O Passado - século XX 

    Embora tenha sido Russell Ohl quem inventou a primeira solar de silício, considera-se que a era moderna da energia solar fotovoltaica teve início em 1954 quando Calvin Fuller, um químico dos Bell Laboratories em Murray Hill, New Jersey, nos Estados Unidos da América, desenvolveu o processo de dopagem do silício. Fuller partilhou a sua descoberta com o físico Gerald Pearson, seu colega nos Bell Labs e este, seguindo as instruções de Fuller, produziu uma junção p-n ou díodo mergulhando num banho de lítio uma barra de silício dopado com um elemento doador electrónico. Ao caracterizar electricamente a amostra, Pearson descobriu que esta exibia um comportamento fotovoltaico e partilhou a descoberta com ainda outro colega, Daryl Chapin, que tentava infrutiferamente arranjar uma alternativa para as baterias eléctricas que alimentavam redes telefónicas remotas.

    As primeiras células fotovoltaicas assim produzidas tinham alguns problemas técnicos que foram superados pela química quando Fuller dopou silício com arsénio e depois com boro obtendo células que exibiam eficiências recorde de cerca de 6%.
    A primeira célula fotovoltaica foi formalmente apresentada na reunião anual da National Academy of Sciences, em Washington, e anunciada numa conferência de imprensa no dia 25 de Abril de 1954. No ano seguinte a célula de silício viu a sua primeira aplicação como fonte de alimentação de uma rede telefónica em Americus, na Geórgia.

     As primeiras utilizações de energia solar fotovoltaica resumiam-se a situações em que não estava disponível energia da rede, nomeadamente em locais remotos e, especialmente, fora da Terra, quer em satélites quer em sondas espaciais. De facto, embora inicialmente a NASA não estivesse muito convencida das vantagens da utilização de painéis solares aceitou, com alguma relutância, dotar o Vanguard I de um pequeno painel, seis células solares com uma área de apenas 1 dm², para alimentar um transmissor back-up de outro alimentado por uma pilha de mercúrio. O transmissor do satélite, lançado em Março de 1958 e ainda em órbita, funcionou durante cerca de oito anos, mas aquele alimentado pelas células solares falhou ao fim de vinte dias.

    Depois do fiasco salvo pelas baterias fotovoltaicas, que tiveram aqui a sua prova de fogo, o programa espacial norte-americano passou a usar células fotovoltaicas nos seus satélites, solução igualmente adoptada pelo programa espacial soviético: o Sputnik-3, lançado cerca de dois meses depois do Vanguard I, estava igualmente dotado de um pequeno painel fotovoltaico.

     Na década de sessenta, a investigação em células fotovoltaicas surge quase como um efeito colateral da guerra-fria entre as duas grandes superpotências da época. Ou seja, foi a guerra ao espaço que promoveu um grande desenvolvimento das células fotovoltaicas, desenvolvimento que foi essencialmente dirigido a um aumento de eficiência e tinha poucas ou nenhumas preocupações económicas.

    A situação alterou-se no início da década de setenta, quando Joseph Lindmeyer, que trabalhava para a Communications Satellite Corporation, inventou uma célula de silício cerca de 50% mais eficiente que qualquer outra. Embora a Comsat fosse a dona da patente, o sucesso desta célula convenceu Lindmeyer de que a energia fotovoltaica estava pronta para o público em geral. Lindmeyer saiu da Comsat e com Peter Varadi fundou a Solarex em 1973.

    Aquela que foi uma das primeiras empresas a tentar vender aplicações "civis" da energia solar fotovoltaica começou por produzir painéis fotovoltaicos para sistemas de telecomunicações remotos e bóias de navegação, o único tipo de aplicações terrestres que se pensava serem economicamente interessantes. Mas cerca de dois meses depois de fundada a Solarex, a conjuntura alterou-se drasticamente com o primeiro choque petrolífero e, subitamente, o mercado da energia solar fotovoltaica conheceu uma expansão inesperada. Em 1980, a Solarex detinha metade de um pequeno mas crescente mercado de células fotovoltaicas.

     A crise petrolífera de 1973 levou a outra corrida a programas de investigação em células fotovoltaicas, agora mais dirigidos para a redução dos custos de produção. Até aí os painéis fotovoltaicos eram baseados exclusivamente em células de silício monocristalino. Mas a fabricação das células tradicionais – as células de 1ª geração que, com excepção das células de arseniato de gálio, são ainda as mais eficientes disponíveis no mercado – feitas deste material, o mesmo utilizado para a fabricação dos chips de computador, exige salas limpas e tecnologia muito sofisticada, o que as torna demasiado caras.

     A investigação intensiva nesta área despoletada pela primeira crise petrolífera conduziu à descoberta de novos materiais, em particular o silício multicristalino ou mesmo silício amorfo, muito menos exigentes em termos de processo de fabrico, ou de métodos de produção de silício directamente em fita o que permite eliminar os desperdícios no corte de um grande cristal em bolachas. A deposição dos contactos eléctricos por serigrafia, em vez das técnicas tradicionais de fotolitografia e deposição por evaporação de metais em vácuo, permitiu baixar ainda mais os preços de fabricação.