Au cours des dernières décennies, la technologie solaire photovoltaïque (PV) a connu une évolution révolutionnaire, passant du statut de technologie de niche à celui d’acteur majeur du paysage énergétique mondial. L'histoire de l'énergie solaire photovoltaïque remonte à la création de la première cellule solaire pratique par les Bell Labs en 1954. Cette percée a marqué le début d'une recherche incessante d'améliorations de l'efficacité et de réductions des coûts.
L’avènement des cellules solaires à couches minces est un développement crucial dans l’évolution du solaire photovoltaïque. Contrairement aux cellules solaires traditionnelles en silicium cristallin, la technologie des couches minces utilise des matériaux tels que le tellurure de cadmium (CdTe) et le séléniure de cuivre, d'indium et de gallium (CIGS). Ces matériaux permettent une plus grande flexibilité de conception et réduisent considérablement les coûts de production. Des entreprises comme First Solar ont mis en œuvre avec succès la technologie des couches minces, contribuant ainsi à la diversification des options de panneaux solaires et rendant l’énergie solaire plus accessible à l’échelle mondiale.
En outre, les progrès dans la science des matériaux, en particulier dans le domaine des cellules solaires à pérovskite, ont attiré l’attention en raison de leur potentiel à révolutionner l’industrie. Les cellules pérovskites offrent la perspective d’une efficacité plus élevée et de coûts de fabrication inférieurs. Les chercheurs et les entreprises travaillent activement à résoudre les problèmes de stabilité, dans le but de commercialiser à grande échelle les cellules solaires à pérovskite.
2. L’impact environnemental et économique des systèmes solaires photovoltaïques
L’adoption de systèmes solaires photovoltaïques a non seulement marqué le début d’une nouvelle ère d’énergie propre, mais s’est également positionnée comme un catalyseur de changements environnementaux et économiques positifs. Les avantages environnementaux sont illustrés par la réduction des émissions de gaz à effet de serre. Par exemple, l’Allemagne, pionnière dans l’adoption de l’énergie solaire, a considérablement réduit son empreinte carbone en intégrant l’énergie solaire dans son mix énergétique. Cette réduction est attribuée au remplacement de l’électricité produite à partir de combustibles fossiles par l’énergie solaire.
De plus, les impacts économiques positifs du solaire photovoltaïque sont multiples. L'industrie solaire est devenue un employeur majeur, avec des opportunités d'emploi couvrant la recherche et le développement, la fabrication, l'installation et la maintenance. Aux États-Unis, la main-d’œuvre solaire a connu une croissance impressionnante, dépassant les 230 000 emplois en 2020. À mesure que les gouvernements encouragent les projets d’énergies renouvelables, les économies locales sont stimulées, créant un effet d’entraînement qui s’étend au-delà du secteur solaire.
Un autre aspect économique est le potentiel de production d’énergie décentralisée. Les systèmes solaires photovoltaïques permettent aux particuliers et aux entreprises de produire leur électricité, réduisant ainsi la dépendance aux réseaux électriques centralisés. Cette décentralisation améliore la sécurité énergétique et la résilience, en particulier dans les régions sujettes aux pannes de réseau ou aux catastrophes naturelles.
Même si la trajectoire du solaire photovoltaïque est sans aucun doute positive, des défis persistent sur la voie d’une solution énergétique entièrement durable et intégrée. L'intermittence, une caractéristique de l'énergie solaire due aux variations de la lumière solaire, constitue une préoccupation majeure. Cependant, les progrès des technologies de stockage d’énergie, telles que les batteries lithium-ion, atténuent ce défi. Le Powerwall de Tesla, par exemple, permet aux propriétaires de stocker l'énergie solaire excédentaire pour l'utiliser pendant les périodes de faible ensoleillement, fournissant ainsi une alimentation électrique continue.
Des préoccupations environnementales liées aux processus de fabrication des panneaux solaires ont également été soulevées. La production de cellules solaires au silicium traditionnelles implique des processus à forte consommation d'énergie et l'utilisation de matériaux potentiellement dangereux. Des entreprises comme Qidong Shenya Industry Co., Ltd. s'attaquent à ce problème en mettant en œuvre des pratiques de fabrication durables, telles que l'utilisation d'énergies renouvelables dans la production et le recyclage des matériaux pour minimiser l'impact environnemental de la production de panneaux solaires.
Pour l’avenir, les technologies émergentes offrent des possibilités passionnantes pour l’avenir du solaire photovoltaïque. Des panneaux solaires transparents, par exemple, peuvent être intégrés aux fenêtres et aux façades, transformant ainsi les surfaces du quotidien en actifs générateurs d’électricité. De plus, les progrès réalisés dans les systèmes de suivi solaire améliorent la capture d'énergie en orientant les panneaux solaires pour qu'ils suivent la trajectoire du soleil tout au long de la journée. De telles innovations promettent d’augmenter encore l’efficacité et la viabilité des systèmes solaires photovoltaïques.
