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En el siglo XIX, se observó que la luz solar que golpea ciertos materiales genera una corriente eléctrica detectable: el efecto fotoeléctrico . Este descubrimiento ha sentado las bases de las células solares . Las células solares se han utilizado en muchas aplicaciones. Históricamente se han utilizado en situaciones en las que la energía eléctrica de la red no estaba disponible.

1800 [ editar ]

1900-1929 [ editar ]

  • 1901 - Philipp von Lenard observa la variación en la energía de los electrones con la frecuencia de la luz.
  • 1904 - Wilhelm Hallwachs fabrica una celda solar de unión semiconductora ( cobre y óxido de cobre ).
  • 1905 - Albert Einstein publica un artículo que explica el efecto fotoeléctrico sobre una base cuántica.
  • 1913 - William Coblentz recibe US1077219, " Célula solar ".
  • 1914 - Sven Ason Berglund patenta " métodos para aumentar la capacidad de las células fotosensibles ".
  • 1916 - Robert Millikan realiza experimentos y prueba el efecto fotoeléctrico .
  • 1918 - Jan Czochralski produce un método para cultivar monocristales de metal. Décadas más tarde, el método se adapta para producir silicio monocristalino .
  • 1921 - Einstein recibe el Premio Nobel de Física por su trabajo sobre el efecto fotoeléctrico.

1930-1959 [ editar ]

  • 1932 - Audobert y Stora descubren el efecto fotovoltaico en el seleniuro de cadmio (CdSe), un material fotovoltaico que todavía se utiliza en la actualidad.
  • 1935 - Anthony H. Lamb recibe la patente US2000642, " Dispositivo fotoeléctrico ". [6]
  • 1941 - Russell Ohl presenta la patente US2402662, " Dispositivo sensible a la luz ".
  • 1948 - Gordon Teal y John Little adaptan el método Czochralski de crecimiento de cristales para producir germanio monocristalino y, más tarde, silicio. [7]
  • Década de 1950: Bell Labs produce células solares para actividades espaciales.
  • 1953 - Gerald Pearson comienza la investigación sobre células fotovoltaicas de litio - silicio .
  • 1954 - El 25 de abril de 1954, Bell Labs anuncia la invención de la primera celda solar de silicio práctica. [8] [9] Poco después, se muestran en la Reunión de la Academia Nacional de Ciencias . Estas celdas tienen aproximadamente un 6% de eficiencia. El New York Times pronostica que las células solares eventualmente conducirán a una fuente de "energía ilimitada del sol".
  • 1955 - Western Electric otorga licencias para tecnologías comerciales de células solares. La división de semiconductores de Hoffman Electronics crea una celda solar comercial con una eficiencia del 2% por $ 25 / celda o $ 1,785 / vatio.
  • 1957 - Los cedentes de AT&T ( Gerald L. Pearson , Daryl M. Chapin y Calvin S. Fuller ) reciben la patente US2780765, " Aparato de conversión de energía solar ". Se refieren a ella como la " batería solar ". Hoffman Electronics crea una celda solar con un 8% de eficiencia.
  • 1957 - Mohamed M. Atalla desarrolla el proceso de pasivación superficial del silicio por oxidación térmica en Bell Laboratories . [10] [11] Desde entonces, el proceso de pasivación de la superficie ha sido fundamental para la eficiencia de las células solares . [12]
  • 1958 - T. Mandelkorn, Laboratorios del Cuerpo de Señales de los Estados Unidos, crea células solares de silicio n-on-p, que son más resistentes al daño por radiación y se adaptan mejor al espacio. Hoffman Electronics crea células solares con una eficiencia del 9%. Vanguard I , el primer satélite alimentado por energía solar, se lanzó con un panel solar de 100 cm² de 0,1 W.
  • 1959 - Hoffman Electronics crea una celda solar comercial con una eficiencia del 10% e introduce el uso de un contacto de rejilla, lo que reduce la resistencia de la celda.

