Obecnie Fotowoltaiczna energia słoneczna Nie jest to już coś wyłącznie dla projektów na dużą skalę i staje się coraz bardziej powszechną technologią. Jest stosowany zarówno w zastosowaniach domowych, jak i komercyjnych, a jego ewolucja była szybka i stała na przestrzeni lat. W tym artykule podjęto próbę zbadania, w jaki sposób technologia ta przeszła od swoich początków do pozycji opłacalnego na całym świecie rozwiązania energetycznego.
Korzystając z energia słoneczna Nie jest to coś nowego, ale rozwój technologii, którą znamy dzisiaj jako fotowoltaiczne panele słoneczne, ma fascynującą historię, pełną ważnych kamieni milowych na przestrzeni czasu.
Początki fotowoltaicznej energii słonecznej: Efekt fotowoltaiczny
Historia fotowoltaicznej energii słonecznej rozpoczyna się w 1839 roku, kiedy francuski fizyk Alexandre-Edmond Becquerel Odkrył efekt fotowoltaiczny podczas eksperymentów z ogniwem elektrolitycznym. Becquerel zaobserwował, że pod wpływem światła pewne materiały wytwarzają prąd elektryczny.
To odkrycie zapoczątkowało nowy sposób wykorzystania energia słoneczna, ale praktyczny rozwój tej technologii zajmie jeszcze wiele lat. W następnych dziesięcioleciach różne eksperymenty pomogły w lepszym zrozumieniu tego zjawiska, ale konieczne były dalsze udoskonalenia.
Pierwsze próby: Selenowe ogniwo słoneczne
Kolejny ważny kamień milowy w historii fotowoltaicznej energii słonecznej miał miejsce w roku 1883, kiedy amerykański wynalazca Charlesa Frittasa opracował pierwsze ogniwo słoneczne wykorzystujące selen jako półprzewodnik i cienką warstwę złota. Jednakże ze względu na ich niską wydajność (tylko 1%) i wysoki koszt ogniwa te nie nadawały się do wytwarzania energii elektrycznej na dużą skalę, ograniczonej do zastosowań takich jak czujniki światła w kamerach.
Pomimo tych ograniczeń wynalazek Frittsa położył podwaliny pod przyszły rozwój, a jego prace kontynuowali inni naukowcy zainteresowani poprawą wydajności ogniw słonecznych.
Rewolucja krzemowa i pierwsze nowoczesne ogniwo słoneczne
En 1946, naukowiec Russella Ohla opatentował pierwsze krzemowe ogniwo słoneczne, materiał, który stał się standardem w branży fotowoltaicznej. To jednak było w roku 1954 kiedy Laboratoria Bella Opracowali pierwsze naprawdę wydajne ogniwo słoneczne, również oparte na krzemie. Ogniwa te zdołały zamienić 6% światła słonecznego na energię elektryczną, co stanowiło znaczną różnicę w porównaniu do poprzednich modeli.
Co najważniejsze, ta poprawa wydajności umożliwiła wykorzystanie ogniw słonecznych w praktycznych zastosowaniach, począwszy od przemysł kosmiczny. Pierwsze satelity zasilane energią słoneczną zostały wysłane w przestrzeń kosmiczną w latach pięćdziesiątych XX wieku wraz z amerykańskim satelitą Straż Przednia I jako pionier w tej dziedzinie.
Wzrost wykorzystania energii słonecznej w przemyśle kosmicznym
W latach sześćdziesiątych XX wieku ogniwa słoneczne znalazły swoje miejsce w... wyścig kosmiczny, gdzie koszt nie był czynnikiem ograniczającym. Statki kosmiczne i satelity potrzebowały niezawodnego i długotrwałego źródła zasilania, a panele słoneczne okazały się idealnym rozwiązaniem. Zarówno Stany Zjednoczone, jak i Związek Radziecki wykorzystywały energię słoneczną w swoich programach kosmicznych.
