Historique de l'effet photovoltaique

- L'histoire commence en 1839 avec une expérience menée par le physicien français Antoine César Becquerel.
Parfois attribuée à son fils, Alexandre Edmond Becquerel qui participa à ses études et expérience, cette découverte a été présentée devant l'Académie des Sciences fin 1839.

Elle consistait à observer une très faible tension entre 2 électrodes de platine plongées dans une solution acide ou alcaline et placées à la lumière. L'effet fût appelé photovoltaique, du grec ancien "photo" qui désigne la lumière et du physicien italien Alessandro Volta (inventeur de la première pile et qui a donné son nom à l'unité de mesure de la tension : le Volt).

30 ans plus tard, les résultats de ces expériences sont publiées dans "La lumière, ses causes et ses effets."

- En 1875, un article sur l'effet photovoltaique est présenté par Werner Von Siemens devant l'Académie des Sciences de Berlin.

- En 1940, Adler étudie la tension du circuit d'une pile en fonction de l'intensité de la lumière à laquelle elle est exposée

- En 1955, trois chercheurs des Laboratoires Bell découvrent que le silicium devient extrêmement sensible à la lumière s'il est "dopé" d'impuretés. Ils mettent au point les premières cellules photovoltaïques. Celles-ci ont enfin un rendement "acceptable" de l'ordre de 6%.
- En 1958 une cellule au rendement particulièrement élevé, 9%, est mise au point. Ceci permet aux satellites d'être équipés de moyens de production d'énergie continue et inépuisable.

- En 1973, l'université de Delaware construit la première maison alimentée par des cellules photovoltaiques.

- En 1983, la première voiture alimenté par photovoltaique est construite en Australie. Elle établit un record en parcourant 4000km.

Comment marche le photovoltaique ?

- fonctionnement du phénomène électrique

Ce que nous appelons électricité est tout simplement un déplacement d'électrons. De la même manière que l'eau circule dans un tuyau d'arrosage, l'électricité est un phénomène produit par le déplacement de petites particules : les électrons.
Si l'eau circule vite, la pression dans le tuyau sera forte. Même si un mince filet d'eau sort du tuyau, la vitesse de l'eau dans le tuyau déterminera sa pression.
De la même manière, la vitesse de circulation des électrons détermine la tension du courant électrique.

Si le diamètre du tuyau est gros, le débit sera plus grand. La quantité d'eau qui sort du tuyau est son débit.
De la même manière, la quantité d'électrons qui circule dans le circuit électrique détermine son intensité.

- fonctionnement du phénomène photovoltaique

La lumière est constituée de photons. Lorsqu'un objet est exposé à la lumière, il est "bombardé" de photons. Lorsque de la matière subit un tel bombardement, les électrons sont alors "arrachés" à leur atome. Généralement l'électron retrouve son état initial est cette "agitation" de l'électron se traduit sous forme de chaleur. L'énergie cinétique de l'électron est transformée en énergie thermique.

Dans certains matériaux, comme les semi conducteurs, une partie des électrons ne revient pas à son état initial, les électrons arrachés circulent et créent une tension continue. L'énergie cinétique de l'électron est transformée en énergie électrique.

- exemples d'applications du photovoltaique

La liste des applications du photovoltaique est longue et nous ne saurions les citer toutes.
Le premier exemple fut son application dans le domaine de la recherche spatiale et l'équipement des satellites géostationnaires en panneaux solaires.

Ensuite il y a eu la grande époque des "calculettes solaires". Equipée d'un petit panneau photovoltaique, elle fonctionnait au soleil.

De nos jours les applications se multiplient et le photovoltaique est partout :

- bornes d'information des transports en commun

- horodateurs

- téléphones portables

- équipement du toit des maisons particulières

- création de centrales photovoltaiques

- jouets : hélicoptères dont les pales tournent au soleil, etc...

Le photovoltaique en quelques chiffres

- En 2007, 35 MW (MégaWatt) on été installés en France.
- En 2008, 105 MW ont été installés.

- Fin 2008, la France produit 175 MW . A titre de comparaison, l'Allemagne, elle, produit 3 850 MW.

- L'industrie du photovoltaique a généré plus de 1500 emplois direct en 2008 et devrait en générer tout autant en 2009.

- Au 31 décembre 2008, la région la plus "équipé" en photovoltaique est la région méditerranée avec 15,8 MW. Paradoxalement la région Sud-Ouest, avec 4,6MW, est moins équipée que les régions Ouest et Rhône Alpes-Bourgogne (respectivement 10,1 et 9,4MW).