Cu mult înainte de prima zi a Pământului sărbătorită pe 22 aprilie 1970, generând conștientizare despre mediu și sprijin pentru protecția mediului, oamenii de știință făceau primele descoperiri în energia solară. Totul a început cu Edmond Becquerel, un tânăr fizician care lucrează în Franța, care în 1839 a observat și a descoperit efectul fotovoltaic - un proces care produce o tensiune sau un curent electric atunci când este expus la energie sau lumină radiantă. Câteva decenii mai târziu, matematicianul francez Augustin Mouchot s-a inspirat din activitatea fizicianului. A început să înregistreze brevete pentru motoarele cu energie solară în anii 1860. Din Franța până în SUA, inventatorii au fost inspirați de brevetele matematicianului și au depus cereri de brevet pe dispozitivele cu energie solară încă din 1888.
Charles Fritts a instalat primele panouri solare pe acoperișul din New York în 1884. (amabilitatea lui John Perlin) Faceți un pas ușor înapoi până în 1883, când inventatorul din New York, Charles Fritts, a creat prima celulă solară prin acoperirea seleniului cu un strat subțire de aur. Fritts a raportat că modulul de seleniu a produs un curent „care este continuu, constant și cu o forță considerabilă”. Această celulă a obținut o rată de conversie energetică de 1 la 2%. Majoritatea celulelor solare moderne funcționează cu o eficiență de 15 până la 20%. Deci, Fritts a creat ceea ce a fost o celulă solară cu impact scăzut, dar totuși, a fost începutul inovației panourilor solare fotovoltaice în America. Denumit după fizicianul italian, chimist și pionier al energiei electrice și al energiei electrice, Alessandro Volta, fotovoltaicul este termenul mai tehnic pentru transformarea energiei ușoare în energie electrică și utilizat în mod interschimbabil cu termenul fotoelectric.
„Aparatul pentru utilizarea energiei solare radiante” a lui Edward Weston, brevetat la 4 septembrie 1888. (Brevetul SUA 389.124) Doar câțiva ani mai târziu, în 1888, inventatorul Edward Weston a primit două brevete pentru celulele solare - Brevetul SUA 389.124 și Brevetul SUA 389.425. Pentru ambele brevete, Weston a propus „transformarea energiei radiante derivate de la soare în energie electrică sau prin energie electrică în energie mecanică”. Energia luminii este focalizată prin intermediul unui obiectiv (f) asupra celulei solare (a), „a unui termopil (un dispozitiv electronic care transformă energia termică în energie electrică) compus din bare de metale diferite. ”Lumina încălzește celula solară și determină eliberarea de electroni și curgerea curentului. În acest caz, lumina creează căldură, ceea ce creează energie electrică; acesta este exact inversul modului în care funcționează un bec incandescent, transformând energia electrică în căldură, care apoi generează lumină.
În același an, un om de știință rus cu numele de Aleksandr Stoletov a creat prima celulă solară bazată pe efectul fotoelectric, care este atunci când lumina cade pe un material și se eliberează electroni. Acest efect a fost observat pentru prima dată de un fizician german, Heinrich Hertz. În cercetările sale, Hertz a descoperit că mai multă putere a fost creată de lumina ultravioletă decât de lumina vizibilă. Astăzi, celulele solare folosesc efectul fotoelectric pentru a transforma lumina solară în putere. În 1894, inventatorul american Melvin Severy a primit brevete 527.377 pentru un „Aparat pentru montarea și funcționarea termopilelor” și 527.379 pentru un „Aparat pentru generarea de energie electrică prin căldură solară”. Ambele brevete au fost esențial celule solare timpurii bazate pe descoperirea efectului fotoelectric. Primul a generat „electricitate prin acțiunea căldurii solare asupra unei termo-pile” și ar putea produce un curent electric constant în timpul mișcărilor zilnice și anuale ale soarelui, ceea ce a atenuat pe oricine să fie nevoit să miște termopilul în funcție de mișcările soarelui. Al doilea brevet al lui Severy din 1889 a fost menit și pentru utilizarea energiei termice a soarelui pentru a produce energie electrică pentru căldură, lumină și energie. „Pilele termice” sau celulele solare așa cum le numim astăzi, au fost montate pe un standard care să le permită să fie controlate atât în direcția verticală, cât și pe o placă turnantă, care le permite să se deplaseze într-un plan orizontal. „Prin combinarea acestor două mișcări, fața pilei poate fi menținută vizavi de soare în toate orele zilei și în toate anotimpurile anului”, se arată în brevet.
"Aparat pentru montarea și funcționarea termopilelor", Melvin L. Severy, brevetat la 9 octombrie 1894 (brevetul american 527.377) 
"Aparat pentru producerea de energie electrică prin căldură solară", Melvin L. Severy, brevetat la 9 octombrie 1894 (Brevetul SUA 527.379) Aproape un deceniu mai târziu, inventatorul american Harry Reagan a primit brevete pentru bateriile termice, care sunt structuri folosite pentru stocarea și eliberarea energiei termice. Bateria termică a fost inventată pentru a colecta și stoca căldura având o masă mare care poate încălzi și elibera energie. Nu stochează energie electrică, ci „căldură”, însă, sistemele de astăzi folosesc această tehnologie pentru a genera energie electrică cu ajutorul turbinelor convenționale. În 1897, Reagan a primit brevetul american 588.177 pentru o „aplicare a căldurii solare bateriilor termo.” În revendicările brevetului, Reagan a spus că invenția sa include „o construcție nouă a unui aparat în care razele solare sunt utilizate pentru încălzirea termică- baterii, obiectul fiind acela de a concentra razele soarelui la focalizare și de a avea un set de joncțiuni ale unei termo-baterii la focalizarea razelor, în timp ce dispozitivele de răcire adecvate sunt aplicate la celelalte joncțiuni ale respectivei termo-baterii. "Invenția sa a fost un mijloc de colectare, stocare și distribuire a căldurii solare, după cum este necesar.