Pierwszym satelitą słonecznym był Vanguard 1, wystrzelony w 1958 r. Chociaż był to mały satelita, wdrożenie technologii słonecznej zakończyło się sukcesem i od tego czasu stała się ona standardem dla satelitów.
Komercyjne wykorzystanie fotowoltaicznej energii słonecznej
Pomimo sukcesu w kosmosie, koszt ogniw słonecznych pozostał poważną przeszkodą w ich komercyjnym przyjęciu na Ziemi. W 1956 roku cena za wat ogniwa słonecznego wynosiła około 300 dolarów, co uniemożliwiało jego zastosowanie w konwencjonalnych sieciach elektrycznych.
To było w czasie kryzys naftowy XX wieku, kiedy technologie alternatywne, w tym energia słoneczna, zaczęły zyskiwać zainteresowanie na poziomie biznesowym i rządowym. Ceny ropy poszybowały w górę, zwiększając inwestycje w technologię fotowoltaiczną. Stopniowo badania i rozwój w tej dziedzinie zaczęły obniżać koszty i zwiększać wydajność paneli słonecznych.
Powstanie rynku konsumpcji własnej
Energię słoneczną wykorzystywano nie tylko w dużych projektach czy w przemyśle kosmicznym. W 1970na rynek trafiło pierwsze domowe urządzenie z małym panelem fotowoltaicznym, a w domach i gospodarstwach zaczęto instalować niektóre modele w celu wytwarzania prądu. Rozwój wydajniejszych i tańszych paneli umożliwił ich udostępnienie m.in krajowej konsumpcji własnej.
Przemysł energia fotowoltaiczna Nadal się rozwijał, a począwszy od lat 80. ceny paneli słonecznych spadły jeszcze bardziej dzięki zwiększonej produkcji i ulepszonej technologii. Dzięki tym obniżkom kosztów instalacje fotowoltaiczne stały się coraz bardziej dostępne dla ogółu społeczeństwa.
Kryzys energetyczny i jego wpływ na energetykę słoneczną
Jednym z najważniejszych wydarzeń promujących energię słoneczną na świecie był kryzys energetyczny lat 70. XX wieku paliwa kopalne oraz obawy dotyczące bezpieczeństwa energetycznego zmotywowały rządy i instytucje do skierowania uwagi na odnawialne źródła energii. W tym kontekście fotowoltaice zaczęto poświęcać więcej uwagi i wspierać ją w postaci zachęt i dotacji rządowych.
W latach 80. i 90. XX wieku wprowadzenie systemów fotowoltaicznych podłączonych do sieci umożliwiło instalacje na dużą skalę. Zapoczątkowało to nową erę fotowoltaiki, rozszerzając jej zastosowanie na takie sektory, jak rolnictwo, przemysł i transport.
Dlaczego energia słoneczna stała się popularna?
Od tego czasu energia słoneczna fotowoltaika nadal odnotowuje wykładniczy wzrost dzięki swoim ważnym zaletom:
- Czy czyste i zrównoważone źródło energii, który nie generuje emisji CO2.
- El cena paneli słonecznych znacznie się zmniejszyła, dzięki czemu są one dostępne dla większej liczby konsumentów.
- Przepisy i prawa, które promują konsumpcja własna i nadwyżka rekompensaty przyczyniły się do jego popularyzacji.
Dzięki tym czynnikom instalacje fotowoltaiczne często można znaleźć w domach prywatnych, małych zakładach przemysłowych i systemach na potrzeby własne, które wytwarzają energię elektryczną bez uzależnienia wyłącznie od sieci.
Na przestrzeni swojej historii fotowoltaiczna energia słoneczna przestała być ciekawostką naukową i stała się podstawową częścią światowego systemu energetycznego. Było to możliwe dzięki połączeniu postępu technologicznego, redukcji kosztów i zmianie światowego sposobu myślenia w kierunku korzystania z czystszych i bardziej zrównoważonych źródeł energii.