วันนี้ โซลาร์เซลล์พลังงานแสงอาทิตย์ ไม่ใช่สิ่งที่มีเฉพาะสำหรับโครงการขนาดใหญ่อีกต่อไป และกลายเป็นเทคโนโลยีที่ใช้กันทั่วไปมากขึ้นเรื่อยๆ ใช้ในการใช้งานทั้งในประเทศและเชิงพาณิชย์ และมีวิวัฒนาการอย่างรวดเร็วและต่อเนื่องตลอดหลายปีที่ผ่านมา บทความนี้มีจุดมุ่งหมายเพื่อสำรวจความก้าวหน้าจากต้นกำเนิดไปสู่การเป็นโซลูชั่นพลังงานที่ใช้ได้ทั่วโลก
การใช้ประโยชน์จากไฟล์ พลังงานแสงอาทิตย์ ไม่ใช่สิ่งใหม่ แต่เป็นการพัฒนาเทคโนโลยีที่เรารู้จักในปัจจุบันว่าเป็นแผงเซลล์แสงอาทิตย์ที่มีประวัติอันน่าทึ่ง เต็มไปด้วยเหตุการณ์สำคัญที่สำคัญเมื่อเวลาผ่านไป
จุดเริ่มต้นของพลังงานแสงอาทิตย์: ผลกระทบจากไฟฟ้าโซลาร์เซลล์
ประวัติความเป็นมาของพลังงานแสงอาทิตย์เริ่มต้นขึ้นในปี ค.ศ. 1839 เมื่อนักฟิสิกส์ชาวฝรั่งเศส อเล็กซานเดร-เอ็ดมอนด์ เบคเคอเรล เขาค้นพบปรากฏการณ์ไฟฟ้าโซลาร์เซลล์ขณะทดลองเซลล์อิเล็กโทรไลต์ เบคเคอเรลสังเกตว่าเมื่อวัสดุบางชนิดสัมผัสกับแสง จะเกิดกระแสไฟฟ้าขึ้น
การค้นพบครั้งนี้ถือเป็นจุดเริ่มต้นของวิธีใหม่ในการใช้ประโยชน์จาก พลังงานแสงอาทิตย์แต่การพัฒนาเชิงปฏิบัติของเทคโนโลยีนี้ยังคงต้องใช้เวลาหลายปีกว่าจะมาถึง ในทศวรรษต่อมา การทดลองต่างๆ ช่วยให้เข้าใจปรากฏการณ์นี้มากขึ้น แต่จำเป็นต้องมีการพัฒนาเพิ่มเติม
ความพยายามครั้งแรก: เซลล์แสงอาทิตย์ซีลีเนียม
เหตุการณ์สำคัญครั้งต่อไปในประวัติศาสตร์ของพลังงานแสงอาทิตย์เกิดขึ้นที่ 1883เมื่อนักประดิษฐ์ชาวอเมริกัน ชาร์ลส ฟริตส์ พัฒนาเซลล์แสงอาทิตย์ตัวแรกโดยใช้ซีลีเนียมเป็นสารกึ่งตัวนำและมีทองคำบางๆ อย่างไรก็ตาม เนื่องจากมีประสิทธิภาพต่ำ (เพียง 1%) และมีต้นทุนสูง เซลล์เหล่านี้จึงไม่สามารถทำงานได้สำหรับการผลิตไฟฟ้าขนาดใหญ่ โดยจำกัดเฉพาะการใช้งาน เช่น เซ็นเซอร์วัดแสงในกล้อง
แม้จะมีข้อจำกัดเหล่านี้ แต่สิ่งประดิษฐ์ของ Fritts ก็วางรากฐานสำหรับการพัฒนาในอนาคต และผลงานของเขาก็ตามมาด้วยนักวิทยาศาสตร์คนอื่นๆ ที่สนใจในการปรับปรุงประสิทธิภาพของเซลล์แสงอาทิตย์
การปฏิวัติซิลิคอนและเซลล์แสงอาทิตย์สมัยใหม่ตัวแรก
