Aujourd’hui sur le blog de SFECO, Christophe Couderc nous raconte la genèse du photovoltaïque. Le début, les évolutions jusqu’à aujourd’hui… Retracez l’histoire avec nous !

Les premiers usages du photovoltaïque

L’énergie photovoltaïque qui consiste en la production d’électricité à partir de la lumière solaire a connu au fils de décennies de très nombreuses applications.

 

Comment s’opère la conversion de l’effet photovoltaïque ?

Mais, comment la lumière peut-elle se transformer en courant électrique ? ⚡

C’est ce que l’on appelle l’effet photovoltaïque, découvert par Antoine Becquerel en 1839, exposé par Werner Von Siemens à l’Académie des Sciences de Berlin en 1875 et expliqué par Albert Einstein en 1905. ⏲

Le phénomène est du domaine de la physique moléculaire et sa description détaillée est plutôt complexe. 👨🏽‍🔬

En résumé, retenez qu’il s’agit de la rencontre entre un photon (énergie lumineuse) et la surface des cellules de cristal de silicium (matériau semi-conducteur) qui génère un champ électrique.

Ne pas confondre panneaux solaires thermiques et panneaux photovoltaïque !

 

Le photovoltaïque isolé ou décentralisé, la genèse du photovoltaïque

Historiquement, les premières énergies photovoltaïques ont concerné des usages en site isolés ou autonomes. L’industrie spatiale fut une des premières à s’approprier cette technologie dès la fin des années 50. 🚀

Il est vrai que cette technologie présente de nombreux avantages :

  • les panneaux photovoltaïques sont peu encombrants,
  • ils s’intègrent très facilement,
  • les panneaux photovoltaïques sont résistants,
  • ils peuvent s’associer en série et en parallèle afin de répondre à différents besoins en termes de tension et de voltage.

Dès 1973, la première habitation 100% autonome grâce à l’énergie photovoltaïque est développée à titre expérimental par des universitaires de l’état du Delaware aux Etats-Unis. 🌎

Au début des années 80, une automobile parcourt plus de 4000 km en Australie en utilisant des cellules photovoltaïques. 🚗

Durant les années 90 et le début des années 2000, de très nombreux programmes d’électrification rurale sont engagés dans différents pays du Sud avec le soutien financier de la Banque mondiale et de la coopération internationale (Japon, USA, France, Allemagne notamment).

Ainsi, de petits systèmes photovoltaïques de 50 à 200 Wc en 12/24V sont installés dans les campagnes et les montagnes difficilement accessibles de l’Inde, du Kenya, du Sénégal, du Chili, du Maroc … 🌍

Ces petits systèmes autonomes permettent à des dizaines de millions de foyers d’accéder à la lumière et à la ventilation sur différents continents.💡

Le pompage photovoltaïque connaît lui aussi un essor remarquable dès les années 90 et permet l’alimentation en eau de très nombreux villages sur tous les continents.

La quasi-totalité de ces systèmes autonomes sont associés à des batteries de stockage de l’énergie afin de pouvoir disposer des fonctionnalités du système de jour comme de nuit.

Les applications de pompages photovoltaïques échappent généralement à cette nécessité car l’eau peut être pompée au fil du soleil, stockée dans un réservoir surélevé et distribuée avec l’apport de la gravité.

 

Le photovoltaïque en raccordement réseau

Le Japon et l’Allemagne font figure de pionniers en matière de connexion de toitures photovoltaïques au réseau électrique national. Dès 1995, ces 2 pays mettent en place les premiers programmes de raccordement au réseau.

Pour de nombreux pays, ces programmes s’inscrivent désormais dans une stratégie de décarbonisation de la production énergétique nationale.
Le solaire photovoltaïque s’impose de plus en plus, non pas comme une alternative, mais comme une énergie incontournable dans ce que nous appelons désormais le mix énergétique.

Partout sur la planète, les besoins en énergie sont de plus en plus importants. 🌎 La croissance démographique et la volonté légitime des populations d’accéder à de nouveaux services constituent les éléments de cette demande croissante. 📈

Au-delà des dogmes, des visions politiques et des lobbies industriels, la réponse à ces besoins passe par la prise en compte de l’historique de chaque pays, de son rapport spécifique à certaines énergies et de son environnement propre.

Les solutions sont multiples et sont généralement complémentaires pour aboutir à des mix cohérents et performants :

  • Photovoltaïque
  • Solaire thermique
  • Géothermie
  • Eolien
  • Micro-hydraulique
  • Cogénération
  • Biogaz

 

Article rédigé par Christophe Couderc et optimisé par Johanna Benchimol.