Quand les panneaux solaires ont-ils été inventés ?

Bien que l’énergie solaire ait trouvé un rôle important et établi dans l’économie de l’énergie propre d’aujourd’hui, il y a une longue histoire derrière le photovoltaïque (PV) qui a amené le concept de l’énergie solaire à se concrétiser.

Avec l’effondrement du coût de l’énergie solaire au cours de la dernière décennie, il est facile d’oublier que l’énergie solaire avait une signification complètement différente il y a seulement 15 ans. Revenons quelques siècles en arrière, aux origines du solaire photovoltaïque, et explorons l’histoire de l’énergie solaire et de la technologie solaire au silicium.

Pour les plus curieux, voici nos sources principales : Liight, Wikipedia

Quand l’énergie solaire a-t-elle été utilisée pour la première fois ?

En théorie, l’énergie solaire a été utilisée par les humains dès le 7e siècle avant J.-C., lorsque l’histoire nous apprend que les humains ont utilisé la lumière du soleil pour allumer des feux avec des loupes par exemple. Plus tard, au 3e siècle avant J.-C., les Grecs et les Romains étaient connus pour exploiter l’énergie solaire à l’aide de miroirs pour allumer des torches lors de cérémonies religieuses. Ces miroirs sont devenus un outil normalisé appelé « miroirs brûlants ». La civilisation chinoise a documenté l’utilisation de miroirs dans le même but plus tard, en 20 après JC.

Une autre utilisation précoce de l’énergie solaire, toujours populaire aujourd’hui, était le concept de « solarium » dans les bâtiments. Ces solariums utilisaient des fenêtres massives pour diriger la lumière du soleil vers une zone concentrée. Certains des bains romains emblématiques, généralement situés sur le côté sud des bâtiments, étaient des solariums. Plus tard, dans les années 1200 de notre ère, les ancêtres des Amérindiens Pueblos, connus sous le nom d’Anasazi, se sont installés dans des maisons orientées vers le sud, sur des falaises, pour profiter de la chaleur du soleil pendant les mois d’hiver.

À la fin des années 1700 et dans les années 1800, des chercheurs et des scientifiques ont réussi à utiliser la lumière du soleil pour alimenter des fours lors de longs voyages. Ils ont également exploité la puissance du soleil pour produire des bateaux à vapeur à énergie solaire. En définitive, il est clair que même des milliers d’années avant l’ère des panneaux solaires, le concept de manipulation de la puissance du soleil était une pratique courante.

Quand les panneaux solaires ont-ils été inventés ?

Le développement de la technologie des panneaux solaires a été itératif et a nécessité la contribution de plusieurs scientifiques. Naturellement, il existe un débat sur la date exacte de leur création et sur les personnes à qui il faut l’attribuer. Certains attribuent l’invention de la cellule solaire au scientifique français Edmond Becquerel, qui a déterminé que la lumière pouvait augmenter la production d’électricité lorsque deux électrodes métalliques étaient placées dans une solution conductrice. Cette découverte, définie comme « l’effet photovoltaïque« , a eu une influence sur les développements ultérieurs du photovoltaïque avec l’élément sélénium.

En 1873, Willoughby Smith a découvert que le sélénium avait un potentiel photoconducteur, ce qui a conduit William Grylls Adams et Richard Evans Day à découvrir en 1876 que le sélénium crée de l’électricité lorsqu’il est exposé à la lumière du soleil. Quelques années plus tard, en 1883, Charles Fritts a effectivement produit les premières cellules solaires fabriquées à partir de plaquettes de sélénium – raison pour laquelle certains historiens attribuent à Fritts l’invention réelle des cellules solaires.

Cependant, les cellules solaires telles que nous les connaissons aujourd’hui sont fabriquées avec du silicium, et non du sélénium. Par conséquent, certains considèrent que la véritable invention des panneaux solaires est liée à la création par Daryl Chapin, Calvin Fuller et Gerald Pearson de la cellule photovoltaïque (PV) en silicium aux Bell Labs en 1954. Nombreux sont ceux qui affirment que cet événement marque la véritable invention de la technologie photovoltaïque, car il s’agit du premier exemple d’une technologie solaire capable d’alimenter un appareil électrique pendant plusieurs heures par jour. La toute première cellule solaire au silicium pouvait convertir la lumière du soleil avec un rendement de 4 %, soit moins d’un quart de ce dont sont capables les cellules modernes.

Aujourd’hui, le silicium est toujours au cœur de cette technologie. Consultez notre article dédié à son recyclage.

Les grands événements de l’histoire de l’énergie solaire

Nous allons explorer certains des plus grands événements qui ont marqué l’histoire de l’énergie solaire :

Les panneaux solaires dans l’espace

Certaines des premières utilisations de la technologie solaire ont eu lieu dans l’espace, où l’énergie solaire a été utilisée pour alimenter des satellites. En 1958, le satellite Vanguard I utilisait un minuscule panneau d’un watt pour alimenter ses radios. Plus tard dans l’année, les satellites Vanguard II, Explorer III et Spoutnik-3 ont tous été lancés avec la technologie photovoltaïque à bord. En 1964, la NASA a été chargée de lancer le premier vaisseau spatial Nimbus, un satellite capable de fonctionner entièrement avec un panneau solaire de 470 watts. En 1966, la NASA a lancé le premier observatoire astronomique orbital du monde, alimenté par un panneau solaire d’un kilowatt.

Première résidence solaire

En 1973, l’université du Delaware a été chargée de construire le premier bâtiment solaire, baptisé « Solar One ». Le système fonctionnait grâce à un approvisionnement hybride d’énergie solaire thermique et solaire photovoltaïque. Il s’agit également du premier exemple d’installation photovoltaïque intégrée au bâtiment (BIPV) : l’installation n’utilisait pas de panneaux solaires, mais était intégrée au toit, à l’instar du nouveau toit de Tesla.

Réalisations en matière de rendement de conversion solaire

Entre 1957 et 1960, Hoffman Electronics a réalisé un certain nombre de percées en matière de rendement photovoltaïque, améliorant le record de rendement de 8 à 14 %. La réalisation majeure suivante a eu lieu en 1985, lorsque l’université de South Wales a atteint un rendement de 20 % pour les cellules de silicium. En 1999, le National Renewable Energy Laboratory a collaboré avec SpectroLab Inc pour créer une cellule solaire d’un rendement de 33,3 %. L’université du Pays de Galles du Sud a de nouveau battu ce record en 2016, lorsque les chercheurs ont atteint un rendement de 34,5 %.

Avions à énergie solaire

En 1981, Paul MacCready a construit Solar Challenger, le premier avion fonctionnant à l’énergie solaire, et lui a fait traverser la Manche de la France au Royaume-Uni. En 1998, l’avion solaire télécommandé « Pathfinder » a établi un record d’altitude après avoir atteint 80 000 pieds. La NASA a battu ce record en 2001 en atteignant 96 000 pieds avec son avion sans fusée. En 2016, Bertrand Piccard a réalisé le premier vol sans émissions autour du monde avec Solar Impulse 2, l’avion solaire le plus grand et le plus puissant au monde à l’heure actuelle.