le sommaire
Depuis l’invention de l’énergie solaire il y a plus de 150 ans, l’utilisation de panneaux solaires s’est considérablement développée. L’utilisation des panneaux solaires pour la production d’énergie propre et durable est aujourd’hui plus populaire que jamais. Mais quand a été inventé le premier panneau solaire ? Dans cet article, nous explorerons l’histoire de l’invention des panneaux solaires et examinerons leur rôle dans la création d’une énergie durable et abordable.
La genèse du panneau solaire
L’origine du panneau solaire remonte à plusieurs siècles. Dans l’Antiquité, les Grecs et les Romains utilisaient le rayonnement solaire pour chauffer leurs bâtiments. Au Moyen Âge, des miroirs concaves utilisaient les rayons du soleil pour concentrer la chaleur dans un seul point. Plus tard, en 1767, l’astronome suisse Horace-Bénédict de Saussure a inventé le «radiateur solaire» qui comprenait une boîte fermée avec une couche de verre à l’extérieur et un revêtement noir à l’intérieur.
Le panneau solaire moderne s’inspire directement de cette invention. Il s’agit d’une collection de cellules photovoltaïques reliées entre elles pour produire de l’électricité. Les cellules photovoltaïques sont faites à partir d’un matériau semi-conducteur qui convertit la lumière du soleil en électricité. Chaque cellule est capable de produire une petite quantité d’électricité, mais quand elles sont connectées ensemble, elles peuvent produire suffisamment de courant pour alimenter des appareils électriques ou des systèmes plus complexes tels que les systèmes solaires domestiques ou industriels.
Le premier panneau solaire commercialement viable a été inventé par le physicien américain Russell Ohl en 1941. Il a développé ce qui est maintenant connu comme le panneau solaire à silicium cristallin. Ohl a développé une méthode unique pour produire un silicium pur et cristallin qui était beaucoup plus efficace que tout ce qui existait à l’époque. Ce type de cellule photovoltaïque est encore largement utilisée aujourd’hui et constitue le fondement du marché des panneaux solaires modernes.
Plus tôt dans les années 1950, le physicien californien Calvin Fuller a développé le premier dispositif photovoltaïque alimentant un dispositif électrique, marquant le début de l’utilisation réelle des panneaux solaires pour produire de l’électricité. En 1954, Bell Laboratories a développé la première cellule photovoltaïque à haut rendement capable de produire jusqu’à 6% d’efficacité – une amélioration par rapport aux modèles précédents qui étaient limités à environ 1%. Cette avancée technologique a permis aux panneaux solaires de trouver une application commerciale viable et répandue en tant que source durable d’approvisionnement en énergie.
Au cours des années 1960 et 1970, les recherches sur les sources alternatives d’approvisionnement en énergie ont encouragé une augmentation significative des investissements publics et privés dans la recherche et le développement des technologies photovoltaïques. Des progrès importants ont été réalisés pendant cette période, notamment la fabrication de cellules photovoltaïques à base de silicium monocristallin qui peut atteindre jusqu’à 20% d’efficacité. Ces avancées technologiques ont permis aux panneaux solaires de passer d’une application expérimentale marginale à une technologie soutenue par l’État et largement adoptée par les consommateurs offrant aux particuliers un moyen abordable et durable de générer leur propre électricité.
Depuis cette poussée initiale des années 1960 et 1970, la technologie photovoltaïque n’a cessée d’avancer grâce aux progrès réalisés par les chercheurs et ingénieurs pour amener la production à grande échelle des modules photovoltaïques relativement bon marchés nous permettant maintenant de profiter pleinement des avantages offerts par cette technologie durable et abordable pour approvisionner nos maisons et nos entreprises en énergie propre sans pollution ni dépendance aux combustibles fossiles
Les premiers panneaux solaires
Les premiers panneaux solaires ont été inventés dans les années 1950. En 1954, les scientifiques Calvin Fuller et Daryl Chapin du Bell Laboratory ont construit le premier panneau solaire à cristaux solides capable de produire une énergie électrique à partir de l’énergie solaire. Ce dispositif fonctionnait en convertissant les photons du soleil en électrons qui pouvaient être utilisés pour alimenter un appareil électrique. Bien qu’ils n’aient pas réussi à le commercialiser à l’époque, ils ont signifié la naissance d’une nouvelle industrie.
En 1958, le Docteur Gerald Pearson et ses collègues de l’Université de Californie à Berkeley se sont associés au programme des États-Unis pour mettre au point le premier module photovoltaïque à cristaux solides avec plusieurs cellules en série. Cette invention a permis aux fabricants d’assembler plusieurs cellules en un seul module qui pouvait produire une tension plus importante que celle produite par une seule cellule.
