Ammu enne esimese maapäeva tähistamist 22. aprillil 1970, keskkonna teadlikkuse suurendamiseks ja keskkonnakaitse toetamiseks, tegid teadlased esimesi avastusi päikeseenergia valdkonnas. Kõik sai alguse Prantsusmaal töötava noore füüsiku Edmond Becquereli käest, kes 1839. aastal vaatles ja avastas fotogalvaanilise efekti - protsessi, mis tekitab pinge või elektrivoolu valguse või kiirgusenergiaga kokkupuutel. Mõnikümmend aastat hiljem inspireeris füüsiku tööd prantsuse matemaatik Augustin Mouchot. Päikeseenergiaga mootorite patente hakkas ta registreerima 1860. aastatel. Prantsusmaalt USA-ni olid leiutajad inspireeritud matemaatiku patentidest ja juba 1888. aastal taotlesid nad päikeseenergial töötavatele seadmetele patente.
Charles Fritts paigaldas 1884. aastal New Yorgi katusele esimesed päikesepaneelid. (John Perlini nõusolek) Astuge kerge sammu tagasi aastasse 1883, kui New Yorgi leiutaja Charles Fritts lõi esimese päikesepatarei, kattes seleeni õhukese kuldkihiga. Frittid teatasid, et seleenimoodul tekitas voolu, mis on „pidev, konstantne ja märkimisväärse jõuga”. Selle raku energia muundamise kiirus oli 1–2 protsenti. Enamik tänapäevaseid päikesepatareisid töötab efektiivsusega 15 kuni 20 protsenti. Niisiis lõi Fritts madala mõjuga päikesepatarei, kuid siiski oli see Ameerika fotoelektriliste päikesepaneelide uuenduste algus. Itaalia füüsiku, keemiku ja elektrienergia ja elektrienergia pioneeri Alessandro Volta järgi nimetatud fotogalvaaniline element on valguse energia elektriks muutmise tehnilisem termin, mida kasutatakse vaheldumisi terminiga fotoelektriline.
Edward Westoni "Aparatuur päikesekiirguse energia kasutamiseks", patenteeritud 4. septembril 1888. (USA patent 389 124) Alles mõni aasta hiljem, 1888. aastal, sai leiutaja Edward Weston päikesepatareidele kaks patenti - USA patent 389 124 ja 389 425. Mõlema patendi osas pakkus Weston välja, et "muuta päikesest tulenev kiirgusenergia elektrienergiaks või elektrienergia abil mehaaniliseks energiaks." Valgusenergia fokuseeritakse läätse (f) kaudu päikesepatareile (a), "termopilele" (elektrooniline seade, mis muundab soojusenergia elektrienergiaks), mis koosneb erinevate metallide vardadest. ”Valgus soojendab päikesepatareid ja põhjustab elektronide vabastamist ja voolu voolu. Sel juhul tekitab valgus soojust, mis loob elektrit; see on hõõglampide töö täpsus, muutes elektri soojuseks, mis seejärel valgust genereerib.
Samal aastal lõi vene teadlane Aleksandr Stoletovi nime järgi fotoelektrilise efekti põhjal esimese päikeseelemendi, mis on siis, kui valgus langeb materjalile ja elektronid eralduvad. Seda mõju täheldas esmakordselt saksa füüsik Heinrich Hertz. Hertz avastas oma uurimistöös, et ultraviolettvalgus tekitas rohkem jõudu kui nähtav valgus. Täna kasutavad päikesepatareid fotoelektrilist efekti, et muuta päikesevalgus energiaks. Aastal 1894 sai Ameerika leiutaja Melvin Severy patentide 527 377 toote "Termopiilide paigaldamise ja käitamise seade" ja 527 379 toote "Elektri tootmiseks päikesesoojuse abil". Mõlemad patendid olid sisuliselt varajased päikesepatareid, mis põhinesid fotoelektrilise efekti avastamisel. Esimene genereeris elektrienergiat päikesesoojuse mõjul termovaiale ja võis päikese igapäevase ja aastase liikumise ajal tekitada püsiva elektrivoolu, mille tõttu keegi ei pidanud termopilli liigutama vastavalt päikese liikumisele. Severy teine patent aastast 1889 oli mõeldud ka päikese soojusenergia kasutamiseks soojuse, valguse ja elektrienergia tootmiseks. Termosvaiad ehk päikesepatareid, nagu me neid täna kutsume, olid paigaldatud standardile, nii et neid oleks võimalik juhtida nii vertikaalsuunas kui ka pöördelauale, mis võimaldas neil liikuda horisontaaltasandil. "Nende kahe liikumise kombinatsiooni abil saab hunniku nägu päikese käes hoida kogu päeva jooksul ja igal aastaajal, " loetakse patendis.
