Fotovoltaik 1952
Die Welt entdeckt die Silizium-Photovoltaikzellen
Daryl Chapin, Calvin Fuller und Gerald Pearson hätten wahrscheinlich nie gedacht, dass sie einmal Solarzellen entdecken würden. Diese wiederum werden mit der Zeit die gesamte aufstrebende Photovoltaik-Industrie revolutionieren.
Die drei Wissenschaftler versuchten lediglich, Probleme im Bell-Telefonsystem zu beheben. Herkömmliche Trockenbatterien, die in milden Klimazonen gut funktionierten, verschlechterten sich in den Tropen schnell. Sie haben aufgehört zu arbeiten, als sie gebraucht wurden. Deshalb beauftragte das Unternehmen seine berühmte Forschungsabteilung, die Bell Laboratories, mit der Erforschung alternativer, unabhängiger Energiequellen.
Die Aufgabe wurde an Daryl Chapin vergeben. Zu dieser Zeit testete er Windmaschinen, thermoelektrische Geräte und Dampfmaschinen. Als Liebhaber der Solarenergie schlug er vor, dass die Forschung auch Solarzellen umfassen sollte. Sein Vorgesetzter billigte die Idee.
Chapin begann seine Arbeit im Februar 1952, aber seine anfänglichen Selenforschungen waren erfolglos.
Selen-Solarzellen, der einzige auf dem Markt erhältliche Typ, produzierten zu wenig Energie. Nur 5 Watt pro Quadratmeter – damit werden weniger als 0,5 % des einfallenden Sonnenlichts in Strom umgewandelt. Fotovoltaik 1952.
Ein anderer Bell-Forscher, Gerald Pearson, wurde auf die Probleme von Chapin aufmerksam. Die beiden Wissenschaftler waren seit Jahren befreundet. Sie studierten an derselben Universität und Pearson verbrachte sogar einige Zeit auf der Tulpenfarm der Chapins.
Im März 1953 war Pearson zusammen mit Calvin Fuller an der bahnbrechenden Halbleiterforschung beteiligt. Sie haben Siliziumgeräte von einem experimentellen Zustand zur Kommerzialisierung gebracht. Fuller, ein Chemiker, entdeckte, wie man die Einführung von Verunreinigungen kontrollieren konnte, die notwendig waren, um Silizium von einem schwachen in einen hervorragenden elektrischen Leiter zu verwandeln. Fuller gab Pearson ein Stück Silizium, das eine geringe Konzentration von Gallium enthielt. Durch die Einführung von Gallium wurde es positiv geladen. Pearson tauchte daher Silizium mit einem hohen Galliumgehalt in ein heißes Lithiumbad, entsprechend den Anweisungen von Fuller. Die Stelle, an der das Lithium in das Silizium eindrang, bildete einen Bereich mit schwach gebundenen Elektronen und wurde negativ geladen.
Es war Zeit für einen Test. Pearson richtete das Licht der Lampe auf das Lithium-Gallium-Silizium. Wir können nur vermuten, ob er die Daumen gedrückt hat. Ein an das Silizium angeschlossenes Amperemeter registrierte einen signifikanten elektrischen Fluss. Zu seiner Überraschung gelang es Pearson, eine Solarzelle zu entwickeln, die effizienter war als jede andere zu dieser Zeit verfügbare.
Am 25. April 1954 hielten stolze Vertreter von Bell eine Pressekonferenz ab. Damals beeindruckten sie die Medien mit der Bell Solar Battery, die einen Radiosender mit Strom versorgt, der Sprache und Musik überträgt.
Ein Journalist hielt es für wichtig, dass die Öffentlichkeit erfährt, dass „Bells Solarzellen, die elektrisch angeschlossen sind, Energie von der Sonne mit einer Rate von 50 Watt pro Quadratmeter liefern, während die kürzlich von der RCA Corporation angekündigte Nuklearzelle nur ein Millionstel Watt“ auf demselben Gebiet liefert.
Ein Artikel im U.S. News & World Report spekulierte, dass solche Siliziumstreifen eines Tages „mehr Energie liefern könnten als alle Kohle, das Öl und das Uran der Welt.“ Die New York Times fasste wahrscheinlich am besten zusammen, was Chapin, Fuller und Pearson erreicht hatten. Auf der Titelseite ihrer Ausgabe vom 26. April 1954 erklärte die Times, dass der Bau des ersten Solarmoduls, das brauchbare Mengen an Energie erzeugt, „den Beginn einer neuen Ära markiert , die schließlich zur Verwirklichung eines der am meisten gehegten Träume der Menschheit führt – die Nutzung der nahezu unbegrenzten Energie der Sonne für die Bedürfnisse der Zivilisation.“
Im Jahr 1954 gab es weltweit weniger als ein Watt an Solarenergie, mit der elektrische Geräte betrieben werden konnten. Fotovoltaik 1952.
Lassen Sie uns 50 Jahre der kontinuierlichen Entdeckung und Entwicklung von Silizium und anderen PV-Materialien Revue passieren und sehen Sie das. Heute tragen die Milliarden Watt Strom, die von Solarzellen erzeugt werden, dazu bei, Satelliten anzutreiben, die für das moderne Leben unverzichtbar sind, die sichere Durchfahrt von Schiffen und Zügen zu gewährleisten, Wasser, Beleuchtung und Telefondienstleistungen im Überfluss für viele bereitzustellen, die zuvor ohne sie waren, und diejenigen mit sauberer Energie zu versorgen, die bereits an das Stromnetz angeschlossen sind. Der weltweite Photovoltaik-Strommarkt ist in den letzten 10 Jahren um %–25% pro Jahr gewachsen. Laut
Solarbuzz, die internationale Photovoltaik-Stromindustrie erwirtschaftet derzeit etwa 5-6 Milliarden Dollar pro Jahr.
Mit jedem Jahr, das vergeht, rückt die Vorfreude auf die Pionierarbeit von Chapin, Fuller und Pearson – die Nutzung der nahezu unbegrenzten Energie der Sonne – näher an die Erfüllung heran. Aber die Revolution ist noch nicht vorbei. Die Hoffnung für die nächsten 50 Jahre ist, dass Solarzellen überall auf der Welt Energie liefern und auf eine Weise genutzt werden, die wir uns heute noch gar nicht vorstellen können.
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