Początki paneli fotowoltaicznych zasilających współczesne lampy solarne LED
Choć lampy solarne LED bezapelacyjnie kojarzą się z nowoczesnymi technologiami. Ich początki datowane są na końcówkę XIX wieku. Od wynalezienia ogniwa słonecznego do współczesnych lamp solarnych LED minęły więc dziesiątki lat. Jednak już wtedy odkrycie to było określane jako te, które odmieni branżę elektryczną w przyszłości i tak właśnie się stało.
Kto wynalazł ogniwo fotowoltaiczne?
Jak w przypadku wielu przełomowych wynalazków także, jeśli chodzi o ogniwa fotowoltaiczne ciężko jednoznacznie określić kto odpowiada za jego wynalezienie. 1839 roku Edmond Becquerel — francuski naukowiec odkrył bowiem że energię słoneczną można z powodzeniem wykorzystywać do produkcji energii elektrycznej. Dokonał on tego poprzez wystawienie na działanie promieni słonecznych różnorodnych materiałów, co pozwoliło mu stwierdzić, że niektóre z nich są w stanie produkować niewielkie ilości prądu. Swoje odkrycie nazwał on więc efektem fotowoltaicznym.
Następnie w 1883 amerykański wynalazca Charles Fritts stworzył pierwsze lite ogniwo słoneczne i to on właśnie określany jest jako wynalazca fotowoltaiki. Za ojca fotowoltaiki uznaje się jednak także Alberta Einsteina, który na początku XX wieku opublikował nagrodzoną Noblem teorie wykazującą, że światło jest strumieniem fotonów, z czego każdy z nich zawiera w sobie kwant energii.
W tworzeniu współcześnie wykorzystywanych przez lampy solarne LED paneli fotowoltaicznych udział miał także Polak. Jan Czochralski w 1918 roku opracował bowiem metodę wytwarzania krzemu monokrystalicznego, z którego to następnie, 20 lat później zaczęto produkować monokrystaliczne ogniwa krzemowe.
Pierwszy moduł fotowoltaiczny opracowany został natomiast w 1954 roku przez trzech naukowców, którymi byli Gerald Pearson, Daryl Chapin i Calvin Fuller. Ich wynalazek był w stanie zasilać zabawkę w postaci wiatraka oraz radio. Nikt wtedy jeszcze nie spodziewał się jednak, że nieco ponad 50 lat później ogniwa fotowoltaiczne będą powszechnie wykorzystywane do produkcji prądu oraz zasilania lamp solarnych LED.
Komercjalizacja ogniw fotowoltaicznych
Jak w przypadku większości innowacyjnych wynalazków, także i ogniwa fotowoltaiczne skomercjalizowane zostały przez amerykańską agencję kosmiczną NASA. Wykorzystywała ona je do swoich misji kosmicznych, a w 1966 powstało jej pierwsze obserwatorium astronomiczne, które wyposażone zostało w 1 woltową instalację fotowoltaiczną.
Za pełną komercjalizację paneli fotowoltaicznych uznaje się jednak ich montaż w latach 70 na dachu Białego Domu, który był podyktowany chęcią wskazania społeczeństwu możliwości pozyskiwania energii z innych źródeł niż tylko te zagraniczne.
Czym różnią się ogniwa fotowoltaiczne we współczesnych lampach solarnych LED o swoich prototypów?
Początkowo ogniwa fotowoltaiczne cechowały się wydajnością na poziomie zaledwie 1%, a w kolejnych latach zwiększona została ona do 6%. Obecnie natomiast wydajność paneli fotowoltaicznych dochodzi nawet do 20%. Jest to więc podstawowa różnica między prototypami ogniw fotowoltaicznych a modelami, które znany powszechnie dzisiaj.
Dodatkowo na przestrzeni lat zmieniła się także ich wielkość. Dzięki temu obecnie niewielkie panele fotowoltaiczne są w stanie skutecznie zasilać lampy solarne LED, które nie wymagają do swojego działania podłączenia ich do instalacji elektrycznych energią elektryczną o odpowiedniej mocy magazynowaną we wbudowanych w lampy akumulatorach.
Podsumowując, bardzo wczesny początek coraz częściej spotykanych na ulicach, w parkach, a nawet prywatnych ogrodach lamp solarnych LED zasilanych za pomocą paneli fotowoltaicznych produkujących energię elektryczną ze słońca datowany jest na koniec XIX wieku, kiedy to nikt nie przypuszczał jeszcze, że odkrycie tego, iż energia słoneczna może być zamieniana w prąd, pozwala na tak rewolucyjne zmiany w branży oświetleniowej.