Solarenergie kommt von der Sonne, aber die Energie, die die Sonne abgibt, stammt aus massiver Kernfusion. Genauer gesagt ist es die Verschmelzung von zwei Wasserstoffatomen zu einem einzigen Heliumatom.
Die Verschmelzung zweier Atome zu einem einzigen größeren Atom erzeugt Energie, da bei der Umwandlung von zwei Atomen in eins eine kleine Menge an Masse verloren geht. Nach Einsteins Formel entspricht die bei dieser Reaktion erzeugte Energie dem Masseverlust mal der Lichtgeschwindigkeit im Quadrat.
Die Reaktion findet im Kern der Sonne statt, wo der reine Gravitationsdruck das Wasserstoffgas so eng zusammenpresst, dass die Atome gezwungen sind, miteinander zu kollidieren und zu verschmelzen. Die durch die Reaktionen erzeugte Energie erzeugt 1.300 Watt pro Quadratmeter. Ein Teil dieser Energie wird von der Atmosphäre abgelenkt, aber jeder Quadratmeter auf der Erde erhält 4,2 Kilowatt pro Tag.
Solarkollektoren funktionieren, weil sie ein Material enthalten, das bei Sonnenlicht einen Funken erzeugt. Die ersten Solarzellen verwendeten Selen, aber moderne basieren auf Silizium, dem Verunreinigungen hinzugefügt wurden, um die Leitfähigkeit zu verbessern. Eine durchschnittliche Solarzelle hat eine obere Schicht aus Silizium, die positiv geladen ist, weil sie Bor enthält, und eine untere Schicht, die negativ geladen ist, weil sie Phosphor enthält. Der Ladungsfluss zwischen den Schichten erzeugt Strom, der in einem Akku für den allgemeinen Gebrauch gespeichert werden kann.
Ein Wechselrichter kann verwendet werden, um den Gleichstrom in der Batterie in Wechselstrom umzuwandeln, da Wechselstrom üblicherweise für elektrische Leitungen in Innenräumen verwendet wird.