1960-1979 [ editar ]

  • 1960 - Hoffman Electronics crea una celda solar con una eficiencia del 14%.
  • 1961 - Las Naciones Unidas celebran la conferencia "Energía solar en el mundo en desarrollo" .
  • 1962 - El satélite de comunicaciones Telstar funciona con células solares.
  • 1963: Sharp Corporation produce un módulo fotovoltaico viable de células solares de silicio.
  • 1964 - El satélite Nimbus I está equipado con paneles solares de seguimiento solar.
  • 1964 - El libro histórico de Farrington Daniels , Direct Use of the Sun's Energy , publicado por Yale University Press .
  • 1967: Soyuz 1 es la primera nave espacial tripulada que funciona con células solares.
  • 1967 - Akira Fujishima descubre el efecto Honda-Fujishima que se utiliza para la hidrólisis en la celda fotoelectroquímica .
  • 1968: Roger Riehl presenta el primer reloj de pulsera con energía solar. [13]
  • 1970: Zhores Alferov y su equipo en la URSS crean las primeras células solares de heteroestructura de GaAs altamente eficaces . [14] [15] [16]
  • 1971 - Salyut 1 funciona con células solares.
  • 1973 - Skylab funciona con células solares.
  • 1974 - Comienza el Florida Solar Energy Center . [17]
  • 1974 - J. Baldwin , en Integrated Living Systems, co-desarrolla el primer edificio del mundo (en Nuevo México) calentado y alimentado exclusivamente por energía solar y eólica .
  • 1976 - David Carlson y Christopher Wronski de RCA Laboratories crean las primeras células fotovoltaicas de silicio amorfo, que tienen una eficiencia del 2,4%.
  • 1977 - Se establece el Instituto de Investigación de Energía Solar en Golden, Colorado .
  • 1977 - La producción mundial de células fotovoltaicas superó los 500 kW
  • 1978 - Primeras calculadoras con energía solar. [18]
  • Finales de la década de 1970: la " crisis energética "; oleada de interés público en el uso de la energía solar: fotovoltaica y solar activa y pasiva, incluso en arquitectura y edificios y viviendas fuera de la red.

1980-1999 [ editar ]

  • 1980 - Se publica el libro histórico de John Perlin y Ken Butti A Golden Thread [3] , que cubre 2500 años de tecnología solar desde los griegos y los romanos hasta la actualidad.
  • 1980 - El Instituto de Conversión de Energía de la Universidad de Delaware desarrolla la primera celda solar de película delgada con una eficiencia superior al 10% utilizando tecnología Cu2S / CdS.
  • 1981 - Isofoton es la primera empresa en producir en masa células solares bifaciales basándose en los desarrollos de Antonio Luque et al. en el Instituto de Energía Solar de Madrid.
  • 1982 - Kyocera Corp es el primer fabricante del mundo en producir en masa células solares de polisilicio utilizando el método de fundición, el estándar de la industria actual.
  • 1983 - La producción fotovoltaica mundial supera los 21,3 megavatios y las ventas superan los 250 millones de dólares.
  • 1984 - Techo fotovoltaico integrado en el edificio de 30.000 pies cuadrados [BI-PV] completado para el Centro Intercultural de la Universidad de Georgetown. Eileen M. Smith, M. Arch. realizó el vigésimo aniversario de Journey by Horseback for Peace and Photovoltaics en 2004 desde el techo solar hasta Ground Zero NY World Trade Center para educar al público sobre la arquitectura solar BI-PV. Array seguía generando un promedio de un MWh diario como lo ha hecho desde 1984 en el denso entorno urbano de Washington, DC.
  • 1985 - El Centro de Ingeniería Fotovoltaica de la Universidad de Nueva Gales del Sur crea células de silicio con un 20% de eficiencia .
  • 1986 - 'Solar-Voltaic DomeTM' patentado por el Teniente Coronel Richard T. Headrick de Irvine, CA como una configuración arquitectónica eficiente para sistemas fotovoltaicos integrados en edificios [BI-PV]; Matriz de campo de Hesperia, CA.
  • 1988 - Michael Grätzel y Brian O'Regan (químico) crean la célula solar sensibilizada con colorante . Estas células fotoelectroquímicas funcionan a partir de un compuesto de tinte orgánico dentro de la célula y cuestan la mitad que las células solares de silicio.
  • 1988–1991 AMOCO / Enron utilizó las patentes de Solarex para demandar a ARCO Solar fuera del negocio de a-Si (ver Solarex Corp. (Enron / Amoco) contra Arco Solar, Inc. Ddel, 805 Fsupp 252 Fed Digest.)
  • 1989 - Los concentradores solares reflectantes se utilizan por primera vez con células solares.
  • 1990 - La catedral de Magdeburgo instala células solares en el techo, lo que marca la primera instalación en una iglesia en Alemania Oriental.
  • 1991 - Se desarrollan celdas fotoelectroquímicas eficientes
  • 1991 - El presidente George HW Bush dirige al Departamento de Energía de los EE. UU. Para que establezca el Laboratorio Nacional de Energía Renovable (transfiriendo el Instituto de Investigación de Energía Solar existente).
  • 1992 - Se inició el programa PV Pioneer en el Distrito Municipal de Servicios Públicos de Sacramento (SMUD). Fue la primera comercialización de amplia base de un sistema fotovoltaico distribuido conectado a la red ("solar en la azotea"). [19]
  • 1992 - La Universidad del Sur de Florida fabrica una celda de película delgada con una eficiencia del 15,89%. [ cita requerida ]
  • El - 1993 National Renewable Energy Laboratory 's Instalación de Investigación de Energía Solar se establece. [ cita requerida ]
  • 1994 - NREL desarrolla una celda concentradora de dos terminales GaInP / GaAs (180 soles) que se convierte en la primera celda solar en superar el 30% de eficiencia de conversión. [ cita requerida ]
  • 1996 - Se establece el Centro Nacional de Energía Fotovoltaica . Graetzel, École Polytechnique Fédérale de Lausanne , Lausanne , Suiza logra un 11% de conversión de energía eficiente con células sensibilizadas con colorante que utilizan un efecto fotoelectroquímico. [ cita requerida ]
  • 1999 - La potencia fotovoltaica total instalada en todo el mundo alcanza los 1.000 megavatios. [ cita requerida ]

