Da bismo mogli govoriti o Sun?evoj energiji, najprije moramo spomenuti da je Sunce sredi�nja zvijezda Sun?evog sustava, sustava u kojem se mi (planet Zemlja) nalazimo. Ono ima oblik velike u�arene kugle koje se sastoji od smjese plinova te u svom kemijskom sastavu sadr�i prete�no vodik i helij, a od ostalih elemenata u njemu se nalaze kisik, ugljik, �eljezo, neon, du�ik, silicij, magnezij i sumpor.

Sunce kao u�arena kugla, izvor: www.astr.ua.edu

Ono �to je bitno za shva?anje zna?enja Sunca za �ivot na Zemlji jest da energija sa Sunca do Zemlje dolazi u obliku Sun?evog zra?enja.� U unutra�njosti Sunca odvijaju se nuklearne reakcije, prilikom kojih se fuzijom vodik pretvara u helij uz osloba?anje velikih koli?ina energije. Dio te energije dolazi i do nas te nam omogu?ava odvijanje svih procesa, od fotosinteze pa do kona?nog, ono �to je u energetici zna?ajno, proizvodnje elektri?ne energije.

Kroz povijest nalazimo niz primjera iskori�tavanja energije Sunca, jo� od 7. stolje?a prije Krista, od anti?kih civilizacija, zatim preko malo �novije povijesti�, starog vijeka i otkri?a heliocentri?nog sustava (Nikola Kopernik, 1473.-1543.) gdje je otkriveno da je Sunce u centru Sun?evog sustava, a ne kako se prije vjerovalo � Zemlja, do novijeg doba i pojave solarnih ?elija, kolektora i elektrana. Prvi i vjerojatno najpoznatiji oblik upotrebljavanja Sunca za dobivanje nekog oblika energije koji mo�emo iskoristiti je svakako dobivanje vatre, koriste?i pove?alo kako bi se koncentrirale zrake Sunca - usmjeravanjem putem ogledala i stakla za dobivanje vatre.

Drevni Kinezi, Grci, Inke i Rimljani, vrlo rano su otkrili da zakrivljena ogledala mogu koncentrirati Sun?eve zrake� na bilo ?emu zapaljivom s visokim intenzitetom koje uzrokuje da objekte zahvati plamen u trenu. Zbog sposobnosti zapaljivanja, stari narodi su ove �instrumente�, bez obzira kojim jezikom govorili, gotovo jednozna?no nazivali �goru?im ogledalima�.

Svjetovni, kao i religijski svijet, iskoristili su prednosti ovih naprava za dobivanje vatre. Primjerice, u drevnoj kineskoj kuhinji, kori�tenje goru?ih ogledala bilo je jednako uobi?ajeno kao i kori�tenje posuda ili tava. Za sun?anih dana, sunce je slu�ilo za rasvjetu, a uz obiteljski �tednjak stavilo bi se konkavno zrcalo izvana i koncentrirale zrake sunca za potpalu. Kad bi se �tednjak upalio (zapalio), �ene su mogle na taj na?in kuhati.

212. godine prije Krista, za vrijeme Drugog Punskog rata, gr?ki znanstvenik Arhimed upotrijebio je reflektiraju?a svojstva �titova na?injenih od bronce fokusiraju?i Sun?eve zrake kako bi zapalio drvene brodove Rimljana koji su opsjedali Sirakuzu, anti?ki grad na obali koji je nastao kao kolonija Grka iz Korinta. Poznati izraz za ovaj podvig je �Arhimedova zraka smrti�. Iako ne postoje ?vrsti dokazi kako se ovaj podvig u povijesti zaista dogodio, gr?ka mornarica uspjela je rekonstruirati taj doga?aj tako da su 1973. godine na isti na?in zapalili drveni brod s udaljenosti od 50 metara.

Arhimedova zraka smrti (izvor: www.warriormatrix.com)

Poznate rimske kupelji, u razdoblju od prvog do ?etvrtog stolje?a poslije Krista, imale su velike prozore okrenute na jug kako bi primile �to vi�e topline od Sunca i na taj na?in odr�avale toplinu u prostoru.

�Okrenutost� prostorija u ku?ama i javnim zgradama prema Suncu postalo je toliko uobi?ajeno da je Justinijanov zakonik u ono doba, u 6. stolje?u, pokrenuo �pravo na sunce� (�sun rights�) kako bi se svakoj osobi osigurao pristup Suncu.

Primjer iskori�tavanja Sunca u trinaestom stolje?u svakako je i�?ezla drevna indijanska civilizacija, Anasazi, s podru?ja Sjeverne Amerike, �ivjeli su u nastambama okrenutim ju�no kako bi hvatali vi�e Sun?eve topline zimi, �to je o?iti primjer pasivnih solarnih sustava.

Pasivni solarni sustav drevne civilizacije Anasaza, izvor: www.es.flinders.edu.au

Znanstvenik Horace de Saussure je zaslu�an za izgradnju prvog svjetskog solarnog kolektora. Budu?i da se tijekom 18. stolje?a pove?ala upotreba stakla, polako su ljudi postajali svjesni sposobnosti hvatanja topline (�hvatanje� Sun?evih zraka putem stakla). Horace de Saussare, jedan od najpoznatijih europskih znanstvenika iz podru?ja prirodnih znanosti toga doba, zaklju?io je sljede?e: �Poznata je ?injenica, a ta je ?injenica vjerojatno poznata ve? du�e vrijeme, da prostorija, ko?ija ili bilo koje drugo mjesto, je toplije kada sun?eve zrake prolaze kroz staklo. "

Ovaj francusko-�vicarski znanstvenik 1767. godine, krenuo je u otkrivanje kako �zarobiti toplinu putem stakla� radi prikupljanja energije dobivene od Sunca.

