Солнечные батареи когда изобрели: Кто и когда придумал и создал солнечные батареи?

Кто и когда придумал и создал солнечные батареи?

Точкой отсчета развития гелио энергетики принято считать середину 20 века. Однако вопрос «кто и когда изобрел солнечные батареи» не имеет однозначного ответа. К созданию элементов, способных преобразовывать излучение в электрический ток, приложили руку многие великие ученые прошлого. А современному многообразию сотен разновидностей солнечных панелей мы обязаны командам физиков и инженеров всего мира.

• 1839: Явление фотогальванического эффекта

Александр Беккерель, изучавший влияние света на электролиты, в 1839 совершенно случайно обнаружил, что под воздействием излучения в растворе возникает электрическое напряжение. Французский физик в третьем поколении не был тем, кто придумал солнечные панели. Но именно этот эффект, впоследствии названный фотовольтаическим, положил начало будущей гелио индустрии.

• 1873: Обнаружена фотопроводимость селена

Только спустя 44 года британский инженер Уиллоби Смит смог пройти путь от жидкого электролита до твердого селена. Кусочек этого материала стал первой фотоэлектрической ячейкой, которая при поглощении излучения становилась электропроводящей. На протяжении следующих трех лет эксперименты над селеном проводили физики Уилл Адамс и Рич Дэй. В 1876 они окончательно поняли, что солнечная энергия может собираться, преобразовываться и сохранятся. Правда, пока это была только теория.

Александр Беккерель, Александр Столетов, Альберт Эйнштейн

• 1883: Первый в мире работающий фотоэлемент

По-настоящему первым из тех, кто открыл для мира солнечные батареи, стал нью-йоркский изобретатель Чарльз Фритц. Его «настольная» электростанция работала от крохотной позолоченной селеновой пластики, и обладала КПД 1,5%. 

• 1887: Объяснение природы фотоэлектрического эффекта

Далее над удивительным свойством фотонов передавать свою энергию электронам работали многие известные физики. Генриху Герцу даже удалось обнаружить, что максимальной генерации можно добиться не от видимого, а от ультрафиолетового излучения. Но только великий Альберт Эйнштейн сумел объяснить саму природу фотоэлектрического эффекта. За что позднее был справедливо удостоен Нобелевской премии.

• 1953: Открытие полупроводниковых возможностей кремния

Более полувека после работ Эйнштейна ученым и изобретателям не удавалось повысить эффективность экспериментальных гелио установок. Причиной тому были полупроводниковые ограничения селена и необходимость использовать в элементах золото. Только в 1953 коллективу лаборатории Белла удалось найти другой, более дешевый, практичный и широко распространенный материал. Этим материалом стал кремний, и первая же система на его основе показала КПД 6%. 

• 1956: Старт коммерческого изготовления панелей

Первыми, кто создал солнечные панели современного образца и вывел их на коммерческий рынок, стала  компания Western Electric. Несмотря на все еще высокую стоимость оборудования, покупатели находились. Наиболее известная приобретенная солнечная электростанция тех времен – набор гелио панелей, установленных на крыше Белого дома по указанию президента Кеннеди.

• 1958: Фотоэлектрические элементы в космосе

Отдельную благодарность следует вынести тем, кто придумал и построил солнечные батареи для космических аппаратов. Никаким другим путем стабильно получать электроэнергию для оборудования за пределами земли на тот момент было невозможно. И сейчас не существует ни одного стационарного спутника, космической станции или корабля, которые не использовали бы фотоэлектрические преобразователи.

• 1971 — 1979: Создание экономически выгодных панелей

Следующий толчок работе над созданием более эффективных гелио панелей принесло резкое повышение цен на нефть в 70-х годах прошлого века. Удивительно, но «спасибо» за финансирование таких разработок следует сказать крупнейшей нефтяной компании мира Exxon Corporation. Именно она оказалась той, кто открыл солнечные батареи нового поколения для потребителей, за счет падения цен за ватт мощности до $30. Вдесятеро дешевле, чем обошлась фотовольтаика для Белого дома всего десятилетием ранее.

• 1981: Кто создатель первой солнечной электростанции башенного типа?

Следующее десятилетие стало временем появления крупных гелио станций башенного типа. Термодинамическая электростанция Solar Two в пустыне Мохава (США) начала работу в 1981, постепенно увеличивая количество зеркал до 1999 года.

Годом позже тем же концерном Arco Solar был построен калифорнийский солнечный парк, способный генерировать более 1 МВт энергии в час.