HC Reagan "Aplicarea căldurii solare la bateriile termice", brevetat la 17 august 1897 (brevetul american 588.177) În 1913, William Coblentz, de la Washington, DC, a primit brevetul 1.077.219 pentru un „generator termic”, care a fost un dispozitiv care folosea raze de lumină „pentru a genera un curent electric cu o astfel de capacitate de a face lucrări utile.” invenție pentru a avea o construcție ieftină și puternică. Deși acest brevet nu a fost destinat unui panou solar, aceste generatoare termice au fost inventate pentru a transforma căldura direct în electricitate sau pentru a transforma acea energie în energie pentru încălzire și răcire.
WW Coblentz "Generator termic", brevetat la 28 octombrie 1913 (Brevetul SUA 1.077.219) În anii '50, Laboratoarele Bell au realizat că materialele semiconductoare, cum ar fi siliciu, erau mai eficiente decât seleniul. Au reușit să creeze o celulă solară care să fie eficientă cu 6 la sută. Inventatorii Daryl Chapin, Calvin Fuller și Gerald Pearson (induse la Salonul Famei Naționale a Inventatorilor în 2008) au fost creierul din spatele celulei solare de siliciu de la Bell Labs. Deși a fost considerat primul dispozitiv practic pentru convertirea energiei solare în energie electrică, acesta a fost totuși cost prohibitiv pentru majoritatea oamenilor. Celulele solare din siliciu sunt costisitoare de produs și, atunci când combinați mai multe celule pentru a crea un panou solar, este și mai scump pentru achiziția publicului. Universitatea din Delaware este înființată cu crearea uneia dintre primele clădiri solare, „Solar One”, în 1973. Construcția a funcționat pe o combinație de energie solară termică și energie fotovoltaică solară. Clădirea nu a folosit panouri solare; în schimb, solarul a fost integrat în acoperiș.
"Aparat de convertire a energiei solare", DM Chapin et al, brevetat la 5 februarie 1957 (Brevetul SUA 2.780.765) În această perioadă a anilor '70 a apărut o criză energetică în Statele Unite. Congresul a aprobat Legea privind cercetarea, dezvoltarea și demonstrarea energiei solare din 1974, iar guvernul federal s-a angajat mai mult ca niciodată „să facă solarul viabil și accesibil și să îl comercializeze publicului”. După debutul „Solar One”, oamenii au văzut solar energia ca opțiune pentru casele lor. Creșterea a încetinit în anii '80 din cauza scăderii prețurilor tradiționale ale energiei. Dar în următoarele decenii, guvernul federal a fost mai implicat în cercetarea și dezvoltarea energiei solare, creând subvenții și stimulente fiscale pentru cei care au folosit sisteme solare. Potrivit Asociatiei Industriei Energetice Solare, energia solara a avut o rata medie de crestere anuala de 50 la suta in ultimii 10 ani in Statele Unite, in mare parte datorita Creditului de impozitare pe investitii solare, in 2006, instalat. costurile au scăzut cu peste 70 la sută în ultimul deceniu.
Acestea fiind spuse, cel puțin până de curând, mijloacele de a găsi o soluție de energie viabilă și accesibilă sunt mai importante decât a face celulele solare plăcute estetic sau frumoase. Panourile solare tradiționale de pe acoperișurile americane nu sunt tocmai subtile sau plăcute pentru ochi. Au fost uneori ochi pentru vecini și, cu siguranță, o durere pentru asociațiile de proprietari de case, dar beneficiile pentru mediu sunt substanțiale. Deci, unde este echilibrul? Astăzi, companiile se străduiesc spre o tehnologie solară cu aspect mai bun și avansat, cum ar fi fotovoltaica aplicată în construcții (BAPV). Acest tip de celule solare discrete este integrat în plăci de acoperiș existente sau fațade ceramice și de sticlă ale clădirilor.
Solus Engineering, Enpulz, Guardian Industries Corporation, SolarCity Corporation, United Solar Systems și Tesla (după fuziunea lor cu SolarCity) au fost eliberate brevete pentru celule solare care sunt mult mai discrete decât panoul solar tradițional. Toate brevetele încorporează sisteme fotovoltaice, care transformă lumina în electricitate folosind materiale semiconductoare precum siliciu. Panourile solare și tehnologia solară au parcurs un drum lung, astfel că aceste invenții brevetate sunt dovada că tehnologia își îmbunătățește în continuare eficiența și estetica.
SolarCity Corporation "Placă fotovoltaică pentru acoperiș", brevetat pe 26 iunie 2018 (brevetul american D821, 614) 
"Sistemul fotovoltaic de zoster", al United Solar Systems Corporation, brevetat la 1 august 1995 (Brevetul SUA 5.437.735) 
„Sisteme fotovoltaice și componente asociate care sunt utilizate pe clădiri și / sau metode asociate”, de la Guardian Industries Corp., brevetat la 1 decembrie 2015 (brevetul US 9.202.958) 
SolarCity Corporation „Sistemul fotovoltaic integrat de construcție pentru acoperișuri de gresie”, brevetat 8 mai 2018 (brevetul US 9.966.898) 
Enpulz, LLC "Indicator luminos de panou solar / sistem decorativ", brevetat la 1 ianuarie 2013 (brevetul US 8.344.240) 
"Placi de acoperiș și sisteme conexe" ale Solus Engineering, brevetat 6 mai 2014 (Brevetul SUA 8.713.861)
