Att omvandla solljus till elektricitet uttäcktes först 1839, och vart känt som "the photovoltaic effect" av fransmannen Edmund Bequerel. Han upptäckte att en elektrisk spänning uppkom när två likana elektroder i en svagt ledande lösning, som var utsatt för ljus
Först 1876 studerade man
"the PV- effect" med fasta ämnen, som, selenium
och kopparoxid. Man märkte redan då att det skulle vara
bäst att använda halvledarvätskor.
På 1880-talet byggde man solceller av selenium. Detta material kunde omvandla 0.5% ljus till elektricitet. Eftersom dessa solceller var så dyra, och kunde producera så lite energi, så anvädes de aldrig.
På 1920-och 1930-talen lades den teoretiska grunden för flrståelse av solceller. Ett stort framsteg inom solcells teknologin kom på 1940-talet och in på 1950-tal, när Czochralski-metoden blev utvecklad för att prducera kristallint kisel.
År 1954 hände det mycket inom solcells teknologin. På Bell Laboratories i USA hade man arbetat kiselsolceller, som man hade en effektivitet på 4%. Men detta tyckte Bell var för lite, de ville ha bättre effekt, och de förbättrade solcellen till först 6%, och sedan till 11%
På 1950-talet testade man om det gick att använda kiselsolceller i en större skala. Det fungerade inte riktigt lika bra som det hade gjord i laboratoriet, men tillräckligt bra för att man skulle förtsätta att utveckla. Utvecklingen tog fart år 1954, när de utformade en elektricsk fältcell, en föregångare till den nuvarande kiselsolcellen, som omvandlade ljus till elektricitet med en acceptabel effektivitet. Samtidigt hade rymdteknologin gått framåt med en rusande fart, som behövde en pålitlig och långvarig energikälla.
Funktion & Verkningsgrad
När en solcell belyses polariseras den så att framsidan blir negativt medan baksidan blir positivt laddad. Med metallkontakterna (framsidans kontakt är gallerformad så att den kan släppa igen ljus till cellmaterialet) samlar man upp laddningen som kan erhållas som ström i en yttre krets.
Hur mycket el en solcell ger är proportionellt mot solljusets itensitet och solcellens verkningsgrad. Idag kan man få ut ungefär 18% av ljuset till elektricitet. Vid en en strålning av 1000 W/m², vilken motsvarar klar sol, ger solcellen 1,8 W per dm². Detta kallas solcellens toppeffekt.
Verkningsgraden på solcellen (18%) verkar vara ju vara lite, men man kan ju jämnföra med biobränslen vilket i det bara lagras 1-2% av solens och alla fossila bränslen är biobränslen som omvandlats. Att solcellen inte kan få någon mycket bättre effekt av solen än 18% beror just på solen själv.
Bostäder
Om man har ett batter en laddningsregulator och täcker ett tak med 70 m² med solcellersom har 12% verkningsgrad får man ungefär 8000 kWh om året. Detta kan räcka ganska väl om man har det i kanske ett fritidshus, men i en vanlig villa-famlij tros det inte gå.
Problemet är att när solen skiner som mest behövs inte like mycket el. Därför har man ett batteri där man kan lagra elektricitet, vilket fylls av laddningsregulatorn. Man kan också sälja elektricitet till elbolage när man har överskott, och köpa när man har underskott.