La décennie 1960 a vu le développement de l’industrie des panneaux solaires et de leur utilisation commerciale pour la production d’énergie. En 1962, Hoffman Electronics a mis sur le marché les premiers panneaux solaires commerciaux destinés à alimenter des pompes à eau pour des systèmes d’irrigation agricole. Dans les années 1970, l’industrie des panneaux solaires s’est développée considérablement et des systèmes photovoltaïques plus puissants et plus abordables sont devenus disponibles sur le marché.
Depuis les années 1980, les progrès technologiques ont permis aux fabricants de créer des cellules photovoltaïques plus efficaces et durables. L’utilisation des matériaux semi-conducteurs comme le silicium a permis aux fabricants de produire des modules photovoltaïques capables de convertir jusqu’à 40 % de l’énergie lumineuse en énergie électrique utile. Ces avancées technologiques ont permis aux panneaux solaires d’être plus abordables et accessibles pour un large public.
Depuis lors, les technologies photovoltaïques ont connu une croissance exponentielle grâce aux progrès constants qui ont été faits dans le domaine. Les progrès technologiques ont permis aux fabricants d’améliorer encore la qualité et l’efficacité des modules photovoltaïques, ce qui a entraîné une baisse significative du coût des systèmes photovoltaïques installés. Ces avancées technologiques continuent d’augmenter chaque année, ce qui rend la production d’énergie propre via des panneaux solaires plus accessible que jamais.
L’évolution du panneau solaire
En 1883, Charles Fritts a inventé le premier dispositif photovoltaïque durable. Il a créé un revêtement de sel de silicium sur une fine couche de métal et l’a exposé au soleil. Le dispositif a produit une petite quantité d’électricité, ce qui en faisait le premier dispositif photovoltaïque connu. Cependant, les cellules photovoltaïques n’ont pas connu une vaste adoption jusqu’à la Seconde Guerre mondiale.
Pendant cette période, les ingénieurs ont développé des applications pratiques pour les cellules photovoltaïques. Les militaires ont installé des panneaux solaires pour alimenter des radios portables et autres appareils utilisés par les forces armées. Ces cellules photovoltaïques étaient relativement peu efficaces et coûteuses par rapport aux technologies modernes, mais elles ont ouvert la voie à des développements futurs.
Dans les années 50 et 60, les chercheurs ont travaillé à améliorer l’efficacité des cellules photovoltaïques et à réduire leur coût. En 1954, Daryl Chapin, Calvin Fuller et Gerald Pearson de Bell Laboratories ont mis au point le premier module photovoltaïque efficace, capable de produire suffisamment d’électricité pour alimenter des appareils électroniques tels que des calculatrices. Au cours des années qui ont suivi, les chercheurs ont continué à améliorer leur conception et à réduire le coût des composants.
Les années 70 ont été une période importante pour la technologie photovoltaïque car elle a commencé à être utilisée pour alimenter divers types d’applications domestiques. En 1973, Hoffman Electronics a commercialisé le premier système domestique photovoltaïque commercialement viable au monde. Ce système était relativement peu efficace et extrêmement coûteux (environ 30 000 $), mais il a ouvert la voie à un marché croissant pour les panneaux solaires grand public.
Au cours des années 1980 et 1990, plusieurs états américains et nations européennes ont adopté des incitations politiques visant à encourager l’utilisation de l’energie solaire en offrant des subventions aux propriétaires installant un système domotique photovoltaïque ou en exonérés certains impôts sur ces systèmes . En outre, les avancés technologiques constantes ont permis aux fabricants de produire des panneaux solaires plus abordables et plus efficaces qu’auparavant. Dans les année 2000, le marchés des panneaux solaire est explosif car l’efficacité maximale atteint 33%, ce qui rend cette source d’energie abordable pour tous types d’utilisateur .
Le panneau solaire est donc passée d’un dispositif exprimentiel crée par Charles Fritts au 19ème siècle à une source d’energie viable en 2020 grâce aux efforts continus de scientifiques ,d’ingénieries et politiques qui ont permis son évolution en terme technologique et financière .
Les panneaux solaires actuels
Les panneaux solaires actuels sont conçus pour convertir la lumière du soleil en électricité. Cela se fait grâce à des cellules photovoltaïques ou PV, qui sont composées de matières semi-conductrices. Ces matières semi-conductrices se comportent comme un filtre qui absorbe la lumière du soleil et la convertit en énergie électrique. Ensuite, cette énergie est stockée dans des piles ou des batteries pour une utilisation ultérieure. Les cellules photovoltaïques peuvent être assemblées en modules ou en panneaux solaires pour augmenter leur rendement et leur efficacité.
Un avantage supplémentaire des panneaux solaires est qu’ils ne produisent aucun type de déchets ou de pollution tout en fournissant une source d’énergie propre et renouvelable. Les cellules photovoltaïques ne nécessitent pas de combustibles fossiles ou de sources d’énergie nucléaire, permettant ainsi aux utilisateurs de réduire leurs coûts d’exploitation et leurs impacts sur l’environnement. De plus, les panneaux solaires peuvent être installés à presque n’importe quel endroit exposé à la lumière directe du soleil, ce qui les rend encore plus attrayants pour les propriétaires qui souhaitent réduire leur facture d’électricité.
