L’énergie solaire va alimenter le monde bien plus tôt que vous ne le pensez

L’énergie solaire va-t-elle conquérir le monde ? Ces dernières années ont été marquées par une accélération franchement stupéfiante du rythme de son déploiement, la capacité totale de production ayant doublé entre 2022 et 2024 pour fournir 7 % de l’électricité mondiale. Jusqu’où ce chiffre peut-il aller ?

Au cours des six premiers mois de 2025, l’éolien et le solaire ont franchi ensemble une étape historique, générant pour la première fois plus d’électricité que le charbon et faisant des énergies renouvelables la première source d’électricité au monde. Le moteur de ce « tournant crucial » dans la transition énergétique, comme l’a décrit le groupe de réflexion britannique Ember, a été la croissance de l’énergie solaire. Elle a représenté 83 % de l’augmentation totale de la demande mondiale d’électricité en 2025, indique l’analyse d’Ember, et a été la plus grande source de nouvelle électricité au monde pendant trois années consécutives.

L’arme secrète du solaire ? Comme c’est bon marché. Il s’agit de l’électricité la moins chère au monde, le coût d’installation d’un système solaire ayant chuté de 90 pour cent au cours des 15 dernières années. “À l’heure actuelle, les panneaux de silicium eux-mêmes coûtent le même prix que le contreplaqué”, explique Sam Stranks de l’Université de Cambridge.

En d’autres termes, nous disposons d’une source d’électricité abondante et bon marché qui peut être construite rapidement, presque partout dans le monde. Est-il illusoire d’imaginer que le solaire puisse un jour tout alimenter ?

Au niveau le plus fondamental, l’apport d’énergie solaire à la Terre est presque illimité. Même en tenant compte des taux d’efficacité des panneaux solaires modernes, pour répondre à tous les besoins énergétiques mondiaux avec l’énergie solaire, il faudrait environ 450 000 kilomètres carrés de terrain, estime un rapport de 2021 du groupe de réflexion britannique Carbon Tracker. Cela ne représente que 0,3 pour cent de la superficie mondiale.

Kingsmill Bond, l’un des auteurs du rapport et maintenant chez Ember, affirme que, même s’il existe des « compromis » en matière d’utilisation des terres – l’énergie solaire peut concurrencer l’agriculture, par exemple – « pour la plupart des pays, il existe suffisamment d’espace pour déployer ces technologies ».

Une nouvelle génération de panneaux

La question est alors de savoir ce qui empêche l’énergie solaire de prendre entièrement en charge l’approvisionnement mondial en électricité ? Le premier enjeu est celui de l’efficacité. Les panneaux photovoltaïques en silicium, qui constituent la majeure partie du marché solaire mondial, convertissent actuellement environ 20 % de l’énergie solaire en électricité. À titre de comparaison, les centrales hydroélectriques convertissent 90 pour cent de l’énergie potentielle en électricité, les éoliennes environ 50 pour cent et les centrales à combustibles fossiles 30 à 40 pour cent.

En termes réels, cela signifie que vous avez besoin de beaucoup plus de panneaux solaires pour fournir la même quantité d’énergie que celle que vous pourriez récolter à partir d’autres sources. C’est pourquoi les entreprises solaires et les scientifiques travaillent d’arrache-pied pour tenter de débloquer davantage de gains d’efficacité grâce aux panneaux solaires, dans l’espoir qu’une augmentation de l’efficacité apportera un double gain à l’énergie solaire : des coûts de système encore plus faibles et une moindre demande de terrains.

Cependant, les panneaux en silicium cristallin approchent des limites de l’efficacité qu’ils peuvent atteindre, les meilleures cellules de leur catégorie atteignant désormais un rendement d’environ 25 %. “La limite pratique pour le silicium cristallin est probablement d’environ 28 pour cent”, explique Jenny Nelson de l’Imperial College de Londres.

Pour augmenter l’efficacité, il faudra passer à ce que l’on appelle une cellule solaire tandem, qui introduit un deuxième semi-conducteur pour augmenter la quantité d’énergie qu’une cellule peut extraire du spectre solaire. Les cellules tandem silicium-pérovskite sont considérées comme l’option la plus prometteuse, avec une limite d’efficacité théorique d’environ 50 pour cent. Les panneaux tandem réels n’atteindront pas ce niveau d’efficacité, mais pourraient atteindre une efficacité de 35 à 37 %, explique Stranks.

