Le magazine Popular Mechanics annonce le siècle de l’énergie solaire. L’énergie renouvelable qui serait la moins chère, la plus propre, la plus facile à utiliser et à implanter. «Elle sauvera la planète», écrit le magazine. Selon certaines estimations, l’énergie solaire pourrait croître de 6500%… d’ici 2050. D’après la Solar Energy Association, l’industrie américaine du solaire a connu une croissance annuelle moyenne de 50% depuis une décennie. Et la progression en Chine est encore plus spectaculaire à 100% par an entre 2007 et 2017 et plus de 50% encore en 2018.
L’énergie solaire n’a en fait rien de neuf. Elle a été en quelque sorte découverte en 1839 par un jeune physicien français Edmond Becquerel. Il a théorisé l’effet photovoltaïque, le principe qui fait fonctionner les panneaux solaires. Il a découvert à l’âge de 19 ans que de l’électricité peut être produite avec la lumière du soleil. Et puis plus rien ou presque pendant plus d’un siècle. En 1954, un chimiste, Calvin Fuller, un physicien, Gerald Pearson, et un ingénieur, Daryl Chapin, fabriquent la première cellule photovoltaïque. Quatre ans plus tard, les Etats-Unis lancent le premier satellite alimenté par des panneaux solaires, le Vanguard 1.
Soixante cinq années ont passé depuis le Vanguar 1. Les cellules photovoltaïques sont produites en masse et découpées au laser dans des plaques de silicium. Il ne s’agit plus aujourd’hui de réduire leur poids par tous les moyens pour les envoyer dans l’espace mais de mettre l’accent sur leur solidité, leur durabilité et leur efficacité énergétique. Cette dernière progresse rapidement. Elle était d’environ 13% de l’énergie solaire transformée en électricité il y a une décennie. Elle est de 20% aujourd’hui. Mais compte tenu de la nature même du silicium, les panneaux solaires actuels ne pourront pas dépasser 29% d’efficacité énergétique.
Popular Mechanics explique comment ses panneaux produisent de l’électricité. Le silicium a un nombre atomique de 14. Cela signifie qu’il possède 14 protons dans son noyau et 14 électrons qui tournent autour. Ces électrons se trouvent en trois cercles, celui le plus proche du noyau en comporte deux, celui du centre est plein avec huit et celui de l’extérieur en comporte quatre et cherche à en attirer d’autres. Ce silicium est pourtant trop stable pour créer de l’électricité. Il faut lui ajouter des impuretés comme du phosphore dont le cercle extérieur comporte cinq électrons, le cinquième électron est appelé «électron libre». Le silicium ainsi créé dopé aux impuretés est nommé silicium de type N. Il se trouve sur la surface du panneau solaire.
En-dessous se trouve l’opposé, le silicium de type P. Le silicium de type N a un électron libre et le silicium de type P utilise des impuretés comme le gallium et le bore auxquels il manque un électron. Cela crée un autre déséquilibre. Quand le soleil touche la plaque photovoltaïque, les électrons bougent d’une plaque à l’autre en permanence produisant de l’électricité.
A partir de 2030, il faudracommencer à recycler des dizaines et plus tard des centaines de milliers de panneaux solaires et récupérer les métaux qu’ils comportent, notamment du cuivre, de l’argent, du phosphore, du bore, du gallium, de l’aluminium pour le cadre… La durée de vie d’un panneau solaire est estimée à 25 ans. Il y en a eu, uniquement en France, 80 000 installés l’an dernier.
