70 років першій кремнієвій сонячній панелі
25 квітня 1954 року сталася видатна подія у сфері зеленої енергетики — американські дослідники представили перший прототип придатного для використання сонячного модуля. Вчені Bell Labs в американському штаті Нью-Джерсі представили публіці першу практичну сонячну батарею. У той час New York Times повідомляла, що “цей винахід може ознаменувати початок нової ери — використання майже безмежної сонячної енергії для людської цивілізації”. ККД фотомодуля на той момент був близько 6%, що вже вважалося значним показником для технологій минулого століття. Наразі ми можемо спостерігати, як світом ширяться сучасні та потужні сонячні панелі з ККД понад 23%, втілюючи голосні заяви минулого у життя.
Як все починалось?
Перед американськими вченими Дерілом Чапіном, Джеральдом Пірсоном і Келвіном Фуллером спочатку стояло лише завдання розробити надійне джерело енергії для віддалених телефонних систем, де звичайні батареї були неефективними. Сонячні елементи, виготовлені з напівпровідникового матеріалу селену вже були розроблені, але їхня ефективність була надто низькою для корисного застосування.Систематична розробка кремнієвого сонячного елемента протягом багатьох місяців призвела до створення робочого прототипу, першої придатної для використання сонячної панелі, яка була презентована громадськості 70 років тому.
Ефективність цього модуля на той час була дивовижною, хоч і в порівнянні з сучасними потужностями виглядає досить скромно. Протягом наступних десятиліть цей показник повільно зростав. Лише за останні два десятиліття, завдяки індустріалізації фотоелектричного виробництва та прискореному технічному прогресу, вона зросла з 6% до майже 25%. Цей рівень ККД близький до фізичної межі, встановленої для кремнієвих сонячних елементів. Глобальне зростання фотоелектричної енергетики по-справжньому набрало обертів лише за останні 10 років.
Від історії до майбутнього
Якщо у 2004 році у світі було встановлено 1 ГВт сонячних потужностей, то до 2010 року цей показник становив 1 ГВт на місяць. П’ять років по тому, за словами керівника відділу стратегії німецької асоціації Bundesverband Neue Energiewirtschaft, Карстена Пфайффера, цей показник сягнув 1 ГВт на тиждень, а останнім часом — близько 1 ГВт на день. Сфера відновлювальної сонячної енергетики розвивається настільки стрімко, що вже у найближче десятиліття прогнозується збільшення потужностей до 1 ТВт.
Навіть сьогодні компанія Bell Labs, яка тоді була частиною AT&T, а зараз працює під брендом Nokia Bell Labs, називає сонячну батарею однією зі своїх найбільших інновацій. Трьох вчених посмертно вшанували за їхній винахід у 2008 році, включивши до Національної зали слави винахідників США.
