Відновлювана енергетика
Сонячна енергія може бути перетворена в електричну двома основними шляхами: термодинамічним і фотоелектричним.
При термодинамічному методі електричну енергію за рахунок використання сонячної енергії можна отримати використанням традиційних схем в теплових установках, в яких теплота від згоряння палива замінюється потоком концентрованого сонячного випромінювання.
Існують сонячні теплоелектростанції трьох типів:
баштового типу з центральним приймачем-парогенератором, на поверхні якого концентрується сонячне випромінювання від плоских дзеркал-геліостатів;
параболічного (лоткового) типу, де в фокусі параболоциліндричних концентраторів розміщуються вакуумні приймачі-труби з теплоносієм;
тарілкового типу, коли в фокусі параболічного тарілкового дзеркала розташовується приймач сонячної енергії з робочою рідиною.
Сонячна фотоенергетика являє собою пряме перетворення сонячної радіації в електричну енергію. Принцип дії фотоелектричного перетворювача базується на використанні внутрішнього фотоефекту в напівпровідниках і ефекту ділення фотогенерованих носіїв зарядів (електронів і дірок) електронно-дірковим переходом або потенційним бар'єром типу метал-діелектрик-напівпровідник.
В цьому контексті, «сонячна енергія» може позначати енергію, отриману від сонячного випромінення. Існують різні шляхи застосування енергії сонячного випромінення, включно із:
Генерування електричної енергії із використанням сонячних елементів.
Генерування електричної енергії із використанням концентраторів сонячного випромінення.
Генерування електричної енергії шляхом нагрівання стисненого повітря для обертання турбін.
Генерування електричної енергії на геосинхронній орбіті із використанням штучних супутників — орбітальної енергетичної системи.
Сонячна теплоенергетика
У сучасному світі сонячна енергія широко використовується для теплопостачання, включаючи гаряче водопостачання і опалення, а також для холодопостачання, кондиціювання повітря, висушування та в інших технологічних процесах.
Системи сонячного теплопостачання класифікуються наступним чином:
системи «активного» сонячного теплопостачання, що використовують «активні» установки на основі сонячних колекторів з циркуляцією теплоносія, в якості якого можуть застосовуватися рідина (вода, розчини солей) і газ (повітря);
системи «пасивного» сонячного опалення, в яких різні конструкційні елементи споруд використовуються в ролі теплоприймачів сонячної енергії;
комбіновані системи сонячного теплопостачання, в яких використані елементи «пасивного» і «активного» сонячного теплопостачання.
Приклади прямого використання теплової енергії від сонячного світла:
Обігрівання будівель через систему пасивного обігріву.
Нагрівання продуктів харчування в сонячних печах.
Нагрівання води або повітря для господарчих потреб в геліоколекторах.
Нагрівання та охолодження повітря із використанням сонячних каменів.
