Kalendarium ogniw słonecznych - Timeline of solar cells

W XIX wieku zaobserwowano, że światło słoneczne padające na niektóre materiały generuje wykrywalny prąd elektryczny – efekt fotoelektryczny . To odkrycie położyło podwaliny pod ogniwa słoneczne . Ogniwa słoneczne są wykorzystywane w wielu zastosowaniach. Historycznie były używane w sytuacjach, gdy energia elektryczna z sieci była niedostępna.

1800

Edmond Becquerel stworzył pierwsze na świecie ogniwo fotowoltaiczne w wieku 19 lat w 1839 roku.

1900-1929

„O heurystycznym punkcie widzenia dotyczącym produkcji i transformacji światła” Einsteina zostało opublikowane w Annalen der Physik w 1905 roku.

1930-1959

  • 1932 - Audobert i Stora odkrywają efekt fotowoltaiczny w selenku kadmu (CdSe), materiale fotowoltaicznym używanym do dziś.
  • 1935 - Anthony H. Lamb otrzymuje patent US2000642, „ Urządzenie fotoelektryczne ”.
  • 1941 — Russell Ohl zgłasza patent US2402662, „ Urządzenie światłoczułe ”.
  • 1948 - Gordon Teal i John Little adaptują metodę wzrostu kryształów Czochralskiego do produkcji monokrystalicznego germanu, a później krzemu.
  • 1950 – Bell Labs produkuje ogniwa słoneczne do działań kosmicznych.
  • 1953 - Gerald Pearson rozpoczyna badania nad litowo - krzemowymi ogniwami fotowoltaicznymi.
  • 1954 - 25 kwietnia 1954 Bell Labs ogłasza wynalezienie pierwszego praktycznego krzemowego ogniwa słonecznego. Niedługo potem są pokazywane na Spotkaniu Narodowej Akademii Nauk . Ogniwa te mają wydajność około 6%. The New York Times prognozy, że ogniwa słoneczne w konsekwencji doprowadzi do źródła „nieograniczonej energii słońca.”
  • 1955 – Western Electric licencjonuje komercyjne technologie ogniw słonecznych. Hoffman Electronics - Semiconductor Division produkuje komercyjne ogniwo słoneczne o wydajności 2% za 25 USD/ogniwo lub 1785 USD/W.
  • 1957 – cesjonariusze AT&T ( Gerald L. Pearson , Daryl M. Chapin i Calvin S. Fuller ) otrzymują patent US2780765 „ Urządzenie do konwersji energii słonecznej ”. Nazywają to „ baterią słoneczną ”. Hoffman Electronics tworzy ogniwo słoneczne o wydajności 8%.
  • 1957 – Mohamed M. Atalla opracowuje w Bell Laboratories proces pasywacji powierzchni krzemu metodą utleniania termicznego . Od tego czasu proces pasywacji powierzchni ma kluczowe znaczenie dla wydajności ogniw słonecznych .
Vanguard 1 z dołączonymi sześcioma ogniwami słonecznymi
  • 1958 - T. Mandelkorn, US Signal Corps Laboratories, tworzy krzemowe ogniwa słoneczne typu n-on-p, które są bardziej odporne na uszkodzenia radiacyjne i lepiej nadają się do przestrzeni kosmicznej. Hoffman Electronics produkuje ogniwa słoneczne o wydajności 9%. Vanguard I , pierwszy satelita zasilany energią słoneczną, został wystrzelony z panelem słonecznym o mocy 0,1 W i powierzchni 100 cm².
  • 1959 - Hoffman Electronics tworzy komercyjne ogniwo słoneczne o wydajności 10% i wprowadza kontakt z siecią, zmniejszając rezystancję ogniwa.

