L’énergie solaire est l’énergie diffusée par le rayonnement du soleil sous forme de lumière et de chaleur. C’est une énergie renouvelable, intarissable, propre, abondante et disponible (presque) partout sur terre. Actuellement, des technologies diverses permettent d’exploiter cette énergie, aussi bien au niveau individuel qu’à grande échelle dans des installations industrielles. Les deux voies principales de cette exploitation sont le solaire photovoltaïque et le solaire thermique.

Le solaire photovoltaïque
Il consiste à transformer par effet photoélectrique le rayonnement solaire en énergie électrique moyennant des panneaux photovoltaïques. Ces derniers sont formés de cellules photovoltaïques, fabriquées à partir de matériaux semi-conducteurs, le plus souvent du silicium. Les panneaux photovoltaïques génèrent un courant continu. Celui-ci est ensuite converti en courant alternatif par un appareil dit onduleur photovoltaïque selon l’appellation commerciale parfois utilisée par les fournisseurs de matériel électrique. L’électricité obtenue peut être consommée localement ou injectée dans un réseau de distribution électrique si l’installation photovoltaïque en est raccordée.

Le principe de production d’électricité est le même que dans une centrale photovoltaïque mais il se fait à une plus grande échelle.

Les cellules photovoltaïques en silicium cristallin et celles à couches minces dominent largement le marché mondial actuel. Néanmoins les instituts de recherche spécialisés et les différents fabricants de panneaux solaires photovoltaïques continuent à développer d’autres types de cellules. Il s’agit principalement des cellules à concentration et des cellules organiques.

• Les cellules à concentration : elles sont positionnées au sein d’un foyer optique qui concentre la lumière. Elles se caractérisent par un rendement énergétique supérieur, allant de 20 à 40%, mais elles doivent être installées sur un support orientable afin d’être en permanence situées en face du soleil.
• Les cellules organiques : encore au stade expérimental, ce type de cellules photovoltaïques constitué de semi-conducteurs organiques déposés sur un substrat de plastique ou de verre. Elles présentent un rendement de 5 à 10% mais elles offrent des perspectives intéressantes en matière de réduction de coût.

 

Le solaire thermique

Il consiste à produire de la chaleur à partir des rayons du soleil : des capteurs thermiques convertissent les photons solaires en chaleur dans le but d’échauffer un fluide (liquide ou gaz) caloporteur qui circule vers les lieux d’utilisation. Différents types de capteurs existent. Il y a des modèles destinés à des usages domestiques et du secteur tertiaire pour le chauffage et l’eau chaude sanitaire (chauffe-eau solaire), et d’autres pour des applications au sein d’installations industrielles. Toutefois, le marché du solaire thermique est essentiellement domestique. Les opérateurs économiques qui y exercent sont constitués de fabricants de taille modeste et de prestataires de services spécialisés notamment dans l’installation des panneaux solaires.

L’énergie solaire thermique permet également de produire de l’électricité en concentrant le rayonnement solaire à l’aide de collecteurs dans de grandes centrales : c’est le solaire thermodynamique.

La concentration de la lumière du soleil est utilisée pour chauffer un fluide caloporteur à des températures allant de 250 à plus de 1000°C. Cette chaleur est échangée avec un réseau d’eau, dont la vapeur d’eau actionne une turbine qui produit de l’électricité. Aujourd’hui, ce procédé est d’une portée strictement industrielle et le marché est partagé entre quelques grandes entreprises.

Soutenu par le progrès technologique, la réalisation d’économies d’échelle ainsi que par diverses incitations financières dans de nombreux pays, l’avenir des différentes formes de l’énergie solaire semble plus que jamais radieux.