Překvapivá historie solárních panelů: Dětský průvodce obnovitelnými zdroji energie

Solární panely mění svět, pohánějí vše od aut a vlaků po mixéry a domácnosti. Věděli jste ale, že solární panel byl vynalezen před 140 lety? Tato důležitá zelená technologie prošla dlouhou cestou, než začala přetvářet svět.

Slunce je pozoruhodným zdrojem energie. V roce 2019 lidé spotřebovali každý den asi 74 bilionů kilowatthodin elektřiny a k napájení naší civilizace by trvalo jen šest a půl dne sluneční energie. To by samozřejmě vyžadovalo, aby lidé každý den zachytili veškeré sluneční světlo. Solární panely však nepřeměňují všechnu sluneční energii, která na ně dopadá, na elektřinu a nemůžeme solární panely umístit všude.

Pokud bychom chtěli provozovat celý svět na solární elektřinu pomocí dnešní technologie, potřebovali bychom 23 313 čtverečních mil solárních „farem“, což je oblast o velikosti Západní Virginie. S tím, jak se technologie solárních panelů stává účinnější, budeme potřebovat stále méně prostoru k zajištění veškeré energie, kterou lidé potřebují.

Solární původ

Solární panely byly poprvé vynalezeny v roce 1883 Charlesem Frittsem v New Yorku. První panel byla vrstva selenu potažená tenkou vrstvou zlata. Tyto články přeměnily pouze jedno procento sluneční energie na elektřinu. V roce 1904 objevil Wilhelm Hallwachs jinou kombinaci: měď a oxid měďný, ale ta stále přeměňovala pouze jedno procento sluneční energie na elektrickou energii.

Základní myšlenka Charlese Frittse je stejná jako ta, která dnes pohání solární panel. Slunce svítí na solární panel a ohřívá ho. Teplo excituje elektrony v křemíkových článcích uvnitř solárního panelu a tyto elektrony se uvolňují a jsou sklízeny kovovými deskami v panelu, aby se vyrobila stejnosměrná (DC) elektřina, jakou skladujeme v bateriích. Stejnosměrná elektřina se musí přeměnit na střídavý proud, druh elektřiny, který pochází ze zásuvky, než ji můžeme použít k napájení domů a automobilů.

V roce 1954 vyvinuli vědci z Bell Laboratories, nyní známých jako Nokia Bell Labs, první křemíkový článek. Vynálezci byli Daryl Chapin, Calvin Fuller a Gerald Pearson. Cena křemíkového solárního panelu zabránila tomu, aby byl pro spotřebitele v té době praktický. První solární budova byla postavena na University of Delaware v roce 1973, i když nepoužívala solární panely – celá střecha byla solární konvertor.

Nová technologie křemíkových panelů odstartovala revoluci a dnes křemíkové panely přeměňují 18 % až 24 % solární energie na elektřinu. Do konce roku 2020 se předpokládá, že účinnost solárních panelů – rychlost, jakou přeměňují sluneční světlo na elektřinu – bude přes 30 %. Pokud se to stane, lidé by museli nainstalovat solární panely jen na dvě třetiny státu Západní Virginie, aby poháněly všechny naše potřeby. A samozřejmě, solární panely budou rozmístěny po celém světě, některé na solárních farmách a mnohé budou instalovány na domácích a kancelářských budovách.

Vzestup solárního panelu

Americká vláda se zavázala, že během energetické krize, ke které došlo, když byly v 70. letech mnoha zeměmi přerušeny dodávky ropy, zpřístupní solární panely veřejnosti.

Ve skutečnosti nechal prezident Jimmy Carter v roce 1979 na střechu Bílého domu nainstalovat 32 solárních panelů. Panely, které Carter používal, nevyráběly elektřinu, místo toho ohřívaly vodu, aby ohřívaly Bílý dům. Když ceny tradiční energie, uhlí a plynu v 80. letech klesly, zdálo se, že závazek vyprchal a Ronald Reagan, příští prezident, je nechal odstranit.

Trvalo dalších 20 let, do roku 2006, než došlo k další velké národní investici do solární energie. V tomto roce byl uzákoněn daňový úvěr Solar Investment Tax Credit; lidem to vrátilo nějaké peníze na jejich daních, pokud si nainstalovali solární panely.

Nyní závod o nový zdroj energie začal! Během následujících 10 let klesla cena solárních panelů, které se měří podle toho, kolik stojí výroba jednoho wattu elektřiny, o 88,5 procenta. Myslete na to, že si koupíte svačinu za 1,00 $, a až se příště vrátíte do obchodu, bude to stát pouze 11 centů. Jaké úspory!

Spalování fosilních paliv, jako je uhlí a ropa, na výrobu elektřiny přispívá 40 % oxidu uhličitého, který způsobuje globální oteplování. Solární panely nyní vyrábějí tolik elektřiny jako uhelné elektrárny za pouhé dvě třetiny nákladů. Nyní, když je solární energie dostupná, je jen otázkou času, kdy budou fosilní paliva vyřazena a svět dokončí svou cestu k obnovitelné energii.

Zábavná fakta o solární energii

Poznámka redakce: Tento článek byl původně publikován 2. listopadu 2023 a byl aktualizován v dubnu 2025.

Pokud uvažujete o solárním provozu, je vždy dobré získat nabídky od několika instalačních firem. Abyste se ujistili, že ve svém okolí najdete důvěryhodného a spolehlivého solárního instalátora, který nabízí konkurenceschopné ceny, podívejte se EnergySagebezplatná služba, která vám usnadní používání solární energie. Má stovky předem prověřených solárních instalátorů, kteří soutěží o vaše podnikání, což zajišťuje, že získáte vysoce kvalitní řešení a ušetříte 20–30 % ve srovnání s tím, kdy byste to dělali sami. Navíc je použití zdarma a nebudete dostávat hovory z prodeje, dokud si nevyberete instalačního technika a nesdělíte mu své telefonní číslo. Vaše personalizované solární nabídky lze snadno porovnávat online a získáte přístup k nezaujatým energetickým poradcům, kteří vám pomohou na každém kroku. Začněte zde.

Stručné shrnutí o solární energii

• Solární panely byly vynalezeny před 140 lety a mění způsob výroby energie.
• V roce 2019 lidé spotřebovali denně 74 bilionů kilowatthodin, což by při plném zachycení sluneční energie trvalo pouze 6,5 dne.
• Abychom pokryli energetické potřeby celého světa, potřebovali bychom 23 313 čtverečních mil solárních farem.
• První solární panel byl vynalezen Charlesem Frittsem v roce 1883, používal selen a zlato.
• Moderní křemíkové panely, vyvinuté v roce 1954, přeměňují 18 % až 24 % sluneční energie na elektřinu.
• Vláda USA zavedla daňové úlevy na solární panely v roce 2006, což vedlo k poklesu cen panelů o 88,5 % během 10 let.
• Spalování fosilních paliv přispívá k 40 % emisí CO2, solární panely nyní konkurují uhelným elektrárnám.
• Budoucnost obnovitelných zdrojů vypadá slibně a očekává se další zlepšení účinnosti solárních panelů.