Comment le photovoltaïque a-t-il été inventé ?

La première description de l’effet photovoltaïque date de 1839 [1], elle est reportée dans une communication à l’académie des sciences par Edmond Becquerel (le père d’Henri Becquerel, découvreur de la radioactivité naturelle, avec qui il est souvent confondu [2]). S’apercevant que la lumière permet de générer un courant électrique à l’interface entre une électrode métallique et un électrolyte, il met au point le premier détecteur d’intensité lumineuse [3].

L’effet photovoltaïque dans un matériau solide, le sélénium, a été mis en évidence en 1879 par W. Adams et D. Day ouvrant la porte à de premières applications, concrétisées par Charles Fritts qui fabrique la première cellule solaire fonctionnelle et installe en 1884 le premier système photovoltaïque sur un toit de New York [3]. Le rendement encore faible, inférieur à 1 %, obère les applications commerciales dans le domaine de la production d’énergie.

Suite aux progrès dans le domaine de la science des matériaux et de la physique des semiconducteurs, les premières diodes électroniques apparaissent, et Russel Ohl fabrique la première cellule solaire à base de silicium en 1941. Celle-ci est perfectionnée, et en 1954 Chapin, Pearson et Fuller démontrent un rendement de 6 %. Cette technologie sera utilisée en 1958 pour alimenter le satellite américain Vanguard inaugurant les premières applications industrielles.

Le développement de la technologie et de ses applications est alors lancé, en particulier dans le spatial. De nombreux autres matériaux et systèmes permettant la conversion photovoltaïque vont être découverts par la suite, les rendements ne vont cesser de s’améliorer, et les technologies de se perfectionner permettant une réduction des coûts et une amélioration de la fiabilité. Les applications terrestres vont se développer à un rythme exponentiel avec un doublement de la production tous les 2,5 ans sur les 3 dernières décades, et une réduction des coûts de 25 % à chaque doublement [4].