Panoul solar este un ansamblu de celule solare. Celula solară (numită și celula fotovoltaică) este un dispozitiv electric ce convertește lumina solară direct în energie electrică printr-un fenomen numit efectul fotovoltaic.
Foto: (c) CORNEL CEPARIU/AGERPRES ARHIVĂ
Celula este formată din două sau mai multe straturi de material semiconductor, unul dintre cele mai des folosite fiind siliciul. Aceste straturi sunt dopate cu anumite elemente chimice pentru a forma joncțiuni, structură similară cu cea a unei diode. Stratul de siliciu expus la lumină produce o ”agitație” a electronilor și astfel se generează curent electric.
Încă din Grecia Antică se știa că se poate canaliza energia solară, grecii orientând razele soarelui cu ajutorul oglinzilor pentru a îndepărta flota romană în 212 î.Hr. Tot grecii au folosit energia soarelui în scopuri pașnice aprinzând flacăra olimpică.
Efectul fotovoltaic a fost demonstrat pentru prima dată într-un experiment realizat de fizicianul francez Alexander Edmond Becquerel. Francezul avea doar 19 ani în 1839, când a construit prima celulă fotovoltaică din lume. Totuși, prima celulă solară în stare solidă a fost creată de Charles Fritts în 1883. Acesta a acoperit materialul semiconductor de seleniu cu un strat foarte subțire de aur pentru a forma joncțiunile, dispozitivul având o eficiență de doar 1%.
Albert Einstein explică efectul fotoelectric în 1905 pentru care primește Premiul Nobel pentru Fizică în 1921. Russell Ohl brevetează celula solară cu joncțiune semiconductoare modernă în anul 1946, descoperită în timp ce lucra la diverse cercetări ce au dus ulterior la inventarea tranzistorului.
Prima celulă fotovoltaică a fost dezvoltată în anul 1954 în Laboratoarele Bell de către Daryl Chapin, Calvin Souther Fuller și Gerald Pearson. Joncțiunile semiconductoare de silicon au ajuns la o eficiență de 6% în comparație cu cele de seleniu care ajungeau cu greu la 0,5%. Les Hoffman îmbunătățește eficiența celulelor solare, în anul 1960 ajungând la 14%. În septembrie 2013, celula solară ajunge la o eficiență record de 44,7% într-o demonstrație realizată de germanii de la Institutul pentru Sisteme de Energie Solară Fraunhofer.
Un ansamblu de mai multe celule fotovoltaice, toate orientate spre același plan, formează un panou solar. La începutul panourilor solare, energia electrică produsă era mult prea scumpă pentru a putea fi comercializată, dar cu ultimele îmbunătățiri și cu celule mai mari aplicate panourilor solare, energia produsă a ajuns la o sumă considerabil de mică, egalând energia produsă de celelalte centrale electrice, prețul ajungând la 0,62 $/watt în 2012 și se așteaptă ca prețurile să scadă și mai mult în anii următori.
Panourile solare se folosesc în mai multe domenii unde se dorește economisirea de buget. Chiar dacă investiția la început este mai mare, panourile solare aduc un beneficiu pe termen lung. După criza globală vânzările au scăzut, dar panourile solare câștigă popularitate în detrimentul centralelor electrice, acest lucru fiind un avantaj pentru atmosfera planetei.
