Usages de l’énergie solaire : Passé, présent et futur

Saviez-vous qu’il y a plus d’énergie solaire qui atteint la Terre en une heure que ce que le monde entier ne peut consommer en un an ? Le potentiel énergétique du Soleil est tel qu’il dépasse littéralement l’entendement. 

Et si les panneaux solaires s’installent progressivement dans le paysage, on constate depuis la nuit des temps une vraie volonté de capturer et d’utiliser l’énergie de l’étoile massive. Alors qu’elle trône aujourd’hui parmi les sources d’énergie alternative principales, c’est un avenir plus propre et plus durable qui promet de s’écrire à ses côtés, à mesure que nous parviendrons à exploiter au mieux son plein potentiel !

Aux balbutiements de l’énergie solaire

Au 7ème siècle avant JC déjà, les maisons étaient dotées de fenêtres intelligemment placées pour que la lumière du soleil s’y engouffre à flots ou pénètre dans les réservoirs d’eau chaude. Des systèmes de miroirs et de lunettes étaient utilisés par les civilisations anciennes, pour allumer des feux voire couler des navires ennemis. 

1700 – 1800 

Il faudra attendre 1839 pour qu’Alexandre Edmond Becquerel, physicien français, ne découvre pour la première fois le phénomène aujourd’hui connu sous le nom d’effet photovoltaïque (conversion de la lumière en électricité). Une découverte révolutionnaire, bien loin du rendement panneau solaire que nous connaissons aujourd’hui, mais qui jette les bases de toutes les avancées à venir. 

De nouveaux progrès sont réalisés en 1876, lorsqu’un groupe de scientifiques découvre que le sélénium peut transformer la lumière en électricité sans chaleur. Le sélénium est alors utilisé pour créer la première cellule solaire en 1883. Et le premier chauffe-eau solaire commercial sera breveté dix ans plus tard.

Pourtant, la mise en œuvre pratique de la technologie solaire reste insaisissable pendant plusieurs décennies. Le rendement de conversion est encore trop faible, et les coûts de production prohibitifs. 

1900 

De la théorie à la pratique, c’est en 1908 que sera produit le premier capteur solaire, très similaire aux panneaux solaires que nous utilisons de nos jours. 

En 1954, une équipe de scientifiques venue tout droit des Bell Labs aux États-Unis développe la première cellule photovoltaïque au silicium capable de convertir suffisamment de lumière solaire en électricité pour générer des quantités utiles d’énergie. Celle-ci ne convertit encore qu’environ 6 % de la lumière solaire en électricité, par rapport aux cellules solaires modernes en silicium qui peuvent en convertir environ 20 à 25 %. Mais les progrès se poursuivent et les coûts baissent peu à peu. 

Une version plus accessible de la cellule solaire au silicium est introduite en 1970 et cela tombe bien : la course à l’espace bat son plein et bon nombre de missions spatiales intégreront l’énergie solaire.

Aperçu actuel de l’énergie solaire

Au cours du 21e siècle, le paysage des solutions solaires change radicalement. Le coût de l’énergie solaire a chuté de plus de 80 % depuis 2010, et celle-ci a couvert environ 3,3% de la consommation électrique nationale en 2020.

Les dernières décennies ont vu une croissance exponentielle du développement et du déploiement des solutions solaires, en particulier des cellules photovoltaïques. 

À l’heure actuelle, la technologie solaire se partage entre quatre classifications : 

• Le solaire passif. Les fenêtres, les murs et les sols collectent, stockent et distribuent l’énergie solaire sous forme de chaleur ou de lumière en hiver et rejettent la chaleur en été. Ce système n’implique pas l’utilisation d’appareils mécaniques et électriques.
• Le solaire thermique. Cette technologie est utile pour chauffer de l’eau à petite ou grande échelle.
• Le solaire photovoltaïque. Cette technologie particulière est utilisée pour produire de l’électricité via les cellules solaires des panneaux solaires.
• Le solaire concentré. Il aide à produire de l’électricité à l’aide de miroirs (héliostats) pour concentrer une grande quantité d’énergie solaire thermique sur une petite zone. L’électricité est produite lorsque la lumière solaire intense se transforme en chaleur, via un moteur thermique.

Quel avenir pour l’énergie solaire ?

L’énergie solaire a incontestablement perdu son statut de technologie marginale. Elle occupe désormais une place centrale dans la stratégie mondiale des énergies renouvelables. S’observe en parallèle une diminution marquée de la dépendance aux combustibles fossiles traditionnels, avec un changement palpable dans nos habitudes de consommation d’énergie.

À venir, sans aucun doute, une efficacité accrue et d’étonnantes innovations dont  

l’orbe solaire, les nanofils ou les panneaux solaires en pérovskites tracent déjà les contours. La France s’est notamment engagée à augmenter sa capacité d’énergie solaire dans le cadre de ses objectifs en matière d’énergies renouvelables, pour atteindre les 40% d’électricité renouvelable dans le mix énergétique d’ici à 2030. 

Parcourue de défis, l’histoire de l’exploitation de l’énergie solaire est intrinsèquement celle d’un développement et d’une adaptation continus, propulsé par le besoin urgent d’apporter des solutions durables à nos demandes énergétiques. Plus qu’une simple réponse technique à la crise climatique, elle incarne la résilience et l’ingéniosité humaine, pour réduire considérablement notre dépendance à l’égard du réseau électrique traditionnel et ouvrir la voie à un avenir plus autosuffisant et durable.