Les panneaux solaires ont également considérablement progressé technologiquement au cours des années, ce qui les rend plus efficaces et plus rentables que jamais. Les technologies actuelles ont permis aux fabricants de créer des cellules photovoltaïques plus petites et plus puissantes qui peuvent produire jusqu’à 50% d’électricité supplémentaire par rapport aux technologies précédentes. Par exemple, les cellules PV modernes peuvent convertir jusqu’à 20% de lumière du soleil en électricité, contre seulement 10% pour les cellules précédentes. Les progrès technologiques ont également conduit à la fabrication de panneaux solaires plus résistants aux intempéries et durables, ce qui permet aux propriétaires de profiter de leur système pendant de nombreuses années sans devoir remplacer les composants endommagés par des intempéries ou autres conditions climatiques difficiles.
Enfin, les progrès réalisés par les fabricants ont permis aux propriétaires d’avoir accès à des systèmes abordables et rentables qui peuvent être installés à domicile ou commercialement et qui offrent une grande variété de services supplémentaires tels que la gestion intelligente de l’alimentation et des données analytiques complètes afin que les propriétaires puissent surveiller leurs systèmes en temps réel et prendre des mesures pour optimiser leur production d’énergie .
Ainsi, depuis que la technologie a été inventée par Edmund Becquerel il y a plus de 180 ans, elle s’est considérablement améliorée et est maintenant largement disponible sous forme de panneaux solaires modernes offrant une variété d’avantages sociaux, environnementaux et financiers incroyables.
Le avenir des panneaux solaires
Le développement des modules de toiture solaire permet également aux propriétaires d’utiliser des systèmes photovoltaïques sans avoir à installer des panneaux sur leur toit. Les modules intégrés à la toiture peuvent être installés discrètement sur les toits existants ou intégrés dans de nouvelles constructions, offrant un moyen innovant et esthétique de produire de l’énergie renouvelable. Les modules peuvent également être installés sur des surfaces mobiles telles que les voitures ou les bâtiments portables tels que les maisons en bois préfabriquées.
Les avantages du photovoltaïque ne sont pas seulement limités aux clients privés ; de nombreuses entreprises se tournent vers l’utilisation des panneaux solaires pour réduire leurs coûts énergétiques et leur empreinte carbone. La production d’une quantité significative d’électricité renouvelable à un coût raisonnable permet aux entreprises de réduire leurs factures énergétiques et de profiter des subventions gouvernementales disponibles pour encourager l’utilisation des sources d’alimentation renouvelables. Certaines entreprises optent même pour le stockage d’énergie par batterie afin d’amplifier leurs avantages financiers et environnementaux.
Alors que les systèmes photovoltaïques peuvent être installés individuellement, certaines régions proposent des programmes communautaires qui encouragent la production collective d’électricité renouvelable par l’installation de grandes installations photovoltaïques communautaires à travers la région. Ces programmes favorisent non seulement la production durable d’une quantité importante d’alimentation verte, mais ils offrent également aux particuliers la possibilité d’accroître leur autonomie en matière d’alimentation électrique tout en contribuant à une cause plus vaste.
En dépit du rôle croissant des panneaux solaires, il existe encore certaines limitations techniques qui doivent être surmontées avant qu’ils puissent remplacer complètement les sources conventionnelles d’alimentation électrique. Par exemple, certains systèmes photovoltaïques modernes peuvent encore ne pas être aussi performants qu’un moteur traditionnel quand il s’agit de produire une quantité importante d’alimentation verte pendant une courte période de temps. De plus, certaines zones géographiques peuvent ne pas être en mesure de tirer profit du potentiel des technologies photovoltaïques en raison du manque de rayonnement solaire suffisant ou du manque d’installations appropriées pour stocker l’excès de production énergétique pendant les périodes nuageuses ou sans soleil.
Malgré cela, le futur des technologies photovoltaïques est prometteur et on attend une augmentation significative du nombre de personnes et entreprises adoptant cette source renouvelable abordable et durable au cours des prochaines années. Alors que la technologie continue à progresser rapidement au cours des prochaines décennies, on s’attend à ce que celle-ci devienne encore plus populaire et que sa contribution totale à notre alimentation en énergie s’accroisse considérablement.
En conclusion, nous pouvons dire que le panneau solaire a été inventé en 1955 par le physicien américain Daryl Chapin, Calvin Fuller et Gerald Pearson qui ont développé la première cellule photovoltaïque à effet de jonction. Depuis lors, le panneau solaire a fait d’énormes progrès en matière de technologie et de production afin de répondre aux exigences des consommateurs. Il est aujourd’hui largement utilisé dans le monde entier pour produire des sources d’énergie propres et réduire les émissions de carbone.
