修理太阳能电池板系统的两个人的旧照片到屋顶

太阳能电池板的历史

Aniket

写道合格的太阳能工程师Aniket上次更新:

太阳能电池板的历史可以用贝克勒尔发现的光伏效应来描述,或者用查宾、富勒和皮尔森在贝尔实验室发明的第一块太阳能电池来描述。但事情远不止于此。自从地球上出现生命以来,太阳一直是所有能量的终极来源。所有的生物和化石都将它们对能量的无意识利用归结于持续而可靠的阳光照射。

然而,当人类开始利用这种能量转换成其他形式并以更多功能的方式使用它时,非凡的部分就开始了。我们已经开始期待一个几乎完全由太阳能提供能源的世界。因此,理解它变得很有趣顺便太阳能电池板的工作,甚至回头看时它的历史。

谁发明了太阳能电池板?

太阳能技术一直在稳步发展,甚至在今天仍在继续发展。因此,现代太阳能电池板的发明不能归功于一个个人/实体。

这一切都开始于1839年以19岁的物理学家命名为爱德蒙·贝克勒尔。虽然使用氯化银铂电极的涂层的工作,他发现在电压的上升在暴露于光。这种效应被命名为光伏作用.在这一点上,没有人会预测,它将成为预测最大的发电方法的基础上,在未来200年。

近二十年后,另一个法国发明人名叫奥古斯丁·莫特对煤炭最终耗尽的煤炭最终意识到。虽然他的发明是太阳能蒸汽机而不是太阳能电池板,但它是太阳能器件史上的重要篇章。它甚至通过Institut de France造成了“Lauréatdel'octitut”的标题。

通过了两十年来,并于1883年,由Charles Fritts制定的第一个适当的光伏电池,由硒制成,效率仅为1%。

几年后,被认为是电气工程奠基人的俄罗斯科学家亚历山大·斯托列托夫开始研究赫兹发现的外部光电效应。在扩大研究的同时,他还根据同样的原理制造了太阳能电池,甚至发现了敏感性降低(疲劳)太阳能电池的时间。

同年,爱德华韦斯顿提交的专利使用放大透镜来聚集太阳光电流产生热电堆。在6年内,梅尔文Severy,作者,音乐家,工程师和发明家,也提出相关的热电堆专利。

20世纪初th世纪锯爱因斯坦发表有关光电效应(1905AD)的论文。它甚至还为他赢得了诺贝尔奖一样,16以后的岁月里,而引起的太阳能电池板信息的一些广受关注。

二十世纪中期标志着太阳能电池板中的一个非常重要的发展时代。在美国工程师罗素Ohl中,突破性的P-N交界处发现了突破性的发现。今天几乎每个复杂的电子设备都使用P-N结。他还发明了使用P-N交界处运行的第一个现代电池。今天的光伏电池与OHL的细胞类似。

美国工程师罗素·欧尔的老照片

(来源-罗素·欧尔太阳能发电犹他州

Chapin的达里尔,杰拉德皮尔逊,和贝尔实验室的卡尔文富勒,公开展示所述第一光伏电池。它供电的玩具摩天轮和一个无线电发射器。

达里尔蔡平,杰拉尔德·皮尔森和贝尔实验室的卡尔文富勒的旧照片

(贝尔实验室团队,来源-绿色科技媒体

当被太阳能电池板发明的?

如前所述,在太阳能电池板的发明中记住单个人或单一的时间点是不公平的。

为了清晰地勾勒出太阳能电池板发展的时间表,我们可以将其分为三个主要部分。在这里,我们将看看在19th20.th和正在进行21世纪。

19世纪

19.th世纪锯科学家绊在太阳的光/热量的能力产生其他类型的能源。到本世纪结束时,物理学家建立了驾驭太阳的能量发电,尽管效率低,设备简单。

然而,这为在未来几个世纪以来的更高级技术铺平了道路。如前所述,一些示例是奥古斯丁Mouchot的1860年代的太阳能发动机。

奥古斯汀·穆肖太阳能引擎的老照片

(奥古斯丁·穆肖的太阳能引擎,来源-Academie De都兰

BECEREREL第一个太阳系设置图

(贝克勒尔的设置,来源-Xenlife.

