De fotovoltaïsche technologie, waarbij zonnecellen worden gebruikt om zonlicht om te zetten in elektriciteit, is de laatste jaren steeds belangrijker geworden als hernieuwbare energiebron. Hoewel de basisbeginselen van de fotovoltaïsche technologie al meer dan een eeuw bekend zijn, is het pas in de tweede helft van de twintigste eeuw tot praktische toepassingen gekomen.
De geboorte van de fotovoltaïek
In 1839 ontdekte de Franse natuurkundige Alexandre-Edmond Becquerel tijdens natuurkundige experimenten dat wanneer twee metalen elektroden in een geleidende vloeistof werden verlicht met licht, er een stroom vloeide tussen de elektroden, een verschijnsel dat hij het fotovoltaïsch effect noemde. Ter ere van zijn ontdekking staat het fotovoltaïsch effect ook bekend als het "Becquerel-effect".
In 1883 vond de Amerikaanse uitvinder Charles Fritts de eerste zonnecel uit door een seleniumhalfgeleider te coaten met een zeer dun laagje goud om een halfgeleider-metaalverbinding te vormen. De omzettingsefficiëntie van het apparaat was slechts ongeveer 1%, maar het bewees het potentieel van fotovoltaïsche technologie als middel om elektriciteit op te wekken.
In de volgende decennia bleven onderzoekers experimenteren met verschillende zonnecelmaterialen en -ontwerpen, met wisselend succes.
In 1954 creëerden onderzoekers van Bell Labs, waaronder Daryl Chapin, Calvin Fuller en Gerald Pearson, de eerste monokristallijne silicium zonnecel met een omzettingsefficiëntie van 6%. Deze doorbraak betekende de geboorte van de fotovoltaïsche technologie.
De ontwikkeling van de fotovoltaïsche technologie
De oliecrisis van de jaren zeventig heeft ook de belangstelling voor hernieuwbare energiebronnen, waaronder zonne-energie, gestimuleerd.
Op 17 maart 1958 werd de tweede Amerikaanse kunstsatelliet de ruimte in gelanceerd via een draagraket met chemische en fotovoltaïsche cellen. Deze kleine satelliet legde de basis voor het gebruik van zonnecellen, die sindsdien geleidelijk zijn ontwikkeld voor de verkenning van de ruimte.
Sinds 1983 gebruikt de Amerikaanse kustwacht fotovoltaïsche energie voor zijn bakens en navigatielichten. In die tijd bedroeg het aandeel van de VS op de wereldmarkt voor fotovoltaïsche energie ongeveer 21% en leverde de fotovoltaïsche markt voornamelijk oplossingen voor stand-alonesystemen.
Na 2007 bleef de technologie voor het opwekken van PV-vermogen doorbreken, en tegelijkertijd, naarmate het wereldwijde concept van koolstofarm leven zich verder verspreidde, kwam de wereldwijde zonne-energie in een snelle ontwikkelingsfase en voerden landen een beleid van overheidssubsidies in.
Van 2008 tot 2013 bleef de jaarlijkse groei van nieuwe PV-installaties boven de 50% en bereikte zelfs bijna 80% in 2011.
Tegenwoordig wordt PV-technologie gebruikt in een breed scala van toepassingen, van kleine zonnepanelen voor individuele woningen en bedrijven tot grote zonne-energiecentrales die elektriciteit leveren aan hele gemeenschappen. Wereldwijd wordt jaarlijks al nieuwe PV-capaciteit geïnstalleerd, van 16GW in 2010 tot 260GW in 2022.
Ondanks de vele vorderingen in de PV-technologie zijn er nog veel uitdagingen te overwinnen. Een van de grootste hindernissen is de hoge kostprijs van de productie en installatie van zonnepanelen, een kostprijs die de laatste jaren gestaag daalt. De ontwikkeling van de celtechnologie in de fotovoltaïsche industrie heeft vele stadia doorlopen, en hoe dan ook is het potentieel van de PV-technologie om schone, hernieuwbare energie te leveren onmiskenbaar.
Aangezien onderzoek en ontwikkeling doorgaan, is het waarschijnlijk dat we in de komende jaren efficiëntere en betaalbare zonnecellen zullen zien, die helpen onze afhankelijkheid van fossiele brandstoffen te verminderen en de effecten van klimaatverandering te verzachten.
Maysun Solar, een fabrikant van fotovoltaïsche modules met 15 jaar expertise, kan u voorzien van kwaliteit zonnepanelen, klik op de knop hieronder om contact met ons op te nemen voor een product offerte.