太陽電池のタイムライン

19 世紀には、太陽光が特定の物質に当たると検出可能な電流が発生することが観察されました。これが光電効果です。この発見が太陽電池の基礎となりました。太陽電池はその後、さまざまな用途で利用されるようになりました。歴史的には、電力網からの電力が利用できない状況で使用されてきました。

この発明が発表されると、太陽電池は衛星の発電に広く利用されるようになりました。衛星は地球を周回するため、太陽電池は衛星に当たる太陽光による発電に広く利用されています。太陽電池は今日では衛星に広く使用されています。

• 1839年 -エドモン・ベクレルが導電性溶液中の電極を光に当てて光起電力効果を観察した。 ^{[1] [2]}
• 1873年 -ウィロビー・スミスがセレンが光伝導性を示すことを発見。^[3]
• 1874年 -ジェームズ・クラーク・マクスウェルは、光がセレンの導電性に影響を与えるという観察結果を数学者のピーター・テイトに手紙で伝えた。 ^[4]
• 1877年 -ウィリアム・グリルス・アダムスとリチャード・エヴァンス・デイが固体セレンの光起電力効果を観察し、セレン電池に関する論文を発表しました。「セレンに対する光の作用」『Proceedings of the Royal Society』、A25、113。
• 1883年 -チャールズ・フリッツが金の薄い層の上にセレンを使った太陽電池を開発し、1%未満の効率を実現する装置を形成した。^[5]
• 1887年 -ハインリヒ・ヘルツが紫外線の光伝導性を研究し、光電効果を発見した。
• 1887年 - ジェームズ・モーザーが色素増感光電気化学セルを報告。
• 1888年 -エドワード・ウェストンが特許US389124「太陽電池」およびUS389125「太陽電池」を取得。
• 1888～91年 -アレクサンドル・ストレトフが外部光電効果に基づく最初の太陽電池を開発
• 1894年 - メルビン・セベリーが特許US527377「太陽電池」およびUS527379「太陽電池」を取得。
• 1897年 - ハリー・レーガンが特許US588177「太陽電池」を取得。
• 1899年 - ウェストン・バウザーが特許US598177「太陽光貯蔵」を取得。

• 1901年 -フィリップ・フォン・レーナードが光の周波数による電子エネルギーの変化を観測。
• 1904年 -ヴィルヘルム・ハルヴァックスが半導体接合太陽電池（銅と酸化銅）を製作。

• 1904年 -ジョージ・コーブが太陽光発電装置を開発。
• 1905年 -アルバート・アインシュタインが量子論に基づいて光電効果を説明する論文を発表。
• 1913年 -ウィリアム・コブレンツがUS1077219「太陽電池」を取得。
• 1914年 - スヴェン・アソン・ベルグルンドが「光感受性細胞の容量を増やす方法」の特許を取得。
• 1916年 -ロバート・ミリカンが実験を行い、光電効果を証明した。
• 1918年 -ヤン・チョクラルスキーが金属の単結晶を成長させる方法を開発。数十年後、この方法は単結晶シリコンの製造に応用されました。
• 1921年 - アインシュタインは光電効果に関する研究によりノーベル物理学賞を受賞した。