En 1946นักวิทยาศาสตร์ รัสเซล โอห์ล จดสิทธิบัตรเซลล์แสงอาทิตย์ชนิดซิลิคอนตัวแรกซึ่งเป็นวัสดุที่จะเป็นมาตรฐานในอุตสาหกรรมไฟฟ้าโซลาร์เซลล์ อย่างไรก็ตามมันเป็นในปี 1954 เมื่อ ห้องปฏิบัติการเบลล์ พวกเขาพัฒนาเซลล์แสงอาทิตย์ที่มีประสิทธิภาพอย่างแท้จริงตัวแรกที่ใช้ซิลิคอนเช่นกัน เซลล์เหล่านี้สามารถแปลงแสงแดดเป็นพลังงานไฟฟ้าได้ 6% ซึ่งมีความแตกต่างอย่างมากเมื่อเทียบกับรุ่นก่อนๆ
สิ่งที่สำคัญที่สุดคือการปรับปรุงประสิทธิภาพนี้ทำให้เซลล์แสงอาทิตย์สามารถนำมาใช้ในการใช้งานจริงได้ อุตสาหกรรมอวกาศ- ดาวเทียมพลังงานแสงอาทิตย์ดวงแรกถูกส่งขึ้นสู่อวกาศในทศวรรษ 50 โดยดาวเทียมของอเมริกา กองหน้า I ในฐานะผู้บุกเบิกในด้านนี้
การเพิ่มขึ้นของพลังงานแสงอาทิตย์ในอุตสาหกรรมอวกาศ
ในช่วงทศวรรษที่ 1960 เซลล์แสงอาทิตย์เข้ามามีบทบาทใน การแข่งขันในอวกาศโดยที่ต้นทุนไม่ใช่ปัจจัยจำกัด ยานอวกาศและดาวเทียมต้องการแหล่งพลังงานที่เชื่อถือได้และใช้งานได้ยาวนาน และแผงโซลาร์เซลล์ก็เป็นตัวเลือกที่สมบูรณ์แบบ ทั้งสหรัฐอเมริกาและสหภาพโซเวียตใช้พลังงานแสงอาทิตย์ในโครงการอวกาศของตน
ดาวเทียมดวงแรกคือ 1 แนวหน้าเปิดตัวในปี พ.ศ. 1958 แม้ว่าจะเป็นดาวเทียมขนาดเล็ก แต่การนำเทคโนโลยีพลังงานแสงอาทิตย์ไปใช้ก็ประสบความสำเร็จ และตั้งแต่นั้นมาก็กลายเป็นมาตรฐานสำหรับดาวเทียม
การใช้พลังงานแสงอาทิตย์ในเชิงพาณิชย์
แม้จะประสบความสำเร็จในอวกาศ แต่ต้นทุนของเซลล์แสงอาทิตย์ยังคงเป็นอุปสรรคสำคัญต่อการนำไปใช้เชิงพาณิชย์บนโลก ในปี พ.ศ. 1956 ราคาต่อวัตต์ของเซลล์แสงอาทิตย์อยู่ที่ประมาณ 300 เหรียญสหรัฐ ซึ่งทำให้การใช้งานในโครงข่ายไฟฟ้าทั่วไปไม่สามารถทำได้
มันเป็นช่วงที่ วิกฤตน้ำมัน ในทศวรรษ 1970 เมื่อเทคโนโลยีทางเลือก รวมถึงพลังงานแสงอาทิตย์ เริ่มได้รับความสนใจในระดับธุรกิจและภาครัฐ ราคาน้ำมันพุ่งสูงขึ้น หนุนการลงทุนด้านเทคโนโลยีพลังงานแสงอาทิตย์ การวิจัยและพัฒนาในด้านนี้ทีละน้อยเริ่มลดต้นทุนและเพิ่มประสิทธิภาพของแผงโซลาร์เซลล์
การเกิดขึ้นของตลาดการบริโภคด้วยตนเอง
พลังงานแสงอาทิตย์ไม่ได้ถูกใช้เฉพาะในโครงการขนาดใหญ่หรือในอุตสาหกรรมอวกาศเท่านั้น ใน 1970ได้มีการเปิดตัวอุปกรณ์ภายในบ้านเครื่องแรกที่มีแผงโซลาร์เซลล์ขนาดเล็กออกสู่ตลาด และบางรุ่นก็เริ่มมีการติดตั้งในบ้านและฟาร์มเพื่อผลิตไฟฟ้า การพัฒนาแผงที่มีประสิทธิภาพและราคาถูกกว่าทำให้แผงเหล่านี้พร้อมใช้งานสำหรับ การบริโภคเองภายในประเทศ.
