Histoire
Chaque jour, le soleil déverse 100 000 milliards de tonnes équivalent pétrole (TEP) alors qu’en 1998, la consommation annuelle mondiale était de 9,8 TEP. De ce constat est née l’idée séduisante de convertir ne serait-ce qu’une petite partie de cette ressource en énergie. Face aux demandes grandissantes de la planète et la raréfaction des réserves fossiles, le solaire est aujourd’hui l’une des principales alternatives énergétiques.
Il faudra toutefois attendre le choc pétrolier des années soixante-dix pour que la cellule solaire photovoltaïque trouve sa place dans l’industrie.
Les centrales solaires expérimentales de grande puissance construites à cette époque ne sont pas rentables par rapport aux solutions traditionnelles. Mais les systèmes solaires photovoltaïques donnent satisfaction pour les petites unités de production, dans les zones éloignées des réseaux électriques traditionnels. Cette technologie de l’énergie solaire est donc rapidement recherchée dans de nombreuses applications telles que les télécommunications, le froid, le pompage et l’éclairage.
La connexion réseau comme accélérateur
La technologie solaire photovoltaïque ne connaît son véritable essor qu’à la fin des années 90 avec l’avènement de la connexion au réseau, application qui permet d’injecter dans le réseau public d’électricité l’énergie produite par un générateur solaire photovoltaïque et convertie par un onduleur en courant alternatif.
Depuis quelques années, certains pays et régions d’Europe engagent des politiques volontaristes visant à accélérer l’accès à l’énergie électrique solaire en proposant des solutions de financement tels que les subventions ou le rachat à un tarif privilégié de l’énergie solaire photovoltaïque par le ou les opérateurs nationaux.
La connexion réseau permet une décentralisation de la production d’électricité et favorise la mise en place de nouveaux équilibres, dans un monde où les enjeux de l’énergie sont désormais primordiaux.
> Pour en savoir plus sur la connexion réseau
> Pour en savoir plus sur les perspectives du solaire photovoltaïque
Pour mettre en œuvre la conversion photovoltaïque, divers matériaux peuvent être utilisés. Le silicium reste aujourd’hui encore le plus utilisé.
Il existe aujourd’hui plusieurs générations de technologies qui diffèrent en termes d’efficacité, de coût, de temps de retour énergétique. En règle générale, l’espérance de vie d’un module solaire composé de silicium est d’environ 30 ans.
La technologie photovoltaïque dans son ensemble fait aujourd’hui l’objet de nombreux programmes de recherche pour simplifier le processus de production, améliorer les rendements et gérer la fin du cycle de vie des installations. Tenesol est ainsi impliqué dans un programme de recherche fondamental visant à accroître le rendement des cellules photovoltaïques.
L’industrie cherche notamment à diminuer la quantité de silicium utilisée dans la fabrication des cellules, car malgré la baisse progressive de son prix grâce aux apports de la recherche, il reste très onéreux. Les cellules elles-mêmes sont donc au cœur des perspectives de développement de la filière. Si leur utilisation est encore négligeable, voire expérimentale, les cellules en couches minces (à base de matériau semi-conducteur en silicium non cristallin) et les polymères organiques (macromolécules en fabrication à basse énergie) constituent deux technologies alternatives au silicium.
> Pour en savoir plus sur la technologie photovoltaïque
Quelques dates clés
- 1839 : le physicien français Edmond Beckerel découvre l’effet photovoltaïque (de photôs, la lumière en grec, et volta, d’après le nom du physicien Alexandra Volta, découvreur de la pile électrique)
- 1875 : Werner Von Siemens expose devant l’Académie des Sciences de Berlin un article sur l’effet photovoltaïque dans les semi-conducteurs. Mais jusqu’à la Seconde Guerre Mondiale, le phénomène reste encore une curiosité de laboratoire.
- 1954 : trois chercheurs américains, Chapin, Pearson et Prince, mettent au point une cellule photovoltaïque à haut rendement au moment où l’industrie spatiale naissante cherche des solutions nouvelles pour alimenter ses satellites.
- 1958 : une cellule avec un rendement de 9 % est mise au point. Les premiers satellites alimentés par des cellules solaires sont envoyés dans l’espace par les États-Unis.
- 1973 : la première maison alimentée par des cellules photovoltaïques est construite à l’Université de Delaware.
- 1983 : la première voiture alimentée par énergie photovoltaïque parcourt une distance de 4 000 km en Australie.
haut de page
