1821 年，Thomas Seebeck 發(fā)現(xiàn)電流將在由兩種不同不同溫度的金屬制成的電路中流動(dòng)，從而發(fā)現(xiàn)“熱電效應(yīng)”并構(gòu)成了“熱電發(fā)電機(jī)”的基礎(chǔ)：將熱量直接轉(zhuǎn)化為電能。

1839 年，Antoine Becquerel 發(fā)現(xiàn)光也可以轉(zhuǎn)化為電能，此后“光電效應(yīng)”構(gòu)成了“光電發(fā)電機(jī)”的基礎(chǔ) － 我們現(xiàn)在稱之為“光伏”發(fā)電或太陽(yáng)能光伏電池。

1941年，第一塊單晶硅太陽(yáng)能電池誕生，1950 年代貝爾實(shí)驗(yàn)室推出第一塊可商業(yè)化的6％轉(zhuǎn)化效率的光伏電池，1955年Hoffman電子推出效率為2％的商業(yè)太陽(yáng)能電池產(chǎn)品，電池為14毫瓦／片，25美元／片，相當(dāng)于1785 USD／W。

1963年，日本在一個(gè)燈塔上安裝Sharp公司生產(chǎn)的242W光伏電池陣列，是當(dāng)時(shí)世界最大的光伏電池陣列。1972年法國(guó)人在尼日爾一鄉(xiāng)村學(xué)校安裝一個(gè)硫化鎘光伏系統(tǒng)，用于教育電視供電，這是世界上公認(rèn)的第一個(gè)民用光伏電站。

然而顛覆三觀的是，最新的探索發(fā)現(xiàn)，早在1905年，也就是愛(ài)因斯坦首次解釋光電效應(yīng)后一年，或者說(shuō)在貝爾實(shí)驗(yàn)室工程師發(fā)明硅電池之前 40 年，一位名叫George Cove的太陽(yáng)能先驅(qū)，他可能就已經(jīng)建造了一個(gè)高效的光伏系統(tǒng)。

這將把人類的光伏發(fā)電的應(yīng)用提前近60年！

1． 被遺忘的太陽(yáng)能先驅(qū)

在1615年～1900年中，科學(xué)家研制成功了許多太陽(yáng)能動(dòng)力裝置和一些其它太陽(yáng)能裝置。但是這些動(dòng)力裝置功率不大，幾乎全部采用聚光方式才能進(jìn)行采光，主要是水蒸氣為工質(zhì)，價(jià)格昂貴，實(shí)用價(jià)值不大，但這些太陽(yáng)能愛(ài)好者個(gè)人制造的機(jī)器卻推動(dòng)了太陽(yáng)能的研究和發(fā)展。

在 1900 年代初期，和眾多科學(xué)家一樣，George Cove 打算建造一個(gè)熱電發(fā)電機(jī)，但卻意外地制造了一個(gè)光伏發(fā)電機(jī) － 光伏太陽(yáng)能電池，效率達(dá)到2．75％，這是貝爾實(shí)驗(yàn)室科學(xué)家在1950年代才實(shí)現(xiàn)的轉(zhuǎn)化效率。

一位名叫 Philip Pesavento的光伏愛(ài)好者在一個(gè)偶然的機(jī)會(huì)，讀到了George Cove的成就。在他看來(lái)，George Cove的設(shè)計(jì)比 1880 年到1940 年之間建造的任何太陽(yáng)能電池性能更好，并且成功地打造了一個(gè)室外的光伏電池陣列，而“如果能證明相對(duì)高效的太陽(yáng)能電池比硅電池的發(fā)展早 40 年就發(fā)明了，那將是非常令人興奮的，人類對(duì)光伏發(fā)電的應(yīng)用將被提前40年。

更重要的是，如果該發(fā)明早就被認(rèn)識(shí)到，并且在第一次世界大戰(zhàn)之前有太陽(yáng)能光伏電池和組件系統(tǒng)，它可能還會(huì)將光伏科學(xué)史提前，讓光伏電池更易于制造，影響當(dāng)時(shí)的化石能源發(fā)電進(jìn)程。

然而 George Cove 和他的發(fā)明并沒(méi)有出現(xiàn)在大多數(shù)關(guān)于太陽(yáng)能的歷史記載中，但他的太陽(yáng)能發(fā)電裝置還是給當(dāng)時(shí)的的流行科技媒體留下了深刻的印象。例如，1909 年，《技術(shù)世界》雜志寫道：

“這樣的機(jī)器既便宜又像廚房灶具一樣堅(jiān)不可摧。即使在目前的、有點(diǎn)粗糙和實(shí)驗(yàn)性的狀態(tài)下，如果有兩天的陽(yáng)光，它也能儲(chǔ)存足夠的電能來(lái)照亮一個(gè)普通的房子一周。數(shù)月以來(lái)，這位發(fā)明家已經(jīng)在他的公司中證明了這一點(diǎn)”。

2． George Cove的光伏成就

George Cove 于 1905 年在加拿大新斯科舍省哈利法克斯的大都會(huì)大廈展示了他的第一臺(tái)“太陽(yáng)能發(fā)電機(jī)”。目前盡管除了一張圖片，沒(méi)有關(guān)于這個(gè)面板的數(shù)據(jù)，然而，它的功率輸出和效率足以讓美國(guó)投資者向加拿大派遣專家進(jìn)行考察。而當(dāng)這位專家對(duì)機(jī)器檢查完畢后，他們決定將George Cove 帶到美國(guó)（馬薩諸塞州薩默維爾）繼續(xù)開(kāi)發(fā)他的設(shè)備。

George Cove 于 1909 年在那里展示了他的第二臺(tái)太陽(yáng)能發(fā)電機(jī)。這個(gè) 1．5 平方米的面板可以產(chǎn)生 45 瓦的功率，將太陽(yáng)能轉(zhuǎn)化為電能的效率為 2．75％。到 1909 年中期，Cove 搬到了紐約市，在那里他展示了他的第三個(gè)原型，一個(gè)太陽(yáng)能電池陣列，由四個(gè)峰值功率為 60 瓦的太陽(yáng)能電池板組成，共為五個(gè)鉛酸電池充電，總表面積為 4．5 平方米，最大輸出功率為 240 瓦，效率提升至 5％ － 類似于1954年貝爾實(shí)驗(yàn)室展示的第一塊太陽(yáng)能電池板。

上圖：George的第一塊太陽(yáng)能電池板，于 1905 年展示。資料來(lái)源：Technical World Magazine 11， nr．4，1909 年 6 月。

上圖：George Cove 的第二塊太陽(yáng)能電池板，其中一個(gè)部分缺失。資料來(lái)源：技術(shù)世界雜志 11，第 4 期，1909 年 6 月。

上圖：George的第三塊太陽(yáng)能電池板。資料來(lái)源：“利用陽(yáng)光”，René Homer，Modern Electrics，Vol。II， No．6， 1909 年 9 月。

上圖：George的第三塊太陽(yáng)能電池板。面板現(xiàn)在以一定角度傾斜，而不是平放。資料來(lái)源：1909 年文學(xué)文摘

上圖：George Cove的第三個(gè)太陽(yáng)能電池陣列的一塊太陽(yáng)能電池板，表面玻璃蓋已拆除。資料來(lái)源：“利用陽(yáng)光”，René Homer，Modern Electrics，Vol。II， No．6， 1909 年 9 月

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