Bien que l’énergie solaire telle que nous la connaissons n’ait pas plus de 60 ans, les découvertes qui ont conduit à la cellule solaire ont commencé il y a près de 200 ans. Ces découvertes sur les propriétés de la lumière et de la conductivité ont fait de l’énergie solaire ce qu’elle est aujourd’hui.

Pour vous aider à mieux comprendre comment les cellules solaires ont vu le jour, notre entreprise de panneau photovoltaïque a fourni une chronologie des découvertes et des inventions qui ont conduit à leur création.

1839 : Découverte de l’effet photovoltaïque

Le scientifique français Edmond Becquerel a découvert l’effet photovoltaïque pour la première fois en 1839. Ce processus se produit lorsque la lumière est absorbée par un matériau et crée une tension électrique. La plupart des cellules solaires modernes utilisent des cristaux de silicium pour obtenir cet effet.

1873–1876 : Découverte de la photoconductivité du sélénium

L’ingénieur électricien anglais Willoughby Smith a découvert la photoconductivité du sélénium, c’est-à-dire qu’il devient électriquement conducteur lorsqu’il absorbe la lumière. Trois ans plus tard, William Grylls Adams et Richard Evans Day ont appris que le sélénium pouvait produire de l’électricité à partir de la lumière sans chaleur ni pièces mobiles qui pourraient facilement se casser. Cette découverte a prouvé que l’énergie solaire était facile à récolter et à entretenir, nécessitant moins de pièces que les autres sources d’énergie – comme les centrales au charbon.

1883 : Création de la première cellule solaire

L’inventeur new-yorkais Charles Fritts a créé la première cellule solaire en recouvrant le sélénium d’une fine couche d’or. Cette cellule a atteint un taux de conversion d’énergie de 1 à 2 %. La plupart des cellules solaires modernes ont un rendement de 15 à 20 %.

1887 : L’effet photoélectrique est observé

Le physicien allemand Heinrich Hertz a été le premier à observer l’effet photoélectrique, où la lumière est utilisée pour libérer des électrons d’une surface solide (généralement du métal) afin de créer de l’énergie. Contrairement aux résultats attendus, Hertz a découvert que ce processus produisait plus de puissance lorsqu’il était exposé à la lumière ultraviolette, plutôt qu’à une lumière visible plus intense. Albert Einstein a reçu plus tard le prix Nobel pour avoir mieux expliqué cet effet. Les cellules solaires modernes s’appuient sur l’effet photoélectrique pour convertir la lumière du soleil en énergie.

1953–1956 : Les cellules solaires au silicium sont produites commercialement

Les physiciens des laboratoires Bell ont découvert que le silicium est plus efficace que le sélénium, créant ainsi la première cellule solaire pratique – maintenant efficace à 6 %. Cette découverte a conduit à la création de cellules solaires capables d’alimenter des équipements électriques. En 1956, Western Electric a commencé à vendre des licences commerciales pour ses technologies photovoltaïques au silicium, mais les coûts prohibitifs des cellules solaires au silicium les empêchent de saturer le marché.

1958 : L’énergie solaire est utilisée dans l’espace

Après des années d’expériences visant à améliorer l’efficacité et la commercialisation de l’énergie solaire, l’énergie solaire a obtenu un soutien lorsque le gouvernement l’a utilisée pour alimenter des équipements d’exploration spatiale. Le premier satellite à énergie solaire, Vanguard 1, a effectué plus de 197 000 révolutions autour de la Terre au cours de ses 50 années de vie en orbite. Cette application a ouvert la voie à d’autres recherches visant à réduire les coûts et à augmenter la production.

1970s : La recherche fait baisser les coûts

Avec la hausse des prix du pétrole dans les années 1970, la demande d’énergie solaire a augmenté. Exxon Corporation a financé des recherches pour créer des cellules solaires fabriquées à partir de silicium de qualité inférieure et de matériaux moins chers, faisant passer les coûts de 100 dollars par watt à seulement 20 à 40 dollars par watt. Le gouvernement fédéral a également adopté plusieurs projets de loi et initiatives en faveur de l’énergie solaire et a créé le Laboratoire national des énergies renouvelables (NREL) en 1977.