Hot box, izvor: solarcooking.org

1816. godine Robert Stirling izumio je stroj koji je nazvao�Heat Economiser (danas uglavnom poznat kao�regenerator), ure?aj za pobolj�anje�toplinske u?inkovitosti�u razli?itim procesima. Taj motor se kasnije po?inje koristiti u solarnoj termalnoj industriji koja iskori�tava sun?evu toplinsku energiju za proizvodnju elektri?ne energije.

Novi val u napretku tehnologije svakako je otkri?e Edmonda Becquerela, 1839. godine. To otkri?e je fotonaponski efekt, a njegov daljnji rad obuhvatio je eksperimentiranje s elektroliti?kim ?elijama koje je sastavio od dvije metalne elektrode spojene s vodi?em. Drugim rije?ima, kada Sun?evo zra?enje obasja fotonaponsku ?eliju, dio njegove energije predaje se elektronima i oni se osloba?aju te pomi?u prema povr�ini ?elije, zbog ?ega se javlja neravnote�a u broju elektrona izme?u gornje i donje strane ?elije. Ako se ?elije spoje vodi?em, kroz njega ?e pote?i istosmjerna struja. Ta pojava je fizikalna pojava kod koje djelovanjem elektromagnetnog zra?enja dovoljno kratke valne duljine dolazi do izbijanja elektrona iz obasjanog metala. Zra?enje s valnom duljinom ve?om od grani?ne ne izbija elektrone, jer elektroni ne mogu dobiti dovoljno energije za raskidanje veze s atomom. Ovo otkri?e upotpunio je Albert Einstein u svom radu za koji je 1921. godine dobio Nobelovu nagradu.

Nadalje, �ezdesetih godina 19. stolje?a francuski matemati?ar August Mouchet� do�ao je do ideje o solarnim parnim strojevima. Zajedno s pomo?nikom Abelom Pifreom na?inio je u narednim desetlje?ima prvi solarno pogonjen stroj koji se koristio za razli?ite namjene, a postao je prete?a dana�njim modernim solarnim paraboli?nim tanjurima.

Niz otkri?a koji su uslijedili ubrzo nakon ovih dostignu?a u napretku solarne tehnologije, samo su pospje�ili ono �to je uslijedilo. 1873. Willoughby Smith otkrio je fotovodljivost selena, a tri godine kasnije William Grylls Adams i Richard Evans otkrili su da selen proizvodi elektri?nu energiju kada je izlo�en sun?evoj svjetolsti, ali isto tako da iako selen ne mo�e proizvesti dovoljno elektri?ne energije za napajanje, dokazali su da ?vrsti materijali mogu pretvarati svjetlost u elektri?nu energiju direktno bez topline ili pokretnih dijelova. 1878. godine izumljen je bolometar, ure?aj za mjerenje energije upadnih�elektromagnetskih zra?enja. Za to je zaslu�an ameri?ki astronom�Samuel Pierpont Langley. Charles Fritts nekoliko godina kasnije, 1883. opisuje prve solarne ?elije napravljene od tankih plo?ica selena. Prvi komercijalni solarni bojler izumio je Clarence Kemp 1891.

Godina za godinom koje su uslijedile, obilje�ile su 20. Stolje?e napretkom u vidu iskori�tavanja Sun?eve energije za dobivanje elektri?ne. Od bitnijih otkri?a u znanosti, kao �to je ve? spomenuto, Albert Einstein je 1905. godine objavio zajedno sa svojom teorijom relativnosti i rad o fotoelektri?nom efektu, koji je ranije spomenut. 16 godina kasnije za isti rad dobiva Nobelovu nagradu. U tih 16 godina izme?u otkri?a i nagrade za isto, znanstvenici su unaprije?ivali razvoj solarnih ?elija, od Williama J. Bailleya koji je koristio bakar, preko Jana Czochralskog i silicija, do kasnijeg razvoja drugih znanstvenika i in�enjera i drugih materijala i poluvodi?a (kadmij-sulfid).

Dosta va�an datum u solarnoj tehnologiji u Americi ima godina 1954. te pojava silicija kao poluvodi?kog materijala i postignu?e u?inkovitosti pretvorbe od 4%. Sredinom pedesetih godina arhitekti posti�u gradnju prve komercijalne poslovne zgrade koja koristi solarno grijanje vode i pasivni solarni dizajn. Dan danas je taj solarni sustav u upotrebi i u�ao je u National Register of Historic Places kao prvi solarni sustav za grijanje u svijetu.

Sljede?ih godina znanstvenici posti�u pove?anje elektri?ne u?inkovitosti fotonaponskih ?elija. 1956. Postignuta je u?inkovitost od 8%, zatim sljede?e godine ve? se pove?ala na 9, a godinu iza na 10 %. 1960. Postignuta je u?inkovitost od 14%. Danas su preko 95% svih solarnih ?elija proizvedenih na svijetu napravljene od silicija.