Le scoperte scientifiche che hanno portato all'invenzione

Gli apparati tecnologici non sono frutto di un mero assemblaggio bensì, come per tutte le branche della scienza, sono raggiunti mediante esperimenti e rigorose teorie scientifiche.
Andiamo a scoprire schematicamente quali siano state le principali scoperte scientifiche che hanno permesso la conoscenza dei processi che stanno dietro un semplice pannello solare:
Primo fra tutti va citato il francese Alexandre Edmond Becquerel, il cui cognome è spesso ricorrente nella fisica dato che anche suo padre e soprattutto suo figlio sono ricordati per i relativi studi, fu proprio il figlio Antoine a scoprire la radioattività.
Gli studi riguardanti elettricità, ottica e spettro solare di Alexandre culminati con osservazioni sull'effetto fotogalvanico databili 1839 posero le basi al solo pensiero di ricavare elettricità dalla luce. Dovettero passare quasi cinquant'anni per vedere un primo tentativo di celle solari quando nel 1883 lo statunitense Charles Fritz progetta una piccola cella solare al selenio dalla bassissima efficenza.
Sicuramente il passo più significativo venne compiuto quando il celebre Albert Einstein intorno al 1905 espose la sua teoria sull'effetto fotoelettrico che gli garantirà il Nobel nel 1921. Tale effetto sta proprio alla base delle celle fotovoltaiche e porterà al caso particolare dell'effetto fotovoltaico che spiega come una radiazione elettromagnetica colpendo un materiale, nella maggioranza dei casi un semiconduttore, possa cedere energia agli elettroni esterni di quest'ultimo permettendo loro di passare dalla banda di valenza del materiale ad una banda di conduzione.

Schematizzazione dell'effetto fotovoltaico nel caso particolare di un cella solare