Słońce od zawsze, dla wszystkich cywilizacji było symbolem energii i życia. Ludzkość od najdawniejszych czasów wykorzystywała siły natury dla swoich potrzeb. Najwcześniejsze opisy zastosowań energii płynącej ze Słońca datuje się na VII wiek p.n.e., kiedy to starożytni wykorzystywali je do rozniecania ognisk, rozpalania świętych pochodni czy komunikowania się na dużych odległościach. W późniejszych czasach świadomość o ogromnym potencjale Słońca zdawała się powoli zmniejszać. Dzisiaj korzystanie z odnawialnych źródeł energii i posiadanie własnej minielektrowni kojarzy nam się raczej z futurystycznymi wizjami niż obecną rzeczywistością. Zapewne wielu z nas kojarzy obrazy miast przyszłości wyposażonych w kolektory słoneczne i zaawansowane rozwiązania technologiczne. Jednak mało osób wie, że historia fotowoltaiki sięga XIX wieku i bez wątpienia nie jest to nowoczesny wynalazek, który swoje odkrycie zawdzięcza… czystemu przypadkowi.

Historia fotowoltaiki

Aby dokładnie prześledzić rozwój fotowoltaiki, należy cofnąć się do źródeł samego zjawiska, a konkretnie do roku 1839. Historia fotowoltaiki zaczęła się, gdy 19-letni francuski fizyk Alexandre Edmond Becquerel podczas eksperymentów z elektrodami odkrył, że przewodnictwo elektryczne rośnie wraz z podświetleniem. Idąc dalej, doszedł do wniosku, że niektóre materiały wytwarzają niewielkie ilości prądu elektrycznego po wystawieniu ich na działanie światła. Eksperyment ten był niczym innym, jak odkryciem efektu fotowoltaicznego – podstawy fotowoltaiki! Był także bodźcem do dalszych badań i początkiem ogromnego zainteresowania naukowców tematem energii pochodzącej ze słońca.

Rewolucyjne początki

Niecałe cztery dekady później dwóch brytyjskich fizyków – William Grylls Adams oraz jego uczeń Richard Evans Day – odkryło, że możliwe jest wytworzenie impulsu elektrycznego poprzez wystawienie na działanie światła materiałów wykonanych z selenu. Ich praca stała się nie tylko krokiem milowym i zapowiedzią rozwoju mechaniki kwantowej, ale także zbudowała solidne fundamenty pod dalszy rozwój fotowoltaiki. I choć selenowe ogniwa nie były w stanie przekształcić wystarczającej ilości światła w energię niezbędną do zasilania urządzeń elektrycznych, to pokazały, że stały materiał jest w stanie przetworzyć światło w prąd elektryczny bez żadnego ruchu czy ciepła. 

Kolejnym przełomem w historii fotowoltaiki była opublikowana w 1904 roku praca najwybitniejszego naukowca XX wieku, czyli Alberta Einsteina. Einstein opublikował artykuł na temat efektu fotowoltaicznego, w którym opisywał sposób przenoszenia energii przez światło. Opisanie natury światła i odkrycie pakietów energii zwanych kwantami, zapewniło naukowcowi wielką sławę, a ostatecznie – Nagrodę Noble w dziedzinie fizyki. Dzięki temu szersza widownia dowiedziała się o ogromnym potencjale drzemiącym w energii słonecznej. 

