С древних времен человек использовал энергию Солнца в своих бытовых нуждах: подогреть воду, зажечь огонь и т. д. Во времена начала развития физического знания по оптике люди использовали зеркала и линзы для фокусировки солнечных лучей на объект. Они конструировали несложные установки для того, чтобы поджечь сухое дерево или выпарить воду для получения соли.
В Новое Время, когда науку перестала преследовать церковь, таких установок становилось все больше, а их качество выше. Первым самым толковым прибором для плавки чугуна и гранита было стекло с идеально ровной поверхностью. Оно было двояковыпуклой формы и могло расплавить эти твердые вещества в считанные секунды.
После следовали изобретения, которые не только использовали солнечный свет для нагрева чего-либо, но и для превращения солнечных лучей непосредственно в механическую энергию. Хотя идея их конструкции не «перепрыгивала» этап нагрева воды: лучи грели паровой котел, а с его помощью можно было делать механическую работу. Мощности таких установок колебались в пределах 11 кВт.
В XIX веке было обнаружено и изучено удивительное явление – фотоэлектрический эффект. С его помощью было возможно преобразовать солнечный свет в электричество. Суть явления в том, что под действием электромагнитной волны твердое тело высвобождало электроны. На этом принципе был сконструирован первый фотоэлемент – вакуумный диод.
Позже, в середине XX века, когда в науку ворвались полупроводниковые материалы, то ученые (в том числе Абрам Федорович Иоффе), принялись изготовлять фотоэлементы из кремния. Они были гораздо компактнее и обладали более приемлемыми характеристиками для практического применения. К сожалению, технологии изготовления полупроводниковых устройств в то время было слаборазвиты и современные академики достигли низких показателей КПД своих образцов. Использовать первые солнечные батареи оказалось целесообразно лишь на космических спутниках.
Сегодня конструкция солнечных батарей усовершенствованы и с каждым днем все шире используются. Особенно в странах, где световой день довольно длин и не слишком укорачивается с переменой времени года, солнечная энергия обеспечивает около 10% потребляемого электричества.
По материалам https://mysl.su