1982 : Les premiers parcs solaires sont créés

Arco Solar a construit le premier parc solaire – essentiellement une centrale solaire – à Hesperia, en Californie, en 1982. Ce parc a produit 1 mégawatt, soit 1 000 kilowatts par heure, tout en fonctionnant à pleine capacité. Cela permettait d’alimenter une ampoule de 100 kilowatts pendant 10 heures. En 1983, Arco Solar a construit un deuxième parc solaire à Carrizo Plains, en Californie. À l’époque, c’était le plus grand ensemble de panneaux solaires au monde, contenant 100 000 panneaux photovoltaïques qui produisaient 5,2 mégawatts à pleine capacité. Bien que ces installations soient tombées en désuétude avec le retour du pétrole, elles ont démontré le potentiel de production commerciale d’énergie solaire.

1995 : Création des panneaux solaires rétractables pour véhicules de loisirs

La recherche solaire a continué à s’étendre à d’autres industries commerciales : Thomas Faludy a déposé un brevet en 1995 pour un auvent rétractable avec des cellules solaires intégrées. C’est l’une des premières fois que des cellules solaires ont été utilisées dans des véhicules de loisirs. Aujourd’hui, cette caractéristique est un moyen populaire d’alimenter les véhicules de loisirs.

1994–1999 : La conversion photovoltaïque atteint de nouveaux sommets

En 1994, le Laboratoire national des énergies renouvelables a mis au point une nouvelle cellule solaire à base de phosphure de gallium-indium et d’arséniure de gallium dont le rendement de conversion dépassait 30 %. À la fin du siècle, le laboratoire a créé des cellules solaires à couche mince qui ont converti 32 % de la lumière du soleil qu’elles captaient en énergie utilisable.

2005 : Les panneaux solaires de bricolage deviennent populaires

La technologie et l’efficacité des cellules solaires ayant augmenté, l’énergie solaire résidentielle est devenue plus populaire. Les panneaux solaires pour le bricolage ont commencé à être commercialisés en 2005 et sont devenus plus courants chaque année. Aujourd’hui, il existe de nombreuses façons de fabriquer ses propres panneaux solaires, de la composition d’un kit de panneaux solaires à la planification d’une installation solaire.

2015 : Les panneaux solaires flexibles imprimés arrivent sur le marché

Des cellules solaires aussi fines que du papier peuvent maintenant être fabriquées à l’aide d’une imprimante industrielle et transformées en produits tels que des tuiles ou des bardeaux. Elles ont un rendement de conversion d’énergie de 20 % et une seule bande peut produire jusqu’à 50 watts par mètre carré, ce qui rend le coût de l’énergie solaire résidentielle plus bas que jamais. C’est également une excellente nouvelle pour les 1,3 milliard d’habitants des pays en développement, car les bandes sont flexibles et peu coûteuses à produire.

2016 : Découverte de l’énergie solaire sans soleil

Une équipe de recherche de l’université de Californie, Berkeley, et de l’université nationale australienne a découvert de nouvelles propriétés du nanomatériau. L’une de ces propriétés est appelée dispersion magnétique hyperbolique, ce qui signifie que le matériau brille lorsqu’il est chauffé. Combiné à des cellules thermophotovoltaïques, il pourrait transformer la chaleur en électricité sans avoir besoin de la lumière du soleil.

L’énergie solaire a parcouru un long chemin au cours des 200 dernières années, de l’observation des propriétés de la lumière à la recherche de nouvelles façons de la convertir en électricité. Cette technologie ne montre aucun signe de ralentissement – au contraire, elle progresse à un rythme sans précédent. Tenez-vous au courant des dernières nouvelles et avancées dans le domaine de l’énergie solaire afin de décider si l’énergie solaire vous convient.

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