Comment ça marche ?

Le rayonnement énergétique qui nous provient du soleil résulte des réactions de fusion nucléaire qui ont lieu à sa surface (transformation d'hydrogène en hélium).
La puissance ainsi dégagée à sa surface est d'environ 66 millions de Watts par m2.
Heureusement pour nous, une grande partie de cette énergie est atténuée pendant le parcours des 150 millions de kilomètres qui nous séparent du soleil.

énergie reçue par le sol de la Terre = 1kW/m2

La puissance maximale directement récupérable à la surface de la terre est d'environ 1kW par m2.

Le solaire photovoltaïque
La conversion de la lumière du soleil en énergie électrique ou conversion photovoltaïque a été découverte par le physicien français A.Becquerel en 1839.

Schéma de principe

Le composant de base de cette transformation est la cellule photovoltaïque ou photopile.

Les caractéristiques électriques d'une seule cellule (tension unitaire de 0,5 Volt, puissance voisine de 1,5 Wc (Watt crête)) ne permettent pas d'alimenter directement un équipement électrique dont les tensions sont normalisées.
Les photopiles sont connectées électriquement entre elles et assemblées en modules étanches qui les préservent de l'humidité et des chocs.
Ces modules peuvent être assemblés en panneaux, eux mêmes interconnectés pour former un champ de modules

Le solaire thermique
L'énergie du soleil peut être captée pour produire directement de la chaleur.

La chaleur peut être récupérée de façon "passive ", par un agencement architectural adapté, on parle alors d'architecture bioclimatique.Elle peut être également captée par l'intermédiaire d'un capteur thermique, pour assurer les besoins en eau chaude (eau chaude sanitaire et piscines) et en chauffage.

schéma d'un capteur solaire thermique
(source AJENA)

La chaleur du soleil est également utilisée pour le sèchage des récoltes et pour les besoins de cuisson (fours solaires).

Potentiel

L'ASDER a réalisé; une simulation sur tout le territoire français et a calculé le rendement théorique d'une même installation selon son lieu d'implantation géographique.

Premier constat : la part des besoins couverts par le solaire est 2 fois plus importante dans le sud que dans le nord.
L'énergie solaire peut couvrir jusqu'à 70% des besoins en chauffage et en eau chaude sanitaire à Toulon, Perpignan ou Marseille alors qu'elle ne couvre que 30% seulement à Strasbourg ou Nancy. Cependant, la quantité d'énergie économisée est quasiment la même, quelle que soit la localisation : 400 à 500 kWh par an et par m2 de capteur.

Second constat : le solaire se justifie aussi dans la moitié nord.
Les besoins en chauffage y sont plus élevés : si les capteurs fournissent moins d'énergie l'hiver en raison du faible ensoleillement, ils fonctionnent plus longtemps en mi-saison de chauffage.

L'idée reçue selon laquelle le solaire ne concerne que les régions chaudes et les pays en voie de développement ne tient pas.

Répartition géographique de l'ensoleillement en France