Сонячна енергія: історія та сучасність

історія сонячної енергетики

Сонце – це необмежене джерело енергії, доступне людству споконвіку. Сонячні панелі сьогодні можуть здатися звичайним явищем, але це відносно новий спосіб використання енергії найближчої до землі зірки. Але сонячна енергія використовувалася людьми протягом століть, хоча і по-іншому, ніж це відбувається сьогодні.

Першим відомим прикладом її використання можна назвати розпалювання невеликих багать для приготування їжі за допомогою збільшувального скла. Після цього протягом багатьох століть люди використовували силу сонця, щоб запалювати смолоскипи і висвітлювати римські лазні.

Сьогодні сонячне світло використовується для забезпечення електрикою житлових будинків і підприємств, а сфера альтернативної енергетики буде продовжувати рости і розвиватися.

Рання історія сонячної енергетики

Скло використовувалося для розпалювання багать ще в сьомому столітті до нашої ери, вважають вчені. У третьому столітті греки і римляни використовували скло і сонячне світло для запалювання смолоскипів в релігійних цілях. У Китаї також є записи про використання сонячної енергії та скла для запалювання вогню під час релігійних церемоній.

А під час облоги Сіракузи (II століття до н.е.) давньогрецький вчений Архімед фокусував сонячне світло через збільшувальне скло, щоб підпалити римські кораблі.

Архімед спалює кораблі

В Америці предки пуеблоанців в XIII столітті спроектували і побудували величні житла на скелях. Ці палаци були звернені на південь, щоб вловлювати сонячне світло, яке використовувався для обігріву всього комплексу. У 1700-х і 1800-х роках сонячне світло використовувалося для роботи печей.

Перші сонячні панелі

Історія сонячних панелей складна, тому немає простої відповіді на питання, хто саме винайшов ці пристрої. Замість цього, багато вчених і новаторів доповнювали відкриття один одного. У 1839 році французький фізик Едмонд Беккерель відкрив фотоелектричний ефект. Він створив клітинку з металевих електродів і виявив, що вона виробляє більше енергії, якщо піддається впливу сонячного світла.

Завдяки цьому відкриттю в 1873 році Віллоубі Сміт виявив, що селен можна використовувати в якості фотопровідника. Потім в 1883 році Чарльз Фріттс створив перші сонячні елементи з селену, спираючись на відкриття Сміта. Вони були схожі на ті, що використовуються сьогодні, з тією лише різницею, що сучасні виробники замість селену використовують кремній. Нарешті, в 1954 році Деріл Чапін, Келвін Фуллер і Джеральд Пірсон створили перший кремнієвий сонячний елемент в Bell Labs.

історія сонячної енергетики

Розвиток сонячних технологій

Одним з перших пропагандистів використання сонячної енергії був Альберт Ейнштейн. У 1905 році він опублікував статтю про фотоелектричний ефект і про те, як світло переносить енергію. Ця стаття пізніше принесла йому Нобелівську премію. Дослідження і відкриття Ейнштейна допомогли показати світу, наскільки корисними в перспективі можуть бути сонячні технології.

Одним з найважливіших напрямків розвитку індустрії була космічна гонка. У 1956 році Вільям Черрі запропонував використовувати фотоелектричні елементи на супутниках, що обертаються навколо Землі. Через два роки Vanguard I використовував невелику сонячну батарею для живлення свого радіо.

Авангард II, Експлорер III і Супутник-3 використовували кремнієві сонячні панелі. А в 1964 році НАСА запустило «Німбус I» — перший супутник, що працює виключно на енергії сонця. Сонячна енергія продовжувала забезпечувати космічні досягнення протягом декількох десятиліть і продовжує відігравати важливу роль у цій сфері.

Епоха комерціалізації сонячної енергії

1970-ті роки призвели до стрімкого розвитку сонячної енергетики, що дозволило значно знизити собівартість обладнання. Доктор Еліот Берман і Exxon розробили значно дешевший фотоелектричний елемент, який знизив вартість вата від 100 до 20 доларів. Коли ключові компоненти обладнання стали більш доступними, сонячні панелі знайшли застосування в багатьох галузях промисловості.

Навігаційні та сигнальні лампи, що працюють на сонячній енергії, стали встановлювати на морських нафтових вишках, маяках, залізничних переїздах і в житлових будинках. Особливо ці технології актуальні в тих регіонах, де немає стабільного підключення до традиційних електромереж. У 1970-х рр. президент США Джиммі Картер встановив сонячні панелі в Білому домі, а в 1973 році там же були встановлені панелі для нагріву води.

Сонячна енергетика в XXI столітті

Хоча сонячна енергія існує вже давно, найбільш інноваційні розробки з’явилися відносно недавно. Технологічний стрибок в 1970-х роках призвів до збільшення кількості сонячних систем, але 20 доларів за ват і раніше залишалися занадто високою ціною для середньостатистичного обивателя. Останнім часом відбулися важливі технологічні та виробничі зміни, і тепер сонячні елементи стали більш ефективними, хоча вартість чистої енергії становить всього 0,50 долара за ват.

сонячні батареї

Сонячні панелі використовуються частіше, ніж будь-коли раніше. Тільки в Сполучених Штатах встановлено більше двох мільйонів сонячних установок в будинках і на підприємствах, і на частку сонячної енергії припадає 1,6% від загального обсягу виробництва електроенергії.

Майбутнє сонячних технологій

Хоча сонячна енергія отримала величезний розвиток, все ще існує потреба в інноваціях. Сучасні фотоелектричні елементи в середньому мають ККД від 15 до 18%, тому майбутнє сонячної енергетики може бути пов’язано з новими варіантами конструкції, які дозволять підвищити ефективність і доступність обладнання. Ці нові технології потенційно можуть розширити сфери застосування сонячної енергії і знизити залежність від викопного палива.

Напишіть відгук

Ваша пошт@ не публікуватиметься. Обов’язкові поля позначені *