Allereerst een stukje geschiedenis over een zonnecel.

De Russisch natuurkundige Alexandr Stoletov  ontwikkelde  de eerste zonnecel gebaseerd

op het principe van het foto-elektrisch effect (eerder in 1885 ontdekt door Heinrich Hertz)

 waarbij licht direct omgezet wordt in elektriciteit. Het was Albert Einstein die pas in 1905

dit effect wist te verklaren, hij kreeg hiervoor de Nobelprijs voor natuurkunde.

De moderne halfgeleider zonnecel op basis van silicium werd in 1941 gepatenteerd door

de Amerikaan Russell Ohl. In mei 1939 had hij bij toeval ontdekt dat er spontaan een elektrische

 stroom werd opgewekt in een siliciumkristal wanneer hij deze bescheen met een bureaulamp.

De oorzaak bleek een barst in het kristal te zijn, later de pn-overgang genoemd. Zijn pionierswerk

op dit gebied zou uiteindelijk leiden tot de uitvinding van de transistor.

Voortbouwend op het werk van Ohl werd in 1954 een efficiëntere zonnecel ontwikkeld bij Bell Labs

 door Gerald Pearson, Calvin Fuller en Daryl Chapin. Door silicium te doteren met arseen bouwden ze

een zonnecel die een rendement haalde van 4½ tot 6 procent.

Vanwege de hoge productiekosten werden zonnecellen  alleen voor speciale toepassingen gebruikt,

en dan voornamelijk in de ruimtevaart. Zo was de Amerikaanse satelliet Vanguard I in 1958 de eerste

die radiosignalen vanuit de ruimte uitzond met een zonnecel van 1 watt. Pas na de oliecrisis werden

pas in de jaren 1980, op basis van galliumarsenide (GaAs), zonnecellen ontworpen met een

rendement van meer dan 20 procent.

Productieprocessen van tegenwoordig maken het rendabel om zonnecellen te produceren.

Met de introductie van warmtekrachtinstallaties in de zeventiger jaren van de vorige eeuw brak

de opwekking van elektriciteit te plekke van de gebruiker door. Tot dan toe vond de elektriciteits

productie in grote landelijk centrales plaats. Met de recente toepassingen van de fotovoltaische

elektriciteitsopwekking die ook op een fundamenteel ander vertrekpunt zijn gebaseerd.  De

omzetting van zonlicht in elektrische energie wordt fotovoltaische omzetting genoemd

(Engels: PhotoVoltaic conversion) ofwel PV. De benaming is samengesteld uit het Griekse

 woord ‘foton’ wat licht betekend en ‘volt’ de eenheid voor elektrische spanning; de naam van

 de Italiaanse natuurkundige Alessandro Volta. De omzetting gebeurt in een zonnecel. Deze zet

zonlicht rechtstreeks om in gelijkstroom.

De werking van de zonnecel berust op het inmiddels al 160 jaar bekende foto-elektrisch effect.

 De Franse natuurkundige Alexandre-Edmond Becquerel ontdekte in 1839 dat er tussen twee

elektroden die hij eerst in een boorbad had gedompeld, een stroom liep zodra een van de elektroden

aan licht werd blootgesteld. De Duitse natuurkundige Heinrich Hertz ontdekte 48 jaar later (1887)

dat tussen de twee elektroden van een (vonk)inductor gemakkelijker vonkoverslag optrad indien

een van de elektroden met ultraviolet licht werd bestraald.

Nader onderzoek van dit verschijnsel bracht aan het licht dat ook een met UV-licht bestraald zinken

plaatje een kleine stroom kan leveren. Een verklaring van de foto-elektrisch effect kon pas door

Albert Einstein worden geleverd. Einstein combineerde de kwantumtheorie met de golftheorie van

het licht, zodat het verschijnsel ‘licht’ nu niet alleen als een elektromagnetische trilling kon worden

 beschreven, maar ook als een stroom energierijke deeltjes, de fotonen. Elk voorwerp dat in het

licht wordt gehouden, wordt door deze fotonen getroffen. Indien een foton voldoende energie heeft,

 kan het een elektron uit een atoom vrijmaken, zodat het belichte materiaal niet meer elektrische

neutraal is: het wordt elektrische geleidend of geladen.