Après des années de recherche, les premiers panneaux solaires tandem silicium-pérovskite commencent tout juste à entrer en production commerciale, et ils doivent être testés par l’industrie pour voir combien de temps ils maintiennent leurs performances dans des conditions réelles. Mais Stranks est optimiste quant à leur potentiel. Il estime que d’ici 10 ans, ils deviendront la technologie dominante sur le marché. « À première vue, ils ne seraient pas si différents du toit ou de la rue, mais ils produisent 50 % d’énergie en plus que les panneaux d’aujourd’hui », explique Stranks. “C’est un grand changement.”

Non seulement une plus grande efficacité réduirait encore davantage les coûts, mais elle pourrait également ouvrir de nouvelles opportunités de déploiement, explique Stranks. Par exemple, des panneaux à haut rendement pourraient permettre aux toits solaires des voitures électriques de se recharger pendant la journée. L’énergie stockée pourrait ensuite être utilisée pour le transport ou évacuée vers la maison pour être utilisée pendant la soirée, suggère-t-il.

Résoudre le stockage

Une telle innovation pourrait contribuer à résoudre l’un des autres problèmes majeurs de l’énergie solaire : son inconstance. Bien entendu, le soleil ne brille pas tout le temps. Pour les pays de la « ceinture solaire », notamment l’Inde, le Mexique et de nombreux pays africains, cela pose moins de problèmes, car le soleil brille presque toute l’année et les batteries peuvent être utilisées pour stocker l’excès d’énergie pendant la journée pour une utilisation après la tombée de la nuit. Cette configuration solaire plus stockage devient de plus en plus rentable, le coût des batteries lithium-ion ayant chuté de 40 % au cours des deux dernières années seulement, selon BloombergNEF.

“En fin de compte, le seul avantage des combustibles fossiles par rapport au soleil en tant que source d’électricité est leur capacité de stockage”, explique Bond. “Et tout à coup, ce problème de stockage a été résolu dans 90 % des cas par une seule technologie, à savoir la batterie.”

Mais pour les pays plus au nord, où les journées d’hiver sont courtes et grises, c’est une autre histoire. “[Solar] est une source d’énergie incroyablement bonne, sans pollution et avec un retour sur investissement rapide – elle répond à toutes les attentes”, déclare Andrew Blakers de l’Université nationale australienne de Canberra, en Australie. “À moins que vous ne viviez dans le nord de l’Europe, en Asie du Nord-Est ou dans le nord-est des États-Unis, où vous avez beaucoup de soleil en été et pas beaucoup en hiver, [solar] est tout simplement le meilleur.

Pour les pays qui subissent des hivers longs et sombres, l’énergie éolienne peut combler une grande partie du déficit, explique Blakers. Mais des solutions de stockage d’énergie capables de conserver l’énergie pendant des semaines ou des mois seront également nécessaires. Ce « stockage intersaisonnier » en est encore à ses balbutiements et peu de solutions fonctionnent à l’échelle commerciale. Mais le stockage de l’hydroélectricité par pompage, de l’hydrogène et de l’air comprimé pourrait tous apporter une réponse à cette énigme. La prédiction de Blakers ? “Les batteries s’occupent du court terme, l’hydroélectricité pompée s’occupe du long terme.”

Des maux de tête politiques

Au contraire, l’efficacité et le stockage sont des problèmes faciles à résoudre. «Je pense que les goulots d’étranglement résident probablement dans la politique, la cohérence des politiques, la réglementation et les intérêts particuliers des autres industries», déclare Nelson.

L’administration Trump, climato-sceptique aux États-Unis, en est un bon exemple. Plus tôt ce mois-ci, les autorités fédérales ont annulé un énorme projet solaire au Nevada qui aurait été l’un des plus grands projets au monde, le dernier d’une série d’actions visant à réduire les programmes de financement solaire et à bloquer des projets.

Mais Bond estime que la transition vers les énergies renouvelables est désormais pratiquement imparable compte tenu de ses avantages économiques par rapport aux sources de production traditionnelles. « Les opérateurs historiques peuvent freiner la marée du solaire dans chaque pays, chaque projet et chaque année », dit-il. “L’administration Trump actuelle fait de son mieux pour ralentir le déploiement actuel des énergies renouvelables. Mais cela signifie en réalité qu’elle prend du retard dans la course mondiale au déploiement de technologies supérieures.”

