Ko Je Izumeo Solarne Panele?
Istorija solarnih panela započinje 1839. godine sa francuskim naučnikom po imenu Edmond Bekerel. On je otkrio fotovoltaički efekat, koji je kamen temeljac solarnih panela.
Kasnije, čovek po imenu Čarls Frits je preduzeo prve korake ka stvaranju solarnih ćelija tokom 1880-ih godina. Koristio je selenijum, ali to nisu bile solarni paneli kakve ih danas znamo.
Solarni paneli koje sada koristimo postali su mogući zahvaljujući trojici američkih izumitelja: Deril Šapin, Kalvin Fuler i Džerald Pirson. Oni su zajedno radili u Bell Labs-u i 1954. godine su stvorili prvu silicijumsku solarnu ćeliju koja je zaista mogla da se koristi za napajanje stvari.
Otkriće Fotovoltaičnog Efekta
Da biste razumeli poreklo solarnih panela, morate krenuti od fotovoltaičkog efekta. To je način na koji solarni paneli pretvaraju sunčevu svetlost u električnu energiju. Edmond Bekerel, mladi francuski fizičar, otkrio je ovaj efekat 1839. godine dok je radio u laboratoriji svog oca. Otkrio je da neki materijali mogu proizvesti malu količinu električne energije kada ih pogodi svetlost.
Kada je detaljnije proučio taj efekat, saznaje da se on javlja kada svetlost stvara napon ili električnu struju u materijalu. To funkcioniše na sledeći način: svetlost se sastoji od sitnih čestica koje se nazivaju fotoni. Kada ovi fotoni pogode materijal poput silicijuma, koji se koristi u solarnim panelima, oni daju energiju elektronima. Ovi uzbuđeni elektroni počinju da se kreću, stvarajući električnu struju.
Važno je shvatiti da fotovoltaički efekat nije samo zanimljiva naučna činjenica, već je i dobro testirano načelo. To je osnova za izradu solarnih ćelija. 1954. godine, Bell Labs je koristio ovo načelo kako bi napravio prvu praktičnu silicijumsku solarnu ćeliju. Dakle, Bekerelov rad je zaista pokrenuo solarnu tehnologiju koju danas viđamo svuda.
Rani Eksperimenti Sa Fotovoltaičkim Materijalima
Nakon što je Bekerel otkrio kako svetlost stvara elektricitet, drugi naučnici su isprobavali mnoge materijale kako bi poboljšali ovaj proces, poznat kao fotovoltaični efekat. Želeli su da saznaju koji materijali najbolje mogu pretvoriti sunčevu svetlost u električnu energiju. Selen je rano privukao njihovu pažnju jer kada svetlost sija na njega, bolje provodi elektricitet.
Godine 1873. Vilobi Smit je saznao za sposobnost selena da provodi elektricitet kada je izložen svetlosti. Zatim, 1883. Čarls Frits je napravio prvu solarnu ćeliju koristeći selen tako što je na vrh stavio tanki sloj zlata kako bi uspostavio veze. Frtitsov izum je bio veliki korak, ali nije bio dovoljno efikasan (manje od 1%) da bi se koristio svuda.
Bili su potrebni bolji materijali za dalji napredak, a tu je u 20. veku ušao silicijum. Rasel Ol, koji je radio za Bell Laboratories u Sjedinjenim Američkim Državama, dobio je patent za solarnu ćeliju od silicijuma 1941. godine. Silicijum je bio bolji za proizvodnju električne energije i bio je obilan, što ga je činilo savršenim za solarnu tehnologiju.
Zatim, 1954. godine, tim u Bell Labs-u koji je uključivao Džerald Pirson, Deril Šapin i Kalvin Fuler napravio je veliki korak napred. Izgradili su solarnu ćeliju od silicijuma sa efikasnošću od 6%, što je zaista pomoglo u razvitku budućnosti za solarne panele koje danas imamo. Njihov težak rad i otkrića pomogli su da se pokrene solarna energija koju dobijamo danas.
Moderne Inovacije Solarnih Panela
Solarni paneli su daleko odmakli zbog mnogo pametnih ideja tokom vremena. Danas bolje funkcionišu i manje koštaju za proizvodnju, što ih stavlja u ravnopravan položaj sa uobičajenim izvorima energije kao što su ugalj ili gas.
Nova stvar u solarnoj tehnologiji je PERC tehnologija. Ona čini solarne ćelije efikasnijima u svom poslu koristeći poseban sloj koji sakuplja sunčevu svetlost koja je ranije bila nepotrebno rasipana. Takođe, sada postoje solarni paneli koji mogu uhvatiti svetlost sa obe strane, gornje i donje. Koriste reflektovanu svetlost sa zemlje ili objekata u blizini kako bi proizveli još više električne energije.
Još jedan uzbudljiv razvoj je u materijalima koji se koriste za proizvodnju solarnih panela. Perovskitne solarne ćelije su jeftine za proizvodnju i veoma dobre u pretvaranju sunčeve svetlosti u električnu energiju. Silicijum je i dalje najčešći materijal, ali perovskit bi mogao da ga peuzme ako uspemo da ga učinimo dugotrajnijim i pouzdanim.