• 1932年 - アウドベルトとストラが、現在でも使用されている光起電力材料であるセレン化カドミウム(CdSe)の光起電力効果を発見しました。
• 1935年 - アンソニー・H・ラムが特許US2000642「光電装置」を取得。^[6]
• 1946年 -ラッセル・オールが特許US2402662「光感応装置」を申請。
• 1948年 -ゴードン・ティールとジョン・リトルがチョクラルスキー法という結晶成長法を応用して単結晶ゲルマニウムを生産し、後にシリコンも生産した。^[7]
• 1950 年代 -ベル研究所が宇宙活動用の太陽電池を製造。
• 1953年 -ジェラルド・ピアソンがリチウムシリコン太陽電池の研究を開始。
• 1954年 - 1954年4月25日、ベル研究所は最初の実用的なシリコン太陽電池の発明を発表しました。^{[8] [9]その後すぐに、それらは}米国科学アカデミーの会議で展示されました。これらのセルの効率は約6％でした。ニューヨークタイムズは、太陽電池が最終的に「太陽の無限のエネルギー」源につながると予測しました。
• 1955 年 -ウェスタン エレクトリックが商用太陽電池技術のライセンスを取得。ホフマン エレクトロニクスの半導体部門が、1 セルあたり 25 ドル、または 1 ワットあたり 1,785 ドルで 2% の効率を誇る商用太陽電池を開発。
• 1957 年 - AT&T の譲渡人 ( Gerald L. Pearson、Daryl M. Chapin、Calvin S. Fuller ) が特許 US2780765、「太陽エネルギー変換装置」を取得。彼らはこれを「太陽電池」と呼んでいます。Hoffman Electronics は効率 8% の太陽電池を開発しました。
• 1957年 -モハメド・M・アタラがベル研究所で熱酸化によるシリコン表面不動態化プロセスを開発。^{[10] [11]}表面不動態化プロセスはそれ以来、太陽電池の効率にとって非常に重要になっています。^[12]

• 1958年 - 米国通信部隊研究所のT. マンデルコーンが、放射線による損傷に強く、宇宙に適したn-on-pシリコン太陽電池を開発。ホフマンエレクトロニクスが9%効率の太陽電池を開発。初の太陽光発電衛星であるヴァンガード1号が、0.1W、100cm2^の太陽電池パネルを搭載して打ち上げられた。
• 1959 年 - ホフマン エレクトロニクスが 10% 効率の商用太陽電池を開発し、グリッド コンタクトの使用を導入してセルの抵抗を低減しました。

• 1960 年 - ホフマン エレクトロニクスが効率 14% の太陽電池を開発。
• 1961年 -国連で「発展途上国における太陽エネルギー」会議が開催される。
• 1962年 -テルスター通信衛星が太陽電池で稼働。
• 1963年 -シャープ株式会社がシリコン太陽電池の実用的な太陽光発電モジュールを生産。
• 1964年 - 衛星ニンバスIに太陽追跡用太陽電池パネルが搭載される。
• 1964年 -ファリントン・ダニエルズの画期的な著書『太陽エネルギーの直接利用』がイェール大学出版局から出版される。
• 1967年 -ソユーズ1号は太陽電池で駆​​動する最初の有人宇宙船である。
• 1967年 -藤島昭が光電気化学セルの加水分解に使用される本多・藤島効果を発見。
• 1968年 - ロジャー・リールが初のソーラー腕時計を発表。^[13]
• 1970年 -ソ連のジョレス・アルフェロフと彼のチームによって、初の高効率GaAs ヘテロ構造太陽電池が開発された。^{[14] [15] [16]}
• 1971年 -サリュート1号は太陽電池で動く。
• 1973年 -スカイラブは太陽電池で稼働する。
• 1974年 -フロリダ太陽エネルギーセンターが開設。^[17]

• 1974年 - Integrated Living Systems のJ. Baldwinが、暖房やその他の電力を太陽光と風力のみで賄う世界初の建物 (ニューメキシコ州) を共同開発。
• 1976年 - RCA研究所のデビッド・E・カールソンとクリストファー・ロンスキーが、効率2.4%を誇る初のアモルファスシリコンPVセルを開発。
• 1977年 -コロラド州ゴールデンに太陽エネルギー研究所が設立されました。
• 1977年 - 世界の太陽光発電セル生産量が500kWを超える
• 1978年 - 最初の太陽電池式計算機。^[18]
• 1970 年代後半: 「エネルギー危機」。建築、オフグリッドの建物、住宅地などにおける太陽光発電、アクティブソーラー、パッシブソーラーなど、太陽エネルギーの利用に対する一般の関心が高まりました。

