C'est en 1839 que l'effet photoélectrique fut découvert par les physiciens français Antoine César BECQUEREL et son fils Alexandre Edmond Becquerel.
L'effet du "photovoltaïque" a été découvert quelques années plus tard, en 1887 par le physicien allemand Heinrich Rudolf Hertz. Le principe a ensuite été expliqué par Albert Einstein qui obtiendra le prix Nobel de physique en 1921.
Il faut attendre 1954 pour voir apparaitre la 1ère cellule photovoltaïque à haut rendement grâce aux travaux de trois chercheurs américains, Chapin, Pearson et Prince.
C'est en 1958 que les premiers satellites sont alimentés par des cellules photovoltaïques (rendement de 9%).
La première maison alimentée par des modules photovoltaïque fut construite à l'université de Delaware en 1973.
La 1ère voiture alimentée par l'énergie photovoltaïque a vu le jour en 1983 et parcouru 4000km en Australie.
Depuis 1995, les programmes photovoltaïques prennent de plus en plus d'ampleur au Japon, en Allemagne et se généralisent depuis 2001 sur les 5 continents.
La prise de conscience écologique des politiques a permis le développement des énergies renouvelables ces 10 dernières années.
Aujourd'hui en France, le gouvernement incite les particuliers et les entreprises à faire installer des systèmes photovoltaïques en offrant des tarifs d'achat bonifiés de l’électricité produite, et un crédit d'impôt.
Les différents types de solutions photovoltaïques
Les grandes lignes du solaire photovoltaïque
L'énergie photovoltaïque est obtenue à l'aide de cellules solaires composées de matériaux semi-conducteurs qui ont la particularité de libérer des électrons sous un apport d'énergie, la lumière.
Une cellule photovoltaïque est constituée de deux couches de matériaux semi-conducteurs comme le silicium.
- Une couche pauvre en électrons (chargée positivement)
- Une couche riche en électrons (chargée négativement)
A l'arrivée d'un photon sur la cellule, la liaison entre le silicium et les électrons est rompue. Cette énergie permet le déplacement des électrons dans la matière. Les charges électriques sont alors modifiées créant un courant électrique. C'est l'effet photovoltaïque.
Il existe plusieurs technologies de cellules solaires, mais toutes sont composées de matériaux semi-conducteurs :
- la cellule au silicium amorphe
- la cellule au silicium monocristallin
- la cellule au silicium polycristallin
- couche mince à base de tellure de calcium
- couche mince à base de cuivre
- couche mince à base de composés organiques
Les modules photovoltaïques exposés au soleil fournissent du courant continu. Ce courant continu est transformé par un onduleur en courant alternatif avec une tension adaptée au réseau public d’électricité.
Un système photovoltaïque connecté au réseau comprend :
- Des modules photovoltaïques
- Un (ou plusieurs) onduleur(s)
- Un compteur électrique qui enregistre la production électrique
- Des composants de sécurité pour assurer la protection électrique des systèmes photovoltaïques
De nos jours l'électricité est produite principalement par des centrales thermiques ou nucléaires. La prise de conscience des enjeux environnementaux et des dangers pour la santé, permet d'envisager l'augmentation du nombre des centrales photovoltaïques ces prochaines années.
Exemple d'une pose d'une centrale photovoltaïque en intégration simplifiée
Simulation énergétique
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Questions les plus fréquemment posées
