PHOTOVOLTAÏQUE
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Parmi toutes les énergies renouvelables, la conversion photovoltaïque de l'énergie solaire en électricité a de quoi séduire. Surtout si on regarde son rendement de conversion énergétique (c'est-à-dire le rapport de l'énergie électrique produite sur l'énergie primaire fournie, ici rayonnée par le Soleil), qui est à près de 25 p. 100 en laboratoire et de 16 à 17 p. 100 en production industrielle sans concentration. Le rendement d'un système fondé sur la combustion d'un minerai fossile est au mieux de 30 à 35 p. 100, c'est-à-dire au niveau de ce qu'on sait faire en photovoltaïque avec la concentration du rayonnement solaire (cf. chap. 6), de sorte qu'on peut raisonnablement penser que l'énergie électrique d'origine solaire pourra devenir rentable dès le milieu du xxie siècle. Ce fleuron des énergies renouvelables, avec son image de haute technologie, va-t-il réussir à s'imposer et, pourquoi pas, devenir la principale énergie du IIIe millénaire ?
Historique
En 1839, Antoine Becquerel publie un Mémoire sur les effets électriques produits sous l'influence des rayons solaires relatif à une expérience menée par son fils Edmond avec une pile constituée par des électrodes de platine et de cuivre oxydé plongeant dans une solution électrolytique acide. Cette pile est capable de fournir un courant dès l'instant où elle est éclairée. En 1877, W. G. Adams et R. E. Day découvrent l'effet photovoltaïque du sélénium, et C. Fritts met au point le premier panneau photovoltaïque à base de cellules au sélénium. Il est surtout le premier à croire à l'énorme potentiel de l'énergie solaire. À cette époque, le niveau des connaissances scientifiques ne permettait pas d'expliquer le fonctionnement de ces dispositifs, et ce n'est qu'en 1905 qu'Albert Einstein publie un article convaincant sur l'effet photoélectrique, ce qui lui a valu le prix Nobel en 1921.
Depuis cette date, les recherches n'amenèrent pas de grands progrès, mais, en 1940, Adler, reprenant une idée émise par Garrison en 1923, montre que la tension de circuit ouvert d'une cellul [...]
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l’article se compose de 20 pages
Écrit par :
- Jean-Claude MULLER : ingénieur de recherche au C.N.R.S., docteur-ès sciences physiques (doctorat d'État), membre du programme énergie du C.N.R.S.
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Autres références
« PHOTOVOLTAÏQUE » est également traité dans :
ÉNERGIES RENOUVELABLES
Dans le chapitre « La conversion photovoltaïque de l'énergie solaire »
: […]
Le rayonnement solaire, aussi bien direct que diffus, peut être converti directement en électricité, sous forme de courant continu au moyen des cellules solaires, sans avoir ainsi besoin de recourir à un cycle thermodynamique. Les systèmes photovoltaïques
MÉTAUX RARES
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: […]
NANOFILS SOLAIRES
L'amélioration de l'efficacité des cellules solaires est un défi que tentent de relever de nombreux physiciens et ingénieurs de par le monde. Le récent travail d'une équipe germano-suédoise pourrait bien ouvrir la voie à une nouvelle et prometteuse application. Il s'agit de la réalisation de cellules photovoltaïques fabriquées comme un tapis […] Lire la suite☛ http://www.universalis.fr/encyclopedie/nanofils-solaires/#i_99140
SÉLÉNIUM
Dans le chapitre « Sources et utilisations. Toxicité » : […] Les propriétés électriques du sélénium, notamment l'accroissement de sa conductivité quand il est exposé à la lumière, sont mises à profit dans les cellules photoélectriques photoconductrices, dans les photopiles (effet photoélectrique), les redresseurs de courant alternatif (redresseur fer-sélénium), la xérographie pour la reproduction de […] Lire la suite☛ http://www.universalis.fr/encyclopedie/selenium/#i_99140
SILICIUM
Dans le chapitre « Applications »
: […]
pollution, effet de serre) ont conduit à rechercher et à optimiser la capture de l'énergie solaire. La voie photovoltaïque fait appel pour l'essentiel au silicium, bien que d'autres systèmes à base de chalcogénures (CuInSe
THERMIQUE
Dans le chapitre « Rendement des cellules photovoltaïques » : […] Les cellules photovoltaïques convertissent le rayonnement en électricité. Leur rendement, qui, actuellement, peut atteindre 15 p. 100 à 20 0C, décroît lorsque la température augmente, à raison d’environ 4 à 5 p. 100 par 10 0C. Il est donc judicieux de refroidir la face arrière d’un panneau solaire […] Lire la suite☛ http://www.universalis.fr/encyclopedie/thermique/#i_99140
Voir aussi
Pour citer l’article
Jean-Claude MULLER, « PHOTOVOLTAÏQUE », Encyclopædia Universalis [en ligne], consulté le 05 octobre 2018. URL : http://www.universalis.fr/encyclopedie/photovoltaique/