В 1983 компания запустила гигантскую ферму из сотни тысяч солнечных батарей общей мощностью 5,2 МВт.

• 1994: Первые солнечные батареи с КПД 30%

Американская Национальная лаборатория возобновляемой энергии стала той, кто впервые придумал солнечные батареи на редкоземельных элементах вместо кремния. Сейчас они известны как CIGS, или комбинация фосфидов и арсенидов германия, индия и галлия. КПД первых же образцов составил 30%. Современные экспериментальные ячейки приближаются к показателю 45%.

• 1995: Кто и когда изобрел интегрированные солнечные панели?

Имя этого человека – Томас Фалуджи. Патент на гелио батареи, интегрированные в специальные выдвигающиеся навесы, был подан в 1995. Сегодня интеграцией фотовольтаики в любые конструкции и предметы никого не удивишь. Она присутствует в черепице для домов Илона Маска, автомобильных трейлерах, китайских копеечных фонарях и даже одежде.

• 2015: Фотоэлектрические пленки, напечатанные на принтере

Первые промышленные образцы были представлены в 2015 году. И сегодня все, кто создает солнечные батареи ближайшего будущего, ориентируются на тонкопленочные технологии. Панели третьего поколения не толще бумаги, печатаются на 3D-принтерах и уже сейчас достигают эффективности более 20%. Они дешевы, экологически безопасны, универсальны, могут быстро изготавливаться целыми рулонами, и со временем могут полностью заменить тяжелые и дорогостоящие кремниевые модули.

История создания солнечных батарей

Производство солнечных батарей сегодня весьма актуально, т. к. они являются источниками энергии в большом количестве областей, в том числе в медицине, связи, космической, телекоммуникационной отраслях, микроэлектронике и т.п. Фотоэлектрические солнечные панели состоят из тонких кремниевых пластин, преобразующих солнечный свет в электричество. В свою очередь, солнечные батареи используются в различных спутниках и солнечных электростанциях, но уже в более крупных размерах. [1]

История создания солнечных батарей положила свое начало еще в XIX веке.  В результате постоянно проводимых исследований в области преобразования солнечной энергии в электрическую, технология производства солнечных батарей стремительно развивалась.

Впервые, с фотоэлектрическим эффектом столкнулся французский физик Александр Эдмон Беккерель в 1839 году. Он проводил различные эксперименты c электролитическими элементами, задействовав платину в качестве электродов – анода и катода. Ученый обратил внимание на то, что величина тока, протекающего между электродами при свете, незначительно увеличивается по сравнению с величиной тока в темноте. В результате этого было открыто явление фотоэлектрического эффекта, хотя практическое его применение было найдено значительно позже.

В 1873 году английский инженер-электрик Уиллоуби Смит, проводя опыты по определению проводимости селена, выявил что при освещении проводник изменяет сопротивление. Позднее только в 1877 году Уильям Гриллс Адамс вместе со своим учеником Рихардом Эвансом Дэем отметили, что селен под воздействием света производит электрический ток. Хотя селен не вырабатывал электричество достаточной мощности, но это открытие показало, что электроэнергию можно получать из твердых материалов, без использования механической или тепловой энергии.

В 1880 году покрытый золотом селен для производства первого солнечного элемента, КПД которой составлял всего лишь 1% (это означает, что только один процент солнечного света преобразовывался в электричество) использовал Чарльз Фриттс. Фриттс считал свои солнечные элементы революционными. Он считал, что в дальнейшем бесплатную солнечную энергию возможно использовать как средство диверсификации поставок энергии, прогнозируя, что в будущем солнечные батареи заменят существующие электростанции. В 1954 году Гордон Пирсон, Дэррил Чапин и Кэл Фуллер произвели кремниевый солнечный элемент, имеющий КПД 4%, эффективность которой в последующем увеличили до 15%. [2]

Совершенствовалась технология изготовления фотоэлементов. Уже в 1958 году на орбиту вокруг Земли США, а через два месяца СССР выводят свои спутники. Их аппаратура в то время уже частично была запитана от солнечных батарей. Солнечные батареи были впервые использованы для системы телефонной связи в отдаленных городах и сельских районах в качестве источника питания, где на протяжении долгих лет успешно использовались.

Во второй половине XX века солнечная энергетика начала вызывать еще большую популярность. Благодаря исследованиям и практическим разработкам были созданы теплоэлектростанции, где теплоноситель нагревался за счет прямого излучения солнца, а турбоэлектрогенератор функционировал посредством образующегося в котле пара.