อุตสาหกรรมของ พลังงานโซลาร์เซลล์ มันก้าวหน้าอย่างต่อเนื่อง และตั้งแต่ทศวรรษ 80 ราคาแผงโซลาร์เซลล์ก็ลดลงอีก เนื่องจากการผลิตที่เพิ่มขึ้นและเทคโนโลยีที่ได้รับการปรับปรุง การลดต้นทุนเหล่านี้ทำให้ประชาชนทั่วไปสามารถเข้าถึงการติดตั้งพลังงานแสงอาทิตย์ได้มากขึ้น
วิกฤตพลังงานและผลกระทบต่อพลังงานแสงอาทิตย์
เหตุการณ์ที่สำคัญที่สุดอย่างหนึ่งที่ส่งเสริมพลังงานแสงอาทิตย์ทั่วโลกคือวิกฤตพลังงานในทศวรรษ 70 การเพิ่มขึ้นของราคาพลังงานแสงอาทิตย์ เชื้อเพลิงฟอสซิล และความกังวลเกี่ยวกับความมั่นคงด้านพลังงานเป็นแรงบันดาลใจให้รัฐบาลและสถาบันต่างๆ มองไปยังแหล่งพลังงานหมุนเวียน ในบริบทนี้ แผงเซลล์แสงอาทิตย์เริ่มได้รับความสนใจและการสนับสนุนมากขึ้นผ่านสิ่งจูงใจและเงินอุดหนุนจากรัฐบาล
ระหว่างทศวรรษ 80 และ 90 การเปิดตัวระบบพลังงานแสงอาทิตย์แบบผูกกริดทำให้การติดตั้งขนาดใหญ่เป็นไปได้ นี่เป็นจุดเริ่มต้นของยุคใหม่สำหรับแผงเซลล์แสงอาทิตย์ โดยขยายการใช้งานไปยังภาคส่วนต่างๆ เช่น เกษตรกรรม อุตสาหกรรม และการขนส่ง
ทำไมพลังงานแสงอาทิตย์ถึงได้รับความนิยม?
ตั้งแต่นั้นเป็นต้นมาพลังงานแสงอาทิตย์ ไฟฟ้าโซลาร์เซลล์ ยังคงประสบกับการเติบโตแบบก้าวกระโดดอย่างต่อเนื่องด้วยข้อได้เปรียบที่สำคัญ:
- เป็น แหล่งพลังงานที่สะอาดและยั่งยืนซึ่งไม่ก่อให้เกิดการปล่อยก๊าซคาร์บอนไดออกไซด์2.
- El ราคาแผงโซลาร์เซลล์ ลดลงอย่างเห็นได้ชัด ทำให้ผู้บริโภคเข้าถึงได้มากขึ้น
- กฎเกณฑ์และกฎหมายที่ส่งเสริม การบริโภคเอง และ การชดเชยส่วนเกิน ได้ส่งเสริมให้แพร่หลายมากขึ้น
ด้วยปัจจัยเหล่านี้ ในปัจจุบันจึงเป็นเรื่องปกติที่จะพบการติดตั้งพลังงานแสงอาทิตย์ในบ้านส่วนตัว อุตสาหกรรมขนาดเล็ก และระบบการบริโภคด้วยตนเองที่ผลิตกระแสไฟฟ้าโดยไม่ต้องพึ่งพากริดเพียงอย่างเดียว
ตลอดประวัติศาสตร์ เซลล์แสงอาทิตย์ได้เปลี่ยนจากการเป็นที่สนใจทางวิทยาศาสตร์มาสู่ส่วนพื้นฐานของระบบพลังงานโลก สิ่งนี้เกิดขึ้นได้จากการผสมผสานระหว่างความก้าวหน้าทางเทคโนโลยี การลดต้นทุน และการเปลี่ยนกรอบความคิดระดับโลกไปสู่การใช้แหล่งพลังงานที่สะอาดและยั่งยืนมากขึ้น