effect was actually discovered decades ago in 1839 when French physicist Edmond Becquerel was experimenting with a cell made of metal electrodes in a conducting solution and found the cell to be generating more electricity when exposed to light.

Der Photovoltaikeffekt (PV) wurde tatsächlich vor Jahrzehnten im Jahr 1839 entdeckt, als der französische Physiker Edmond Becquerel mit einer Zelle aus Metallelektroden in einer leitenden Lösung experimentierte und feststellte, dass die Zelle mehr Strom erzeugt, wenn sie Licht ausgesetzt wird.

Then, in 1954, PV technology was born with the development of the silicon PV cell, which could absorb and convert the sun's energy into power to run everyday electrical equipment.

Dann, im Jahr 1954, wurde die PV-Technologie mit der Entwicklung der Silizium-PV-Zelle geboren, die die Energie der Sonne absorbieren und in Strom umwandeln konnte, um alltägliche elektrische Geräte zu betreiben.

Today, solar energy systems are integrated into not just homes and businesses but have become an important mix of renewable energy sources to provide power supply.

Heutzutage sind Solarenergiesysteme nicht nur in Haushalten und Unternehmen integriert, sondern haben sich zu einem wichtigen Mix aus erneuerbaren Energiequellen für die Stromversorgung entwickelt.

Solar energy actually has the potential to significantly reduce electricity, generate backup power by pairing it with storage, contribute to a resilient electrical grid, operate on both small and large scales at similar efficiency, and create jobs and spur economic growth.

Solarenergie hat tatsächlich das Potenzial, den Stromverbrauch erheblich zu reduzieren, durch die Kombination mit Speicher Strom zu erzeugen, zu einem widerstandsfähigen Stromnetz beizutragen, sowohl im kleinen als auch im großen Maßstab mit ähnlicher Effizienz zu arbeiten, Arbeitsplätze zu schaffen und das Wirtschaftswachstum anzukurbeln.

Meanwhile, in terms of cost, besides the obvious hardware costs, there are also soft costs such as permitting, financing, and installing solar, along with other operational expenses of such companies, which affect the price of solar energy.

Was die Kosten betrifft, gibt es mittlerweile neben den offensichtlichen Hardwarekosten auch weiche Kosten wie Genehmigung, Finanzierung und Installation von Solarenergie sowie andere Betriebsausgaben solcher Unternehmen, die sich auf den Preis von Solarenergie auswirken.

While solar energy has tremendous benefits, the challenge remains in terms of intermittency. The amount of sunlight available, after all, varies by time, location, and season.

Während Solarenergie enorme Vorteile bietet, bleibt die Herausforderung hinsichtlich der Intermittenz bestehen. Die Menge des verfügbaren Sonnenlichts variiert schließlich je nach Zeit, Ort und Jahreszeit.

For instance, photovoltaics generate energy primarily in the middle of the day when the sun is the brightest. While more efficient and reliable storage systems have allowed us to use this energy source throughout the day, even when the sun has set or it's cloudy, researchers are even looking at better alternatives.

Beispielsweise erzeugt Photovoltaik Energie vor allem mitten am Tag, wenn die Sonne am hellsten ist. Während effizientere und zuverlässigere Speichersysteme es uns ermöglichen, diese Energiequelle den ganzen Tag über zu nutzen, selbst wenn die Sonne untergegangen ist oder es bewölkt ist, suchen Forscher sogar nach besseren Alternativen.

Back in 2022, researchers from The University of New South Wales (UNSW), made a major breakthrough in this sphere, which allowed them to produce electricity from solar power even during the night-time. This tech is now being taken to space.

Bereits im Jahr 2022 gelang Forschern der University of New South Wales (UNSW) ein großer Durchbruch auf diesem Gebiet, der es ihnen ermöglichte, auch nachts Strom aus Solarenergie zu erzeugen. Diese Technologie wird jetzt in den Weltraum gebracht.

So, two years ago, in May, a UNSW team made this major breakthrough in renewable energy technology by producing electricity from solar power at night.

Vor zwei Jahren, im Mai, gelang einem UNSW-Team dieser große Durchbruch in der Technologie für erneuerbare Energien, indem es nachts Strom aus Solarenergie erzeugte.

The team of researchers from the School of Photovoltaic and Renewable Energy Engineering (SPREE) produced electricity from heat emitted by Earth as infrared light (IL), much like it cools at night by radiating into space.

Das Forscherteam der School of Photovoltaic and Renewable Energy Engineering (SPREE) erzeugte Strom aus der von der Erde als Infrarotlicht (IL) abgestrahlten Wärme, ähnlich wie sie nachts durch Abstrahlung in den Weltraum abkühlt.

For this, the team created a semiconductor device called a thermoradiative diode. A diode is a semiconductor device that allows current to flow in one direction while restricting it in the other. They convert alternating current (AC) into pulsating direct current (DC).

Zu diesem Zweck entwickelte das Team ein Halbleiterbauelement namens Thermostrahlungsdiode. Eine Diode ist ein Halbleiterbauelement, das den Stromfluss in eine Richtung zulässt und ihn in die andere begrenzt. Sie wandeln Wechselstrom (AC) in pulsierenden Gleichstrom (DC) um.

A thermoradiative diode (TRD) meanwhile produces electricity by emitting IL. It can generate power from any warm surface and hence, carries the ability to provide solar power at night. The thermoradiative diode by the team was made up of materials used in night-vision (NV) goggles in order to generate electricity from the emitted infrared light.

Eine Thermostrahlungsdiode (TRD) erzeugt unterdessen Strom durch Emission von IL. Es kann von jeder warmen Oberfläche Strom erzeugen und ist daher in der Lage, nachts Solarenergie bereitzustellen. Die Thermostrahlungsdiode des Teams bestand aus Materialien, die in Nachtsichtbrillen (NV) verwendet werden, um aus dem emittierten Infrarotlicht Strom zu erzeugen.

As for the power capacity, it was very small, at 100,000 times less than what is supplied by a solar panel. Despite that, the researchers believed that the result could be improved in the future. According to team lead Associate Professor Ned Ekins-Daukes:

Die Stromkapazität war sehr gering und betrug 100.000 Mal weniger als die, die ein Solarpanel liefert. Dennoch glaubten die Forscher, dass das Ergebnis in Zukunft verbessert werden könnte. Laut Teamleiter Associate Professor Ned Ekins-Daukes:

“We have made an unambiguous demonstration of electrical power from a thermoradiative diode.”

„Wir haben die elektrische Leistung einer Thermostrahlungsdiode eindeutig nachgewiesen.“

He explained how by using thermal imaging cameras we can see the amount of radiation at night. However,

Er erklärte, wie wir mithilfe von Wärmebildkameras die Strahlungsmenge in der Nacht sehen können. Jedoch,