Зараз сонячна енергія сприймається як належне, а її генерація є частиною світової економіки. Проте цьому передувала довга історія. Пропонуємо повернутись на кілька століть назад, знайти витоки концепції використання енергії нашої зірки та дослідити історію розвитку кремнієвих сонячних технологій.

Коли сонячну енергію використали вперше?

Теоретично люди здогадались зробити це ще у 7 ст. до н.е. Є певні історичні гіпотези, що люди використовували «ефект лінзи» для розпалювання вогню. У 3 ст. до н.е. давні греки та римляни за допомогою дзеркал запалювали факели під час релігійних церемоній. Китайці робили те ж саме, але перші історичні свідчення про це з'явилися у 20 році н.е.

Ще один приклад раннього використання природної енергії — концепція «сонячних кімнат» у будинках. До речі, вона актуальна й зараз. Мова йде про великі вікна, через які світло направляють в одну концентровану область. Завдяки цьому можна економити на обігріві кімнат навіть у холодні місяці.

Ну і як не згадати про концепцію експлуатації енергії сонця, знайому чи не кожному українцю? Це природне нагрівання води для літнього (так званого «дачного») душу, особливо популярне у південних та східних регіонах країни.

Коли винайшли сонячні панелі?

Технологію використання сонячних панелей розвивала велика група вчених: кожен зробив свій вагомий внесок. І досі точаться дискусії про те, кого саме можна вважати «батьком» солярних батарей. Деякі люди припускають, що це француз Едмонд Бекерель: він визначив, що світло збільшує виробництво електроенергії, якщо два металеві електроди помістити в провідний розчин. Він назвав це явище «фотоелектричний ефект», і винахід вплинув на пізніші наукові досягнення.

У 1873 році Віллоубі Сміт виявив, що селен має фотопровідний потенціал. Через три роки Вільям Гріллс Адамс та Річард Еванс Дей визначили, що неметал селен генерує електрику під дією променів сонця. Ще через сім років Чарльз Фріттс фактично виготовив перші сонячні панелі з пластин селену. Ось чому багато людей вважають саме його винахідником нової технології.

Проте сучасні сонячні панелі виготовляють не з селену, а з кремнію. Саме тому інколи батьком сонячних батарей називають не Фріттса, а Деріла Чапіна, Келвіна Фуллера і Джеральда Пірсона. Вони першими створили кремнієві фотоелектричні елементи у Bell Labs у 1954 році. Варто сказати, що саме завдяки цьому винаходу вдалося вперше живити електричний пристрій протягом кількох годин на день. Перша в історії кремнієва сонячна батарея могла перетворювати сонячне світло з 4-відсотковою ефективністю. Це, для порівняння, менш як 25% від того, на що здатні сучасні панелі. Наприклад, JinKo Solar 565 W Монокристалічна сонячна панель Mono-Facial N-Type має ККД на рівні 21,7%.

Історія сонячної енергетики: основні події

Ми розібрались з тим, хто залишив слід в історії розвитку технології, а зараз розглянемо найяскравіші приклади використання панелей.

Вивчення Космосу

Цікаво, що майже першими практичними прикладами експлуатації сонячних панелей можна вважати об’єкти космічних програм. У 1958 році супутник Vanguard I використовував крихітну одноваттну панель для живлення своїх радіостанцій. Пізніше того ж року Vanguard II, Explorer III та Sputnik-3 були запущені з фотоелектричною технологією на борту. У 1964 році відбувся запуск першого космічного корабля Nimbus, здатного повністю працювати на сонячній батареї потужністю 470 Вт. У 1966 році запустили першу у світі орбітальну астрономічну обсерваторію, що живиться від одно-кіловатної установки.

Перша «сонячна резиденція»

У 1973 році представники Університету Делавера побудували першу сонячну будівлю, яку назвали «Solar One». Об’єкт працював на гібридному джерелі сонячної теплової та фотоелектричної енергії. Це також був перший випадок створення інтегрованої фотоелектричної системи (BIPV). Об’єкт не використовував сонячні батареї, а натомість мав панелі, інтегровані в дах (подібно до дизайну даху Tesla Solar Roof).

Сонячна енергія стала дешевшою

Кількох десятиліть вистачило на те, щоб вартість генерації сонячної електроенергії знизилась у рази. Зокрема, вартість одноваттної панелі у 1956 році наближалася до $300, а вже через 20 років ледве перевищувала $100. Сучасна сонячна панель може коштувати приблизно $0,5 за Ватт, адже приблизно з 1980 року вартість елементів щорічно знижувалась на 10% та більше. Це призвело до буму використання технології у бізнесі та у приватних домогосподарствах.