Danas, Fotonaponska solarna energija To više nije nešto isključivo za velike projekte i postaje sve češća tehnologija. Koristi se u kućnim i komercijalnim aplikacijama, a njegova evolucija je brza i konstantna tokom godina. Ovaj članak nastoji istražiti kako je napredovao od svog nastanka do globalno održivog energetskog rješenja.
Iskoristivši solarna energija To nije nešto novo, ali razvoj tehnologije koju danas poznajemo kao fotonaponski solarni paneli ima fascinantnu istoriju, punu važnih prekretnica tokom vremena.
Počeci fotonaponske solarne energije: fotonaponski efekat
Istorija fotonaponske solarne energije počinje 1839. godine, kada je francuski fizičar Alexandre-Edmond Becquerel On je otkrio fotonaponski efekat dok je eksperimentisao sa elektrolitičkom ćelijom. Becquerel je primijetio da kada su određeni materijali izloženi svjetlosti, nastaje električna struja.
Ovo otkriće označilo je početak novog načina iskorištavanja prednosti solarna energija, ali bi za praktični razvoj ove tehnologije trebalo još mnogo godina. U narednim decenijama, različiti eksperimenti su pomogli da se unapredi razumevanje ovog fenomena, ali je bilo potrebno više razvoja.
Prvi pokušaji: solarna ćelija sa selenom
Sljedeća velika prekretnica u povijesti fotonaponske solarne energije dogodila se u 1883, kada je američki pronalazač Charles Fritts razvio prvu solarnu ćeliju koja koristi selen kao poluvodič i sa tankim slojem zlata. Međutim, zbog svoje niske efikasnosti (samo 1%) i visoke cijene, ove ćelije nisu bile održive za proizvodnju električne energije velikih razmjera, ograničene na upotrebu kao što su svjetlosni senzori u kamerama.
Uprkos ovim ograničenjima, Frittsov izum je postavio temelje za budući razvoj, a njegov rad su pratili i drugi naučnici zainteresirani za poboljšanje efikasnosti solarnih ćelija.
Silicijumska revolucija i prva moderna solarna ćelija
En 1946, naučnik Russell Ohl patentirao prvu silicijumsku solarnu ćeliju, materijal koji će postati standard u fotonaponskoj industriji. Međutim, bilo je to godine 1954 kada je Bell Laboratories Razvili su prvu zaista efikasnu solarnu ćeliju, takođe zasnovanu na silicijumu. Ove ćelije su uspjele da pretvore 6% sunčeve svjetlosti u električnu energiju, što je predstavljalo značajnu razliku u odnosu na prethodne modele.
Što je najvažnije, ovo poboljšanje efikasnosti omogućilo je da se solarne ćelije koriste u praktičnim aplikacijama, počevši od svemirska industrija. Prvi sateliti na solarni pogon poslani su u svemir 50-ih, sa američkim satelitom Vanguard I kao pionir u ovoj oblasti.
Porast solarne energije u svemirskoj industriji
Tokom 1960-ih, solarne ćelije su našle svoje mjesto u svemirska trka, gdje cijena nije bila ograničavajući faktor. Svemirskim letjelicama i satelitima bio je potreban pouzdan i dugotrajan izvor energije, a solarni paneli bili su savršena opcija. I Sjedinjene Države i Sovjetski Savez koristili su solarnu energiju u svojim svemirskim programima.
Prvi solarni satelit je bio Vanguard 1, lansiran 1958. Iako je bio mali satelit, implementacija solarne tehnologije bila je uspješna i od tada je postala standard za satelite.
Komercijalna upotreba fotonaponske solarne energije
Uprkos uspjehu u svemiru, cijena solarnih ćelija ostala je značajna prepreka njihovom komercijalnom usvajanju na Zemlji. Godine 1956. cijena po vatu solarne ćelije bila je otprilike 300 dolara, što je činilo njeno korištenje u konvencionalnim električnim mrežama neizvodljivom.
Bilo je to tokom naftna kriza 1970-ih godina kada su alternativne tehnologije, uključujući solarnu energiju, počele da se interesuju na poslovnom i državnom nivou. Cijene nafte su skočile, povećavajući ulaganja u solarnu tehnologiju. Malo po malo, istraživanja i razvoj u ovoj oblasti počeli su da smanjuju troškove i povećavaju efikasnost solarnih panela.
Pojava tržišta vlastite potrošnje
Sunčeva energija nije korištena samo u velikim projektima ili u svemirskoj industriji. U 1970, na tržište je pušten prvi kućni uređaj sa malim solarnim panelom, a neki modeli su počeli da se ugrađuju u kuće i farme za proizvodnju električne energije. Razvoj efikasnijih i jeftinijih panela učinio ih je dostupnim za domaća sopstvena potrošnja.
Industrija fotonaponska energija Nastavio je da napreduje, a počevši od 80-ih, cijene solarnih panela su još više pale zahvaljujući povećanju proizvodnje i poboljšanoj tehnologiji. Ova smanjenja troškova učinila su solarne instalacije sve dostupnijim široj javnosti.
Energetska kriza i njen uticaj na solarnu energiju
Jedan od najvažnijih događaja koji je promovisao solarnu energiju na globalnom nivou bila je energetska kriza 70-ih fosilna goriva i zabrinutost oko energetske sigurnosti motivisala je vlade i institucije da se okrenu obnovljivim izvorima energije. U tom kontekstu, solarni fotonapon je počeo da dobija više pažnje i podrške kroz vladine podsticaje i subvencije.
Između 80-ih i 90-ih, uvođenje solarnih sistema vezanih na mrežu omogućilo je velike instalacije. Ovo je označilo početak nove ere za fotonapon, šireći njegovu primjenu na sektore kao što su poljoprivreda, industrija i transport.
Zašto je solarna energija postala popularna?
Od tada solarna energija fotonaponski nastavlja da doživljava eksponencijalni rast zahvaljujući svojim važnim prednostima:
- To je a čist i održiv izvor energije, koji ne stvara emisije CO2.
- El cijena solarnih panela značajno se smanjio, čineći ih dostupnim većem broju potrošača.
- Propisi i zakoni koji promoviraju samopotrošnja I to kompenzacija viška promovirali njegovu popularizaciju.
Zahvaljujući ovim faktorima, danas je uobičajeno pronaći solarne instalacije u privatnim kućama, malim industrijama i sistemima vlastite potrošnje koji proizvode električnu energiju, a da ne ovise isključivo o mreži.
Tokom svoje istorije, fotonaponska solarna energija je od naučnog kurioziteta postala fundamentalni deo globalnog energetskog sistema. Ovo je omogućeno kombinacijom tehnološkog napretka, smanjenja troškova i promjene u globalnom načinu razmišljanja prema korištenju čistijih i održivijih izvora energije.