Histoire et futur des panneaux photovoltaïques

panneaux photovoltaiquesDe nos jours l’utilisation et l’installation de panneaux solaires sont devenues courantes, mais il n’en a pas toujours été ainsi ! Même si leur découverte date du milieu du XIXe siècle, l’exploitation de ceux-ci est en réalité relativement récent : d’une part parce que la technologie a beaucoup évolué depuis, et d’autre part parce que l’électricité n’était pas aussi importante à l’époque.

Nous allons étudier dans cet article l’histoire de la découverte des cellules photovoltaïques dans un premier temps, puis nous nous intéresserons à ce qu’on peut attendre d’elles dans l’avenir par la suite.

 

Les panneaux photovoltaiques: une découverte relativement ancienne

Tout d’abord commençons par un petit peu d’histoire pour contextualiser la découverte de l’effet qui donnera naissance aux cellules photovoltaïques qu’on connait maintenant. Nous sommes en 1836, la physique se concentre sur la mécanique et l’astrophysique de Newton, seuls quelques précurseurs commencent à se pencher sur la production d’électricité par des moyens autres que la célèbre pile de Volta (première pile voltaïque mise au point en 1800 par Alessandro Giuseppe Antonio Volta, un physicien Italien qui a énormément participé à la recherche concernant l’électricité).

Alexandre Edmond Becquerel met alors à jour une réaction amenant à la conversion de la lumière en électricité. Il avait observé que certains matériaux faisaient des étincelles lorsqu’ils étaient exposés à la lumière. De là il démontra qu’il s’agissait d’une conversion directe de la lumière en électricité. Depuis cet effet a été amplifié dans le développement du solaire, et porte le nom d’effet photovoltaïque. Il est mis en œuvre dans les cellules photovoltaïques pour produire de l’électricité à partir du rayonnement solaire. Il est le produit du choc des photons de la lumière sur un matériau semi-conducteur qui transmet leur énergie aux électrons qui génèrent une tension électrique.

Bien qu’encore mal compris les chercheurs de l’époque essayèrent d’exploiter cette découverte, et en 1875 Werner Von Siemens expose devant l’Académie des Sciences de Berlin un article sur l’effet photovoltaïque dans les semi-conducteurs. Toutefois ce phénomène qui équipe aujourd’hui chaque panneau solaire restera une curiosité de laboratoire jusqu’à après la seconde guerre mondiale.

 

Le solaire, une technologie encore méconnue du grand public

Par la suite trois chercheurs américains vont mettre au point la première cellule photovoltaïque pour une utilisation complètement différente  de celle qu’on connait aujourd’hui pour produire de l’énergie solaire. Ils développèrent en effet celle-ci dans le cadre d’un besoin de l’industrie spatiale toute naissante qui cherchait un nouveau moyen d’approvisionner en énergie ses satellites. Dans un contexte de guerre froide à ses prémices, les Etats-Unis consacrèrent une partie de leurs investissements dans les recherches concernant les cellules photovoltaïques. Leur utilisation dans le cadre de la conquête spatiale part en fait d’une constatation très simple : les satellites sont soumis en permanence à un rayonnement provenant du soleil très puissant, convertir cette énergie solaire en énergie électrique se révèle donc une solution particulièrement intéressante.  En 1958 est ainsi mise au point une cellule photovoltaïque avec un rendement de 9%, dans le même moment les premiers satellites  équipés  de celle-ci sont lancés.

Il faudra ensuite attendre 1973 pour que le développement du solaire soit assez important pour permettre l’alimentation d’une maison particulière, ce qui sera fait par l’Université de Delaware (là encore par les Etats-Unis qui furent pionniers dans le domaine de l’énergie solaire jusqu’à la fin du XXe siècle).

 

Avènement et futur de l’énergie solaire

Depuis l’énergie solaire s’est étendue au secteur privé et aux particuliers qui peuvent maintenant disposer de cellules photovoltaïques beaucoup plus performantes mises au point par des entreprises réparties sur toute la planète. Même si les panneaux solaires sont principalement utilisés par les pays développés, le développement du solaire se fait aussi dans les pays où l’accès à l’électricité  est difficile, ceci constituant alors le seul moyen de produire de l’électricité de façon indépendante.

 

Actuellement le rendement des cellules photovoltaïques avoisine les 20% pour les meilleures, mais les chercheurs espèrent atteindre près de 65% dans le futur en utilisant des matériaux composés de boites quantiques, qui accéléreraient les photons (composants de la lumière) avant d’utiliser leur énergie pour produire de l’électricité. D’autre part les efforts de l’industrie concernent aussi le cout de ces installations, afin que le développement du solaire ne soit plus freiné par celui-ci. Nul doute donc que l’énergie solaire a encore de beaux jours devant lui !
Le mini-guide de l’énergie solaire vous en dira plus sur l’énergie solaire de manière générale. Ce guide détaille donc ce qui concerne l’utilisation des panneaux solaires, des chauffe-eau solaire,…et plus précisément du panneau solaire photovoltaique

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