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Tout savoir sur l’histoire des panneaux solaires

Tout savoir sur l’histoire des panneaux solaires

03 août 2024

Et si l’énergie photovoltaïque était bien plus ancienne qu’on le pensait ? Les premières traces de l’histoire des panneaux solaires remontent à l’Antiquité… Sans oublier qu’on imaginait déjà des manières de produire de l’énergie avec le soleil dans les romans d’Émile Zola au XIXe siècle ! Afin de mieux comprendre comment les panneaux photovoltaïques ont investi nos sociétés, découvrez leur histoire et leur évolution au fil des siècles – et même des millénaires.

Les prémisses de l’énergie solaire dans nos civilisations

La parabole solaire, ancêtre du panneau photovoltaïque

À l’époque de l’Antiquité, on utilise des paraboles solaires. Celles-ci font l’objet d’un certain nombre d’études et d’essais. À titre d’exemple, entre 287 et 212 avant Jésus-Christ, Archimède incendie des bateaux militaires romains… Simplement à l’aide d’une lentille avec laquelle il redirige la lumière du soleil !

Quelques années plus tard, entre 240 et 180 avant Jésus-Christ, la parabole solaire fait l’objet de plusieurs études, notamment par le mathématicien Dioclès.

Très concrètement, on ne sait pas encore comment exploiter pleinement le soleil à l’époque de l’Antiquité. Mais au travers d’objets comme les lentilles et les paraboles, on a d’ores et déjà compris qu’il s’agit d’une potentielle source d’énergie.

« Entre 240 et 180 avant Jésus-Christ, la parabole solaire fait l’objet de plusieurs études, notamment par le mathématicien Dioclès. »

L’industrialisation du XIXe accélère les réflexions autour du solaire

Pendant le XIXe siècle, l’un des auteurs les plus connus de notre littérature peint une société en pleine industrialisation, marquée par de grandes inégalités : il s’agit bien sûr d’Émile Zola. Alors même que la France et le monde entier s’industrialisent à grande vitesse, il évoque le risque d’une pénurie de charbon qui nous contraindrait à trouver des alternatives (comme l’énergie solaire).

Dès 1867, l’ingénieur Louis Simonin rédige un ouvrage théorique dans lequel il invite à exploiter le soleil comme source d’énergie, et même comme énergie alternative permettant d’éviter l’usage de charbon et des autres énergies dites « fossiles ».

Alors même que nous en sommes aux débuts de l’industrie, les premières machines qui fonctionnent avec l’énergie solaire se développent, à un stade bien évidemment très expérimental.

John Ericsson, ingénieur et inventeur, publie un ouvrage dans lequel il développe la notion d’énergie alternative au charbon. Augustin Mouchot, ingénieur et enseignant, crée quant à lui un appareil avec un miroir capable de capter les rayons du soleil pour chauffer l’eau d’une marmite (jusqu’à ébullition).

L’histoire de l’invention du panneau photovoltaïque

Le fruit de travaux multiples, étalés dans le temps

Contrairement à certaines innovations que l’on peut attribuer à une personne spécifique, l’histoire des panneaux solaires s’appuie sur de nombreuses personnalités, qui ont toutes contribué à leur invention ainsi qu’à leur développement.

En 1839, Antoine Bequerel (physicien né à Châtillon-Coligny dans l’Orléanais) s’intéresse au comportement des électrons dans un liquide… Ce qui lui permet de découvrir et comprendre ce que l’on nomme « l’effet photovoltaïque ».

Mais cela ne signifie pas pour autant qu’on puisse associer la genèse du panneau solaire à cette personne. En effet, il faut attendre beaucoup plus tard pour que le premier brevet soit déposé. Il est signé William Coblence et il date de 1913. Le physicien américain dépose un brevet pour les cellules photovoltaïques capables de convertir l’énergie solaire en énergie électrique… Mais il ne parvient pas à mettre au point un système fonctionnel basé sur son propre brevet.

C’est Robert Milikan, s’appuyant sur les recherches de ses prédécesseurs, qui produit de l’électricité avec l’énergie solaire pour la première fois, à la veille des années 1920. Jusque dans les années 1950, le développement des technologies en matière d’énergie solaire reste très discret : la technologie est considérée comme difficilement rentable, peu de personnes s’y intéressent réellement.

La démocratisation, une phase clé de l’histoire de l’énergie solaire

En 1949, Félix Trombe s’inspire directement des travaux de Lavoisier portant sur l’énergie solaire concentrée pour élaborer un four solaire avec une parabole, qui peut atteindre une température de 3 500°C quand les conditions météorologiques le permettent. Moins de 20 ans plus tard, il conçoit le four solaire d’Odeillo, qui est aujourd’hui encore le plus grand au monde : il est capable de faire fondre absolument tous les matériaux, y compris les diamants.

Autour des années 1950, on commence aussi à réfléchir aux usages domestiques possibles avec les panneaux photovoltaïques. Dans ce but, les laboratoires Bell développent pour la première fois une cellule capable d’alimenter les appareils électriques du quotidien (en 1954).

Tout au long des années 1960, on se consacre plus énergiquement à la fabrication et à l’utilisation des panneaux solaires. Les recherches dans le domaine permettent d’élaborer des équipements toujours plus fiables et plus solides.

Dans les années 1970, l’énergie solaire devient une alternative pour produire de l’électricité là où celle-ci n’est pas accessible, sur les territoires mal desservis en pleine mer ou en plein désert par exemple. Dès 1974, on érige le premier bâtiment fonctionnant uniquement à l’énergie solaire au Nouveau-Mexique.

L’envol du photovoltaïque pendant l’époque contemporaine

Une énergie de plus en plus plébiscitée

Lors de la signature de l’accord de Kyoto en 1997, les états s’organisent pour prendre des mesures concrètes afin de réduire leurs émissions de gaz à effet de serre, et leur utilisation d’énergies fossiles. Dès le début des années 2000, certains pays comme l’Allemagne et le Japon commencent à mettre en place des dispositifs qui encouragent à investir dans le solaire… Les autres pays développés suivent très rapidement.

Tous les mécanismes d’incitation ont grandement contribué à l’essor du photovoltaïque en France et partout ailleurs. Contre toute attente, entre 1996 et 2016, le nombre de panneaux solaires produits dans le monde entier a été multiplié par 2 500 !

« Entre 1996 et 2016, le nombre de panneaux solaires produits dans le monde entier a été multiplié par 2 500 ! »

Les perspectives en recherche et développement

Maintenant que l’utilité des panneaux solaires n’est plus à prouver, il s’agit de les rendre plus efficaces et plus rentables, pour générer un maximum d’électricité renouvelable dans le monde. Par exemple, en 2013, on parvient pour la première fois à atteindre 9 % de rendements en remplaçant les cellules à base de silicium (très onéreuses) par des cellules organiques (en polymère, moins cher). De nombreuses autres recherches sont menées, aussi bien pour produire de l’électricité quelles que soient les conditions météorologiques que pour développer les capacités de stockage avec les batteries des panneaux photovoltaïques.