1960-1979

New Mexico State University profesor przedstawiający panel słoneczny w Nowym Meksyku w kwietniu 1974
  • 1974 - J. Baldwin z Integrated Living Systems wspólnie opracowuje pierwszy na świecie budynek (w Nowym Meksyku) ogrzewany i zasilany wyłącznie energią słoneczną i wiatrową .
  • 1976 - David Carlson i Christopher Wroński z RCA Laboratories tworzą pierwsze amorficzne krzemowe ogniwa fotowoltaiczne o sprawności 2,4%.
  • 1977 - W Golden w Kolorado powstaje Instytut Badań nad Energią Słoneczną .
  • 1977 – Światowa produkcja ogniw fotowoltaicznych przekroczyła 500 kW
  • 1978 - Pierwsze kalkulatory zasilane energią słoneczną.
  • koniec lat 70.: „ kryzys energetyczny ”; grunty zainteresowania publicznego wykorzystaniem energii słonecznej: fotowoltaika oraz aktywna i pasywna energia słoneczna, w tym w architekturze i budynkach poza siecią oraz terenach mieszkalnych.

1980–1999

  • 1980 - opublikowano przełomową książkę Johna Perlina i Kena Buttiego Złota nić [3] , obejmującą 2500 lat technologii słonecznej od Greków i Rzymian po współczesność
  • 1980 - Instytut Konwersji Energii na Uniwersytecie Delaware opracowuje pierwsze cienkowarstwowe ogniwo słoneczne o wydajności przekraczającej 10% przy użyciu technologii Cu2S/CdS.
  • 1981 - Isofoton jest pierwszą firmą, która masowo produkuje dwufazowe ogniwa słoneczne w oparciu o osiągnięcia Antonio Luque i in. w Instytucie Energii Słonecznej w Madrycie.
  • 1982 - Kyocera Corp jest pierwszym producentem na świecie, który masowo produkuje polisilikonowe ogniwa słoneczne przy użyciu metody odlewania, która jest dzisiejszym standardem branżowym.
  • 1983 – Światowa produkcja fotowoltaiki przekracza 21,3 megawatów, a sprzedaż przekracza 250 milionów dolarów.
  • 1984 - Zintegrowana z budynkiem instalacja fotowoltaiczna 30.000 SF [BI-PV] Ukończono dach Centrum Międzykulturowego Georgetown University. Eileen M. Smith, mgr arch. w 2004 r. odbył podróż konną na rzecz pokoju i fotowoltaiki z okazji 20. rocznicy z dachu fotowoltaicznego do Ground Zero NY World Trade Center, aby edukować opinię publiczną na temat architektury słonecznej BI-PV. Array nadal generował średnio 1 MWh dziennie, tak jak ma to miejsce od 1984 r. w gęstym środowisku miejskim Waszyngtonu.
  • 1985 - Ogniwa krzemowe o 20% wydajności są tworzone przez Centrum Inżynierii Fotowoltaicznej na Uniwersytecie Nowej Południowej Walii .
  • 1986 – „Solar-Voltaic DomeTM” opatentowany przez podpułkownika Richarda T. Headricka z Irvine, Kalifornia jako wydajna konfiguracja architektoniczna dla fotowoltaiki zintegrowanej z budynkiem [BI-PV]; Hesperia, tablica pól CA.
  • 1988 - Michael Grätzel i Brian O'Regan tworzą ogniwo słoneczne wrażliwe na barwnik . Te ogniwa fotoelektrochemiczne działają z organicznego związku barwnika wewnątrz ogniwa i kosztują o połowę mniej niż krzemowe ogniwa słoneczne.
  • 1988–1991 AMOCO/Enron wykorzystało patenty Solarex do pozwania ARCO Solar z działalności a-Si (patrz Solarex Corp. (Enron/Amoco) przeciwko Arco Solar, Inc. Ddel, 805 Fsupp 252 Fed Digest.)
  • 1989 – Odblaskowe koncentratory słoneczne są po raz pierwszy stosowane z ogniwami słonecznymi.
  • 1990 - Katedra w Magdeburgu instaluje na dachu ogniwa słoneczne, co oznacza pierwszą instalację na kościele we wschodnich Niemczech.
  • 1991 – Opracowanie wydajnych ogniw fotoelektrochemicznych
Logo Krajowego Laboratorium Energii Odnawialnej

