Énergie solaire photovoltaïque

Un article de Wikivisual, l'encyclopédie libre.

Image:Solar land area.png L'énergie solaire photovoltaïque désigne l'électricité produite par transformation d'une partie du rayonnement solaire avec une cellule photovoltaïque. Plusieurs cellules sont reliées entre-elles sur un module solaire photovoltaïque. Plusieurs modules sont regroupés dans une centrale solaire photovoltaïque, qui alimente un réseau de distribution électrique. Le terme photovoltaïque peut désigner soit le phénomène physique - l'effet photovoltaïque - ou la technologie associée.

Sommaire

1 Technologie
2 Marché mondial
3 Recherche
4 Liens externes
- 4.1 sociétés spécialisées
5 Voir aussi

[modifier] Technologie

Image:Searchtool.svg Voir l’article cellule photovoltaïque.

L’effet photovoltaïque a été découvert par Antoine Becquerel en 1839, 57 ans avant que son petit-fils Henri Becquerel ne découvre la radioactivité. L’effet photovoltaïque est obtenu par absorption des photons dans un matériau semi-conducteur qui génère alors une tension électrique.

Les cellules photovoltaïques produisent du courant continu à partir du rayonnement solaire, qui peut être utilisé pour alimenter un appareil ou recharger une batterie. De nombreuses calculatrices de poche utilisent l'énergie photovoltaïque.

Quand l'énergie nécessaire dépasse la quantité fournie par une seule cellule, les cellules sont regroupées pour former un module photovoltaïque, parfois désigné de manière ambiguë sous le terme de panneau solaire. De tels modules ont été dans un premier temps utilisés pour alimenter des satellites en orbite, puis des équipements électriques dans des sites isolés, enfin, la baisse des coûts de production élargit le champ d'application de l'énergie photovoltaïque à la production d'électricité sur les réseaux électriques.

[modifier] Marché mondial

Image:Searchtool.svg Voir l’article centrale solaire photovoltaïque.

Depuis plusieurs années, les installations de panneaux photovoltaïques sont accélérées par des programmes nationaux offrant des incitations financières telles que des tarifs de rachats bonifiés de l'électricité produite pour le réseau public, notamment en Allemagne, Japon, Espagne, USA, Australie et dans d'autres pays.

En 2003, les nouvelles installations solaires photovoltaïques ont représenté, dans le monde, une puissance de 574 mégawatts-crête, en augmentation de 34 % par rapport à 2002. Financièrement, il s'agit maintenant d'un marché de 4 milliards d'euro par an. Le Japon, l'Allemagne et les États-Unis représentent ensemble 75 % du marché mondial. Les installations connectées aux réseaux (sans stockage de l'électricité) représentent la majorité des nouvelles installations.

[modifier] Recherche

La recherche est très active dans le domaine du solaire photovoltaïque. Les prix diminuent constamment et les rendements progressent.

En 20 ans, les rendements sont passés de 15 % à 36 % dans les laboratoires. Ce dernier chiffre serait celui atteint sur Terre par les cellules solaires utilisées par les robots martiens. Les rendements des systèmes disponibles commercialement sont quant à eux passés de 5 % à plus de 20 %.

La technologie basée sur le silicium a un développement comparable à celui de l'informatique. De nombreuses sociétés actives dans ce domaine, comme Sharp, sont aussi actives dans l'électronique.

Outre l'amélioration constante des produits à base de silicium, on peut citer deux technologies innovantes et sans doute promises à un bel avenir :

Récemment, deux chercheurs japonais de l'université Toin de Yokohama - Tsutomu Miyasaka et Takurou Murakami- ont conçu un capteur révolutionnaire capable de stocker l'énergie solaire sans batterie. Ce dispositif nommé photo-condensateur promet une nette simplification des installations photovoltaïques. Selon ses concepteurs, ce capteur serait deux fois plus performant que les capteurs classiques à base de silicium et pourrait donc fonctionner avec une lumière de faible intensité, comme à l'intérieur d'un bâtiment ou par temps voilé.

Un autre domaine de recherche est celui de l'intégration des composants photovoltaïques dans les éléments de construction, ce qui diminue fortement le coût global (tuiles, panneaux de toiture, vitrages, façades, etc) et améliore l'architecture du bâtiment.