Blakers est d’accord, ajoutant que l’énergie solaire pourrait être le seul moyen de répondre à la demande croissante en énergie des centres de données d’IA. “Même aux États-Unis, il est difficile d’imaginer que l’énergie solaire soit arrêtée, même par un gouvernement fédéral déterminé, car de nombreux États l’apprécient et c’est de loin le moyen le plus rapide d’obtenir de grandes quantités d’énergie”, dit-il.

L’autre goulet d’étranglement majeur pour l’énergie propre est la logistique. Les réseaux électriques existants doivent être recâblés pour faire face aux approvisionnements énormes et fluctuants d’électricité provenant de nouvelles zones. Un réseau plus flexible, capable de faire face aux augmentations de production et même d’ajuster la demande d’électricité en conséquence, contribuera à maximiser l’utilisation de l’énergie verte. Mais la réalisation de ces réseaux du futur coûte de l’argent. Rien qu’au Royaume-Uni, les sociétés énergétiques prévoient de dépenser 77 milliards de livres sterling au cours des cinq prochaines années pour rénover le réseau de transport afin de faire face à la transition vers l’éolien et le solaire.

Dans les pays à faible revenu, où les réseaux de distribution ne sont pas encore aussi complets, les pays peuvent agir plus rapidement pour construire dès le départ des infrastructures respectueuses des énergies renouvelables, permettant ainsi aux énergies renouvelables de pénétrer davantage dans l’approvisionnement du réseau. Les 10 pays dits BRICS – le Brésil, la Chine, l’Égypte, l’Éthiopie, l’Inde, l’Indonésie, l’Iran, la Russie, l’Afrique du Sud et les Émirats arabes unis – représentent désormais collectivement plus de la moitié de la production mondiale d’électricité à partir de l’énergie solaire, selon Ember.

Un défi plus vaste pour les pays consiste à électrifier une plus grande partie de leur demande d’énergie, du chauffage aux transports. De tels progrès sont essentiels pour réduire l’utilisation des combustibles fossiles dans d’autres secteurs de l’économie mondiale. Comme le dit Nelson : « Si nous voulons décarboner la planète, nous devons d’abord l’électrifier. » Ici aussi, les pays à faible revenu devancent ceux à revenu plus élevé. La part de l’électricité de la Chine dans la consommation finale d’énergie a atteint 32 % en 2023, dépassant de loin le taux d’électrification de 24 % des États-Unis et des pays européens les plus riches, selon Ember.

Un avenir solaire ?

Malgré le succès de cette année, les défis techniques, logistiques et politiques décrits ci-dessus pourraient ralentir le déploiement de l’énergie solaire dans certains pays à court terme. Plus tôt ce mois-ci, l’Agence internationale de l’énergie a prédit que l’énergie renouvelable fera plus que doubler d’ici la fin de la décennie, mais elle ne devrait pas atteindre l’objectif international de tripler la capacité d’ici la même date. L’agence a déclaré que les changements de politique aux États-Unis et les défis liés à l’intégration de l’énergie solaire dans les systèmes de réseau constituaient des obstacles à l’expansion de la capacité des énergies renouvelables.

Mais les experts du marché de l’énergie sont convaincus que d’ici le milieu du siècle et au-delà, l’énergie solaire dominera l’approvisionnement énergétique mondial. “D’ici la fin de ce siècle, il est clair que nous obtiendrons toute notre électricité à partir de sources renouvelables, dont la grande majorité sera solaire”, déclare Bond, estimant que jusqu’à 80 pour cent de l’approvisionnement mondial en électricité sera produit par l’énergie solaire d’ici 2100. En outre, au moins 80 pour cent de la demande mondiale totale d’énergie sera électrifiée, espère-t-il.

Les obstacles liés à la politique, au stockage de l’énergie et aux infrastructures seront tous éliminés pour ouvrir la voie à la révolution de l’énergie verte. « La condition humaine consiste à transformer l’énergie en quelque chose », explique Bond. “Nous utilisons l’énergie pour tout. Et maintenant, tout d’un coup, nous avons trouvé cette source d’énergie universelle et bon marché – bien sûr, nous allons la découvrir.”