Solenergi är framtidens renaste, säkraste och mest tillförlitliga energikälla, och det bästa sättet att utnyttja den är att använda den fotovoltaiska effekten, som används för att omvandla infallande solljus direkt till elektricitet, och som började med upptäckten av den fotovoltaiska effekten 1839. Användningen av solceller för energiförsörjning har dock tagit över hundra år.
Solcellstekniken, som använder solceller för att omvandla solljus till elektricitet, har blivit allt viktigare som förnybar energikälla under de senaste åren. Även om man har förstått de grundläggande principerna för solcellsteknik i över hundra år, var det inte förrän under andra hälften av 1900-talet som praktiska tillämpningar av tekniken började växa fram.
Fotovoltaikens födelse
År 1839 upptäckte den franske fysikern Alexandre-Edmond Becquerel vid fysikaliska experiment att när två metallelektroder i en ledande vätska belystes med ljus flödade en ström mellan elektroderna, ett fenomen som han gav namnet solcellseffekten. För att hedra hans upptäckt kallas den solcellseffekten också för "Becquerel-effekten".
År 1883 uppfann den amerikanske uppfinnaren Charles Fritts den första solcellen genom att belägga en selenhalvledare med ett mycket tunt lager guld för att bilda en halvledarmetallförbindelse. Anordningens omvandlingseffektivitet var endast cirka 1 %, men den visade på solcellsteknikens potential som ett sätt att generera elektricitet.
Under de följande decennierna fortsatte forskarna att experimentera med olika solcellsmaterial och konstruktioner, med varierande framgång.
År 1954 skapade forskare från Bell Labs, däribland Daryl Chapin, Calvin Fuller och Gerald Pearson, den första monokristallina kiselsolcellen med en omvandlingseffektivitet på 6 %. Detta genombrott markerade solcellsteknologins födelse.
Utvecklingen av solcellstekniken
Oljekrisen på 1970-talet bidrog också till att stimulera intresset för förnybara energikällor, däribland solenergi.
Den 17 mars 1958 sköts USA:s andra konstgjorda satellit upp i rymden via en bärraketer som använde kemiska och solcellsceller. Denna lilla satellit lade grunden för användningen av solceller, som sedan dess successivt har utvecklats för rymdforskning.
År 1976 beslutade den australiensiska regeringen att driva hela telekommunikationsnätet i vildmarken via solcellsstationer.
Sedan 1983 har den amerikanska kustbevakningen använt solceller för att driva sina fyrar och navigationsljus. Vid denna tidpunkt var USA:s andel av den globala solcellsmarknaden cirka 21 %, och solcellsmarknaden tillhandahöll huvudsakligen lösningar för fristående system.
Efter 2007 fortsatte tekniken för solcellsgenerering att slå igenom, och samtidigt, i takt med att det globala konceptet om ett liv med låga koldioxidutsläpp fortsatte att spridas, gick den globala solenergin in i en snabb utvecklingsfas, och länder införde statliga subventioner.
Mellan 2008 och 2013 låg den årliga tillväxttakten för nya solcellsinstallationer på över 50 % och nådde till och med nästan 80 % 2011.
I dag används solcellsteknik i ett stort antal tillämpningar, från små solpaneler för enskilda hem och företag till stora solkraftverk som ger el till hela samhällen. Den globala årliga installerade solcellskapaciteten har ökat från 16 GW 2010 till 260 GW 2022.
Trots de många framstegen inom solcellstekniken finns det fortfarande många utmaningar som måste övervinnas. Ett av de största hindren är den höga kostnaden för att producera och installera solpaneler, en kostnad som stadigt har sjunkit under de senaste åren. Utvecklingen av celltekniken inom solcellsindustrin har gått igenom många steg, och oavsett detta är solcellsteknikens potential att tillhandahålla ren och förnybar energi obestridlig.
I takt med att forskning och utveckling fortsätter är det troligt att vi kommer att få se effektivare och mer prisvärda solceller under de kommande åren, vilket bidrar till att minska vårt beroende av fossila bränslen och mildra effekterna av klimatförändringarna.
Maysun Solar, en tillverkare av solcellsmoduler med 15 års expertis, kan förse dig med kvalitetssolpaneler, klicka på knappen nedan för att kontakta oss för en produktoffert.