Кремниевый фотоэлемент (1954)
Фотоэлектрический эффект известен со времён Беккереля (1839), но ранние устройства имели КПД менее 1%. В 1954 году исследователи Bell Labs создают p-n-переход из легированного кремния, преобразующий 6% света в электричество.
Механизм
- Фотон попадает в кремний и освобождает электрон
- p-n-переход создаёт внутреннее электрическое поле
- Электроны собираются → возникает постоянный ток
Рост эффективности
| Год | Технология | КПД |
|---|---|---|
| 1954 | Монокристаллический кремний | 6% |
| 1985 | Лабораторный кремний | 20% |
| 2000 | Многопереходная (GaAs) | 30% |
| 2020 | Тандем перовскит/кремний | 29,5% |
| 2024 | Лабораторный рекорд | 47,6% (многопереходная) |
Экономическое влияние
Стоимость солнечной энергии снизилась примерно на 99,6% с 1976 года (закон Суонсона). Во многих регионах фотоэлектрика стала одним из самых дешёвых источников электричества.