2000-2019 [ editar ]

Curva de crecimiento exponencial a escala semilogarítmica de la energía fotovoltaica instalada en todo el mundo en gigavatios desde 1992.
Producción de células solares por región 2000-2010. [20]
Cuota de mercado de las diferentes tecnologías fotovoltaicas 1999-2010.
  • 2003 - George Bush tiene un sistema fotovoltaico de 9 kW y sistemas solares térmicos instalados en el edificio de mantenimiento de la Casa Blanca [21]
  • 2004 - El gobernador de California, Arnold Schwarzenegger, propuso la Iniciativa de techos solares para un millón de techos solares en California para 2017. [22]
  • 2004 - La gobernadora de Kansas, Kathleen Sebelius, emitió un mandato para 1,000 MWp de electricidad renovable en Kansas para el 2015 según la Orden Ejecutiva 04-05.
  • 2006 - El uso de polisilicio en la energía fotovoltaica supera a todos los demás usos de polisilicio por primera vez.
  • 2006 - La Comisión de Servicios Públicos de California aprobó la Iniciativa Solar de California (CSI), un programa integral de $ 2.8 mil millones que brinda incentivos para el desarrollo solar durante 11 años. [23]
  • 2006 - Nuevo récord mundial alcanzado en tecnología de células solares - La nueva célula solar rompe la barrera de luz solar a electricidad del “40 por ciento eficiente”. [24]
  • 2007 - Construcción de la Planta de Energía Solar Nellis , una instalación PPA de 15 MW.
  • 2007 - El Vaticano anunció que para conservar los recursos de la Tierra instalarían paneles solares en algunos edificios, en "un proyecto energético integral que se amortizará en unos pocos años". [25]
  • 2007: la Universidad de Delaware afirma haber logrado un nuevo récord mundial en tecnología de células solares sin confirmación independiente: 42,8% de eficiencia. [26]
  • 2007 - Nanosolar envía los primeros CIGS impresos comerciales , afirmando que eventualmente se enviarán por menos de $ 1 / vatio . [27] Sin embargo, la empresa no divulga públicamente las especificaciones técnicas o el precio de venta actual de los módulos. [28]
  • 2008 - Nuevo récord alcanzado en eficiencia de células solares. Los científicos del Departamento de Energía de EE.UU. 's National Renewable Energy Laboratory (NREL) han establecido un récord mundial en eficiencia de células solares con un dispositivo fotovoltaico que convierte el 40,8% de la luz que incide en electricidad. Sin embargo, fue solo bajo la energía concentrada de 326 soles que esto se logró. La célula solar de triple unión metamórfica invertida fue diseñada, fabricada y medida de forma independiente en NREL. [29]
  • 2010 - IKAROS se convierte en la primera nave espacial en demostrar con éxito la tecnología de velas solares en el espacio interplanetario. [30] [31]
  • 2010 - El presidente de Estados Unidos, Barack Obama, ordena la instalación de paneles solares adicionales y un calentador de agua solar en la Casa Blanca [32]
  • 2011: las fábricas de rápido crecimiento en China reducen los costos de fabricación a aproximadamente $ 1.25 por vatio para los módulos fotovoltaicos de silicio. Las instalaciones se duplican en todo el mundo. [33]
  • 2013 - Después de tres años, los paneles solares ordenados por el presidente Barack Obama se instalaron en la Casa Blanca. [34]
Capacidad fotovoltaica instalada a nivel mundial en "vatios per cápita" por país. Cifras estimadas para el año 2016.
  • 2016 - Los ingenieros de la Universidad de Nueva Gales del Sur establecieron un nuevo récord mundial de conversión de luz solar desenfocada en electricidad con un aumento de eficiencia del 34,5% [4] . El récord fue establecido por el Centro Australiano de Energía Fotovoltaica Avanzada (ACAP) de la UNSW utilizando un minimódulo de cuatro uniones de 28 cm², integrado en un prisma , que extrae la máxima energía de la luz solar. Lo hace dividiendo los rayos entrantes en cuatro bandas, utilizando un receptor de cuatro uniones para extraer aún más electricidad de cada rayo de luz solar. [35]
  • 2016 - First Solar dice que ha convertido el 22,1 por ciento de la energía de la luz solar en electricidad utilizando células experimentales hechas de telururo de cadmio, una tecnología que hoy representa alrededor del 5 por ciento del mercado mundial de energía solar. [36]
  • 2018 - Alta Devices , un fabricante fotovoltaico especializado en arseniuro de galio (GaAs) con sede en EE. UU. , Afirmó haber logrado un récord de eficiencia de conversión de células solares del 29,1%, según lo certificado por Fraunhofer ISE CalLab de Alemania. [37] [38]
  • 2019: el récord mundial de eficiencia de células solares al 47,1% se logró mediante el uso de células solares concentradoras de unión múltiple , desarrolladas en el Laboratorio Nacional de Energía Renovable, Golden, Colorado, EE. UU. [39] [Se necesitan citas adicionales ] Esto está por encima de la calificación estándar de 37% para las células solares fotovoltaicas policristalinas o de película delgada a partir de 2018. [40] [ Se necesitan citas adicionales ] Se informó en un estudio publicado en 2020. [41] [42]
Cronología informada de las eficiencias de conversión de energía de las células solares de investigación desde 1976 ( Laboratorio Nacional de Energía Renovable )

