תא סולארי המבוסס על אנרגיה פוטו-וולטאית הוא התקן סולארי שמפיק אנרגיה חשמלית ישירה על ידי קליטת הקרינה האלקטרומגנטית של השמש, כלומר האור שלה. כיום עושים שימוש בלוחות סולאריים לייצור חשמל באופן פרטי ואף באופן מסחרי.

מיקום של לוחות סולריים על גג הבית מאפשר לייצר חשמל מאור השמש ואף למכור אותו לחברת החשמל. בעלי מבנים גדולים או שטחים להקמת חוות סולאריות משקיעים כיום כסף רב ומרכיבים מערכות סולריות על הגגות או בשטחים הפנויים ומוכרים את החשמל לחברת החשמל.


כך משמשים התאים הסולאריים לייצור חשמל באופן פרטי על גג הבית (עברית):

http://youtu.be/SHjmKPLJJ4U


דרך פעולת הפאנלים הסולאריים (מתורגם):

https://youtu.be/xKxrkht7CpY


פרסומת לפאנלים סולאריים לגג הבית (עברית):

http://youtu.be/mAvjT1QKJTI


ובעלי מבנים גדולים המנצלים את האפשרות להתקין גגות סולאריים ולהרוויח כסף מהגג שלהם (עברית):

http://youtu.be/oYjYTx6Qilg

טיסות החלל מתבצעות באמצעות חלליות שמונעות בדלק נוזלי רב. חללית חייבת לשאת דלק רב למסע ארוך בחלל. לא רבים יודעים שהחללית הראשונה שהביאה אסטרונאוטים אל הירח כמעט ונכשלה בגלל מחסור בדלק. האסטרונאוטים שנחתו בנחתת על הירח התקשו למצוא מקום טוב לנחיתה, והדלק הלך ואזל במיכלים. כשנחתה לבסוף הנחתת "איגל" על קרקע הירח, נותר במנועה דלק ל-20 שניות טיסה בלבד.

מקרה זה מדגים עד כמה רגישות משימות כאלה בחלל. שימוש באנרגיה גרעינית להפעלת מערכות החללית היה אולי אפשרי, אבל מסוכן מחשש לקרינה.

שימוש באנרגיה מקולטי שמש הוא כנראה העתיד של הנעה לחלליות העתיד. החללית Juno שטסה לכוכב הלכת צדק, מרחק של 800 מיליון קילומטרים, כבר טסה עם הנעה סולארית כזו. טיסות מאוישות יצטרכו התאמות, הן בהספק החשמלי שלהן והן במערכת כפולה, לצורך גיבוי של תקלה במערכת הראשית.


הנה התכנון של טיסות רחוקות בחלליות מאוישות:

http://youtu.be/js1r4stQbXs


חלליות העתיד כפי שרואה אותם סטיבן הוקינג, שינועו בזמן, אל העתיד:

http://youtu.be/YzMrNFd4oOk


המערכות הסולאריות של החללית ג'ונו:

http://youtu.be/YthXivgXTaM


וסרט תיעודי על חלליות בעתיד וטכנולוגיות לתנועה בחלל שיבשילו בעתיד:

https://youtu.be/ecSt6hsliGQ?long=yes

דודי השמש, ביחד עם הקולטים, מהווים מערכת לחימום מים באמצעות אנרגיית השמש. זהו מתקן סולארי פשוט יחסית לחימום מים, לרוב לשימוש ביתי, אם כי עושים בו לא פעם גם שימוש בתעשייה. הדוד הוא המתקן הנפוץ ביותר כיום הפועל על אנרגיה סולארית בלבד.

אמנם דוד השמש נולד כבר במאה ה-18, אבל דודי השמש המודרניים הם ככל הנראה פיתוח של החוקר הישראלי ד"ר צבי תבור. תבור, מחלוצי השימוש באנרגיה סולרית בישראל ואחד מהחוקרים החדשניים בעולם בתחום זה.

תבור פיתח כבר בשנות ה-50 את דוד השמש. בעזרת קולטי שמש הצליח דוד השמש שלו לחמם את צינורות המים המתפתלים בתוך קולטי השמש ומשם עברו המים לדוד עצמו. מהדוד נמשכים המים אל ברזי המים הדירתיים, כך שכל אימת שפותחים את הברז של המים החמים יוצאים משם... ובכן, מים חמים.


הנה ההמצאה הישראלית של דודי השמש (עברית):

https://youtu.be/Rd6P8lVgU4Y


קולטי השמש ודרך פעולתם:

http://youtu.be/7S5O-R2A0hw


כך פועלים הלוחות הסולאריים שעליהם דוד השמש מתבסס (מתורגם):

https://youtu.be/xKxrkht7CpY

ממש כמו לפני 100 שנה, שוב יוצאים טייסים אמיצים לעשות צעד גדול לעולם התעופה.

המטוס הסולארי ''סולאר אימפולס 2'' המריא למשימת הקפת העולם, כשהוא מונע ללא דלק. זהו מטוס שכל האנרגיה שלו מבוססת על אור השמש.

