De geschiedenis van zonnecellen

Het concept van het gebruik van energie uit de zon is vrijwel zeker niet nieuw. De methode bestaat eigenlijk al sinds de tijd van de Grieken. De Grieken gebruikten water en zeilen om zonne-energie te produceren. Het werd duurder om energie te produceren in de late middeleeuwen en in de roestige tijd, dus werden daar gloeilampen gebruikt. De vroegste gloeilampen werden gemaakt van glas en steenkool, die werd gebruikt om zand te verhitten en kiezelzuur te vermalen, een vorm van silicium die werd gebruikt om glas te maken. Dit was de basis voor de latere glasfabricage.

Pas in 1850 werd een zonnecel uitgevonden en in 1867 voor het eerst gebruikt door een Engelsman genaamd Hillier voor een ijzeren fotovoltaïsch apparaat. De prototypes hielpen niet veel, en pas in de jaren 1990 ontwikkelde een Amerikaan, Nikola Tesla, een vroege toepassing van kleine zonnecellen voor consumentenapparatuur, waaronder verlichting. Vandaag de dag zijn er enkele bedrijven die zonnecellen gebruiken voor commercieel en residentieel gebruik.

De basisfunctie van zonnecellen bestaat erin zonne-energie in water om te zetten, gewoonlijk bij een temperatuur die dicht bij de veronderstelling ligt, waardoor het fotovoltaïsch effect ontstaat. Hierdoor wordt de energie van de zon omgezet in elektrische energie.

Een zonnecel bestaat uit verschillende halfgeleidende materialen (vaak silicium) die met elkaar verbonden zijn via een extern circuit dat het totale effect van het apparaat creëert als zijnde een zonnepaneel. Het materiaal kan worden uitgerekt, gebogen en in sommige gevallen worden ingebed in een dunne kunststof of glas, net als in een zonnepaneel. De omgezette zonne-energie wordt dan door het materiaal geabsorbeerd, waarbij de halfgeleider achterblijft. Deze energie zorgt voor de stroom van elektronen.

Het zonlicht is dan vrij voor het zonnepaneel om de energie te absorberen, en via een extern circuit komt er energie vrij die elektrische energie bevat. Omdat het zonlicht gratis is, is de opgewekte energie minimaal. Daarom kunnen zonnepanelen een goede keuze zijn voor energie die bedoeld is om de energiekosten te verlagen zonder dat dit ten koste gaat van de algehele kwaliteit van het leven.