与多个小区在1884年第一适当太阳系由Fritts标记太阳能“系统”或“植物”的开始。

一些基本设备确实能发电,但与现代电池不同的是,它们利用的是热能而不是光能。然而,在理解太阳能设备方面,这些都是重要的进展,比如韦斯顿和西弗里(分别于1888年和1894年)的热电堆。

E. Weston和M. Severy的太阳能装置专利图 E. Weston和M. Severy的太阳能装置专利图

(E. Weston和M.Severy的设备的专利图,来源 -史密森尼杂志

20世纪

爱因斯坦的论文和罗伯特·米利根关于光电效应的实验证明为各种发明提供了基础。随着1954年贝尔实验室的演示,西部电力开始销售太阳能光伏技术的商业许可证。

1957年至1960年间,霍夫曼电子公司的唱片效率达到了8%至10%。1963年,夏普公司建造了第一个太阳能组件。到本世纪末,已经在世界各地建立了几个试点项目。

21世纪

到上个世纪的结束,长足的发展已经在太阳能领域完成。然而,主要的发展在效率和成本方面被目击。与此同时,此前已经下降到不到十分之一,由于自动化和批量制造工艺。

如果当时第一太阳能使用?

通过使用基本反射或折射表面的故意使用太阳能的用途为千年来完成。但是将这种能量转换为更具可用性的设备迎来了一种新的技术可能性的时代。

严格地说,就太阳能光伏板而言,第一次系统地使用太阳能是由查尔斯·弗里茨完成的。1884年,他在纽约安装了世界上第一个太阳能屋顶系统,远远早于太阳能开始成为一个通用词。面板是由硒制成的,效率只有1%,而部件用于制造太阳能电池板今天来,在品种繁多,表现出惊人的效率会轻易超过20%。

Charles Fritts安装的旧太阳系

由Charles Fritts安装的太阳能系统,Source -史密森尼杂志

太阳能电池板的第一空间应用排在1958年,先锋一号卫星被发射时。虽然它只有1瓦的电池使用其无线电发射功率,这是开始。进一步卫星如先锋II,人造卫星3,和资源管理器III也用于太阳能电池板。

被称为先锋I的太阳能电池板的第一次太空应用示意图

(先锋1,源 -广播电视博物馆

1973年,“太阳能”,世界上第一个太阳能住宅是由特拉华大学建造的。1981年,由Paul MacCready建造了名为太阳能挑战者的第一架太阳能发电机。

一个太阳能电池板的上一轮主场图像

(”太阳能一号”,源 -特拉华大学

1982年见证了加利福尼亚州第一个兆瓦的商业电厂,尽管很高安装成本.在此之后,更多的商业太阳能电厂在地图上开始出现在地图上,例如德国佩尔韦,1983年。从那时起,由于太阳能电池板,这条目从未停止攀升,导致累计安装量超过500GW,作为太阳能电池板安装公司的安装经验更高,而不是过去。

随着时间的推移,太阳能电池板的开发

即使我们考虑从贝尔实验室的工作电池到现在的时间轴,太阳能电池板已经取得了很大的进展。从单位容量的大小到太阳能电池板的颜色经历了改变。效率乘以10至15次,并且成本已经下降了十分之一或更多。每年几年,研究人员发现更新的材料更便宜或更高效。在过去几年中,砷化镓,碲化镉,钙钛矿,铜铟镓硒化物等材料已经升起了传统太阳能电池的有趣和有希望的替代品。即使是太阳能电池板的方式,今天也有所改善,具有卓越的生产力的自动机。

在应用程序方面,我们已经开始了便携式太阳能产品,建设综合光伏和太阳能电池板道路。一些人还认为,太空太阳能可以无线传输能量,而不受昼夜周期和温度因素的影响。由于更好的冷却和节省土地面积,同时减少水体蒸发,浮动太阳能发电厂有望获得更高的效率。较小的应用家庭太阳能产品太阳灯已经打破了太阳能成本高昂、规模庞大的形象。

所有下降成本或越来越多的采用的图表都是指数性质。在一行中,太阳能的故事一直令人兴奋,它将成为一个日益增长的行业,具有新的发展来追踪。

参考文献

  1. 太阳能的历史- 美国豁免能源
  2. 太阳能——《科学日报》
  3. 空间应用太阳能电池- CESI
  4. 能源转换研究所- IEC.

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