Geschichte der Photovoltaik und Historie

Man sollte es kaum glauben, aber die Geschichte der Photovoltaik reicht schon fast zwei Jahrhunderte in die Vergangenheit. Man schrieb das Jahr 1839, als Alexandre Edmond Becquerel den photoelektrischen Effekt entdeckte. Er experimentierte mit Kathoden und Anoden aus Platin, um das Verhalten von elektrolytischen Zellen zu studieren. Bei seinen Messungen stieß er darauf, dass sie leitfähiger wurden, wenn Licht darauf fiel.

Einen weiteren Meilenstein setzten im Jahr 1873 die beiden Briten Smith und May. Sie waren bei ihren Experimenten mit Selen darauf gestoßen, dass dieses seinen Widerstand in Abhängigkeit vom darauf fallenden Licht ändern konnte. Die Veröffentlichungen darüber weckten das Interesse weiterer Wissenschaftler und so folgte drei Jahre später die Erkenntnis, dass Selen sogar Strom produzieren kann, wenn es mit Licht bestrahlt wird. Die Urheber dieser Entdeckung waren William Adams und Richard Grey.

Die erste funktionsfähige Photovoltaik-Zelle entstand im Jahr 1883 in New York durch Charles Fritts. Wie immer bei revolutionären Entdeckungen stieß er unter den Wissenschaftlern auf Misstrauen. Diese konnten erst ein Jahr später ausgeräumt werden, nachdem sich Hans Friedrich Geitel und Julius Elster zusammen taten und zum Photovoltaik-Effekt eine umfassende wissenschaftliche Abhandlung verfassten. In den darauf folgenden Jahren befassten sich sehr viele Physiker damit. Sie gipfelten bei Albert Einstein, der 1907 den lichtelektrischen Effekt auch über die physikalische Theorie erklären und dafür einen Nobelpreis in Empfang nehmen konnte.

Photovoltaik im 20. und 21. Jahrhundert

Ein wichtiger Schritt zur heutigen Nutzung der Photovoltaik-Technik kam von Jan Czochralski. Er entwickelte im Jahr 1916 das Kristallziehverfahren, das eine der wichtigsten technischen Grundlagen für die Halbleitertechnik darstellt. Der nächste technische Sprung kam im Jahr 1940 von Russel S. Ohl. Er stellte bei Silizium ähnliche Verhaltensweisen wie seine Fachkollegen zuvor bei Selen fest. Zehn Jahre später schuf William Bradford Shockley die wissenschaftlich fundierten Theorien für den p-n-Übergang, die eine wichtige Grundlage sind, die Funktionsweise der modernen Solarzellen verstehen zu können.

Die praktische Anwendung von Photovoltaik

Ihr erstes praktisches Einsatzgebiet fand die Photovoltaik-Technik in der Raumfahrt. Vanguard I war der zweite Satellit, der im März 1958 von den Vereinigten Staaten ins All geschossen wurde. Er hatte neben der klassischen Batterie auch Photovoltaik-Zellen zur Energieversorgung mit an Bord. Der Startschuss für die zivile Nutzung der umweltfreundlichen Technik zur Energiegewinnung fiel im Jahr 1970 und wurde zuerst vor allem durch die australische Regierung in einem größeren Umfang eingesetzt.

Heute präsentiert sich das Bild der zivilen Nutzung der Photovoltaik-Technik wesentlich umfangreicher. Gewaltige Steigerungen der Effizienz machte die Errichtung von ganzen Solar-Kraftwerken möglich. Ein Beispiel dafür ist die Anlage, die zwischen dem sächsischen Borna und Lobstädt entstanden ist und die mehrere Zehntausend Haushalte mit Strom versorgen kann.

Die inzwischen automatisiert und industriell mögliche Herstellung der Photovolatik-Module rückte sie auch in die Aufmerksamkeit der privaten Hausbesitzer. Dadurch sind die einst extrem hohen Preise der Solarzellen deutlich gefallen. Hinzu kommt, dass die Rentabilität einer solchen Anlage durch ihre lange Lebensdauer, die Wartungsarmut und die ständig weiter steigenden Energiepreise weiter verbessert werden konnte. Hier hat der Staat selbst mit seinen Förderungen und die anfänglich sehr hohen Abnahmepreise für solar produzierten Strom ein ganzes Stück weit zur rasanten Verbreitung der Solaranlagen auf privaten Dächern beigetragen.