2020 [ editar ]

  • 2020 - La eficiencia de las células solares de las células solares de perovskita ha aumentado del 3,8% en 2009 [43] al 25,2% en 2020 en las arquitecturas de unión simple [44] y, en las células en tándem basadas en silicio, al 29,1% [44] excediendo la máxima eficiencia alcanzada en células solares de silicio de unión simple. [se necesitan citas adicionales ]
  • 6 de marzo: los científicos demuestran que agregar una capa de cristales de perovskita sobre silicio texturizado o plano para crear una célula solar en tándem mejora su rendimiento hasta una eficiencia de conversión de energía del 26%. Esta podría ser una forma de bajo costo para aumentar la eficiencia de las células solares . [45] [46]
  • 3 de julio - Los científicos demuestran que agregar un sólido iónico de base orgánica a las perovskitas puede resultar en una mejora sustancial en el rendimiento y la estabilidad de las células solares . El estudio también revela una ruta de degradación compleja que es responsable de fallas en las células solares de perovskita envejecidas . La comprensión podría ayudar al desarrollo futuro de tecnologías fotovoltaicas con una longevidad industrialmente relevante. [47] [48]

Ver también [ editar ]

  • Desarrollo energético
  • Historia de la energía eólica
  • Lista de temas de energía
  • Lista de temas de energía solar
  • Incentivos económicos para la energía fotovoltaica
  • Red inteligente # Investigación
  • Cronología de la tecnología de materiales
  • Cronología de las tecnologías de hidrógeno
  • Lista de años en ciencia

Referencias [ editar ]

  1. ^ "Recreación del actinómetro electroquímico de Edmond Becquerel" (PDF) . Archivado desde el original (PDF) el 7 de mayo de 2020 . Consultado el 7 de mayo de 2020 .
  2. ↑ Becquerel, Alexandre Edmond (1839). "Recherche sur les effets de la radiación chimique de la lumière solaire, au moyen des courants électriques" . Comptes rendus hebdomadaires des séances de l'Académie des sciences . 9 : 145-149 . Consultado el 7 de mayo de 2020 .
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  6. ^ Fecha de emisión: 7 de mayo de 1935. [1] [2]
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Enlaces externos [ editar ]

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  • Historia de la energía fotovoltaica
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  • Cronología de la historia de la energía solar fotovoltaica en Slider, 2015