Az első rész folytatása.
A korai próbálkozások után az 50-es évek elején az amerikai Bell Laboratories-ban Calvin Fuller és Gerald Pearson folytatott kísérleteket szilícium tranzisztorokkal, ők ültették át gyakorlatba az elméletet és hozták létre az első jól működő tranzisztorokat - ami napjainkban szinte minden elektronikus eszközben megtalálható.
Kísérleteik közben figyeltek fel arra, hogy a szilíciumot galliummal vegyítve pozitív, míg lithiummal bevonva negatív töltésűvé válik - és a kettő találkozásakor állandó elektromos mező jön létre.
Fuller és Pearson a tranzisztorokra koncentrált a továbbiakban is, de egy munkatársuk, Darryl Chapin akkumulátorok és áramellátás lehetőségeit kutatta. Ugyanis az akkori száraz-cellás akkumulátorok trópusi környezetben nagyon gyorsan elhasználódtak, és erre kerestek alternatív megoldást a Bellnél. A hő, szél és gőz-alapú áramtermelés mellé Chapin javaslatára a fotovoltaikus lehetőségeket is bevették a kutatásokba.
1953 februárjára Chapin először szelénnel próbálkozott, amivel már az 1800-as évek végén értek el eredményeket. Az első elkészült napelem 0,5%-os hatásfokú volt. Ekkor jutott el a párhuzamos kutatás híre Pearsonhoz (bár egy cégnél dolgoztak, de más területen), aki azt javasolta Chapinnek, hogy szelén helyett szilíciummal próbálkozzon. És igaza volt: a második napelem a Bell Labs mérései szerint már 2,3%-os hatásfokot produkáltak. Chapin meglátta a lehetőséget, és első számításai szerint elméletileg akár 23%-ra is képes lehet a szilícium. Reális célként azonban 5,7%-ot tűzte ki magának, mert az önálló áramtermeléshez és akkumulátorok töltéséhez (alapfeladatához) ez felelt meg.
Itt azonban megtorpantak a kutatások: egyrészt mert a fényes szilícium visszaverte a napfény nagy részét, ahelyett, hogy a fotonok a lazán kötődő elektronokat mozgatnák - azaz áramot termelnének. Chapin fejlesztette ki az első az első tükröződést tompító megoldást: matt, de átlátszó műanyaggal vonva be a szilícium felületét, amivel már 4% közelébe került a hatásfok. Az 5-6%-os cél még mindig messze volt.
Ekkor azonban az RCA, az akkori fő amerikai rivális az elektronikai fejlesztésekben hangzatos bejelentést tett saját fejlesztéséről, ahol szilíciumot stroncium-90-nel vegyítve állítottak elő félvezető és áramtermelő forrást. A biztonságos tárolás hiánya és a stroncium erős rádioaktív sugárzása miatt ez a megoldás sose került mindennapi használatra, de fokozota a nyomást a Bell kutatóin - és Chapin mellé áthelyezték Fullert is.
Fuller kémikus volt, és hónapokon belül megoldotta Chapin több problémáját is, főként a szilícium arzénnal és boronnal való kezelése révén tovább csökkentette a fényvisszaverődést, a vékony rétegek növelték a pozitív töltöttséget. 1954 első napos délelőttjén 3 cellát teszteltek, és az egyik közel 6%-os ért el (ami pl. a mai aSi napelemek hatásfokának felel meg). Chapin, Fuller és hozzájuk csatlakozva Pearson tucatnyi napelem-táblát szerelt össze, és a sikertől és megismételhetőségtől fellelkesülve "elsődleges áramtermelési megoldást" láttak a napelemekben.
A Bell 1954. április 25-én mutatta be a nagyközönségnek napelemeit, kivívva a washingtoni Nemzeti Akadémia elismerését is. A New York Times első oldalon számolt be az eredményről, és egy új korszak kezdetéről írtak, ami "elvezethet az emberiség egyik legfontosabb álmához, a Nap végtelen energiájának használatához a civilizáció szolgálatában". Ezzel kezdődött napelemek felhasználásának rögös útja.
Utolsó kommentek