L’énergie solaire est une vaste source d’énergie naturellement produite par le Soleil. La production d’énergie solaire fait généralement référence aux activités scientifiques et technologiques consistant à exploiter l’énergie solaire sous une forme utilisable. Au 21e siècle, la production d’énergie solaire est devenue un axe majeur de recherche et de développement, car la diminution des approvisionnements en combustibles fossiles a conduit à une recherche critique de sources d’énergie alternatives.
Le développement de formes avancées de production d’énergie solaire a pris de l’importance grâce à plusieurs raisons. Pendant la majeure partie du XXe siècle, la production d’électricité a reposé presque uniquement sur l’utilisation de ressources limitées, telles que le charbon, l’essence et le pétrole. Ces ressources, bien qu’étroitement liées au progrès humain, ont l’inconvénient d’être à la fois non durables et fortement polluantes. De plus, l’instabilité de l’offre et de la demande sur le marché pétrolier a conduit à un tollé pour des ressources énergétiques plus accessibles et équitablement réparties. L’énergie solaire, en plus d’être inépuisable à l’usage et totalement non polluante, est bien répartie dans le monde. La production d’énergie solaire est possible à grande échelle, par exemple à partir de centrales électriques, mais n’importe qui avec quelques panneaux solaires et une batterie peut créer une centrale de production d’énergie solaire individuelle.
La forme la plus élémentaire de production d’énergie solaire est connue sous le nom d’énergie solaire passive. La technologie solaire passive repose généralement simplement sur l’amplification de la chaleur du soleil et son utilisation à la place des éléments de chauffage traditionnels tels que les radiateurs à gaz ou les incendies. Les disques solaires dans les piscines et les maisons solaires passives sont deux exemples courants de cette forme de production d’énergie solaire.
La production d’énergie solaire active peut être beaucoup plus compliquée. Le solaire thermique à concentration et le photovoltaïque sont deux grands systèmes fréquemment utilisés pour la production d’énergie solaire à grande échelle. La concentration thermique implique l’utilisation de miroirs pour augmenter considérablement la chaleur reçue du soleil. Cette chaleur peut ensuite être convertie en électricité et stockée pour une utilisation ultérieure. L’énergie solaire photovoltaïque utilise des cellules composées de matériaux qui génèrent de l’électricité lorsqu’ils sont frappés par la lumière du soleil, comme certaines formes de silicium. L’énergie électrique créée peut être stockée dans de grandes batteries, fournissant une alimentation électrique constante.
Au début du XXIe siècle, la technologie n’a pas encore maîtrisé la production d’énergie solaire à grande échelle. Alors que des systèmes de maisons individuelles ou de bâtiments sont utilisés partout dans le monde, la création de grandes centrales électriques efficaces qui dépendent de l’énergie solaire n’a pas été entièrement perfectionnée. Les premières centrales solaires occupent un espace immense, en raison de la grande quantité de cellules ou de cuves de concentration thermique nécessaires pour alimenter une grande centrale. De plus, une énorme quantité d’énergie est perdue lorsqu’elle est transférée sur de longues distances, ce qui rend le processus quelque peu inefficace. Néanmoins, la production d’énergie solaire est en augmentation dans le monde entier, de nombreux pays promettant d’augmenter considérablement l’utilisation de l’énergie solaire au cours du siècle prochain.