L’ingénierie de l’énergie solaire est la science derrière la capture de la lumière et de la chaleur rayonnantes du soleil et la conversion de ces éléments naturels en sorties électriques, thermiques et chimiques pour une utilisation pratique. Ce type d’ingénierie verte, également connue sous le nom d’ingénierie écologiquement durable, implique des travaux de pointe sur une grande variété de systèmes d’énergie solaire, notamment des panneaux photovoltaïques, des capteurs solaires, des équipements d’éclairage solaire hybride et des piles à combustible. Ces efforts visent à réduire la consommation d’énergie dérivée des combustibles fossiles traditionnels.
Les initiatives liées à l’ingénierie de l’énergie solaire soutiennent une grande variété d’applications agricoles, commerciales et industrielles. Ils contribuent à la production d’électricité, au traitement de l’eau, au chauffage et au refroidissement des structures. Grâce à l’utilisation d’une ressource renouvelable — le soleil — ce type de production et d’utilisation d’énergie aide à répondre aux besoins énergétiques du développement humain avec des impacts environnementaux minimaux.
Les solutions d’ingénierie pour la collecte et l’utilisation de l’énergie solaire présentent généralement l’avantage supplémentaire d’un approvisionnement régulier en ressources. Cela aide à maintenir le prix de cette ressource à un prix fixe. En conséquence, l’ingénierie liée à l’énergie solaire a une longueur d’avance sur d’autres sources d’énergie comme le gaz naturel et le pétrole.
Un autre avantage des installations d’énergie solaire est leur nature relativement indépendante. Autrement dit, ces solutions énergétiques sont souvent capables de fournir de l’énergie indépendamment du réseau électrique. Cela fait de l’ingénierie de l’énergie solaire une approche populaire pour fournir de l’énergie aux endroits éloignés. Dans le même temps, ces installations sont suffisamment petites et flexibles pour être utilisées dans des environnements urbains très peuplés.
Bien que les outils d’énergie solaire se soient considérablement améliorés depuis la fin du XIXe siècle, il reste encore beaucoup de travail à faire pour augmenter leur capacité de production et leur efficacité globale. C’est là qu’interviennent les esprits créatifs des ingénieurs en énergie solaire. Comme l’énergie éolienne, l’énergie solaire est une ressource de production intermittente. Cela pose de sérieux défis lorsque la lumière du soleil n’est pas disponible la nuit ou pendant certaines conditions saisonnières ou météorologiques. La résolution de ce problème de fiabilité est l’un des principaux objectifs de l’ingénierie de l’énergie solaire, et cette préoccupation sera probablement résolue à l’avenir grâce à des techniques améliorées de stockage de l’énergie.
Le nombre d’installations annuelles de systèmes d’énergie solaire a considérablement augmenté dans le monde. Néanmoins, l’énergie solaire ne représente qu’une infime partie de la production totale d’énergie du monde. De plus, seule une quantité infinitésimale de l’énergie disponible du soleil est actuellement utilisée dans cet effort. On dit que la quantité d’énergie solaire absorbée par la surface de la terre en une heure dépasse la quantité totale d’énergie utilisée par les individus du monde entier en une année entière. Pour cette raison, il existe un énorme potentiel de croissance inhérent au domaine de l’énergie solaire.
Selon l’American Solar Energy Society (ASES), les industries des énergies renouvelables et de l’efficacité énergétique devraient prospérer dans le monde entier dans les années à venir. En particulier, les analystes prévoient une augmentation marquée des opportunités d’ingénierie de l’énergie solaire dans un avenir prévisible. Pour répondre au besoin croissant d’ingénieurs en énergie solaire, de nombreuses écoles aux États-Unis, en Europe et ailleurs proposent désormais des cours de certification, des programmes de formation et des diplômes de premier cycle et des cycles supérieurs spécifiquement adaptés au domaine de l’ingénierie de l’énergie solaire. Les futurs ingénieurs en énergie solaire sont également généralement tenus d’étudier les lois et les politiques environnementales.