世界上第一塊硅太陽能電池迎來70歲生日！

pvmagC · 2024-04-30 13:36:09

1954年4月25日，美國科學(xué)家在新澤西州貝爾實(shí)驗(yàn)室展示了第一塊實(shí)用太陽能電池，標(biāo)志著利用太陽能的新時代開端，但廣泛應(yīng)用直至數(shù)十年后。該原型電池效率僅6%，隨后數(shù)十年內(nèi)效率緩慢提升。直到近20年，隨著工業(yè)化和技術(shù)進(jìn)步，效率接近25%。貝爾實(shí)驗(yàn)室至今認(rèn)為這是其偉大創(chuàng)新之一。三位科學(xué)家Chapin、Pearson和Fuller因此發(fā)明被入選美國國家發(fā)明家名人堂。如今，光伏發(fā)電全球增長顯著，預(yù)計本十年內(nèi)年增裝機(jī)量或達(dá)1 TW。......

1976年開發(fā)的太陽能電池。圖片：John Marton，維基共享資源

1954年4月25日，美國科研人員展示了第一塊可用太陽能組件的原型電池，當(dāng)時效率約為6%。那是天翻地覆變化的起點(diǎn)。

整整70年前的今天，美國新澤西州貝爾實(shí)驗(yàn)室的科學(xué)家們向公眾展示了第一塊實(shí)用的“太陽能電池”。《紐約時報》當(dāng)時報道：“這項(xiàng)發(fā)明可能標(biāo)志著一個新時代的開始——幾乎無限的太陽能可供人類文明所用。”

但此愿景在幾十年后才變成現(xiàn)實(shí)。光伏發(fā)電僅在過去十年中才真正獲得了全球增長動力。2004年，全球光伏總裝機(jī)量為1 GW，而到2010年已達(dá)到每月1 GW。德國新能源工業(yè)協(xié)會（Bundesverband Neue Energiewirtschaft）戰(zhàn)略主管Carsten Pfeiffer最近發(fā)推文表示，五年后安裝量將達(dá)到每周1 GW，以及很快還會達(dá)到每天1 GW。他說：“在本十年內(nèi)，我們可能會看到每年增加1 TW的盛況。

美國科學(xué)家Daryl Chapin、Gerald Pearson和Calvin Fuller最初的任務(wù)只是為傳統(tǒng)電池效果不佳的遠(yuǎn)程電話系統(tǒng)開發(fā)一種可靠的能源。當(dāng)時已有用半導(dǎo)體材料——硒制成的太陽能電池，不過效率太低，無法滿足實(shí)際應(yīng)用需要。

經(jīng)過幾個月對硅太陽能電池的系統(tǒng)性開發(fā)，1954年4月25日第一個可用太陽能組件的功能原型誕生了。當(dāng)時效率僅為6%，在隨后數(shù)十年間效率緩慢提高，直到最近二十年，隨著光伏生產(chǎn)工業(yè)化和技術(shù)進(jìn)步加速，效率才提高到25%左右，接近硅太陽能電池的物理極限。

時至今日，貝爾實(shí)驗(yàn)室——當(dāng)時隸屬于美國電話電報公司，現(xiàn)在諾基亞貝爾實(shí)驗(yàn)室旗下——仍稱“太陽能電池”是其“最偉大的創(chuàng)新”之一。2008年，這三位科學(xué)家因其發(fā)明被追授榮譽(yù)，榮登美國國家發(fā)明家名人堂。

2004年，美國能源部國家可再生能源實(shí)驗(yàn)室（NREL）發(fā)表了一篇文章，慶祝太陽能電池誕生50周年。

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