Впервые идея устанавливать фотоэлементы на крышах возникла у Абрама Иоффе (хотя поначалу идея не особо понравилась лишь по той причине, что в то время никто не испытывал недостатка в ископаемом топливе). Однако уже сегодня Германия, США, Япония, Израиль и многие другие страны создают все больше «энергосберегающих домов», устанавливая на крышах солнечные батареи. 

По мере накопления знаний возник вопрос рентабельности солнечной генерации. Изначально в задачи солнечной энергетики входило энергообеспечение локальных объектов (труднодоступных, удаленных от центральной энергосистемы). Суммарная мощность всех солнечных установок на планете в 1975 г. составляла всего 300 кВт, а стоимость пикового киловатта мощности достигала 20 тыс. долларов.[4]

В настоящее время солнечные батареи не могут полностью удовлетворить потребности в энергии, но они стали основным источником энергии для обеспечения искусственных спутников Земли. Существующие на тот момент топливные системы и аккумуляторные батареи были слишком тяжелые. Соотношения вырабатываемой энергии к весу у солнечных батарей имеет большее значение, чем все другие традиционные источники энергии, и поэтому являются экономически более эффективными.

Пока количество крупномасштабных энергетических систем невелико, но растет. Мощность ежегодно устанавливаемых солнечных электростанций составляет около 50 мегаватт. Но солнечные батареи обеспечивают лишь около 1 % всей производимой электроэнергии. Сторонники солнечной энергетики утверждают, что количество солнечного излучения, достигающего поверхности Земли каждый год, могло бы легко обеспечить потребности в энергии несколько раз. Но история создания солнечных батарей должна пройти длинный путь, прежде чем осуществить мечту Чарльза Фриттса по получению бесплатной и доступной солнечной энергии.[3]

История и развитие фотогальваники

Самое первое открытие солнечной батареи положило начало изменениям в производстве энергии. Это изменение будет повторяться снова и снова, чтобы исследователи могли добиться нового прогресса в области солнечной энергии, и оно продолжается до сих пор. История солнечной энергетики — это история инноваций, которая началась в начале 19 века.

 

Солнечная энергия в 1800-х годах

 

В 1839 году французский ученый Эдмон Беккерель открыл фотоэлектрический эффект в возрасте 19 лет.. Он понял, что когда электроны находятся в возбужденном состоянии в зоне проводимости, они могут свободно перемещаться через материал, создавая ток. Но это не получило широкого признания до тех пор, пока Эйнштейн не написал статью о солнечной энергии, за которую в 1922 году получил Нобелевскую премию. Первую солнечную панель изобрел Чарльз Фриттс в 1883 году, когда он покрыл тонкий слой селена чрезвычайно тонким слоем селена. тонкий слой золота. Полученные элементы имели электрический КПД преобразования всего около 1%. Это изобретение привело к запуску движения по производству солнечной энергии.

 

Солнечная энергия в 1900-х годах

 

Солнечная эра началась в 1950 году, когда ученые Лаборатории Белла сосредоточились на разработках в области фотогальваники (PV) и начали использовать кремний для производства солнечных элементов. Этот прорыв приписывается Дэрилу Чапину, Кэлвину Фуллеру и Джеральду Пирсону, которые добились эффективности всего 4%. Этот прорыв заставил правительство США вложить больше денег в технологию солнечных батарей. В 1960-х и 1970-х годах производство солнечных панелей стало возможным, но недостатком было то, что это было слишком дорого для обычных потребителей, но ученые продолжали разрабатывать технологии солнечной энергии, чтобы снизить стоимость. С появлением полупроводников в 1941, Рассел С. Ол описал процесс формирования слитков кремния, который привел к первой ячейке PN-перехода. Ол вырезал из слитка секцию, включая верхнюю, барьерную и нижнюю части, и прикрепил электроды к верхней и нижней частям, получив первый кремниевый солнечный элемент. На рисунке ниже представлена ​​первая в мире запатентованная кремниевая ячейка P-N-EMF (PN-переходная электродвижущая сила).

Рис. 1: кремниевый P-N фотоЭДС элемент
Источник: патент США №. 2 402 662

 

Изображение ниже представляет собой рекламное фото, появившееся в 19В 56-м выпуске журнала «Look Magazine» американской публике демонстрируется «солнечная батарея Bell».

