تاریخچه پیدایش و پیشرفت سلول های خورشیدی
شناخت انرژی خورشیدی و استفاده از آن برای منظورهای مختلف به زمان ماقبل تاریخ باز می‌گردد. شاید به دوران سفالگری، در آن هنگام روحانیون معابد به کمک جامهای بزرگ طلائی صیقل داده شده و اشعه خورشید، آتشدانهای محراب ها را روشن می‌کردند. یکی از فراعنه مصر معبدی ساخته بود که با طلوع خورشید درب آن باز و با غروب خورشید درب بسته می‌شد. ولی مهم‌ترین روایتی که درباره استفاده از خورشید بیان شده داستان ارشمیدس دانشمند و مخترع بزرگ یونان قدیم می‌باشد که ناوگان روم را با استفاده از انرژی حرارتی خورشید به آتش کشید گفته می‌شود که ارشمیدس با نصب تعداد زیادی آئینه‌های کوچک مربعی شکل در کنار یکدیگر که روی یک پایه متحرک قرار داشته‌است اشعه خورشید را از راه دور روی کشتیهای رومیان متمرکز ساخته و به این ترتیب آنها را به آتش کشیده‌است.
کشف پدیده فتوولتاییک به فیزیکدان فرانسوی AlexandreEdmond Becquerel نسبت داده می‌شود که در سال ۱۸۳۹ مشاهده نمود که ولتاژ باتری وقتی که صفحات نقره‌ای آن تحت تابش نور خورشید قرار می‌گیرند، افزایش می‌یابد. وی که از کودکی نزد پدر دانشمندش به عنوان دانش آموز و سپس دستیار به تحقیق می پرداخت در سن ۱۹ سالگی این پدیده را مشاهده کرد. پدر او Antoine César Becquerel (1788-1878) کاشف اثر پیزوالکتریک بود.این اثر ابتدا روی مواد جامد مثل سلنیوم توسط Heinrich Hertz در سال ۱۸۷۰ مطالعه شد. اما اولین گزارش از پدیده PV در یک ماده جامد در سال ۱۸۷۷ بود که دو دانشمند کمبریج R.E. Day و W.G. Adams در مقاله‌ای به انجمن سلطنتی تغییراتی که در خواص الکتریکی سلنیوم وقتی که تحت تابش نور قرار می‌گیرد را توضیح دادند. در سـال ۱۸۸۳ Charles Edgar Fritts که یک مهندس برق اهل نیویورک بود، یک سلول خـورشـیدی سلنیومی ساخت که از برخـی جهات شـبـیه به سـلـولـهای خورشـیـدی سیلیکونی امروزی بود. این ســلـول از یک ویـفـر نازک سـلنیوم تشـکیـل شده بـود که با یک تـوری از سـیـمـهـای خیـلی نازک طـلا و یک ورق حفاظـتی از شـیشه پوشانده شده بود. اما سـلول سـاخت او خـیلی کم بازده بود. کمتر از ۱% انرژی خورشیدی تابیده شده به سطح این سلول ابتدایی به الکتریسیته تبدیل می‌شد. با وجود این، سلول‌های سلنیومی سرانجام در نورسنج‌های عکاسی به طور وسیعی بکار گرفته شد.در سال ۱۸۸۷، Heinrich Hertz کشف کرد که نور ماوراء بنفش حداقل ولتاژ لازم برای ایجاد جرقه برای پرش بین دو الکترود فلزی را تغییر می دهد. در سال ۱۹۰۴ Hallwachs کشف کرد که یک ترکیبی از مس و اکسید مس حساس به نور است. همچنین در این سال Einstein مقاله اش را در زمینه اثر فتوالکتریک منتشر کرد. فهم کامل و مفصل تر از قوانین اساسی سلول های خورشیدی در سال ۱۹۰۵ توسط Einstein و در سال ۱۹۳۰ توسط Schottky بوجود آمد. سلول های خورشیدی از اواسط ۱۹۵۰ موجود بود. اولین سلول خورشیدی سیلیکونی با بازده حدود ۶% با نور مستقیم توسط DarylChapin ، GeraldPearson و CalvinFuller در سال ۱۹۵۴ بوجود آمد که ابتدا برای کاربردهای ماهواره های فضایی مورد استفاده قرار گرفت. البته بعضی ها اختراع سلول خورشیدی سیلیکونی با بازده زیر ۱% را اولین بار در سال ۱۹۴۱ به Russell Ohl نسبت می دهند.
