لم يكن اكتشاف الطاقة الشمسية في الحقيقة نتيجة لحدث فردي، بل هو بالأحرى مفهوم تطور على مدى سنوات عديدة من تاريخ البشرية. لقد تحول الاستخدام البشري للطاقة الشمسية من مجرد ملاحظة أن للشمس طاقتها وحرارتها الخاصة، إلى تعلم كيفية التقاط تلك الطاقة بكفاءة لأغراضنا الخاصة، إلى تطوير التقنيات الفعالة باستمرار اليوم والتي لديها القدرة على تزود منازلنا واقتصاداتنا وتنميتنا البشرية في جميع أنحاء العالم بالطاقة من أجل مستقبل أكثر استدامة.
تاريخ الطاقة الشمسية
700 قبل الميلاد يتعلم البشر لأول مرة إشعال النار من خلال تركيز ضوء الشمس باستخدام عدسة مكبرة [1] .
214-212 قبل الميلاد تروي أسطورة كيف استخدم المخترع اليوناني أرخميدس “شعاع حراري” لإشعال النار في سفن العدو من خلال عكس ضوء الشمس وإعادة توجيهه بسلسلة من المرايا [2] .
1767 اخترع العالم السويسري هوراس بنديكت دي سوسور أول فرن شمسي. صُنع الفرن بصندوق عازل مغطى بثلاث طبقات زجاجية تستخدم لتركيز حرارة الشمس. وصل هذا الفرن الشمسي إلى درجة حرارة داخلية تبلغ 230 درجة فهرنهايت [3] .
في القرن التاسع عشر أجرى أوغستين موشوت العديد من التجارب في مجال الطاقة الحرارية الشمسية [4] .
1839 اكتشف العالم الفرنسي إدموند بيكريل البالغ من العمر 19 عامًا التأثير الكهروضوئي بعد أن اكتشف أن بعض المواد ستتغير في جهدها الكهربائي عندما تتعرض للضوء [5] .
1873 اكتشف المهندس الإنجليزي ويلوبي سميث أن السيلينيوم لديه موصلية ضوئية عالية، فضلاً عن قدرته على إنتاج الطاقة الشمسية. أثبت هذا الاكتشاف أن المواد الصلبة يمكنها تحويل الضوء إلى كهرباء دون الحاجة إلى حرارة أو أجزاء متحركة [6] .
1876 لاحظ البروفيسور ويليام جريلز آدامز وطالبه ريتشارد إيفانز داي وجود تيار كهربائي بعد وضع قطبين كهربائيين على صفيحة من السيلينيوم تعرضت للضوء [7] .
1883 اخترع المخترع الأمريكي تشارلز فريتس أول خلايا شمسية ضوئية باستخدام رقائق السيلينيوم [8] .
1887 اكتشف هاينريش هيرتز قدرة الأشعة فوق البنفسجية على إحداث شرارة كهربائية تقفز بين قطبين [9] .
1891 تم إنشاء أول سخان شمسي [10] .
1905 نشر ألبرت أينشتاين ورقة بحثية عن كيفية عمل التأثير الكهروضوئي [11] .
1908 اخترع William J. Baileys مجمع النحاس باستخدام لفائف النحاس والصناديق المعزولة [12] .
1916 أظهر العالم روبرت ميليكان بشكل تجريبي التأثير الكهروضوئي [13] .
في عام 1918 اكتشف العالم البولندي يان كزوشرالسكي كيفية زراعة السيليكون أحادي البلورة، ووضع الأساس للخلايا الشمسية الحديثة القائمة على السيليكا [14] .
1947 أصبحت المعدات التي تعمل بالطاقة الشمسية شائعة في الولايات المتحدة بعد الحرب العالمية الثانية [15] .
1953-1955 أنشأ كالفن فولر وجيرالد بيرسون وداريل تشابين أول خلية شمسية من السيليكون الكهروضوئية قادرة على إنتاج ما يكفي من الكهرباء لتشغيل الأجهزة الكهربائية الصغيرة [16] .
1956 أصبحت الخلايا الشمسية متاحة تجارياً، ولكنها مكلفة للغاية بالنسبة لمعظم الناس عند 300 دولار لكل خلية شمسية 1 واط. بدأ استخدام الخلايا الشمسية في الألعاب وأجهزة الراديو، مما يجعلها أول المنتجات الاستهلاكية القائمة على الطاقة الشمسية المتوفرة في السوق [7] .
1958 تم استخدام الطاقة الشمسية لأول مرة في الأقمار الصناعية والمحطات الفضائية. في أواخر الستينيات، كانت الطاقة الشمسية تعتبر قضية قياسية لتشغيل الأقمار الصناعية [17] .
أصبح تصنيع الخلايا الشمسية في السبعينيات أكثر كفاءة، حيث خفض السعر من 100 دولار للواط إلى 20 دولارًا للواط [18] .
1977 أطلقت الحكومة الفيدرالية الأمريكية معهد أبحاث الطاقة الشمسية، وتبعتها الحكومات الوطنية الأخرى في جميع أنحاء العالم [19] .
سبعينيات وتسعينيات القرن الماضي أصبحت الطاقة الشمسية متاحة على نطاق واسع وبدأت في استخدامها في مجموعة متنوعة من التطبيقات، من معابر السكك الحديدية، والمنازل البعيدة، وأبراج الاتصالات السلكية واللاسلكية، والري، والسيارات التي تعمل بالطاقة الشمسية، والطائرات التي تعمل بالطاقة الشمسية، ومحطات الطاقة الشمسية واسعة النطاق.
1999 أصبحت تكنولوجيا الخلايا الشمسية الكهروضوئية أكثر كفاءة، بكفاءة تصل إلى 36 بالمائة [20] .
2012 تم بناء زيادة في محطات الطاقة الشمسية على نطاق واسع في جميع أنحاء العالم، بما في ذلك بناء Golmud Solar Park في الصين الذي تبلغ طاقته الإنتاجية 200 ميغاوات وحديقة Gujarat Solar في الهند التي تبلغ طاقتها المركبة 605 ميغاوات [21 ] .
اليوم، يتم تطبيق الخلايا الشمسية بشكل متزايد على المزيد من الاستخدامات في أماكن أكثر حول العالم. نظرًا لأن تكنولوجيا الطاقة الشمسية تتطور بسرعة لتصبح واحدة من أكثر مصادر الطاقة فعالية من حيث التكلفة والكفاءة التي تمتلكها البشرية على الإطلاق، فمن المحتمل أن نرى الطاقة الشمسية أصبحت شائعة بشكل متزايد طوال حياتنا وفي مجتمعاتنا المحلية. مثل هذه التطورات هي مشهد مرحب به للغاية حيث تعمل البشرية بالضرورة نحو مستقبل منخفض الكربون.