Năng lượng mặt trời bao gồm bức xạ ánh sáng và nhiệt từ mặt trời được khai thác bởi con người từ thời xa xưa. Ngày nay năng lượng mặt trời được chuyển hoá thành điện mặt trời và sử dụng rộng rãi trong cuộc sống. Do mặt trời có thể cung cấp nguồn năng lượng lớn nhất, nên khá dễ hiểu tại sao năng lượng mặt trời ngày càng trở nên phổ biến. Tuy nhiên, có một sự thật rằng con người đã khai thác năng lượng mặt trời từ rất lâu chứ không phải gần đây như chúng ta vẫn nghĩ. Bài viết dưới đây là sơ lược về lịch sử ra đời của ngành năng lượng mặt trời.

Sơ lược về lịch sử ngành năng lượng mặt trời

Tiền sử của năng lượng mặt trời

Thế kỷ thứ 7 trước công nguyên: Thời Ai Cập Cổ Đại , các ngôi nhà được xây dựng để các bức xạ mặt trời có thể được thu thập vào ban ngày và được sử dụng vào ban đêm.

Có lẽ bạn đã học được trong lịch sử rằng những năm đầu thế kỷ thứ 7 trước Công nguyên con người đã biết sử dụng ánh sáng mặt trời để đốt lửa bằng cách tận dụng những chiếc kính lúp.

Thế kỷ thứ 5 trước công nguyên: Người Hy Lạp định hướng nhà của họ để họ có thể nhận được năng lượng mặt trời vào mùa đông để sưởi ấm ngôi nhà.
Thế kỷ thứ 3 trước công nguyên: Nhà toán học nổi tiếng – kỹ sư – nhà phát minh Archimedes đã sử dụng những tấm gương để phản chiếu bức xạ mặt trời và để bảo vệ Thành Phố Syracuse từ cuộc xâm lược của người La Mã.

Cùng thời điểm, người La Mã đã khai thác năng lượng mặt trời bằng cách sử dụng gương để đốt đuốc cho các nghi lễ tôn giáo.

Thế kỷ thứ 2 trước công nguyên: Những chiếc cửa sổ đầu tiên làm từ mica trong suốt đã được gắn vào trong các ngôi nhà ở miền bắc Ý, với mục đích để tăng việc sử dụng bức xạ mặt trời để sưởi ấm trong thời gian mùa đông giá rét.
Thế kỷ thứ 1 sau công nguyên : Các “Helio caminos” được bắt đầu sử dụng . Vào khoảng thế kỷ thứ 5, những bồn tắm năng lượng mặt trời với các cửa sổ mica lớn hướng về phía nam được sử dụng tối đa tại nước Ý.
Thế kỷ thứ 14 : Định luật năng lượng mặt trời đầu tiên được giới thiệu tại Ý.
1767 ở Nga: M.V. Lomonosov đề nghị việc sử dụng các thấu kính để tập trung bức xạ mặt trời.
1767 tại Thụy Sĩ: Horace Benedict de Saussure là một nhà vật lý và tự nhiên học, chủ yếu được biết đến với những đóng góp cho ngành địa chất (với tác phẩm “Những chuyến du lịch ở dãy Alps”). Ông cũng là người phát minh ra ẩm kế. Tuy nhiên, De Saussure đã đóng góp vào sự phát triển của công nghệ năng lượng mặt trời bằng cách tạo ra thiết bị thu năng lượng mặt trời đầu tiên vào năm 1767 – một cái hộp bao phủ bởi 3 lớp thủy tinh hấp thụ năng lượng nhiệt, đạt nhiệt độ 230⁰F (nguồn: Văn phòng Tiết kiệm năng lượng và năng lượng tái tạo).
1830 tại Nam Phi: J. Hershel sử dụng nồi nấu năng lượng mặt trời đầu tiên .
Khoảng 1830: H. Repton xây dựng nhà kính đầu tiên ở châu Âu.
1839: Hiệu ứng quang điện

Một hệ thống ứng dụng hiệu ứng quang điện trên diện tích lớn

Edmond Becquerel – nhà vật lý người Pháp, phát hiện ra rằng một số vật chất nhất định khi tiếp xúc với ánh sáng mặt trời sẽ tạo ra điện áp. Điều này đánh dấu một mốc quan trọng trong lịch sử của công nghiệp năng lượng mặt trời.

Becquerel chỉ mới 19 tuổi khi ông tạo ra tế bào quang điện đầu tiên trên thế giới trong phòng thí nghiệm của cha mình. Năm đó, ông trình bày chi tiết các thí nghiệm trong tạp chí khoa học Des Comptes Rendus de l’Académie des Sciences – Becquerel đặt một clorua bạc trong axit và chiếu sáng nó trong khi nó được kết nối với điện cực bạch kim và, kết quả là, nó tạo ra điện áp và dòng điện.

1873 – 1876: Hiện tượng quang dẫn của Selenium và sự tạo ra điện

Hơn 40 năm sau khi thí nghiệm của Becquerel, thì Willoughby Smith – một kỹ sư điện người Anh quan sát hiện tượng quang dẫn của nguyên tố hóa học selen. Ba năm sau khám phá đó, William Grylls Adams – giáo sư Khoa Triết học tự nhiên (Đại học King), làm việc cùng với sinh viên Richard Evans Day, phát hiện ra rằng selen sản xuất điện khi tiếp xúc với ánh sáng. Hai năm sau nữa, Adams đã viết “Solar Heat: A Substitute for Fuel in Tropical Countries” (Năng lượng mặt trời: Một thay thế cho nhiên liệu ở các nước nhiệt đới) – cuốn sách đầu tiên về năng lượng mặt trời.