2000-2019

Wykładnicza krzywa wzrostu w skali półlogarytmicznej zainstalowanych na całym świecie fotowoltaiki w gigawatach od 1992 roku.
Produkcja ogniw słonecznych według regionów 2000-2010.
Udział w rynku różnych technologii fotowoltaicznych 1999-2010.
  • 2003 - George Bush ma system fotowoltaiczny o mocy 9 kW i systemy solarne zainstalowane na terenie utrzymującym budynek w Białym Domu
  • 2004 – gubernator Kalifornii Arnold Schwarzenegger zaproponował inicjatywę Solar Roofs dla miliona dachów słonecznych w Kalifornii do 2017 roku.
  • 2004 - Gubernator Kansas, Kathleen Sebelius, wydał mandat na odnawialną energię elektryczną o mocy 1000 MWp w Kansas do 2015 r. zgodnie z zarządzeniem wykonawczym 04-05.
  • 2006 – Zastosowanie polikrzemu w fotowoltaice po raz pierwszy przewyższa wszystkie inne zastosowania polikrzemu.
  • 2006 – Kalifornijska Komisja ds. Użyteczności Publicznej zatwierdziła California Solar Initiative (CSI), kompleksowy program o wartości 2,8 miliarda dolarów, który zapewnia zachęty do rozwoju energii słonecznej w ciągu 11 lat.
  • 2006 - Nowy rekord świata osiągnięty w technologii ogniw słonecznych - Nowe ogniwo słoneczne przełamuje barierę „40 procent wydajności” między światłem słonecznym a elektrycznością.
  • 2007 - Budowa Elektrowni Solarnej Nellis , instalacji 15 MW PPA.
  • 2007 – Watykan ogłosił, że w celu ochrony zasobów Ziemi zainstaluje panele słoneczne na niektórych budynkach w ramach „kompleksowego projektu energetycznego, który zwróci się za kilka lat”.
  • 2007 - University of Delaware twierdzi, że osiągnął nowy rekord świata w technologii ogniw słonecznych bez niezależnego potwierdzenia - sprawność 42,8%.
  • 2007 – Nanosolar wysyła pierwsze komercyjne papierosy CIGS , twierdząc, że ostatecznie będą one kosztować mniej niż 1 USD/ wat . Firma nie ujawnia jednak publicznie specyfikacji technicznych ani aktualnej ceny sprzedaży modułów.
  • 2008 - Nowy rekord osiągnięty w wydajności ogniw słonecznych. Naukowcy z US Department of Energy „s Narodowego Laboratorium Energii Odnawialnej (NREL) nie ustanowił rekord świata w wydajności ogniw słonecznych fotowoltaicznych z urządzeniem, które konwertuje 40,8% światła, które trafia go w energię elektryczną. Osiągnięto to jednak tylko pod skoncentrowaną energią 326 słońc. Odwrócone metamorficzne ogniwo słoneczne z potrójnym złączem zostało zaprojektowane, wyprodukowane i niezależnie zmierzone w NREL.
  • 2010 – IKAROS staje się pierwszym statkiem kosmicznym, który z powodzeniem zademonstrował technologię żagla słonecznego w przestrzeni międzyplanetarnej.
  • 2010 - Prezydent USA Barack Obama zamawia w Białym Domu montaż dodatkowych paneli słonecznych i słonecznego podgrzewacza wody
  • 2011 – Szybko rozwijające się fabryki w Chinach obniżają koszty produkcji do około 1,25 USD za wat krzemowych modułów fotowoltaicznych. Instalacje podwajają się na całym świecie.
  • 2013 – Po trzech latach w Białym Domu zainstalowano panele słoneczne zamówione przez prezydenta Baracka Obamę.
Zainstalowana moc fotowoltaiczna na całym świecie w „watach na mieszkańca” według kraju. Dane szacunkowe za rok 2016.
  • 2016 – inżynierowie z Uniwersytetu Nowej Południowej Walii ustanowili nowy rekord świata w konwersji nieskoncentrowanego światła słonecznego na energię elektryczną ze wzrostem wydajności do 34,5% [4] . Rekord został ustanowiony przez Australijskie Centrum Zaawansowanej Fotowoltaiki UNSW (ACAP) przy użyciu czterozłączowego minimodułu o powierzchni 28 cm² – wbudowanego w pryzmat – który wydobywa maksymalną energię ze światła słonecznego. Czyni to, dzieląc przychodzące promienie na cztery pasma, używając czterozłączowego odbiornika, aby wycisnąć jeszcze więcej energii elektrycznej z każdej wiązki światła słonecznego.
  • 2016 – First Solar twierdzi, że przekształcił 22,1 procent energii słonecznej w energię elektryczną za pomocą eksperymentalnych ogniw wykonanych z tellurku kadmu – technologii, która obecnie stanowi około 5 procent światowego rynku energii słonecznej.
  • 2018 – Alta Devices , amerykański producent wyspecjalizowanych fotowoltaiki z arsenku galu (GaAs) , twierdził, że osiągnął rekord wydajności konwersji ogniw słonecznych na poziomie 29,1%, zgodnie z certyfikatem niemieckiego Fraunhofer ISE CalLab.
  • 2018 – We Francji zostaje otwarta pierwsza dedykowana instalacja do recyklingu paneli słonecznych w Europie i „ewentualnie na świecie”.
  • 2019 – Światowy rekord wydajności ogniw słonecznych na poziomie 47,1% został osiągnięty dzięki zastosowaniu wielozłączowych koncentratorowych ogniw słonecznych, opracowanych w National Renewable Energy Laboratory, Golden, Colorado, USA. Jest to powyżej standardowej oceny 37% dla polikrystalicznych ogniw fotowoltaicznych lub cienkowarstwowych ogniw słonecznych z 2018 r. Zostało to zgłoszone w badaniu opublikowanym w 2020 r.
Zgłoszony harmonogram badań wydajności konwersji energii ogniw słonecznych od 1976 r. ( Krajowe Laboratorium Energii Odnawialnej )

