L’énergie photovoltaïque est produite lorsque la lumière du soleil est convertie en énergie à l’aide de cellules solaires ou de semi-conducteurs. Ces cellules semi-conductrices sont généralement en silicium et ne contiennent pas de matériaux corrosifs ni de pièces mobiles. Tant que les cellules solaires sont exposées à la lumière, elles produiront de l’énergie photovoltaïque avec un minimum d’entretien. Cette énergie est également écologique, silencieuse et sûre.
Le terme photovoltaïque comporte deux parties : photo, un mot grec signifiant lumière, et voltaïque, une référence à l’innovateur en énergie électrique Alessandro Volta. En 1839, le physicien français Edmond Becquerel a découvert l’effet photovoltaïque, la production d’un volt par l’utilisation d’un semi-conducteur. Cette découverte a suscité de nouvelles expérimentations avec des sources lumineuses et des semi-conducteurs, ce qui a conduit à l’invention de cellules solaires produisant de l’énergie photovoltaïque.
Les cellules solaires individuelles, également appelées cellules photovoltaïques, sont fabriquées sous différentes formes et tailles. Parfois, une seule cellule est nécessaire pour alimenter un appareil, mais le plus souvent, de nombreuses cellules sont connectées les unes aux autres pour former des panneaux ou modules solaires. Ces modules peuvent ensuite être connectés pour créer des panneaux photovoltaïques pouvant être utilisés pour alimenter de petits bâtiments ou de grands complexes. La sortie résultante de l’énergie photovoltaïque dépend de la taille du réseau. La taille peut varier en fonction de la quantité de lumière solaire disponible et de la quantité d’énergie nécessaire.
Même si la puissance de sortie d’un système d’énergie photovoltaïque dépend de la quantité globale d’exposition à la lumière, il générera toujours de l’énergie par temps nuageux ou couvert. Pour stocker cette énergie pour une transmission ultérieure, une variété de systèmes de stockage sont disponibles pour les consommateurs. La plupart des systèmes de stockage fiables utilisent une combinaison de batteries rechargeables et de condensateurs de stockage d’énergie, dont certains peuvent être conçus pour une alimentation CA ou CC.
La quantité d’énergie disponible les jours nuageux et la nuit dans un système d’énergie photovoltaïque dépend de la production d’énergie des modules photovoltaïques et de la disposition des batteries. L’ajout de modules et de batteries supplémentaires augmentera la puissance disponible, mais augmentera également le coût du système. Pour de meilleurs résultats, une analyse approfondie des besoins par rapport aux coûts doit être effectuée afin de créer une conception de système qui équilibrera les coûts et les besoins avec la commodité d’utilisation. Les systèmes bien conçus offrent la possibilité d’expansion ou de réduction à mesure que les besoins énergétiques augmentent ou diminuent.
L’énergie photovoltaïque apparaît comme une solution viable aux problèmes énergétiques dans le monde. Ses utilisations actuelles comprennent les centrales électriques, les transports, l’approvisionnement en électricité rurale et les routes solaires. Bien qu’elles soient encore loin de devenir la principale source d’énergie mondiale, les recherches en cours sur l’énergie photovoltaïque peuvent apporter des promesses d’espoir pour l’avenir.