Рис. 2: Реклама солнечной батареи Bell
Источник: выпуск журнала Look за 1956 год Перенесемся в 21 век, 50 лет непрерывных открытий и разработок кремния и других фотоэлектрических материалов, и сегодня солнечные панели обеспечивают электричеством миллионы домов по всему миру, питают здания, спутники и обеспечивают чистую энергию по всему миру.

Глобальная установленная мощность солнечной энергии оценивается примерно в 728 ГВт и, по прогнозам, вырастет до 1645 ГВт в 2026 году. Солнечная энергетика продемонстрировала самое быстрое снижение стоимости среди энергетических технологий. Цена кремниевых фотоэлементов в 1950-х годах составляла 76 долларов США за ватт, которая значительно снизилась до 0,20 долларов США за ватт в 2021 году. В период с 2000 по 2019 год цены значительно снизились, но после этого снижение начало выравниваться. На рисунке ниже показана тенденция снижения себестоимости.

Рисунок 3: тенденция снижения стоимости.
Источник: PVinsights

 

Крупные фабрики, использование автоматизации и более эффективных методов производства обеспечили экономию за счет масштаба, снижение затрат на рабочую силу и сокращение материальных отходов в секторе солнечной энергетики. Средняя стоимость солнечной панели снизилась на 90% с 2010 по 2020 год. Тонкие пленки включают элементы, изготовленные из разных материалов, в отличие от кремниевых солнечных элементов. Каждый из них имеет свои преимущества и недостатки.

 

Будущее солнечной энергии

 

Солнечная энергетика развивается такими темпами, которые поражают даже специалистов в этой области, и теперь она обещает сыграть заметную роль в продолжающемся переходе к энергетике. Согласно данным индустрии солнечной энергетики (SEIA) за последнее десятилетие, глобальная фотоэлектрическая промышленность росла в среднем на 35% в год. Несомненно, развертывание фотоэлектрических систем будет продолжать расти, поскольку глобальный энергетический портфель все больше переходит на возобновляемые источники энергии.

Увеличение мощности модуля панелей с 250 Вт до 500 Вт за последнее десятилетие привело к уменьшению относительного вклада стоимости модуля в общую стоимость фотоэлектрической системы. Кремниевые солнечные элементы по-прежнему доминируют на рынке, и солнечным элементам других поколений потребуется некоторое время, чтобы завоевать господствующее положение на рынке.

Одной из ключевых задач является снижение затрат и повышение эффективности. Эту проблему можно решить путем разработки новых конкурентоспособных на рынке методов производства солнечных модулей на кремниевых пластинах по более низкой цене. Сосредоточившись на фотоэлектрической технологии на основе кристаллического кремния, эта стандартизированная отрасль имеет крутую кривую обучения и имеет хорошие возможности для решения задачи производства многих тераватт энергии. Мы также приближаемся к теоретическому пределу однопереходных солнечных элементов.

В конечном счете, тандемные технологии могут стать решением этой проблемы, однако все еще требуются значительные исследования, чтобы сделать это по низкой цене для массового рынка. Учитывая тот факт, что этой технологии уже более пятидесяти лет, необходимы дополнительные исследования и разработки, чтобы ориентироваться в разнообразных возможностях.

Краткая история солнечных батарей | Спонсор

Элизабет Чу и Д. Лоуренс Таразано, Ведомство США по патентам и товарным знакам

Задолго до того, как 22 апреля 1970 года был отмечен первый День Земли, повышая осведомленность об окружающей среде и поддерживая защиту окружающей среды, ученые делали первые открытия в области солнечной энергии. Все началось с Эдмона Беккереля, молодого физика, работавшего во Франции, который в 1839 году наблюдал и открыл фотогальванический эффект — процесс, который создает напряжение или электрический ток при воздействии света или лучистой энергии. Несколько десятилетий спустя работа физика вдохновила французского математика Огюстена Мушо. Он начал регистрировать патенты на двигатели на солнечной энергии в 1860-х годах. От Франции до США изобретатели были вдохновлены патентами математика и подали заявки на патенты на устройства на солнечной энергии еще в 1888 г.

Чарльз Фриттс установил первые солнечные батареи на крыше Нью-Йорка в 1884 году.