2020s

2020

  • Słoneczne wydajności komórek z perowskitu ogniw wzrósł z 3,8% w roku 2009 do 25,2% w 2020 r architektury pojedynczej połączenia oraz w komórkach tandemowych bazie krzemu, 29,1% przekroczenia wydajności maksymalnej uzyskanej w pojedynczej połączeniowych krzemowe ogniwa słoneczne .
  • 6 marca – Naukowcy pokazują, że dodanie warstwy kryształów perowskitu na powierzchni teksturowanego lub płaskiego krzemu w celu stworzenia tandemowego ogniwa słonecznego zwiększa jego wydajność do 26% wydajności konwersji energii. Może to być tani sposób na zwiększenie wydajności ogniw słonecznych .
  • 13 lipca – Opublikowano pierwszą globalną ocenę obiecujących podejść do recyklingu modułów fotowoltaicznych. Naukowcy zalecają „badania i rozwój w celu zmniejszenia kosztów recyklingu i wpływu na środowisko w porównaniu z utylizacją przy jednoczesnej maksymalizacji odzysku materiałów”, a także ułatwienie i wykorzystanie analiz techniczno-ekonomicznych.
  • 3 lipca – Naukowcy pokazują, że dodanie organicznego ciała stałego jonowego do perowskitów może skutkować znaczną poprawą wydajności i stabilności ogniw słonecznych . Badanie ujawnia również złożoną drogę degradacji, która jest odpowiedzialna za awarie starzejących się perowskitowych ogniw słonecznych . Zrozumienie może pomóc w przyszłym rozwoju technologii fotowoltaicznych o żywotności odpowiedniej dla przemysłu.

2021

  • 12 kwietnia – Naukowcy opracowują prototyp i zasady projektowania dla obustronnie stykających się krzemowych ogniw słonecznych o wydajności konwersji 26% i wyższej, najwyższej na Ziemi dla tego typu ogniwa słonecznego.
  • 21 maja – Rusza pierwsza przemysłowa, komercyjna linia produkcyjna perowskitowych paneli słonecznych, wykorzystująca technologię druku atramentowego.

Zobacz też

Bibliografia

Zewnętrzne linki