Słysząc termin „fotowoltaika” kojarzy nam się najczęściej coś współczesnego, nowoczesnego, przyszłościowego. Tymczasem początki odkrywcze zjawisk fotowoltaicznych sięgają pierwszej  połowy XIX wieku, a więc blisko 200 lat wstecz. Co prawda początkowo mało miały one wspólnego z dzisiejszym efektywnym ich wykorzystaniem. W tym wypadku, jak i w większości innych odkryć, wynalazek stał się dziełem przypadku.

W 1839r. zjawisko fotoelektryczne odkrył francuski fizyk Antoine César Becquerel wraz ze swoim synem Alexandre-Edmond Becquerel’em. W trakcie przeprowadzanych eksperymentów odkryli, iż niektóre materiały wytwarzają prąd elektryczny pod wpływem światła. Ziściło to początek zwiększania zainteresowania energią słoneczną wśród licznych badaczy. Kolejny przełom stanowiło odkrycie efektu fotowoltaicznego przez brytyjskiego fizyka Williama Gryllsa Adamsa w roku 1876r. Wraz ze swoim uczniem wykazał, że prąd elektryczny może być wytwarzany za pomocą ogniwa stałego – selenu podczas ekspozycji na światło bez potrzeby ruchu. Ich prekursorski fenomen stanowił zapowiedź przyjętej dużo później przez badaczy, fizyki kwantowej. Następne lata to czas znanego nam wszystkim Alberta Einsteina, który w roku 1904 wydał swój dokument opisujący działanie światła i efekt fotowoltaiczny. Doceniony został Nagrodą Nobla za to odkrycie. Wyjaśnił w dziele, że światło to strumień cząstek – fotonów i każdy z nich niesie określoną porcję energii. Foton oddziałuje na elektron umieszczony na płytce metalowej, przekazując mu całą energię. W momencie, kiedy energia fotonu jest większa niż energia wiązania elektronu, elektron zostaje wyrwany i zachodzi zjawisko fotowoltaiczne.

Przedstawiając historię rozwoju fotowoltaiki należy wspomnieć również polskie nazwisko naszego rodaka – Jana Czochralskiego, który w roku 1918 znalazł sposób produkcji krzemu monokrystalicznego, dzięki czemu w 1941r. stworzono pierwsze ogniwo krzemowe.

Następne dzieje to już okres powojenny, w którym trzej amerykańscy uczeni Gerald L. Pearson, Daryl Muscott Chapin oraz Calvin Souther Fuller stworzyli pierwsze panele krzemowe zdolne do generowania prądu elektrycznego. Szybko okazało się, że  nie był to  wielki początek nazywanej wówczas „nowej ery”, gdyż ogniwa te miały sprawność na poziomie zaledwie 6 %. Niemożliwe było ich ówczesne masowe używanie do codziennego użytku. Koszty wytwarzania energii były bardzo wysokie, a ich efektywność bardzo niska.

Armia amerykańska w roku 1958 miała wykorzystać panele do zasilania satelitów, jednak wycofali się z pomysłu argumentując to niesprawdzoną technologią i w konsekwencji zdecydowali się na baterie chemiczne. Doktor Hans Ziegler trwale przeciwstawiał się teorii armii, co w konsekwencji przełożyło się na podwójny system zasilania satelitów: bateriami i krzemowymi ogniwami. Okazało się, iż niemieckiego pochodzenia amerykański uczony miał rację, bo baterie wyczerpały się po tygodniu, natomiast ogniwa pracowały jeszcze wiele lat.

Jedno wydarzenie przyciągało kolejne, i tak w latach 60-tych NASA zaczęła wykorzystywać ogniwa słoneczne w kosmosie. Kiedy wizja korzystania z paneli na Ziemi była mało optymistyczna ze względu na wysokie koszty, w kosmosie cena nie grała roli. Nadal jednak ogniwa nie były praktyczne ze względu na rozmiar, trwałość i efektywność.

Lata 70 XX w. przyniosły znaczne obniżki (o ponad 80%) kosztów związanych z produkcją paneli, a  ich wydajność była coraz lepsza. W rezultacie ogniwa zaczęły stopniowo zasilać latarnie morskie, czy przejazdy kolejowe. Ciągła obniżka kosztów w kolejnym dziesięcioleciu przyczyniła się do wykorzystania paneli w gospodarstwach domowych zasilając kalkulatory, radia czy latarki.  W latach 80-tych XX w. w Stanach zjednoczonych powstała pierwsza elektrownia słoneczna. Dla porównania w Polsce ta inwestycja pojawiła się dopiero w roku 2011.

Intensywny przełom w historii fotowoltaiki nastąpił w latach 90-tych. Prócz pierwszych instalacji podpiętych do sieci a także autonomicznych, pojawiły się dofinansowania na ten cel w Niemczech i Japonii. Nowe tysiąclecie zapoczątkowało masową produkcję paneli fotowoltaicznych.

Współczesne panele posiadają sprawność przekształcania promieniowania słonecznego na energię elektryczną na poziomie około 20%. Ostatnie lata i miesiące pokazują jakie możliwości dają nowoczesne panele fotowoltaiczne. Stanowią one spore wsparcie energetyczne dla wielkich przedsiębiorstw, ale i prywatnych domów. Rok 2020 jest rekordowym pod względem tempa rozwoju sektora, mimo szalejącego na całym świecie wirusa, który nie zahamował istotnie rynku fotowoltaiki, mimo dołka gospodarczego większości branż. Dynamiczny rozwój tej dziedziny i wzrost liczby mikroinstalacji, w połączeniu z nieograniczonym zasobem promieni słonecznych, niemalże gwarantuje, iż w przyszłości będzie to jedyne tak powszechne źródło energii pobierane z natury.  Jeśli zastanawiają się Państwo nad własną przydomową elektrownią, zapraszamy do zapoznania się z naszą ofertą i zachęcamy do kontaktu.

Menu