Energi Matahari

Energi matahari adalah salah satu jenis energi yang melimpah di alam. Matahari adalah suatu bola dari awan gas dengan suhu yang sangat panas. Diameter bola matahari adalah 1,39 x 10⁹ km,sedangkan jauh rata-rata dengan bumi adalah 1,5 x 10¹¹ km. Matahari berputar pada sumbunya dengan kecepatan sekali putar dalam empat minggu. Karena matahari terdiri dari kumpulan awan gas dan tidak solid maka bagian ekuatorialnya berputar sekali dalam 27 hari sedangkan kutub-kutubnya berputar sekali dalam 30 hari.  Suhu efektif pada permukaan besarnya 5760 K. sedang pada inti temperaturnya dapat mencapai lebih kurang 8 x 10⁶ sampai dengan 40 x 10⁶ K.

Suatu teori yang akhir-akhir ini dapat diterima para ahli mengatakan bahwa radiasi gelombang elektromagnetik merupakan kombinasi dari gelombang elektrik arus bolak-balik berkecepatan tinggi dengan gelombang medan magnet yang menumbuhkan partikel-partikel energi dalam bentuk foton. Gelombang energi yang memancar melalui ruangan angkasa memberikan pancaran radiasi dengan panjang gelombang yang berbeda-beda.

Radiasi gelombang elektromagnetik dikelompokkan pada panjang gelombang yang memberikan rangsangan energi yang lebih besar dimana semakin pendek panjang gelombang nya semakin besar energinya. Radiasi yang dipancarkan melalui permukaan matahari mempunyai variasi panjang gelombang dari yang paling panjang (gelombang radiao) sampai yang paling pendek (gelombang sinar X dan sinar gamma).   Jarak rata-rata antara bumi dengan matahari R_BM  = 1,49 x10¹¹ , sedangkan besar rapat radiasi adalah:

2 kalori cm²/menit  =  2 langleys/menit    2 x 10⁴ kalori/m² menit = 1/3 x 10³ kalori/m² dt 

Matahari  memancarkan energi dalam bentuk radiasi ektromagnetik. Radiasi tersebut hanya sekitar 50% yang dapat diserap oleh bumi. Menurut pengukuran yang dilakukan oleh badan luar angkasa Amerika Serikat NASA (National Aeronautics  and Space Administration) melalui misi ruang angkasanya pada tahun 1971,diperoleh data tentang besaran konstanta matahari yang harganya sama dengan 1353 Watt/m². Dari besaran tersebut 7,85% atau 105,8 Watt/m²  dipancarkan melalui sinar ultraviolet, 47,33% atau 640.4 Watt/m² dipancarkan oleh sinar yang dapat dilihat oleh manusia (visible light) dan 44,85% atau 606,8 Watt/m² dipancarkan oleh sinar infra merah. Pada dasarnya energi radiasi yang dipancarkan oleh sinar matahari mempunyai besaran yang tetap (konstan),tetapi karena peredaran bumi mengelilingi matahari dalam bentuk elips maka besaran konstanta matahari bervariasi antara 1308 Watt/m² dan 1398 Watt/m².

Dengan berpedoman pada luas penampang bumi yang menghadap matahari dan yang berputar sepanjang tahun, maka energi yang dapat diserap oleh bumi besarnya adalah 751 x 10 kW- jam.