• 1980 年 -デラウェア大学エネルギー変換研究所がCu _{2 S/CdS 技術を使用して 10% を超える効率を誇る初の}薄膜太陽電池を開発しました。
• 1981年 -フラウンホーファー太陽エネルギーシステム研究所ISEがドイツのフライブルクにアドルフ・ゲッツベルガーによって設立される。 ^[19]
• 1981年 -イソフォトンは、マドリードの太陽エネルギー研究所のアントニオ・ルケらによる開発に基づいて、両面太陽電池を量産した最初の企業となる。 ^[20]
• 1982年 - 初めて10%を超えるアモルファスシリコン薄膜太陽電池が報告されました。^[21]
• 1983 年 - 世界の太陽光発電の生産量が 21.3 メガワットを超え、売上高が 2 億 5,000 万ドルを超える。
• 1984 年 - ジョージタウン大学の異文化センターに 30,000 平方フィートの建物一体型太陽光発電 [BI-PV] 屋根が完成しました。2004 年、アイリーン M. スミス (M.Arch.) は、太陽光屋根からニューヨーク世界貿易センターのグラウンド ゼロまで、平和と太陽光発電のための 20 周年記念乗馬旅行に参加し、BI-PV 太陽光建築について一般の人々を啓蒙しました。ワシントン DC の密集した都市環境では、1984 年以来、アレイは平均して毎日 1 MWh を発電し続けました。
• 1985年 -ニューサウスウェールズ大学の太陽光発電工学センターが効率20%のシリコンセルを開発。
• 1986年 - カリフォルニア州アーバインのリチャード・T・ヘドリック中佐が、建物一体型太陽光発電システム（BI-PV）の効率的な建築構成として「Solar-Voltaic DomeTM」の特許を取得。カリフォルニア州ヘスペリアのフィールドアレイ。
• 1988年 -マイケル・グレッツェルとブライアン・オレガンが色素増感太陽電池を開発。この光電気化学セルはセル内の有機色素化合物で動作し、コストはシリコン太陽電池の半分です。
• 1988～1991 年、AMOCO/Enron は Solarex の特許を利用して、ARCO Solar を a-Si 事業から排除するために訴訟を起こしました (Solarex Corp.(Enron/Amoco) v.Arco Solar, Inc.Ddel, 805 Fsupp 252 Fed Digest を参照)。
• 1989年 - 反射型太陽光集光器が太陽電池とともに初めて使用される。
• 1990年 -マクデブルク大聖堂が屋根に太陽電池を設置した。これは東ドイツの教会で初めての設置となった。
• 1991年 - 効率的な光電気化学セルが開発される

• 1991年 -ジョージ・H・W・ブッシュ大統領が米国エネルギー省に国立再生可能エネルギー研究所の設立を指示（既存の太陽エネルギー研究所を移管）。
• 1992年 - サクラメント市営公益事業地区（SMUD）でPVパイオニアプログラムが開始。分散型、グリッド接続型PVシステム（「屋上ソーラー」）の初の広範な商業化であり、後のCAミリオンソーラールーフプログラムのモデルとなった。^[22]
• 1992年 - サウスフロリダ大学が効率15.89%の薄膜セルを製造。^[要出典]
• 1993年 -国立再生可能エネルギー研究所(NREL) の太陽エネルギー研究施設が設立されました。^[要出典]
• 1994年 - NRELがGaInP/GaAs二端子集光セル（180太陽）を開発。これは変換効率30%を超える初の太陽電池となる。^[要出典]
• 1996年 -国立太陽光発電センターが設立される。スイス、ローザンヌのローザンヌ連邦工科大学のグラッツェルは、光電気化学効果を利用した色素増感セルで11%の効率的なエネルギー変換を達成した。^[要出典]
• 1999年 - 全世界の太陽光発電の総設置量が1,000メガワットに達する。^[要出典]