המטוס הסולארי הזה נושא לא פחות מ-17 אלף תאים סולאריים, שיספקו כוח, הן לארבעת המדחפים וגם להטענת 4 מצברים גדולים, שמיועדים לאפשר למנועים להמשיך לפעול בלילות.

עם מוטת כנפיים עצומה של 72 מטרים, גוף קל שעשוי מסיבי פחמן קלים ומנועים חלשים יחסית, התקווה היא שמזג האוויר יאפשר למטוס להשלים את המשימה ולהוכיח את האפשרויות שמציעה השמש לעולם התעופה.

המטוס השוויצרי המריא מאבו דאבי ויצא להקפה סביב העולם, טיסה במרחק של 35 אלף קילומטר. מפתחי המטוס הראשיים, השווייצרים אנדרה בורשברג וברטרנד פיקאר, יטיסו את המטוס לסירוגין.

השניים מקווים להוכיח שאנרגיית השמש תאפשר למטוסי העתיד לחסוך דלק ולשמור על הסביבה. הם אמורים לצלוח את האוקיינוס האטלנטי ואת האוקיינוס השקט, משימה שלבדה תיקח לפחות 5 יממות.


הנה סיפורו של המטוס הסולארי "הסולאר אימפולס 2" (עברית):

https://youtu.be/4_nrf_CvneI


המשך עלילותיו בהגיעו לסן פרנסיסקו:

https://youtu.be/IvE9l0CL21I


הסיפור שלו כולו:

https://youtu.be/i_QUPJZMAb4


יוצא למשימתו הגדולה:

https://youtu.be/Oeh0L_FKyMo


וכתבה בתכנית הטלוויזיה "60 דקות" על המטוס הסולארי הראשון שמקיף את העולם:

https://youtu.be/T43LTodCxHE?long=yes

כבר בשנת 1920 הגה מהנדס הרקטות הסובייטי פרידריך זנדר את הרעיון הנועז והחדשני שחלליות בעתיד יוכלו לטוס באמצעות הנעה חללית שמבוססת על לחץ קרינה. הרעיון היה ונשאר פשוט - מפרש שמש שיוצמד לחללית יאפשר לה לאגור קרינה מאור השמש וליצור את האנרגיה הנחוצה למסעות ארוכים בחלל.

מפרש השמש הוא משטח גדול, ממש כמו מפרש, שנהדף כשפוגעת בו קרינה של כוכב וההדף הזה הוא המטיס אותו ואת החללית שאליה הוא מוצמד. ממש כמו מפרש רוח, תוכל החללית לשייט בין כוכבים, בעזרת מפרשי השמש שלה.

במשך כמעט מאה שנים, נשאר מפרש השמש רעיון תיאורטי, אך בשנים האחרונות הטכנולוגיה הגיעה ליכולות של ממש בייצור של מפרשי שמש שמספקים מספיק אנרגיה למעוף בחלל.

הניסויים שנעשו במסלול ארץ נמוך, נחלו הצלחות מסוימות. על אף שהחללית קוסמוס 1 ששוגרה ב-2005 אבדה בחלל, בלי קשר למפרש השמש שלה, שוגרו שוב מפרשי חלל והביאו חלליות עד לכוכב נוגה.


הנה מפרשי השמש של החלליות שהוצעו כבר בשנות ה-70:

https://youtu.be/-cEXKu_Onlk


ההגיון במפרשים הללו:

https://youtu.be/8LmePYdraoU


תכניות מוקדמות של המפרשים אל מול השמש:

https://youtu.be/FPlZ0MNHerw


והחללית "הליוס" שמתוכננת לטוס עם מפרש שמש אל מחוץ למערכת השמש:

http://youtu.be/4F97NdwvmUM

דרך סולארית (Solar road) היא רעיון "פורץ דרך", לדרך, שלכל אורכה תהיה מורכבת מפאנלים סולאריים, לוחות הקולטים את אור השמש וממירים אותו לחשמל. על הלוחות הסולאריים הללו ניתן לצעוד ולנסוע עם מכוניות ומשאיות, הם אינם נשברים בקלות, שכן הם מצופים בזכוכית מחוסמת שחוזקה הוא גדול בהרבה מאספלט של כבישים, מבטיחים לשרוד מיליארדי שנים ויש להם יתרונות שונים נוספים.

למשל העובדה שהם יכולים לכלול נורות לד, שיאירו את הדרך לכל אורכה, או החימום שמותקן בהם, בכדי למנוע הצטברות של שלג וקרח על הכביש בחורף. יש בהם יכולות תקשורת, בינם לבין עצמם, בינם לבין מרכזי בקרה ועם מכוניות שנוסעות עליהם.


הנה טכנולוגיית הדרך הסולארית:

https://youtu.be/YQba3ENhlKA


הטכנולוגיה:

https://youtu.be/qlTA3rnpgzU


בצרפת היו הראשונים לסלול דרך סולארית:

https://youtu.be/I7H2qPZZwa4


החברה הזו כבר פיתחה את הקולטים הסולאריים כך שיציגו תמרורים וצבעים על הדרך:

https://youtu.be/-n7R6I5Q5uY


ויש גם שיטה מעניינת ליצירת חשמל מהנסיעה בכביש:

https://youtu.be/MraQUltjkQ8