V současné době Fotovoltaická solární energie Už to není něco exkluzivního pro velké projekty a stává se stále běžnější technologií. Používá se v domácích i komerčních aplikacích a jeho vývoj byl v průběhu let rychlý a konstantní. Tento článek se snaží prozkoumat, jak pokročila od svých počátků k tomu, aby se stala globálně životaschopným energetickým řešením.
Využívání výhod solární energie Není to nic nového, ale vývoj technologie, kterou dnes známe jako fotovoltaické solární panely, má fascinující historii plnou důležitých milníků v čase.
Počátky fotovoltaické solární energie: Fotovoltaický efekt
Historie fotovoltaické solární energie začíná v roce 1839, kdy francouzský fyzik Alexandre-Edmond Becquerel Fotovoltaický efekt objevil při experimentech s elektrolytickým článkem. Becquerel pozoroval, že když byly určité materiály vystaveny světlu, vznikl elektrický proud.
Tento objev znamenal začátek nového způsobu využití výhod sluneční energie, ale praktický vývoj této technologie by ještě trval mnoho let. V následujících desetiletích pomohly různé experimenty pokročit v pochopení tohoto jevu, ale bylo zapotřebí dalšího vývoje.
První pokusy: Selenový solární článek
K dalšímu významnému milníku v historii fotovoltaické solární energie došlo v r 1883, kdy americký vynálezce Charles Fritts vyvinul první solární článek využívající selen jako polovodič a s tenkou vrstvou zlata. Vzhledem k jejich nízké účinnosti (pouze 1 %) a vysoké ceně však tyto články nebyly životaschopné pro výrobu elektřiny ve velkém měřítku, omezenou na použití, jako jsou světelné senzory ve fotoaparátech.
Navzdory těmto omezením položil Frittsův vynález základ pro budoucí vývoj a jeho práci následovali další vědci, kteří se zajímali o zlepšení účinnosti solárních článků.
Křemíková revoluce a první moderní solární článek
En 1946, vědec Russell Ohl patentoval první křemíkový solární článek, materiál, který se stal standardem ve fotovoltaickém průmyslu. Bylo to však v r 1954 když Bellovy laboratoře Vyvinuli první skutečně účinný solární článek, rovněž na bázi křemíku. Tyto články dokázaly přeměnit 6 % slunečního záření na elektřinu, což znamenalo značný rozdíl oproti předchozím modelům.
Toto zlepšení účinnosti především umožnilo použití solárních článků v praktických aplikacích počínaje vesmírný průmysl. První satelity na solární pohon byly vyslány do vesmíru v 50. letech XNUMX. století s americkým satelitem Předvoj I jako průkopník v tomto oboru.
Vzestup solární energie ve vesmírném průmyslu
Během 1960. let XNUMX. století našly své místo solární články vesmírný závod, kde cena nebyla limitujícím faktorem. Kosmické lodě a satelity potřebovaly spolehlivý a dlouhotrvající zdroj energie a solární panely byly perfektní volbou. Jak Spojené státy, tak Sovětský svaz využívaly solární energii ve svých vesmírných programech.
První sluneční družice byla Vanguard 1, vypuštěná v roce 1958. Přestože se jednalo o malý satelit, implementace solární technologie byla úspěšná a od té doby se stala standardem pro družice.
Komerční využití fotovoltaické solární energie
Navzdory úspěchu ve vesmíru zůstaly náklady na solární články významnou překážkou jejich komerčního přijetí na Zemi. V roce 1956 byla cena za watt solárního článku přibližně 300 dolarů, takže jeho použití v konvenčních elektrických sítích bylo neproveditelné.
Bylo to během ropná krize v 1970. letech XNUMX. století, kdy alternativní technologie, včetně solární energie, začaly získávat zájem na obchodní a vládní úrovni. Ceny ropy vzrostly, což podpořilo investice do solárních technologií. Postupně začal výzkum a vývoj v této oblasti snižovat náklady a zvyšovat účinnost solárních panelů.
Vznik trhu vlastní spotřeby
Solární energie nebyla využívána pouze ve velkých projektech nebo v kosmickém průmyslu. V 1970, bylo na trh uvedeno první domácí zařízení s malým solárním panelem a některé modely se začaly instalovat do domů a na farmy na výrobu elektřiny. Vývoj efektivnějších a levnějších panelů je zpřístupnil pro domácí vlastní spotřeba.
Průmysl fotovoltaická energie Pokračoval v postupu a počínaje 80. lety ceny solárních panelů ještě dále klesaly díky zvýšené produkci a vylepšené technologii. Tato snížení nákladů učinila solární zařízení stále dostupnější pro širokou veřejnost.
Energetická krize a její dopad na solární energii
Jednou z nejdůležitějších událostí, které celosvětově podpořily solární energii, byla energetická krize v 70. letech XNUMX. století fosilních paliv a obavy o energetickou bezpečnost motivovaly vlády a instituce, aby se zaměřily na obnovitelné zdroje energie. V této souvislosti se solární fotovoltaice začala dostávat větší pozornosti a podpory prostřednictvím vládních pobídek a dotací.
Mezi 80. a 90. léty umožnilo zavedení solárních systémů vázaných na síť instalace ve velkém měřítku. To znamenalo začátek nové éry pro fotovoltaiku, která rozšířila její použití do odvětví, jako je zemědělství, průmysl a doprava.
Proč se solární energie stala populární?
Od té doby solární energie fotovoltaické nadále zažívá exponenciální růst díky svým důležitým výhodám:
- Je čistý a udržitelný zdroj energie, který neprodukuje emise CO2.
- El cena solárních panelů se výrazně snížily, čímž se staly dostupné pro více spotřebitelů.
- Předpisy a zákony, které podporují vlastní spotřeba a nadbytečná náhrada prosadili jeho popularizaci.
Díky těmto faktorům je dnes běžné najít solární instalace v soukromých domech, malých průmyslových odvětvích a systémech vlastní spotřeby, které vyrábějí elektřinu bez závislosti výhradně na síti.
Během své historie se fotovoltaická solární energie změnila z vědecké kuriozity na základní součást globálního energetického systému. Bylo to možné díky kombinaci technologického pokroku, snižování nákladů a posunu globálního myšlení směrem k využívání čistších a udržitelnějších zdrojů energie.