• 2003年 - ジョージ・ブッシュはホワイトハウスの敷地内に9kWの太陽光発電システムと太陽熱発電システムを設置した^[24]
• 2004年 - カリフォルニア州知事アーノルド・シュワルツェネッガーは、2017年までにカリフォルニア州に100万枚の太陽光発電屋根を設置するという「ソーラールーフ・イニシアチブ」を提案した。^[25]
• 2004年 - カンザス州知事キャスリーン・セベリウスは、行政命令04-05に基づき、2015年までにカンザス州で1,000MWpの再生可能電力を供給することを義務付けました。
• 2006 年 -太陽光発電におけるポリシリコンの使用量が、初めて他のすべてのポリシリコンの使用量を上回りました。
• 2006年 - カリフォルニア州公益事業委員会は、11年間にわたって太陽光発電開発にインセンティブを与える包括的な28億ドルのプログラムであるカリフォルニア太陽光発電イニシアチブ（CSI）を承認しました。^[26]
• 2006年 - 太陽電池技術で新たな世界記録が達成 - 新しい太陽電池が太陽光から電気への変換効率「40パーセント」の壁を突破。^[27]
• 2007年 - 15MWのPPA設備であるネリス太陽光発電所の建設。
• 2007年 - バチカンは地球の資源を節約するために、いくつかの建物に太陽光パネルを設置すると発表した。これは「数年で元が取れる総合的なエネルギープロジェクト」である。^[28]
• 2007年 - デラウェア大学は、独立した確認なしに太陽電池技術の世界新記録を達成したと主張した：効率42.8%。^[29]
• 2007年 -ナノソーラー社は最初の商用印刷CIGSを出荷し、最終的には1ワットあたり1ドル以下で出荷できると主張した。^[30]しかし、同社はモジュールの技術仕様や現在の販売価格を公表していない。^[31]
• 2008年 - 太陽電池の効率で新記録を達成。米国エネルギー省国立再生可能エネルギー研究所（NREL）の科学者は、当たった光の40.8%を電気に変換する光起電装置で太陽電池の効率の世界記録を樹立した。しかし、これは326個の太陽の集中エネルギーの下でのみ達成された。逆変成三接合太陽電池はNRELで設計、製造され、独立して測定された。^[32]
• 2010年 −イカロスは惑星間空間でソーラーセイル技術を実証した最初の宇宙船となる。 ^{[33] [34]}
• 2010年 -バラク・オバマ米大統領がホワイトハウスに追加の太陽光パネルと太陽熱温水器の設置を命じた^[35]
• 2011年 - 中国の急成長した工場により、シリコン太陽光発電モジュールの製造コストが1ワットあたり約1.25ドルまで下がりました。世界全体での設置数が2倍になりました。^[36]
• 2013年 - 3年後、バラク・オバマ大統領が注文した太陽光パネルがホワイトハウスに設置されました。^[37]

• 2016年 -ニューサウスウェールズ大学のエンジニアが、集光されていない太陽光を電気に変換する効率を34.5%まで向上させ、世界新記録を樹立しました[3]。この記録は、ニューサウスウェールズ大学のオーストラリア先端太陽光発電センター（ACAP）が、プリズムに埋め込まれた28cm2^の4接合ミニモジュールを使用して樹立しました。このモジュールは、入射光線を4つのバンドに分割し、4接合レシーバーを使用して太陽光の各ビームからさらに多くの電気を絞り出します。^[38]
• 2016年 - ファーストソーラーは、テルル化カドミウムから作られた実験的なセルを使用して、太陽光エネルギーの22.1％を電気に変換したと発表した。この技術は現在、世界の太陽光発電市場の約5％を占めている。^[39]
• 2018年 -米国を拠点とするガリウムヒ素（GaAs）PV専門メーカーのアルタ・デバイセズは、ドイツのフラウンホーファーISE CalLabによって認定された29.1％の太陽電池変換効率記録を達成したと主張した。 ^{[40] [41]}
• 2018年 - ヨーロッパ初、そしておそらく世界初となる太陽光パネルリサイクル専用工場がフランスにオープン。^[42]

• 2019年 –米国コロラド州ゴールデンの国立再生可能エネルギー研究所で開発された多接合集光型太陽電池を使用することで、太陽電池効率の世界記録47.1%が達成されました。 ^{[43] [追加の引用が必要]}これは、2018年時点での多結晶光起電性または薄膜太陽電池の標準評価37%を上回っています。^{[44] [追加の引用が必要]}これは、2020年に発表された研究で報告されました。^{[45] [46]}

• ペロブスカイト太陽電池の太陽電池効率は、単接合構造では2009年の3.8% ^{[47]から2020年には25.2% [48]}に増加し、シリコンベースのタンデムセルでは29.1% ^[48]に増加し、単接合シリコン太陽電池で達成された最大効率を超えています。^{[追加の引用が必要]}

