Jasne jak Słońce. Historia fotowoltaiki

Fotowoltaika umożliwia pozyskanie energii elektrycznej ze słońca. Nic więc dziwnego, że wzbudza entuzjazm również wśród Polaków. Zainteresowanie przekłada się na dużą liczbę montaży – w 2020 roku wydaliśmy 6 mld zł na nowe instalacje. Tym samym moc zainstalowana fotowoltaiki w Polsce na początku września wynosiła ok. 2,53 GW. Jak i kiedy to wszystko się zaczęło? Kto wynalazł fotowoltaikę?

Energia dostępna od zawsze

Już starożytni dostrzegali potencjał promieni słonecznych. Najwcześniejsze opisy zastosowań energii słonecznej pochodzą z VII wieku p.n.e. Promienie Słońca służyły do rozniecania ognisk, natomiast odbijane od luster umożliwiały rozpalenie świętych pochodni podczas ceremonii religijnych. 

Fotowoltaika od Columbus Energy

Becquerel i efekt fotowoltaiczny

W 1839 roku francuski fizyk Alexandre Edmond Becquerel eksperymentował z ogniwem wykonanym z metalowych elektrod. Po umieszczeniu go w roztworze przewodzącym naukowiec zaobserwował, że wytwarzało ono więcej energii elektrycznej, gdy było wystawione na działanie światła. Zjawisko to, polegające na powstaniu siły elektromotorycznej w ciele stałym pod wpływem promieniowania świetlnego, określamy mianem efektu fotowoltaicznego

Alexandre Edmond Becquerel opisał efekt fotowoltaiczny w 1839 roku. Fot. Wikimedia

W 1873 roku Willoughby Smith odkrył, że selen może działać jako fotoprzewodnik.

Zaledwie trzy lata później, w 1876 roku, William Grylls Adams i Richard Evans Day zastosowali do selenu zasadę fotowoltaiki odkrytą przez Becquerela. Zauważyli, że selen w rzeczywistości może generować energię elektryczną pod wpływem światła.

Prawie 50 lat po odkryciu efektu fotowoltaicznego, w 1883 roku, amerykański wynalazca Charles Fritz stworzył pierwsze działające ogniwo słoneczne z selenu. Właśnie ono było głównym prekursorem stosowanej obecnie technologii. 

Trzy grosze Einsteina

W 1905 roku Albert Einstein opublikował artykuł na temat efektu fotoelektrycznego, w którym wyjaśnił, w jaki sposób światło przenosi energię. Dzięki temu zwrócił uwagę szerszej widowni na potencjał drzemiący w energii słonecznej.

Kolejnym przełomowym krokiem było stworzenie ogniwa fotowoltaicznego z krzemu przez pracownię Bell Labs w 1954 roku. Jego twórcy dostrzegli zalety krzemu, m.in. szeroką dostępność. 

Okładka francuskiego czasopisma “Le Petit Inventeur” z 1927 roku. Wydanie było poświęcone fotowoltaice.

Wraz z rozwojem “ery kosmicznej” (Space age), panele słoneczne były używane do zasilania różnych części statków kosmicznych w późnych latach pięćdziesiątych i sześćdziesiątych XX wieku. 

W 1964 roku NASA wystrzeliła satelitę Nimbus, który działał w całości na swoim 470-watowym zestawie paneli fotowoltaicznych. Niedługo po tym wydarzeniu idea wykorzystania energii słonecznej została sprowadzona na… Ziemię – do domów, budynków i przedsiębiorstw. 

Panele fotowoltaiczne na dachu Białego Domu

W latach 70. niedobór ropy naftowej uświadomił Stanom Zjednoczonym ich uzależnienie od zagranicznych źródeł energii. Właśnie wtedy prezydent Jimmy Carter postanowił zainstalować panele fotowoltaiczne na dachu Białego Domu. Był to krok, dzięki któremu odnawialne źródła energii stały się bardziej “widoczne” dla całego społeczeństwa.

Panele fotowoltaiczne na dachu Białego Domu. Fot. solartribune.com

Liczba osób zainteresowanych energią słoneczną wzrastała z każdym rokiem. Było to spowodowane aktywnością ruchów ekologicznych oraz wprowadzanymi innowacjami, dzięki którym fotowoltaika stawała się coraz bardziej wydajniejsza i tańsza. 

Wiek XXI

Fotowoltaika dotarła również do Polski. Na koniec 2012 roku całkowita moc podłączonych do sieci elektrowni fotowoltaicznych wynosiła ok. 1,29 MW. We wrześniu 2014 roku wzrosła do 6,6 MW. Z kolei 6 lat później wartości te osiągnęły aż 2,53 GW

Polska jest obecnie na 5. miejscu w Unii Europejskiej pod względem przyrostu nowych mocy fotowoltaicznych. Wyprzedzają nas tylko Niemcy, Hiszpania, Holandia i Francja. Analizy Instytutu Energii Odnawialnej wskazują, że ilość instalacji fotowoltaicznych będzie nieustannie rosnąć wraz z rozwojem coraz to bardziej innowacyjnych technologii.