In 1883 werden al de eerste zonnecelen ontwikkeld. Hiervoor was Charles Fritts verantwoordelijk. Hij bedekte lagen van het materiaal selenium met een dunne laag goud. Alhoewel zijn cel maar een rendement van slechts 1 procent had wordt het alsnog gezien als de eerste zonnecel. De eerste moderne silicium cel werd veel later ontwikkeld. Russell Ohl was de ontwikkelaar hiervan in 1941, waarna in 1954 de eerste kristallijne silicium panelen werden geproduceerd. Deze exemplaren hadden een rendement van 4 procent, wat inmiddels een stuk hoger ligt op zo’n 14 procent.
Verzameling
Tegenwoordig worden deze panelen natuurlijk ook wel zonnepanelen genoemd. In principe is dit een verzameling van erg veel zonnecellen. De werking zonnecellen komt doordat ze gemaakt zijn van een laag van silicium. Dit silicium moet een halfgeleider worden. Hiervoor wordt aan de bovenzijde een stukje fosfor toegevoegd, terwijl aan de onderzijde een laag borium wordt geplaatst. Om dit alles te beschermen worden aan beide kanten glasplaten geïnstalleerd. Dit grote geheel maakt dus een zonnepaneel.
Zonlicht
De uitleg zonnepanelen is nog lang niet klaar. Zo’n paneel begint namelijk te werken als er zonlicht op schijnt. Onder invloed van de straling worden dan elektronen losgeweekt uit de bovenzijde van het paneel. Dit zorgt ervoor dat een vrij elektron ontstaat met een bijbehorend gat. Vanwege de ongelijke ladingverdeling zal een elektrisch veld ontstaan op het grensvlak. Hierdoor kunnen de elektronen maar één zijde op. Dit zal zorgen voor een spanningsverschil tussen de boven- en onderzijde van het zonnepaneel. Als je dan beide kanten op elkaar aansluit zal er stroom lopen over de draad.
Materialen
Voor de zonnecellen zijn er tegenwoordig drie typen silicium beschikbaar. Dit zijn monokristallijn, polykristallijn en amorf silicium. Over het algemeen is het monokristallijn silicium het beste aangezien dergelijke cellen het hoogste rendement behalen. Een nadeel hiervan is dat ze relatief duur zijn. De polykristallijn exemplaren zijn daarentegen wat goedkoper, maar behalen dan ook een lager rendement. Het amorf silicium bevat geen kristallen en is dan ook het goedkoopst, maar zal tevens de minst rendabele cellen opleveren. Overigens zijn er nog meer materialen, maar deze zijn te duur om toegepast te worden op een grote schaal.
