L’energia solare potenziale è l’energia immagazzinata nel sole, che può essere convertita in altre forme di energia. Solo una piccolissima frazione dell’energia a nostra disposizione sulla terra dal sole viene intrappolata e utilizzata dagli esseri umani. La maggior parte delle fonti di energia rinnovabile disponibili sul pianeta provengono dall’energia del sole. Le uniche eccezioni a questo sono l’energia geotermica e delle maree.
L’energia solare potenziale arriva alla superficie della terra sotto forma di onde di luce, che hanno viaggiato dal sole attraverso lo spazio. Le lunghezze d’onda di questa energia solare variano, con la maggior parte della luce che si trova nelle gamme dell’infrarosso o del visibile e una parte nella gamma dell’ultravioletto. Quando le onde luminose raggiungono l’atmosfera terrestre, circa un terzo dell’energia viene riflessa nello spazio. Il resto dell’energia viene assorbito dall’atmosfera, dalle nuvole, dalla terra e dal mare.
Parte della potenziale energia solare assorbita dalla terra viene convertita in altre forme di energia che possono essere utilizzate dall’uomo per generare energia. L’energia solare fa evaporare l’acqua, che contribuisce ai movimenti dell’aria come il vento. L’energia eolica può essere utilizzata per generare elettricità.
Anche l’energia creata dalla combustione di combustibili fossili proviene originariamente dall’energia solare. La fotosintesi delle piante intrappola la potenziale energia solare e la converte in energia chimica, che crea nuova materia a base di carbonio. In questo modo la materia vegetale, il cibo, il legno e la materia animale provengono tutti in ultima analisi dall’energia solare del sole.
Oltre a utilizzare indirettamente la potenziale energia solare bruciando combustibili fossili o utilizzando il vento e altri fenomeni naturali per generare elettricità, gli esseri umani intrappolano anche parte dell’energia solare e la convertono direttamente in elettricità. Una delle principali tecnologie utilizzate per farlo è il fotovoltaico. A livello atomico, il fotovoltaico funziona perché alcuni materiali hanno la capacità di assorbire onde luminose e quindi rilasciare elettroni. Gli elettroni che vengono rilasciati possono essere catturati come corrente elettrica. Il silicio è uno di questi tipi di materiale.
La scienza del fotovoltaico è stata scoperta per la prima volta nel 1839. Per oltre cento anni, la tecnologia è stata troppo costosa per avere un uso diffuso. Negli anni ‘1960, l’energia solare potenziale è stata utilizzata per creare energia sui veicoli spaziali. La tecnologia moderna è ora avanzata a un punto in cui l’energia solare potenziale può essere sfruttata in modo efficiente, portando a molte applicazioni personali e commerciali.