نیروگاه های خورشیدی در جهان
امروزه نیروگاه های خورشیدی بزرگی در سراسر جهان ساخته شده یا در حال ساخت هستند. نیروگاه خورشیدی فتوولتائیک آمارلخا Amareleja Photovoltaic Power Station در کشور پرتغال، به عنوان بزرگترین نیروگاه خورشیدی در جهان شناخته می شود. این نیروگاه در منطقه شهری مورا در کشور پرتغال قرار گرفته و موقعیت جغرافیائی آن به گونه ای است که در آفتاب گیر ترین بخش قاره اروپا واقع شده است. ساخت این نیروگاه دارای دو مرحله کلی بوده بخش نخست در سال ۲۰۰۸ میلادی شروع شده و ۱۳ ماه به طول انجامید و بخش دوم آن در سال ۲۰۱۰ شروع شده و تکمیل شد. هزینه کلی این نیروگاه خورشیدی ، ۲۵۰ میلیون یورو تخمین زده می شود. این نیروگاه منطقه ای در حدود ۲۵۰ هکتار را در بر گرفته و توانائی تولید ۹۳ گیگا وات انرژی الکتریکی در ساعت را دارد. در این نیرگاه بیش از ۳۷۶ هزار پنل خورشیدی نصب شده است که ۱۹۰ هزار عدد از آن ها دارای پایه ثابت هستند و ما بقی پنل ها می توانند زاویه خود را نسبت به جهت تابش نور خورشید، تغییر دهند.
شرکت ژاپنی Kyocera اقدام به تاسیس نیروگاهی خورشیدی Kagoshima Nanatsujima در مناطق ساحلی کشور ژاپن کرده است که این تجربه موفق ، الهام بخش مهندسان ژاپنی برای ارائه طرح بزرگترین نیروگاه انرژی خورشیدی شناور جهان شده است. در این پروژه ، بیش از ۵۰ هزار مجموعه صفحات خورشیدی شناور روی سطح آب مخزن دریاچه سد یاکامورا Yakamura قرار می گیرد . این صفحات خورشیدی ، سطح آب را به مساحت ۱۸۰ هزار متر مربع می پوشانند و بر این اساس طراحان پروژه برآورد می کنند که این نیروگاه خورشیدی توانائی تولید پانزده و نیم مگاوات برق در ساعت داشته باشد . این میزان انرژی تولید شده ، پاسخگوی به طور میانگین ، ۴ هزار و ۷۰۰ منزل مسکونی خواهد بود .
یکی دیگر از نیروگاه های خورشیدی بزرگ در جهان نیروگاه آکاتاما است. این نیروگاه که در شمال کشور شیلی و در منطقه آتاکاما Atacama قرار گرفته است ، نیروگاهی با قدرت ۱۴۱ مگا وات به شمار می رود. این نیروگاه خورشیدی توانائی تامین نیروی برق یکصد و هفتاد هزار خانه مسکونی و یا تامین نیازمندی های الکتریکی سیصد و چهل هزار نفر را در سراسر این کشور آمریکای جنوبی دارد. پروژه مورد ذکر ، بزرگترین پروژه تولید نیروی الکتریسته از خورشید در آمریکای جنوبی محسوب شده و برق تولید شده توسط این نیروگاه از طریق سازمان برق کشور شیلی وارد شبکه توزیع سراسری شده و در مناطق مختلف این کشور توزیع می شود.