• 3月6日 – 科学者らは、テクスチャシリコンまたは平面シリコンの上にペロブスカイト結晶の層を追加してタンデム太陽電池を作成すると、その性能が電力変換効率26％まで向上することを示した。これは、太陽電池の効率を高める低コストの方法となる可能性がある。^{[49] [50]}

• 7月13日 – 太陽光発電モジュールのリサイクルの有望なアプローチに関する初の世界的評価が発表された。科学者らは「廃棄に比べてリサイクルコストと環境への影響を削減し、材料回収を最大限に高めるための研究開発」と技術経済分析の促進と活用を推奨している。^{[51] [52]}

• 7月3日 – 科学者らは、ペロブスカイトに有機系イオン固体を加えると、太陽電池の性能と安定性が大幅に向上する可能性があることを示した。この研究では、老朽化し​​たペロブスカイト太陽電池の故障の原因となる複雑な劣化経路も明らかにされた。この理解は、産業上重要な寿命を持つ太陽光発電技術の将来的な開発に役立つ可能性がある。 ^{[53] [54] [重要性? ]}

• 4月12日 - 科学者らは、変換効率が26%以上の両面接合型シリコン太陽電池のプロトタイプと設計ルールを開発しました。これは、このタイプの太陽電池としては世界最高です。 ^{[55] [56] [重要性? ]}

• 5月7日 - 研究者らは、ある種の「分子接着剤」を用いてペロブスカイト太陽電池の安定性と長期信頼性を高めることで、ペロブスカイト太陽電池の重要な問題に対処した。^{[57] [58] [重要性? ]}

• 5月21日 - インクジェット印刷法を用いたペロブスカイト太陽電池パネルの初の工業用商業生産ラインがポーランドで開始されました。^[59]

• 12月13日 - 研究者らは、ペロブスカイト太陽電池に関するデータベースと分析ツールの開発を報告した。このツールは、15,000件以上の出版物、特に42,400件以上の太陽光発電装置に関する装置データを体系的に統合したものである。^{[60] [61]}

• 12月16日 - ポーランドのヤシオンカにあるMLシステムが初の量子ガラス生産ラインを開設。工場では、電気を生成しながら建物を冷却することもできる透明な量子ドット層を組み込んだ窓の生産を開始しました。^{[62] [重要性? ]}

• 5月30日 -フランク・ディムロート率いるフラウンホーファーISEのチームが、太陽エネルギー変換の新たな世界記録となる効率47.6%の4接合太陽電池を開発しました。 ^{[63] [重要性? ]}

• 7月13日 - 研究者らは、窓ほどの大きさの半透明太陽電池の開発を報告した。 ^[64]チームメンバーは2020年に高い透明度で記録的な効率を達成した。^{[65] [66]} 7月4日、研究者らは、ほぼ目に見えない平均可視透明度79%という記録的な太陽電池の製造を報告した。^{[67] [68]}

• 12月9日 – 研究者らが3Dプリントされた紙のように薄い柔軟な 有機太陽電池の開発を報告。^{[69] [70] [重要性? ]}
• 12月19日 -シリコンペロブスカイトタンデム太陽電池の新たな世界記録の効率が達成され、ドイツの科学者チームが太陽光の32.5%を電気エネルギーに変換しました。^{[71] [重要性? ]}

• 3月12日 - 科学者らは、上部セルの光吸収層としてセレンを使用し、下部セルの光吸収層としてシリコンを使用した初のモノリシック集積タンデム太陽電池を実証した。 ^[72]

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• 「ソーラーリソース」。サンパワーコーポレーション、2004年。
• 「歴史：太陽光発電のタイムライン」About, Inc.、2005 年。
• レナルディック、デニス、「太陽光発電 - 歴史的発展」。PVResources.com、2015 年。
• パーリン、ジョン、「太陽光から直接電気を作る^[盗用]」。ラーフス研究所、2002 年。
• トリンカウス、ジョージ、「ニコラ・テスラの失われた発明」。フリーエネルギー受信機、第 9 章。
• 同社、2006年、2007年の太陽電池予測を上方修正