Le solaire en quelque dates

 L'énergie solaire thermique fut découverte près de 3000 ans avant l'énergie photoélectrique, lorsque la

 civilisation grecque et sa culture atteignaient le zenit de leur splendeur. Celle-ci fut aménagée pour la première fois à l'occasion des jeux olympiques.

Ils employaient le skaphia (sorte de miroir parabolique) qui concentrait tous les rayons solaires en un même point, et qui produisant une chaleur intense permettant à la flamme sacrée, qui siégeait sur l'autel de la déesse Era, de s'embraser.

  

Archimède, dit-on, mis le feu à la flotte de l’envahisseur romain en 212 av. J.-C. à l’aide de boucliers polis.

Au XVe siècle, Léonard De Vinci soudait le cuivre à l’aide de grands concentrateurs solaires.

 

En 1774 Antoine de Lavoisier commence ses propres travaux sur la combustion, et réalisa le premier four solaire a l'aide d'une lentille à eau ( on emprisonnait de l'eau entre deux lames de verre bombé). Il atteint la fusion du platine soit une température approximative de 1755°C. Mais en 1794 il fut guillotiné à Paris.

Mais ce n’est que dans les 200 dernières années que les scientifiques ont commencé à caresser l’idée de construire des collecteurs solaires pour de la chaleur autrement qu’en faisant du feu — et des progrès véritables dans le domaine de l’énergie solaire thermique par concentration n’ont commencé à être enregistrés que vers la fin du XXe siècle.

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XIX SIECLE : LES PREMIERES DECOUVERTES

    En 1839 Antoine Beckerel (grand père d'Henri Becquerel qui découvrit la radioactivité) réalise une expérience avec une pile constituée par des électrodes de platine et de cuivre plongeant dans une solution électrolytique acide. Cette pile est capable de fournir du courant dès l'instant ou elle est éclairée. Antoine Becquerel vient de découvrir le photovoltaïsme.

     Vers la fin du XIX siècle C. Fritts met au point le premier panneau photovoltaïque à base de cellules au sélénium. Il est surtout le premier a croire à l'énorme potentiel de l'énergie solaire.

 

    A cette époque, le niveau de connaissances scientifiques ne permettent pas d'expliquer le fonctionnement exacte de ces dispositifs, ce n'est qu'au début du XX siècle grâce à un article d'Albert Einstein, qui lui valu le prix nobel, que le photovoltaïsme commence a s'expliquer aux yeux des scientifiques.

 

Mi-XX SIECLE: NAISSANCE DE L'ELECTRICITE PHOTOVOLTAIQUE

Adler montre, en 1940, que la tension de circuit ouvert d'une cellule photovoltaïque varie comme le logarithme de l'intensité d'illumination, alors que le courant varie d'une façon linéaire.

R.S. Ohl décrit, en 1941, la première réalisation d'une jonction np dans le silicium à effet photovoltaïque.

Vers la moitié du XX siècle, trois chercheurs des Bell Telephone Laboratories déposent un brevet sur la mise au point d'une cellule dont le rendement de conversion énergétique atteint les 6%.

Ceci marque véritablement la naissance de l'électricité photovoltaïque.

NAISSANCE DE L'INDUSTRIE SPATIALE

       La naissance de l'industrie spatiale qui cherche des solutions nouvelles pour alimenter ses satellites, favorise la recherche pour le développement des techniques   utilisées dans l'industrie des semi-conducteurs, faisant progresser la qualité des matériaux et des structures.

 

      Les Américains lancent, entre 1958 et 1959, les trois satellites Vanguard alimentés par des cellules photovoltaïques. Tous les grands laboratoires s'intéressent à cette nouvelle technologie, et un an plus tard es mise au point la première cellule photovoltaïque au C.N.R.S.

 

FIN-XX SIECLE: CRISE PETROLIERE, AUGMENTATION DES RENDEMENTS

 

En 1973-1974, en pleine crise pétrolière, on se précipite sur toutes les filières de substitution aux énergies fossiles.

La production directe d'électricité par l'effet photovoltaïque est envisagée comme source alternative. On disposait en effet, de cellules photovoltaïques à base de silicium, d'assez bon rendement, 14%, héritées des applications spatiales de l'ordre de 500 à 1000 francs le watt-crête (Wc).

La question fut de fabriquer massivement des cellules fiables à bon marché et de rendement acceptable.

Ainsi le marché a dépassé le mégawatt-crête (Mwc) des 1978, puis 20 Mwc en 1985, pour atteindre 2500 MWc en 2006 !! avec un prix du Wc de l'ordre de 3€.

 XXI SIECLE: LA FLAMBEE DU PRIX DU SILICIUM

 Le silicium étant aussi employé dans la micro électronique, qui est en plein essor a cette période,contribue à la baisse du prix de ce matériaux d'un facteur 10 tous  les six ou sept ans !!

En revanche, depuis le début du XXI siècle, le formidable essor de ce secteur ( 35% en moyenne annuelle !!) fait exploser le prix de la matière première de silicium.

Sous l'impulsion des laboratoires de recherche, de nombreuses innovations ont été préconisées pour l'emploi de matériaux de substitution au silicium, et en effet la palette de semi-conducteurs à mettre en œuvre peut être extrêmement large si on se tourne vers les matériaux composés et organites.

 

       Mais expérimentalement on est encore loin des rendements théoriques, et les politiques ne partagent, souvent pas, l'enthousiasme des chercheurs et des ingénieurs.

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