太阳能的历史

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阿基米德用放大镜焚烧敌舰的画
在古希腊,人们认为阿基米德用放大镜反射太阳并烧毁罗马敌舰。图像来源:生活科学网

早在公元前7世纪,古文明就利用了太阳的能量,当时希腊人为了宗教目的用放大镜点火,并放火焚烧敌舰。在许多文化中,房屋和古老的澡堂被建造成朝南,朝向太阳,以获取全年的温暖。

对太阳能量势的基本理解导致了不同的实验试图捕捉它的能量。今天,由于多年的科学发现,太阳能电池板被用来利用太阳的能量发电。

我们今天使用的太阳能电池板被称为太阳能光伏装置。术语“光伏”是指光电效应,即某种物质,如硅树脂,在暴露于光源后通过电子产生电能。

尽管太阳的能量潜力和用途已经存在了几个世纪,但对光伏效应的全面规模和潜力的了解还是相对较新的。我们将带领您了解太阳能技术是如何开始的,现在的情况,并探索其未来的潜力。

太阳能时间表

这个时间表列出了重要的科学发现,这些发现决定了如何利用太阳能,以及这些年来太阳能是如何变得更高效、更具成本效益的。

有趣的是,尽管太阳能电池板是一种很好的能源,但美国政府最初在充分发挥其潜力方面进展缓慢。

第一次认为太阳能是“比化石燃料更好的选择”是在20世纪90年代1973年石油禁运当美国国内天然气短缺猖獗之时,人们对能源独立的兴趣与日俱增,随之而来的是能源独立的开始18luck新利备用网址.

几年后,为了促进经济发展和美国独立,吉米·卡特总统美国人问道实行节能减排,鼓励光伏技术投资。他甚至在白宫安装了太阳能电池板。

从历史上看,美国在吸收太阳能方面落后于其他国家,但这是不可能的开始反转. 此外,太阳能现在比煤炭便宜,所以现在转向可再生能源,比如太阳能电池板,比继续投资于化石燃料发电厂更有经济意义。

请看一下导致太阳能发电取得今天成功的关键事件的简要历史。

1839年的今天,第一块太阳能电池诞生了

19岁的法国物理学家亚历山德埃德蒙贝克勒尔(alexandreedmondbecquerel)用金属电极和酸性溶液进行实验,创造了第一个太阳能电池,称为光伏电池,可以从光中携带电流。

1883年的今天,第一块功能齐全的太阳能电池板

查尔斯·弗里兹一位美国发明家,用硒晶圆制成的太阳能电池创造了第一块功能性太阳能电池板。Willoughby-Smith发现硒是光电的。第一批太阳能电池板安装在纽约市的屋顶上,但这些电池板效率很低,能量转换率只有1%。

1888年的今天,美国第一个太阳能电池专利

爱德华·韦斯顿获得了“太阳能电池”的第一项美国专利,这有助于带来更多的研究兴趣,最终创造出更高效的太阳能电池板。

1901年的今天,美国第一个太阳能电池板专利

尼古拉·特斯拉获得了“利用辐射能的方法和装置”的美国专利,也被称为太阳能电池板!

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1905年的今天,爱因斯坦介绍了光电效应

阿尔伯特·爱因斯坦发表了一篇关于“光电效应”背后理论的论文,正式证明了太阳如何通过太阳能电池产生能量的过程。

1915年的今天,密立根证明了爱因斯坦的理论

罗伯特·密立根对爱因斯坦的光电效应理论进行了实验,证明了这一理论。

1922年的今天,爱因斯坦获得诺贝尔奖

爱因斯坦因1905年关于光电效应的论文而获得诺贝尔奖。

1954年的今天,第一个大功率硅太阳能光伏电池问世

贝尔实验室的物理学家杰拉尔德·皮尔森(Gerald Pearson)、达里尔·查宾(Daryl Chapin)和卡尔文·富勒(Calvin Fuller)展示了第一款高功率硅太阳能光伏电池,该电池通过使用硅酮代替硒晶片来提高能量转换效率。

