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STORIA DELL’ENERGIA SOLARE: chi ha inventato i pannelli solari?

Sebbene l’energia solare fotovoltaica appaia come una nuova tecnologia, ha molti anni di sviluppo, quindi viaggiamo nel tempo attraverso lo sviluppo di questa tecnologia

Il potere del sole è ciò che rende possibile la vita sulla Terra. Gli sforzi per sfruttare l’energia solare in forma concentrata sono stati a lungo una ricerca umana. La storia dell’energia solare non è recente come alcuni potrebbero pensare, dal momento che la tecnologia esiste dal 19 ° secolo e ha ricevuto un sostegno sostanziale dal governo almeno dagli anni ’70.

Storia dell’energia solare: chi ha inventato i pannelli solari?

Nonostante le ingenti sovvenzioni, l’energia solare rappresenta meno dell’1 percento della produzione di elettricità negli Stati Uniti. UU. [1]  e non dovrebbe più essere sostenuto dal denaro dei contribuenti.

Quando è stata inventata la cella solare , c’è stato un cambiamento nel movimento per la produzione di energia. Questo cambiamento sarebbe ripetuto per centinaia di anni nelle mani di numerosi fisici e ingegneri. La storia dell’energia solare è una storia affascinante di innovazione e progresso.

Chi ha inventato i pannelli solari?

L’energia solare non è una novità. Le persone hanno usato l’energia solare dalla storia del VII secolo a.C. C. Nel suo stato più primitivo, l’energia del sole è stata venerata e utilizzata quasi quanto l’uomo ha camminato sulla terra.

I primi usi dell’energia solare includevano focalizzare l’energia del sole attraverso una lente d’ingrandimento per accendere fuochi di cottura. Nel III secolo a.C. C., Greci e Romani rimbalzarono alla luce del sole in «specchi infuocati» per accendere fiaccole sacre per cerimonie religiose.

Le sale solari sono state inventate nell’antichità per catturare l’energia solare dal suo calore naturale. Queste sale generalmente rivolte a sud hanno catturato e concentrato la luce solare dalle famose case termali romane agli addobbi dei nativi americani, e sono ancora oggi popolari in molte case moderne.

Una leggenda della storia solare greca è che lo scienziato di Archimede ha dato fuoco per assediare le navi di legno dell’Impero romano. La storia narra che riflettesse l’energia luminosa del sole negli scudi di bronzo, concentrò i raggi e attaccò il nemico prima che atterrasse.

Pensalo come una specie di antico raggio laser solare. Se ciò è realmente accaduto al tempo di Archimede o no, non è verificato. Ma questo esperimento sull’energia solare è stato testato dall’esercito greco negli anni ’70. Hanno dato fuoco a una nave di prova in legno a 50 metri di distanza usando nient’altro che il leggendario scudo di bronzo e l’energia della luce solare. 1

Ha inventato la tecnologia delle celle a energia solare

Nel 1839, il fisico francese Edmond Becquerel scoprì l’effetto fotovoltaico mentre sperimentava una cella fatta di elettrodi metallici in una soluzione conduttiva. 2 Ha notato che la cella produceva più elettricità quando veniva esposta alla luce.

Più tardi, nel 1873, Willoughby Smith scoprì che il selenio poteva funzionare come un fotoconduttore.

Solo tre anni dopo, nel 1876 William Grylls Adams e Richard Evans Day applicarono al selenio il principio fotovoltaico scoperto da Becquerel. Hanno registrato che, in effetti, potrebbe generare elettricità quando esposto alla luce.

Quasi 50 anni dopo la scoperta dell’effetto fotovoltaico, nel 1883, l’inventore americano Charles Fritz creò la prima cella solare al selenio funzionante. 3 Sebbene utilizziamo silicio nelle celle per i moderni pannelli solari, questa cella solare è stata un importante precursore della tecnologia utilizzata oggi.

In un certo senso, molti fisici hanno avuto un ruolo nell’invenzione delle celle solari. A Becquerel viene riconosciuto il potenziale di scoprire l’effetto fotovoltaico e Fritz crea l’antenato di tutte le celle solari.

Consapevolezza e produzione della tecnologia solare.