Предоставлено Джоном Перлином

Возьмите свет Вернитесь в 1883 год, когда нью-йоркский изобретатель Чарльз Фриттс создал первый солнечный элемент, покрыв селен тонким слоем золота. Фриттс сообщил, что селеновый модуль производит ток, «который является непрерывным, постоянным и значительной силы». Эта ячейка достигла коэффициента преобразования энергии от 1 до 2 процентов. Большинство современных солнечных элементов работают с эффективностью от 15 до 20 процентов. Итак, Фриттс создал солнечную батарею с малой ударной нагрузкой, но, тем не менее, это было началом инноваций в области фотоэлектрических солнечных панелей в Америке. Названный в честь итальянского физика, химика и пионера электричества и энергии Алессандро Вольта, фотогальваника является более техническим термином для преобразования световой энергии в электричество и используется взаимозаменяемо с термином фотоэлектрический.

Эдвард Уэстон «Устройство для использования солнечной лучистой энергии», запатентованное 4 сентября 1888 года.

Патент США 389 124.

Всего несколько лет спустя, в 1888 году, изобретатель Эдвард Уэстон получил два патента на солнечные элементы — патент США 389 124 и патент США 389 425. Для обоих патентов Уэстон предложил «преобразовывать лучистую энергию, полученную от солнца, в электрическую энергию или через электрическую энергию в механическую». Энергия света фокусируется через линзу (f) на солнечный элемент (a), «термобатарею (электронное устройство, преобразующее тепловую энергию в электрическую), состоящую из стержней из разнородных металлов». Свет нагревает солнечный элемент и вызывает высвобождение электронов и протекание тока. В этом случае свет создает тепло, которое создает электричество; это полная противоположность тому, как работает лампа накаливания, преобразуя электричество в тепло, которое затем генерирует свет.

В том же году русский ученый по имени Александр Столетов создал первый солнечный элемент на основе фотоэлектрического эффекта, когда свет падает на материал и высвобождаются электроны. Этот эффект впервые наблюдал немецкий физик Генрих Герц. В своих исследованиях Герц обнаружил, что ультрафиолетовый свет создает больше энергии, чем видимый свет. Сегодня солнечные элементы используют фотоэлектрический эффект для преобразования солнечного света в энергию. В 1894 году американский изобретатель Мелвин Севери получил патенты 527 377 на «Устройство для монтажа и эксплуатации термобатарей» и 527 379 патентов.за «Устройство для производства электроэнергии за счет солнечного тепла». Оба патента были, по сути, ранними солнечными элементами, основанными на открытии фотоэлектрического эффекта. Первый генерировал «электричество за счет воздействия солнечного тепла на термобатарею» и мог производить постоянный электрический ток во время дневного и годового движения солнца, что освобождало любого от необходимости перемещать термобатарею в соответствии с движениями солнца. Второй патент Севери от 1889 года также предназначался для использования тепловой энергии солнца для производства электричества для тепла, света и электроэнергии. «Термосы», или солнечные элементы, как мы их сегодня называем, устанавливались на штативе, позволяющем управлять ими в вертикальном направлении, а также на поворотном столе, что позволяло им перемещаться в горизонтальной плоскости. «Благодаря сочетанию этих двух движений лицевую сторону ворса можно держать напротив солнца в любое время дня и в любое время года», — говорится в патенте.

«Устройство для выработки электроэнергии с помощью солнечного тепла» Мелвина Л. Севери, запатентованное 9 октября 1894 г.
Патент США 527 379.

«Устройство для монтажа и эксплуатации термобатарей» Мелвина Л. Севери, запатентованное 9 октября 1894 г.
Патент США 527 377.

Почти десятилетие спустя американский изобретатель Гарри Рейган получил патенты на тепловые батареи, представляющие собой конструкции, используемые для хранения и выделения тепловой энергии. Тепловая батарея была изобретена для сбора и хранения тепла за счет большой массы, которая может нагреваться и выделять энергию. Он хранит не электроэнергию, а «тепло», однако сегодня системы используют эту технологию для выработки электроэнергии с помощью обычных турбин. В 1897 Рейган получил патент США 588 177 на «применение солнечного тепла к термобатареям». В формуле патента Рейган сказал, что его изобретение включает «новую конструкцию устройства, в котором солнечные лучи используются для нагрева термобатарей, цель которых состоит в том, чтобы сконцентрировать солнечные лучи в фокусе и иметь один набор соединений термобатареи в фокусе лучей, в то время как соответствующие охлаждающие устройства применяются к другим узлам указанной термобатареи». Его изобретение было средством сбора, хранения и распределения солнечного тепла по мере необходимости.