1905 – Nghiên cứu của Einstein

Albert Einstein thì không cần giới thiệu. Nhà vật lý học gốc Do Thái được biết đến với một loạt các sự kiện khoa học quan trọng. Tuy nhiên, có vẻ như hầu hết mọi người không để ý đến nghiên cứu về hiệu ứng quang điện của Einstein. Einstein xây dựng lý thuyết photon của ánh sáng – mô tả rằng ánh sáng mặt trời có thể “giải phóng” các electron trên bề mặt kim loại. 16 năm sau khi công bố bài báo, Einstein được trao giải Nobel cho “khám phá quy luật hiệu ứng quang điện” của mình.

1954 – Sáng chế pin mặt trời đầu tiên

1954 phát minh tấm Pin năng lượng mặt trời

Trong khi nguyên mẫu của mô-đun quang điện được tạo ra trong những năm cuối thế kỷ 19 bởi Charles Fritts, hơn 50 năm sau, cộng đồng khoa học mới thiết kế được một tế bào năng lượng mặt trời thực tế.

Các bước đột phá đầu tiên đến vào năm 1918, khi nhà khoa học Ba Lan Jan Czochralski phát minh ra một phương pháp nuôi cấy silicon đơn tinh thể. “Tiến trình Czochralski ” lấy cảm hứng từ Gerald Pearson và Calvin Fuller của phòng thí nghiệm Bell nổi tiếng, để tạo ra các thiết bị đầu tiên có thể chuyển đổi ánh sáng mặt trời thành năng lượng điện vào năm 1954. Hai nhà khoa học sau đó đã tăng hiệu suất chuyển đổi từ 4% lên 11%.

1977 – Thiết lập Trung tâm Nghiên cứu Năng lượng mặt trời

Việc kiểm soát giá dầu của chính phủ Hoa Kỳ trong những năm 1970, tiếp theo là các lệnh cấm vận dầu mỏ Ả-rập và việc đưa ra Đạo luật Giao khẩn cấp Dầu khí năm 1973 tạo ra một cuộc khủng hoảng năng lượng ở Hoa Kỳ. Tất cả điều này dẫn đến việc đón nhận năng lượng mặt trời và các nguồn tài trợ của Viện Nghiên cứu Năng lượng mặt trời (ngày nay được gọi là Phòng thí nghiệm Năng lượng tái tạo quốc gia). Trong vài năm sau đó, chính phủ các nước khác trên toàn cầu cũng làm như vậy.

1999 – Bước đột phá trong hiệu quả quang điện

Hai mốc quan trọng xảy ra trong 1999; đầu tiên, Chủ tịch EURO SOLAR – Hermann Scheer khởi xướng chương trình “100.000 mái nhà năng lượng mặt trời”, với mục tiêu tạo ra một công suất điện là 300MW vào năm 2005. Thứ hai, quan trọng hơn, là các công ty sản xuất Spectrolab phát triển một tế bào chuyển đổi được… 32% của ánh sáng nhận được thành điện năng – hơn gấp đôi mức hiệu quả tại thời điểm đó.

Năng lượng mặt trời trong thế kỷ 21

Kể từ khi bắt đầu thiên niên kỷ thứ ba,đây là thời gian mà ngành công nghiệp năng lượng mặt trời nhìn thấy nhiều cơ hội hơn bao giờ hết. Tấm pin mặt trời dùng cho nhà ở đã trở thành phổ biến rộng rãi vào năm 2001, khi Home Depot bắt đầu bán ra trong 3 cửa hàng ở California, Hoa Kỳ (một năm sau đó, tại hơn 60 cửa hàng trên toàn quốc). Hôm nay, tình hình thậm chí còn tốt hơn, Greentech Media cho biết thị trường năng lượng mặt trời dân cư đã tăng 66% kể từ năm 2009. Hơn nữa, máy phát điện không còn là thứ bắt buộc phải có trong nhà; các thiết bị di động như điện thoại thông minh, máy tính bảng và máy tính xách tay hiện nay có thể được trang bị bộ dụng cụ bảng điều khiển năng lượng mặt trời nhỏ.

Năm 2002: Hội nghị Solar Silicon đầu tiên đối phó với cuộc khủng hoảng của nguyên tố Si được tổ chức bởi Photon tại Munich, Đức.
Năm 2006: Wacker mở rộng sản xuất pin năng lượng mặt trời poly-Silic tại Burghausen, Đức, Công suất lên đến 16.000 tấn / năm để trở thành công ty lớn thứ hai trong lĩnh vực này trên toàn thế giới .
Năm 2010, tổng công suất pin mặt trời trên thế giới ước tính đạt 37,4GW (trong đó Đức có công suất lớn nhất với 7,6GW.)

Đèn năng lượng mặt trời

Ứng dụng rộng rãi công nghệ từ ngành năng lượng mặt trời, các nhà khoa học và kỹ sư điện đã phát triển sản phẩm Đèn năng lượng mặt trời chiếu sáng hoàn toàn bằng năng lượng mặt trời dùng cho chiếu sáng ngoài trời, có thể tự thu năng lượng mặt trời rồi nạp vào pin phía trong dùng để thắp sáng bóng đèn led của nó

Quý khách hàng có thể tham khảo những mẫu đèn năng lượng mặt trời công nghệ chiếu sáng mới nhất thay thế bóng đèn LED thông thường, phù hợp lắp đặt cổng, sân, vườn, đường làng,…Chiếu sáng suốt đêm mà không tốn tiền điện.

-32%