Melvin L. Severy "Termopiilide paigaldamise ja kasutamise seade", patenteeritud 9. oktoobril 1894 (USA patent 527 377) 
Melvin L. Severy "Päikesesoojuse abil elektrienergia tootmise seade", patenteeritud 9. oktoobril 1894 (USA patent 527 379) Peaaegu kümme aastat hiljem sai Ameerika leiutaja Harry Reagan patareisid soojuspatareide jaoks, mis on soojusenergia salvestamiseks ja vabastamiseks kasutatavad struktuurid. Termoaku leiutati soojuse kogumiseks ja salvestamiseks suure massi abil, mis võib soojeneda ja energiat vabastada. See ei salvesta elektrit, vaid “soojust”, kuid tänapäeval kasutavad süsteemid seda tehnoloogiat elektrienergia tootmiseks tavaliste turbiinide abil. Aastal 1897 anti Reaganile USA patent 588 177 päikesesoojuse rakendamiseks termopatareidele. Patendinõudluses väitis Reagan, et tema leiutis sisaldas ka aparaadi uudset konstruktsiooni, milles päikesekiiri kasutatakse termokütte soojendamiseks. patareisid, mille eesmärk on koondada päikesekiir fookusesse ja et kiirguse fookuses oleks üks termoaku ristmike komplekt, samal ajal kui nimetatud termopatarei muudele ristmikele rakendatakse sobivaid jahutusseadmeid. ”Tema leiutis oli vahend päikese soojuse kogumiseks, salvestamiseks ja jaotamiseks vastavalt vajadusele.
HC Reagani "Päikesesoojuse rakendamine termopatareidele", patenteeritud 17. augustil 1897 (USA patent 588 177) 1913. aastal sai Washington Co, Washington DC-st William Coblentz patendi 1 077 219 termilise generaatori kohta, mis oli seade, mis kasutas kiirgust, et genereerida sellise võimsusega elektrivool, et teha kasulikku tööd. "Ta mõtles ka leiutis omada odavat ja tugevat ehitust. Kuigi see patent ei olnud päikesepaneelide jaoks, leiutati need soojusgeneraatorid kas selleks, et muuta soojus otse elektrienergiaks või muuta see energia kütteks ja jahutuseks energiaks.
WW Coblentzi "soojusgeneraator", patenteeritud 28. oktoobril 1913 (USA patent 1 077 219) 1950. aastateks mõistis Bell Laboratories, et sellised pooljuhid nagu räni on seleenist tõhusamad. Neil õnnestus luua päikesepatarei, mis oli 6 protsenti efektiivne. Leiutajad Daryl Chapin, Calvin Fuller ja Gerald Pearson (kutsutud riiklike leiutajate kuulsuste halli 2008. aastal) olid Bell Labsi räni päikesepatarei taga ajud. Ehkki seda peeti esimeseks praktiliseks seadmeks päikeseenergia elektrienergiaks muundamiseks, oli see enamiku inimeste jaoks siiski kulusid piirav. Ränist päikesepatareisid on kallis toota ja kui päikesepaneeli loomiseks ühendada mitu elementi, on see üldsusele veelgi kallim. Delaware'i ülikoolile on tunnustatud ühe esimese päikesehoone, Solar One, loomist 1973. aastal. Ehituse käigus kasutati päikeseenergiat ja päikeseenergiat. Hoones ei kasutatud päikesepaneele; päikesepiste integreeriti selle asemel katusesse.
