Sự khởi dầu từ Willoughby Smith (1828-1891), một kỹ sư điện người Anh. Vào năm 1848, ông gia nhập công ty điện Gutta Percha với nhiệm vụ chính là phát triển dây tín hiệu sử dụng sắt và đồng. Năm 1849, ông tham gia quản lý các dự án dây tín hiệu được lắp đặt ngầm và ông tiếp tục thực hiện công việc này trong vài thập kỷ sau đó. Đến năm 1873, ông đã phát triển phương pháp kiểm tra tính liên tục của dây dẫn được lắp đặt ngầm dưới lòng đất. Để chế tạo mạch điện kiểm tra, ông cần một loại vật liệu bán dẫn có trở kháng cao, và cuối cùng, ông đã chọn selen.
Trên lý thuyết của ông, selen hoàn toàn phù hợp với yêu cầu của mình. Tuy nhiên, ông đã phát hiện ra một vấn đề nảy sinh là: vào ban đêm, thanh selen hoạt động đúng theo yêu cầu của ông. Điện trở của selen tăng lên đáng kể khi tiếp xúc với ánh sáng mạnh. Để kiểm chứng nguyên nhân, ông đã đặt thanh selen vào trong một chiếc hộp có nắp trượt. Khi nắp được đóng kín và không có ánh sáng nào tiếp xúc, thanh selen có điện trở cao nhất và thực hiện đúng nhiệm vụ ngăn cản dòng điện. Nhưng khi chiếc nắp được trượt ra để ánh sáng tràn vào, dòng điện chạy qua ngày càng được tăng cường và tăng theo cường độ ánh sáng chiếu vào.
Sau đó, ông đăng tải phát hiện của mình trên tạp chí Nature với tiêu đề “Tác động của ánh sáng lên selen thông qua quá trình truyền tải dòng điện”. Bài báo này đã thu hút sự chú ý của nhiều nhà khoa học trên khắp Châu Âu thời bấy giờ. Với nghiên cứu của mình, ông được công nhận là người đầu tiên khám phá ra chất quang điện của nguyên tố selen. Khám phá này đã tạo ra tiền đề cho việc chế tạo pin mặt trời trong tương lai.
Willoughby Smith nhắc đến phát minh này trong một bài báo xuất bản ngày 20 tháng 2 năm 1873 trên tạp chí Nature. Tuy nhiên cho đến 1883 một pin năng lượng mới được tạo thành, bởi Charles Fritts, ông phủ lên mạch bán dẫn selen một lớp cực mỏng vàng để tạo nên mạch nối, thiết bị chỉ có hiệu suất 1%.”
Willoughby Smith Kỹ sư người Anh Willoughby Smith (1828-1891), người đầu tiên phát hiện ra hiện tượng quang điện​
Vào năm 1874, nhà khoa học người Scotland với các định luật điện từ nổi tiếng, James Clerk Maxwell đã viết rằng cho một người cộng sự của mình với nội dung rằng: “Tôi tận mắt chứng kiến tác dụng của ánh sáng đối với Selen. Điều đó thật bất ngờ. Đồng nung nóng không thể có phản ứng tương tự được. Đó là một điều tuyệt vời của Mặt Trời.”
Việc phát hiện của Willoughby Smith về chất quang điện của nguyên tố selen đã mở ra cánh cửa cho các nghiên cứu về nguồn năng lượng mới và tiên tiến hơn. Các nhà khoa học trên khắp thế giới đã bắt đầu quan tâm đến việc ứng dụng sử dụng các chất quang điện trong việc tạo ra năng lượng điện.
Từ đó, một loạt các thí nghiệm đã được tiến hành và đã dẫn đến việc tạo ra các sản phẩm mới như ống đèn huỳnh quang, pin mặt trời và các thiết bị điện tử hiện đại khác. Ngày nay, các ứng dụng của selen không chỉ giới hạn trong lĩnh vực điện tử mà còn được sử dụng trong các lĩnh vực khác như y học và khoa học vật liệu.
Như vậy, phát hiện của Willoughby Smith không chỉ đơn thuần là một khám phá khoa học đầu tiên của loài người về chất quang điện của nguyên tố selen mà còn đánh dấu một bước đột phá lớn trong lĩnh vực công nghệ điện tử và năng lượng mới.