Точкой отсчёта развития гелиоэнергетики принято считать середину 20 века. Однако вопрос «кто и когда изобрёл солнечные батареи» не имеет однозначного ответа. К созданию элементов, способных преобразовывать излучение в электрический ток, приложили руку многие великие учёные прошлого. А современному многообразию солнечных панелей мы обязаны командам физиков и инженеров всего мира.

Александр Беккерель, изучавший влияние света на электролиты, в 1839 обнаружил, что под воздействием излучения в растворе возникает электрическое напряжение. Французский физик в третьем поколении не был тем, кто придумал солнечные панели, но именно этот эффект, впоследствии названный фотовольтаическим, положил начало будущей гелиоиндустрии.

Только спустя 44 года британский инженер Уиллоби Смит смог пройти путь от жидкого электролита до твёрдого селена. Кусочек этого материала стал первой фотоэлектрической ячейкой, которая при поглощении излучения становилась электропроводящей. На протяжении следующих трёх лет эксперименты над селеном проводили физики Уилл Адамс и Рич Дэй. В 1876 они окончательно поняли, что солнечная энергия может собираться, преобразовываться и сохранятся. Правда, пока это была только теория.

По-настоящему первым из тех, кто открыл для мира солнечные батареи, стал нью-йоркский изобретатель Чарльз Фритц. Его «настольная» электростанция работала от крохотной позолоченной селеновой пластики, и обладала КПД 1,5%.

Далее над удивительным свойством фотонов передавать свою энергию электронам работали многие известные физики. Генриху Герцу даже удалось обнаружить, что максимальной генерации можно добиться не от видимого, а от ультрафиолетового излучения. Но только великий Альберт Эйнштейн сумел объяснить саму природу фотоэлектрического эффекта.

Более полувека после работ Эйнштейна учёным и изобретателям не удавалось повысить эффективность экспериментальных гелиоустановок. Только в 1953 коллективу лаборатории Белла удалось найти другой, более дешёвый, практичный и широко распространенный материал — кремний, и первая же система на его основе показала КПД 6%.

В 1994 году Американская Национальная лаборатория возобновляемой энергии стала той, кто впервые придумал солнечные батареи на редкоземельных элементах вместо кремния. Сейчас они известны как CIGS, или комбинация фосфидов и арсенидов германия, индия и галлия. КПД первых же образцов составил 30%. Современные экспериментальные ячейки приближаются к показателю 45%.

#изменениеклимата #decenta #smartpavlodar #RES #Kazakhstan #health #солнечнаяэнергия

Май 23, 2022