Nessuno studio di scienze ambientali può ignorare il ruolo del sole. Sua energia alimenta virtualmente ogni processo nella biosfera terrestre. Come società tenta di svezzare stessa da combustibili fossili, c'è un crescente interesse in utilizzando l'energia solare direttamente alla tecnologia di potere. Le celle fotovoltaiche utilizzate nei pannelli solari può essere utile per esplorare il ruolo del sole nell'ambiente.
Come angolo di incidenza colpisce illuminazione
Una superficie appare più chiaro quando direttamente illuminato che quando la luce spazza attraverso esso in un angolo, poiché la stessa quantità di luce non è più intensa quando è sparso su una vasta area. Con un pannello solare, un misuratore di corrente e un goniometro, è possibile misurare questo effetto. Registrare la quantità di corrente del pannello solare genera quando è perpendicolare ai raggi del sole. Quindi registrare la corrente a diverse angolazioni e fare un grafico dei risultati.
Considera che la terra è una sfera, e la quantità di luce solare che cade su qualsiasi punto della superficie del pianeta ne risentiranno di latitudine e momento della giornata, anche supponendo che non ci sono nessun nuvole nel modo. Ciò ha importanti implicazioni per il clima di comprensione, così come per come l'energia solare possono essere utilizzati in diverse parti del mondo.
Riflettori
La quantità di potenza produce un pannello solare dipende da quanta luce solare cade su di esso, e quindi quanta zona può coprire. Tuttavia, le celle fotovoltaiche sono relativamente costose per unità di superficie, quindi una possibile soluzione è utilizzare un riflettore o specchio per dirigere più luce solare su un pannello. Provare a organizzare il vostro pannello solare con uno specchio per catturare più luce. Esperimento con diverse configurazioni e registrare la quantità di corrente si ottiene con ciascuno. Grafico i risultati per vedere se si può discernere alcun modello sottostante.
Colore e potenza
Luce bianca si compone di molti colori, come si vede quando si passa attraverso un prisma. Ci sono anche le frequenze ultraviolette ed infrarosse invisibili, anche se l'atmosfera filtra fuori molti di questi. La corrente del pannello solare con differenti frequenze di luce di prova mettendo diversi filtri colorati di fronte ad essa. Provare anche con materiali diversi che sembrano trasparente alla luce visibile, ma possono filtrare le frequenze infrarosse o ultraviolette, quali vetro, Plexiglas o film plastico.
Inseguimento del sole
Ricordiamo che i pannelli solari generano più energia quando sono direttamente di fronte al sole. Molte stazioni di generazione solare montare pannelli solari su motori che traccia la posizione del sole che si muove attraverso il cielo, per massimizzare la loro potenza. Provare a progettare e costruire un dispositivo che assicura che il pannello solare è ricevere quanta più luce possibile durante tutta la giornata.