Х.К. Рейган «Применение солнечного тепла к термобатареям», запатентованный 17 августа 1897 г.

Патент США 588,177

В 1913 году Уильям Кобленц из Вашингтона, округ Колумбия, получил патент 1 077 219 на «тепловой генератор», который представлял собой устройство, использующее световые лучи «для генерирования электрического тока такой мощности, чтобы выполнять полезную работу». Он также хотел, чтобы изобретение имело дешевую и прочную конструкцию. Хотя этот патент не относился к солнечной панели, эти тепловые генераторы были изобретены либо для преобразования тепла непосредственно в электричество, либо для преобразования этой энергии в энергию для нагрева и охлаждения.

В.В. «Тепловой генератор» Кобленца, запатентованный 28 октября 1913 г.

Патент США 1 077 219.

К 1950-м годам в Bell Laboratories поняли, что полупроводниковые материалы, такие как кремний, более эффективны, чем селен. Им удалось создать солнечный элемент с эффективностью 6 процентов. Изобретатели Дэрил Чапин, Кэлвин Фуллер и Джеральд Пирсон (внесены в Национальный зал славы изобретателей в 2008 году) были авторами кремниевых солнечных элементов в Bell Labs. Хотя он считался первым практичным устройством для преобразования солнечной энергии в электричество, для большинства людей он все еще был непомерно дорогим. Кремниевые солнечные элементы дороги в производстве, а когда вы объединяете несколько элементов для создания солнечной панели, для населения это становится еще дороже. Университету Делавэра приписывают создание одного из первых солнечных зданий, «Solar One», в 1973. В строительстве использовалась комбинация солнечной тепловой и солнечной фотоэлектрической энергии. В здании не использовались солнечные батареи; вместо этого солнечная батарея была встроена в крышу.

«Устройство для преобразования солнечной энергии» Д. М. Чапина и др., запатентованное 5 февраля 1957 г.

Патент США 2 780 765.

Примерно в это же время в 1970-х годах в США разразился энергетический кризис. Конгресс принял Закон об исследованиях, разработках и демонстрации солнечной энергии 1974 года, и федеральное правительство было более чем когда-либо привержено тому, чтобы «сделать солнечную энергию жизнеспособной и доступной и продавать ее населению». После дебюта «Solar One» люди увидели солнечную энергию как вариант для своих домов. Рост замедлился в 1980-х годов из-за падения цен на традиционные энергоносители. Но в следующие десятилетия федеральное правительство больше занималось исследованиями и разработками в области солнечной энергетики, создавая гранты и налоговые льготы для тех, кто использовал солнечные системы. По данным Ассоциации предприятий солнечной энергетики, за последние 10 лет в Соединенных Штатах среднегодовой темп роста солнечной энергетики составлял 50 процентов, в основном благодаря налоговой льготе на инвестиции в солнечную энергию, введенной в действие в 2006 году. Установка солнечной энергии теперь также более доступна из-за установки расходы упали более чем на 70 процентов за последнее десятилетие.

Тем не менее, по крайней мере до недавнего времени, средства для поиска жизнеспособного и доступного решения по энергетике были более важными, чем создание эстетически привлекательных или красивых солнечных элементов. Традиционные солнечные панели на американских крышах не совсем тонкие и приятные для глаз. Иногда они были бельмом на глазу для соседей и, конечно, болью для ассоциаций домовладельцев, но польза для окружающей среды существенна. Итак, где баланс? Сегодня компании стремятся к более привлекательным и передовым солнечным технологиям, таким как фотоэлектрические системы для зданий (BAPV). Этот тип незаметного солнечного элемента интегрируется в существующую черепицу или керамические и стеклянные фасады зданий.

Solus Engineering, Enpulz, Guardian Industries Corporation, SolarCity Corporation, United Solar Systems и Tesla (после их слияния с SolarCity) получили патенты на солнечные элементы, которые гораздо более незаметны, чем традиционная солнечная панель. Все патенты включают фотогальванические системы, которые преобразуют свет в электричество с использованием полупроводниковых материалов, таких как кремний. Солнечные панели и солнечные технологии прошли долгий путь, поэтому эти запатентованные изобретения являются доказательством того, что технология все еще повышает свою эффективность и эстетика.

«Фотоэлектрическая черепица на крыше» корпорации SolarCity, запатентованная 26 июня 2018 г.
Патент США D821,614

«Фотоэлектрическая система черепицы» United Solar Systems Corporation, запатентованная 1 августа 1995 г.