A ce jour il n’y a pas de consensus sur l’impact des systèmes PV sur les températures urbaines.
La découverte de l’effet photovoltaïque remonte à 1839, en France, par Edmond Becquerel. D’abord utilisé pour la mesure de l’illumination, les applications énergétiques ne démarrent vraiment qu’avec l’invention de dispositifs en silicium en 1954 et les besoins de l’industrie spatiale naissante.
Les cellules solaires en silicium représentent actuellement 95 % du marché, mais il existe également des cellules solaires commerciales en couches minces de CdTe et CIGS (moins de 5 % du marché), en matériaux organiques (légères et souples) pour des applications de niche, et des multi-jonctions à haut rendement (III-V et germanium) pour les applications spatiales.
En ce qui concerne les technologies émergentes, les pérovskites hybrides sont à la base des technologies ayant connu le plus fort développement au cours des dernières années. La prochaine génération de cellules solaires pourrait être formée de tandems, par exemple pérovskite sur silicium.
Le solaire PV est une source d’électricité dont le fonctionnement est très fiable mais peu flexible, et dont la production est intermittente. Ses variations ont pour origine l’alternance jour/nuit et les conditions environnementales. Ces fluctuations locales journalières sont atténuées par l’effet de foisonnement, et les variations saisonnières peuvent être en partie compensées par la complémentarité avec l’éolien. La prévisibilité de la production solaire PV doit être considérée à différentes échelles de temps.
L’intégration massive d’énergies renouvelables nécessitera de nouveaux moyens de flexibilité. D’ici 2035, on estime que les outils existants ou déjà prévus seront suffisants. Au-delà, de nouvelles installations seront nécessaires et engendreront un surcoût. Celui-ci peut être estimé en développant des scénarios pour les mix énergétiques futurs.
L’hydrogène peut être produit par électrolyse, et servir à l’industrie chimique, en substitution aux énergies carbonées et pour le stockage de l’énergie.