Monopol Ameryki

Wybuch II Wojny Światowej na jakiś czas przyhamował wielkie odkrycia, jednak nie na długo. W latach pięćdziesiątych amerykańscy uczeni z Bell Laboratories stworzyli pierwsze w historii ogniwa krzemowe, które generowały prąd elektryczny. Był to pierwszy przypadek, kiedy technologia fotowoltaiczna wytworzyła wystarczająco dużo energii, aby zasilić urządzenie elektryczne przez kilka godzin. Wydarzenie to odpowiada za przekonanie, że ojcami fotowoltaiki są właśnie Amerykanie. Wynalazek Geralda Pearsona, Daryla Chapina i Calvina Fullera szeroko komentowali ludzie w ówczesnej prasie na całym świecie. Nazywano go początkiem nowej ery, która upłynie pod znakiem nieograniczonej energii słonecznej w służbie rozwoju cywilizacyjnego. Jednak ostatecznie tak się nie stało. Technologia wynaleziona przez Amerykanów była potwornie droga i zwykłych obywateli nie było na nią po prostu stać. Wykorzystywała ją z kolei na większą skalę amerykańska armia oraz NASA. Panele słoneczne wykorzystywane były głównie podczas misji kosmicznych do zasilania satelitów.

Ogromny rozwój programów kosmicznych w latach 60. i 70. sprawił, że zaawansowana technologia, dostępna pierwotnie dla rządu, stawała się coraz bardziej powszechna, a kolejne firmy powoli ja doskonaliły. Dzięki temu spadły jej koszta i coraz więcej zwykłych obywateli mogło sobie pozwolić na własne minielektrownie. Na początku lat 70. dr. Elliot Berman zaprezentował światu projekt ogniwa słonecznego. Wykonany był on z zastosowaniem tańszych materiałów, które zredukowały koszty ze stu do dwudziestu dolarów za wat. Otworzyło to furtkę do wykorzystywania fotowoltaiki w miejscach bez możliwości podłączenia do linii energetycznych (np. statki, platformy wiertnicze itp.). Fotowoltaika stała się technologią przyszłości, która determinowała rozwój przemysłu i ułatwiała codzienność.

Międzynarodowa kariera fotowoltaiki

Kryzys energetyczny dodatkowo napędził karierę ogniw fotowoltaicznych. Dzięki licznym programom badawczym były one coraz bardziej wydajne, a ich ceny systematycznie spadały. W roku 1981 świat obiegła wiadomość o udanym przelocie nad kanałem La Manche samolotu, który napędzono systemem fotowoltaicznym. Samolot nosił nazwę „Solar Challenger”, a jego twórcą był inżynier lotniczy Paul MacCready. Z biegiem czasu pojawiali się kolejni projektanci i kolejne pojazdy czy budynki (a nawet całe wioski!) zasilane siłą paneli fotowoltaicznych. Moda na odnawialne źródła energii zaczęła podbijać cały świat.

Jeszcze w latach osiemdziesiątych jedynymi krajami, które produkowały energię ze słońca były Stany Zjednoczone i Wielka Brytania. Stopniowo technologia podbiła Europę, Azję, a następnie Afrykę. Dzisiaj prym wiodą Chiny, aż 90% paneli fotowoltaicznych powstaje właśnie tam. Chociaż kraj od jakiegoś czasu zostawia w tyle inne pod względem produkcji, wyścig fotowoltaiczny trwa. Sytuacja na rynku fotowoltaicznym jest niezwykle dynamiczna. Póki co, Polska nie jest mocnym graczem w tym wyścigu, jednak przełomowy rok 2019 i liczne programy dofinansowania do OZE powodują, że panele fotowoltaiczne coraz częściej goszczą na dachach polskich przedsiębiorstw i gospodarstw domowych. Wyścig nadal trwa.

Historia fotowoltaiki to historia rozwoju ludzkości, dążenia do ciągłego udoskonalania naszych technologii. Do korzystania z nieograniczonych zasobów, które mamy na wyciągnięcie ręki i w które warto inwestować. Jeżeli interesuje Cię własna minielektrownia, która w bezemisyjny sposób dostarczy prąd również do Twojego domu, skontaktuj się z naszymi ekspertami. Z pewnością opracujemy projekt, który pozwoli Ci na obniżenie rachunków i dołączenie do grona milionów osób, które potrafią w wydajny sposób wykorzystywać najnowsze technologie.