Les panneaux solaires changent le monde, alimentant tout, des voitures et trains aux mélangeurs et maisons. Mais saviez-vous que le panneau solaire a été inventé il y a 140 ans ? Cette importante technologie verte a suivi un long chemin avant de commencer à transformer le monde.
Le soleil est une source d’énergie remarquable. En 2019, les humains ont consommé environ 74 000 milliards de kilowattheures d’électricité chaque jour, et il ne faudrait que six jours et demi d’énergie solaire pour alimenter notre civilisation pendant un an. Bien sûr, cela nécessiterait que les humains captent toute la lumière du soleil chaque jour. Mais les panneaux solaires ne convertissent pas toute l’énergie solaire qui les frappe en électricité et nous ne pouvons pas installer de panneaux solaires partout.
Si nous voulions faire fonctionner le monde entier avec de l’électricité produite par l’énergie solaire en utilisant la technologie actuelle, nous aurions besoin de 23 313 miles carrés de « fermes » de panneaux solaires, soit une superficie de la taille de la Virginie occidentale. À mesure que la technologie des panneaux solaires devient plus efficace, nous aurons de moins en moins besoin d’espace pour fournir toute l’énergie dont les humains ont besoin.
Origines solaires
Les panneaux solaires ont été inventés pour la première fois en 1883 par Charles Fritts à New York. Le premier panneau était une couche de sélénium recouverte d’une fine couche d’or. Ces cellules ne convertissaient qu’un pour cent de l’énergie solaire en électricité. En 1904, un autre scientifique Wilhelm Hallwachs a découvert une autre combinaison : le cuivre et l’oxyde cuivreux, mais qui ne convertissait toujours qu’un pour cent de l’énergie solaire en énergie électrique.
L’idée de base de Charles Fritts est la même que celle qui alimente un panneau solaire aujourd’hui. Le soleil brille sur un panneau solaire et le chauffe. La chaleur excite les électrons dans les cellules de silicium à l’intérieur du panneau solaire, et ces électrons se libèrent et sont récupérés par des plaques métalliques dans le panneau pour produire de l’électricité en courant continu (CC), comme celle que nous stockons dans les batteries. L’électricité CC doit être convertie en énergie alternative, le type d’électricité provenant d’une prise murale, avant de pouvoir l’utiliser pour alimenter les maisons et les voitures.
En 1954, les scientifiques des Bell Laboratories, désormais connus sous le nom de Nokia Bell Labs, ont développé la première cellule en silicium. Les inventeurs étaient Daryl Chapin, Calvin Fuller et Gerald Pearson. À l’époque, le coût du panneau solaire en silicium l’empêchait d’être pratique pour les consommateurs. Le premier bâtiment solaire a été construit à l’Université du Delaware en 1973, même s’il n’utilisait pas de panneaux solaires : tout le toit était un convertisseur solaire.
La nouvelle technologie des panneaux de silicium a déclenché une révolution et aujourd’hui, les panneaux de silicium transforment entre 18 % et 24 % de l’énergie solaire en électricité. D’ici la fin des années 2020, on prévoit que l’efficacité des panneaux solaires (la vitesse à laquelle ils convertissent la lumière du soleil en électricité) dépassera 30 %. Si cela se produit, les humains n’auraient besoin d’installer des panneaux solaires que sur environ les deux tiers de l’État de Virginie-Occidentale pour répondre à tous leurs besoins. Et bien sûr, les panneaux solaires seront répandus partout dans le monde, certains dans des fermes solaires et beaucoup installés dans des immeubles d’habitation et de bureaux.
L’essor du panneau solaire
Le gouvernement américain s’est engagé à rendre les panneaux solaires plus accessibles au public pendant la crise énergétique survenue lorsque l’approvisionnement en pétrole a été interrompu dans de nombreux pays dans les années 1970.
En fait, Le président Jimmy Carter a fait installer 32 panneaux solaires sur le toit de la Maison Blanche en 1979. Les panneaux utilisés par Carter ne produisaient pas d’électricité, mais chauffaient l’eau pour réchauffer la Maison Blanche. Lorsque les prix de l’énergie traditionnelle, du charbon et du gaz, ont chuté dans les années 1980, cet engagement a semblé s’estomper et Ronald Reagan, le prochain président, les a fait supprimer.
Il a fallu encore 20 ans, jusqu’en 2006, pour réaliser le prochain grand investissement national dans l’énergie solaire. Cette année-là, le crédit d’impôt pour l’investissement solaire a été promulgué ; cela permettait aux gens de récupérer un peu d’argent sur leurs impôts s’ils installaient des panneaux solaires.
Désormais, la course à une nouvelle source d’énergie est lancée ! Au cours des dix années suivantes, le prix des panneaux solaires, mesuré par le coût de production d’un watt d’électricité, a chuté de 88,5 pour cent. Pensez à acheter une collation pour 1,00 $ et la prochaine fois que vous retournerez au magasin, elle ne vous coûtera que 11 cents. Quelles économies !
Brûler des combustibles fossiles comme le charbon et le pétrole pour produire de l’électricité contribue à 40 % du dioxyde de carbone responsable du réchauffement climatique. Les panneaux solaires produisent désormais autant d’électricité que les centrales électriques au charbon pour seulement les deux tiers du coût. Maintenant que l’énergie solaire est abordable, ce n’est plus qu’une question de temps avant que les combustibles fossiles ne soient retirés et que le monde achève son parcours vers les énergies renouvelables.
Faits amusants sur l’énergie solaire
- En 2022, il existe plus de 5 000 parcs solaires aux États-Unis. Ils génèrent 3,4 % de l’énergie du pays. selon à l’Agence d’information sur l’énergie.
- L’énergie solaire a été utilisée pour alimenter les engins spatiaux, à commencer par le Satellite d’avant-garde en 1958.
- L’énergie solaire est la plus source d’énergie abondante, avec plus de 173 000 térawatts frappant la terre chaque seconde. Cela représente dix mille fois la quantité d’énergie utilisée par l’humanité en une journée.
- Dans le avenirle solaire et l’éolien sont les deux secteurs d’énergies renouvelables qui devraient créer jusqu’à 27 millions de nouveaux emplois d’ici 2030.