DM Chapin jt "Päikeseenergia muundamise seade", patenteeritud 5. veebruaril 1957 (USA patent 2 780 765) Just sel ajal, 1970. aastatel, tekkis USA-s energiakriis. Kongress võttis vastu 1974. aasta päikeseenergia teadusuuringute, arenduse ja tutvustamise seaduse ning föderaalvalitsus oli rohkem kui kunagi varem võtnud kohustuse muuta päikeseenergia elujõuliseks ja taskukohaseks ning turustada seda avalikkusele. Pärast „Solar One” debüüti nägid inimesed päikeseenergiat. energia kui võimalus nende kodudesse. Kasv aeglustus 1980ndatel traditsioonilise energia hinna languse tõttu. Järgmistel aastakümnetel tegeles föderaalvalitsus aga rohkem päikeseenergia uurimise ja arendamisega, luues toetusi ja maksusoodustusi päikesesüsteemide kasutajatele. Solar Energy Industries Association andmetel on päikeseenergia keskmine aastane kasvutempo USA-s viimase 10 aasta jooksul olnud 50 protsenti, suuresti tänu 2006. aastal jõustatud päikeseenergia investeeringute maksukrediidile. Päikeseenergia paigaldamine on nüüd ka paigaldamise tõttu soodsam. kulud on viimase kümnendi jooksul langenud üle 70 protsendi.
Sellegipoolest on vähemalt kuni viimase ajani olulisem vahend elujõulise ja taskukohase energialahenduse leidmiseks kui päikesepatareide esteetiliselt meeldivaks või ilusaks muutmine. Ameerika katuste traditsioonilised päikesepaneelid pole täpselt õrnad ega silmale meeldivad. Nad on kohati olnud naabrite silmanägejad ja kindlasti valus koduomanike ühingutega tegeleda, kuid kasu keskkonnale on märkimisväärne. Niisiis, kus on tasakaal? Täna püüavad ettevõtted parema väljanägemise ja täiustatud päikeseenergia tehnoloogia, näiteks ehituses kasutatava fotogalvaanilise seadme (BAPV) poole. Seda tüüpi diskreetne päikesepatarei on integreeritud olemasolevatesse katusekividesse või hoonete keraamilistesse ja klaasfassaadidesse.
Solus Engineeringule, Enpulzile, Guardian Industries Corporationile, SolarCity Corporationile, United Solar Systemsile ja Teslale (pärast nende ühinemist SolarCityga) on kõik välja antud päikesepatareide patendid, mis on palju diskreetsemad kui traditsiooniline päikesepaneel. Kõik patendid hõlmavad fotogalvaanilisi süsteeme, mis muudavad valguse elektrienergiaks, kasutades pooljuhtivaid materjale, näiteks räni. Päikesepaneelid ja päikeseenergia tehnoloogia on jõudnud kaugele, seega on need patenteeritud leiutised tõestuseks, et tehnoloogia parandab endiselt selle tõhusust ja esteetikat.
SolarCity Corporationi fotogalvaaniline katusekivi, patenteeritud 26. juunil 2018 (USA patent D821 614) 
United Solar Systems Corporationi "fotogalvaaniline vöötohatisüsteem", patenteeritud 1. augustil 1995 (USA patent 5 437 735) 
Guardian Industries Corp. patenteeritud 1. detsembril 2015 "fotoelektrilised süsteemid ja nendega seotud komponendid, mida kasutatakse ehitistel ja / või nendega seotud meetoditel" (USA patent 9 202 958) 
SolarCity Corporationi "Plaatkatuste integreeritud fotogalvaanilise süsteemi ehitamine", patenteeritud 8. mail 2018 (USA patent 9 966 898) 
Enpulz, LLC "Päikesepaneeli valguse indikaator / dekoratiivne süsteem", patenteeritud 1. jaanuaril 2013 (USA patent 8 344 240) 
Solus Engineeringsi "Katusekivid ja nendega seotud süsteemid", patenteeritud 6. mail 2014 (USA patent 8 713 861)
