Mimo rosnącej popularności fotowoltaika wciąż jest dość nowym rozwiązaniem w Polsce. Koncepcja produkcji prądu z promieni słonecznych, a nawet samo wykorzystanie paneli słonecznych w wytwarzaniu energii elektrycznej jest jednak o wiele starsze. W dzisiejszym artykule spojrzymy więc w przeszłość i przyjrzymy się temu, jak przebiegała historia fotowoltaiki.
Spis treści
Energia prosto ze słońca, czyli jak to się wszystko zaczęło
Jeśli zaś chcemy zacząć od samego początku, musimy cofnąć się do czasów dość odległych, bo aż do XIX w. Może być to sporym zaskoczeniem dla wielu osób, ale to właśnie wtedy po raz pierwszy opisany został tzw. efekt fotowoltaiczny. Został on odkryty już w roku 1839 przez francuskiego fizyka Alexandre’a Edmonda Becquerela. Jego odkrycie prezentowało istnienie materiałów, które wytwarzają energię elektryczną w efekcie wystawienia ich na bezpośrednie działanie promieni słonecznych.
Kolejne ważne odkrycie miało miejsce w roku 1876 – dokonali go William Grylls Adams oraz Richard Evans Day, uczeń Adamsa. Ich badania udowodniły, że elementy ruchome i wykorzystanie ciepła nie są niezbędne do wytworzenia energii elektrycznej – do produkcji energii wystarczyło im wystawienie stałego materiału (wykorzystywali w tym celu selen) na działanie słońca.
Nazwisko Alberta Einsteina znane jest na całym świecie – wcale nie musimy być w stanie zrozumieć istoty ani znaczenia jego odkryć, by zdawać sobie sprawę z tego, jak wielki wpływ miały na rozwój nauki. Niewiele osób łączy jednak jego nazwisko z fotowoltaiką, mimo że to właśnie opisanie efektu fotowoltaicznego i badania nad naturą światła przyniosły mu nagrodę Nobla. Praca, w której opisał swoje odkrycia – między innymi te dotyczące obecności w świetle pakietów energii, opublikowana została w roku 1905.
Przejście od teorii do praktyki – kiedy powstały moduły fotowoltaiczne?
Od odkryć teoretycznych do wykorzystania ich w praktyce zawsze istnieje dość długa i kręta droga – w przypadku wykorzystania promieni słonecznych do produkcji energii bez wątpienia wydłużyła się ona ze względu na sytuację geopolityczną na świecie, jaka miała miejsce w pierwszej połowie XX w. Do powstania pierwszego modułu fotowoltaicznego musieliśmy poczekać więc aż do roku 1954, kiedy to zespół naukowców (w jego skład wchodzili Gerald Pearson, Daryl Chapin i Calvin Fuller) stworzył pierwsze krzemowe ogniwa fotowoltaiczne, które wyprodukowane zostały przez Bell Laboratories.
Niestety wysokie koszty produkcji w połączeniu z niską wydajnością ówczesnych modułów sprawiły, że nadzieje na rozpowszechnienie tego rozwiązania stały się zdecydowanie przedwczesne. Potencjał energii słonecznej szybko zauważyły jednak amerykańskie Siły Powietrzne. W 1958 roku zapadła decyzja o wykorzystaniu ogniw fotowoltaicznych do zaopatrywania w energię elektryczną satelitów umieszczanych na orbicie okołoziemskiej. Takie specjalistyczne wykorzystanie fotowoltaiki jeszcze bardziej wzrosło na znaczeniu w latach 60. wraz z rozwojem programów kosmicznych.
Obniżenie kosztów przyszło dopiero w kolejnej dekadzie, dzięki projektowi dr Elliota Bermana – projekt jego modułów zakładał wykorzystanie tańszych materiałów. Koszty nowych rozwiązań spadły do zaledwie 20% ceny wcześniejszych modułów, co upowszechniło ich zastosowanie, coraz częściej zaczęto montować je na przykład na platformach wiertniczych. Wraz z niższymi cenami lata 70. przyniosły też większe zainteresowanie energią słoneczną.
Współczesna fotowoltaika – niezawodność i jakość
Rosnące zainteresowanie i zapotrzebowanie na moduły zachęciło producentów do ciągłego szukania lepszych i wydajniejszych rozwiązań, aż w końcu w latach 2005-2009 doprowadziło to do istotnych zmian na rynku. Ceny znacznie spadły, dzięki obniżeniu kosztów produkcji, a same moduły stały się znacznie wydajniejsze.
Jak możemy więc zobaczyć, fotowoltaika ma długą i bogatą historię – jej rozwój nie jest jednak jeszcze zakończony. Cały czas szukane są możliwości na optymalizację dostępnych rozwiązań. Już dziś możesz jednak zamontować instalację fotowoltaiczną w swoim domu, by cieszyć się niższymi kosztami i pozytywnym wpływem na środowisko, jakie gwarantują promienie słoneczne!