有趣的是,贝尔实验室是埃克森美孚的一个分支,但埃克森美孚并没有拥抱太阳能,而是回到了化石燃料。

1963年-大规模生产太阳能电池板

夏普公司生产一种可行的硅太阳能电池光伏组件,成功批量生产太阳能电池板。日本在灯塔上安装了一个242瓦的光伏阵列,这是当时世界上最大的阵列。

1964年的今天,美国宇航局发射了第一个太阳能光伏阵列

在海军研究实验室成功发射“先锋一号”之后,美国宇航局发射了第一颗搭载470瓦光伏阵列的“光轮”卫星。

20世纪70年代-研究降低了太阳能成本

研究推动光伏成本下降80%,允许测试和采用不同用途的太阳能电池板,主要用于离网使用。

1973年的今天,第一座太阳能建筑拔地而起

德拉瓦大学创建了第一个太阳能建筑,称为“太阳能电池”,它使用太阳能电池板和太阳能热能。

1976年的今天,第一批薄膜硅组件问世

京瓷公司开始生产薄膜硅带晶体太阳能组件,简化了制造过程。

1977年的今天,NREL成立

美国能源部在Golden,CO.成立了美国太阳能研究所。该机构现为国家可再生能源实验室NREL,负责可再生能源研究,以实现能源独立。

1999年的今天,德国的100000太阳能屋顶计划

德国启动5亿美元的“10万太阳能屋顶”计划。这项德国补贴计划对发展可行的住宅太阳能产业至关重要。在太阳能电池板仍然非常昂贵的时候,德国政府花这笔钱来推广太阳能电池板。

1994年的今天,日本的70000太阳能屋顶计划

日本启动“7万太阳能屋顶”光伏补贴计划。

2005年——投资税收抵免的诞生

2005年《能源政策法》(P.L.109-58)规定了30%投资税收抵免(ITC)适用于2006年1月1日至2007年12月31日期间应用的商业和住宅太阳能系统。

2006年12月,《2006年税收减免和保健法》(P.L.109-432)将这些抵免额再延长一年。这有助于使企业和房主都能负担得起太阳能电池板。

2006年-加州太阳能计划

加州公用事业委员会启动了加州太阳能计划(CSI),这是一项为期10年、耗资30亿美元的太阳能补贴计划。CSI项目推出后,市场反响良好,应用量高于预期。

2007年的今天,太阳能成为领先的清洁技术

全球清洁能源投资超过1000亿美元,其中太阳能是风险投资和私募股权投资的领先清洁能源技术。太阳能税收抵免帮助美国太阳能产业在2006-2007年间实现了前所未有的增长。

2008年《紧急经济稳定法》(P.L.110-343)包括将商业和住宅太阳能贸易中心延长8年,取消住宅太阳能电力装置的货币上限,并允许支付替代最低税(AMT)的公用事业和公司有资格获得信贷。

30%的联邦税收抵免将延续到2016年,每年减少直到2024年结束.

2008-2012年光伏组件成本下降

光伏组件的成本从大约5美元/瓦下降到1美元/瓦,这主要是由于德国继续实行强有力的补贴以及西班牙、意大利和澳大利亚的新补贴计划。

2010-2018-大型太阳能生产工厂的开始

中国制造企业开始建造大型自动化太阳能电池和太阳能组件生产工厂,进一步将组件成本降低到每瓦0.70美元

2012-2015-住宅太阳能系统的成本变得可以承受

住宅太阳能系统的安装对于普通美国家庭来说是很划算的。2015年,美国在超过18个月的时间内安装的住宅太阳能发电量超过了此前的所有累积历史。

2015年-特斯拉宣布推出Powerwall

特斯拉汽车公司宣布,打算推出一款锂离子电池储能产品,其价格将使美国普通家庭能够经济地储存白天产生的太阳能供夜间使用。

2015年-国会延长联邦所得税抵免

美国国会通过将30%的联邦所得税抵免延长8年,确保美国采用光伏太阳能发电系统的持续增长。税收抵免将于2021年结束,但对太阳能和可再生能源而言,延长这一期限将是明智之举。

2020-2023年-最好的时间安装太阳能电池板在您的家,感谢26%的太阳能税收抵免

现在是在家里安装太阳能电池板来节省开支的最佳时机。这个联邦税收抵免确保您的安装节省26%——这是延长至2023年. 使用我们的免费太阳能计算器找出安装太阳能电池板的成本、激励和回报。

今天的太阳能

从一开始,太阳能的使用增长缓慢,但现在由于其低成本的建设和优于化石燃料,超过了预期。

2019年,美国超过200万个太阳能电池板装置预计到2023年,这一数字将翻一番。美国用了40年的时间才达到100万套太阳能装置,但这一增长是由家用太阳能装置的增加以及州和城市的清洁能源目标所推动的。

加利福尼亚州是美国太阳能安装的领先州,但其他许多州正在迅速赶上,从德克萨斯州到罗得岛州。在全球范围内,亚洲的太阳能装机数量最多,欧洲紧随其后。

随着世界上可再生能源的增多,太阳能电池板将继续受到欢迎,并在化石燃料的过渡过程中成为必要。如果你有兴趣在未来几年内成为数以百万计的太阳能装置的一部分,那就看看当你改用太阳能时你能节省多少。

了解一下使用太阳能可以节省多少钱
-《太阳评论》作者

安娜·阿尔梅里尼

Web内容专家

安娜是SolarReviews的网络内容专家。她有5年的市场营销经验,与2年的气候沟通经验相结合,拥有哥伦比亚大学气候与社会学硕士学位。安娜经常为环保事业做志愿者,从新泽西州的牡蛎礁修复到意大利那不勒斯扩大自行车共享。

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