Principe et fonctionnement
Un peu d'histoire : L’effet photovoltaïque n’est pas une découverte « récente ». Elle remonte en effet à 1839. Elle a été mise en évidence par Antoine Béquerel, grand-père du célèbre physicien Henri Béquerel qui par la suite découvrit la radioactivité.
L’énergie solaire photovoltaïque est une énergie renouvelable qui provient de la conversion de la lumière du soleil en électricité au sein de matériaux semi-conducteurs comme le silicium ou des matériaux recouverts d’une mince couche métallique ou organique. Ces matériaux photosensibles ont la propriété de libérer leurs électrons sous l’influence d’une énergie extérieure. C’est l’effet photovoltaïque. L’énergie est uniquement apportée par les photons, (composants de la lumière) qui heurtent les électrons et les libèrent, induisant un courant électrique. Aucun mouvement, aucun fluide ne sont nécéssaires. Il n'y a aucune production d'éléments polluants ou de déchets. Ce courant continu de micro-puissance calculé en watt crête (Wc) peut être transformé en courant alternatif grâce à un onduleur. L’électricité produite est soit disponible sous forme d’électricité directe, soit stockée en batteries (énergie électrique décentralisée), soit injectée dans le réseau.
Un générateur solaire photovoltaïque est composé de modules (ou panneaux) photovoltaïques eux mêmes composés de cellules photovoltaïques connectées entre elles. Les performances d’une installation photovoltaïque dépendent de l’orientation des modules et des zones d’ensoleillement du lieu d'habitation et de l'inclinaison de la toiture du bâtiment sur laquelle elle est intégrée.
Utilisée à l'origine pour les satellites, l'énergie photovoltaïque trouve aujourd'hui de nombreuses applications : calculatrices, horodateurs, balises en mer, relais de télécommunication mais aussi l'électrification d'une habitation, voir des centrales photovoltaïques de plusieurs MW.
Le coût des modules photovoltaïques reste élevé mais leur grande durée de vie (20-25 ans minimums) et leur facilité d'utilisation et d'entretien présente un intérêt évident dans de nombreuses situations.
En France il existe un prix d’achat (voir : prix d’achat) du kilowattheure solaire et vous pouvez consommer et vendre du courant photovoltaïque (voir réglementation).
L’avenir de la technologie photovoltaïque dans les pays industrialisés passe par son intégration aux toits et aux façades des maisons. D’autres applications sont encore envisageables, voire déjà existantes, tel que des capteurs sur les véhicules ou les vêtements.
Toutefois, même avec de gros efforts dans la filière photovoltaïque il est d’abord nécessaire de réduire notre consommation électrique, afin de minimiser la taille des générateurs. Des gains importants sont possibles en utilisant par exemple des équipements électriques à haute efficacité énergétique (lampes fluo-compactes ou LEDs, réfrigérateurs de classe A++, etc.).