Albert Einstein ha avuto un ruolo da svolgere nell’attirare l’attenzione del mondo sull’energia solare e sul suo potenziale. Nel 1905, Einstein pubblicò un articolo sull’effetto fotoelettrico e su come la luce trasporta energia. 4 Ciò ha generato maggiore attenzione e accettazione dell’energia solare su una scala più ampia.

Il grande balzo verso le celle solari come quelle utilizzate oggi nei pannelli proviene dal lavoro di Bell Labs nel 1954. Tre scienziati lì, Daryl Chapin, Calvin Fuller e Gerald Pearson, hanno creato una cella solare più pratica usando il silicio.

I vantaggi del silicio sono una maggiore efficienza e la sua ampia disponibilità come risorsa naturale. 5 5

Con lo sviluppo dell’era spaziale, i pannelli solari furono utilizzati per alimentare diverse parti di veicoli spaziali alla fine degli anni ’50 e ’60. Il primo fu il satellite Vanguard I nel 1958, seguito da Vanguard II, Explorer III e Sputnik- 3.

Nel 1964, la NASA lanciò il satellite Nimbus, che gestiva complessivamente pannelli solari fotovoltaici da 470 watt. 6 Non ci vorrà molto prima che il potenziale di energia solare si sposti dallo spazio esterno alle case e alle attività sul pianeta terra.

Pannelli solari come alternativa energetica praticabile.

Negli anni ’70, la carenza di petrolio aumentò la consapevolezza della dipendenza americana dalle risorse energetiche straniere. Era un periodo di forte inflazione quando gli americani erano sotto pressione economica e la carenza di elementi essenziali ha reso evidente la necessità di una maggiore innovazione.

Fu durante questo periodo che il presidente Jimmy Carter installò pannelli solari sul tetto della Casa Bianca. Questa era un’affermazione per rendere più tangibile per le persone l’energia pulita attraverso l’energia solare e per diffondere consapevolezza.

Anche con più persone interessate all’energia solare negli ultimi decenni, i costi e l’efficienza stanno lentamente migliorando. Poiché i pannelli solari sono costruiti per essere più efficienti e meno costosi, l’energia solare è diventata un modo realistico per le persone comuni di generare energia per le loro case e attività.

Forse i progressi più importanti per l’energia solare, sia in termini di efficienza che di prezzo, sono stati negli ultimi anni.

Efficienza e prezzo del pannello solare nel corso degli anni.

I miglioramenti nelle celle solari basati sulla scoperta iniziale di Becquerel dell’effetto fotovoltaico hanno portato ai primi pannelli solari con un’efficienza di circa l’1% e circa $ 300 per watt. Costa circa $ 2 – $ 3 per watt per generare elettricità dal carbone in quel momento. 7 7

Le celle solari al silicio di Bell Labs nel 1954 hanno funzionato con un’efficienza di circa il 4 percento e quindi hanno raggiunto un’efficienza dell’11 percento. Questo è stato un aumento significativo che ha permesso di alimentare un dispositivo elettrico per diverse ore per la prima volta nella storia.

Quindi, nel 1959, Hoffman Electronics ha raggiunto un’efficienza del 10 percento. Poco dopo, hanno battuto il loro record con un’efficienza del 14 percento nel 1960.

Questi miglioramenti dell’efficienza hanno aiutato a guidare i pannelli solari verso il programma spaziale. L’uso di pannelli solari nel programma spaziale durante gli anni ’60 ha aumentato la produzione e, lentamente, il prezzo è sceso a circa $ 100 per watt.

Exxon ha finanziato la ricerca del Dr. Elliot Berman negli anni ’70, che ha prodotto una cella solare meno costosa e ha ridotto il costo del pannello solare a circa $ 20 per watt. 8

Attualmente, i pannelli solari hanno un’efficienza media del 15-18% e possono costare fino a $ 0,50 per watt.

Con la lunga storia della tecnologia solare, è notevole che il vero cambiamento radicale per l’energia solare sia stato negli ultimi decenni. Dagli anni ’80, il costo dei pannelli solari è diminuito in media del 10 percento all’anno. 9 9

Questi miglioramenti nella tecnologia solare e la riduzione dei costi sono dovuti a scienziati e ingegneri dedicati all’energia solare come fonte leader di elettricità pulita e a basso costo per tutti.

Fonti e riferimenti

Dipartimento di energia 

Istituto di energie rinnovabili