Énergie solaire : De la lumière solaire antique au pouvoir moderne

L'énergie solaire — la lumière rayonnante et la chaleur du soleil — est la source d'énergie la plus abondante disponible pour l'humanité et l'origine ultime de presque toutes les autres formes d'énergie sur terre. Les combustibles fossiles sont les restes fossilisés d'organismes anciens dont l'énergie provenait du soleil ; le vent est entraîné par le réchauffement solaire de l'atmosphère ; l'hydroélectricité dépend du cycle de l'eau alimenté par le soleil. Sur les quelque 173 000 térawatts d'énergie solaire qui atteignent continuellement la surface de la terre, l'humanité n'en utilise actuellement qu'une infime fraction — mais les technologies permettant de la capter efficacement, à grande échelle et à un coût compétitif ont été développées au cours des deux derniers siècles et transforment désormais le système énergétique mondial à une vitesse remarquable.

L'utilisation de l'énergie solaire est aussi ancienne que la civilisation humaine elle-même. Les peuples anciens orientaient leurs bâtiments pour capter la lumière solaire hivernale ; les Grecs, les Romains et les Anatoliens construisaient des « heliocamini » (fours solaires) et une architecture orientée vers le soleil ; les communautés amérindiennes du Sud-Ouest américain construisaient des habitations troglodytes et une architecture pueblo soigneusement orientées pour maximiser le chauffage solaire en hiver et l'ombrage en été. La puissance concentrée de la lumière solaire était comprise dans l'Antiquité : Archimède aurait utilisé des miroirs pour concentrer la lumière du soleil et incendier des navires romains assiégeant Syracuse en 214-212 av. J.-C., bien que l'authenticité historique de ce récit soit débattue.

L'ère moderne de la technologie solaire a débuté au XIXe siècle avec des découvertes sur la nature de la lumière et son interaction avec la matière. L'effet photovoltaïque — la production d'électricité à partir de la lumière — a été découvert en 1839 ; les premières cellules photovoltaïques pratiques ont été présentées dans les années 1950 ; et la révolution dans les coûts de l'électricité solaire qui a débuté dans les années 2000 a fait de l'énergie solaire l'une des sources d'électricité les moins chères jamais développées. La capacité solaire mondiale a atteint environ 1 500 gigawatts en 2024, fournissant environ 5 à 6 % de l'électricité mondiale, et croît plus rapidement que toute autre technologie énergétique dans l'histoire.

La physique de l'énergie solaire

L'énergie du soleil trouve son origine dans les réactions de fusion thermonucléaire en son cœur, où l'hydrogène est converti en hélium à des températures d'environ quinze millions de degrés Celsius. Cette énergie atteint la surface de la terre sous forme de rayonnement électromagnétique couvrant un spectre allant de l'ultraviolet à travers la lumière visible jusqu'à l'infrarouge. L'irradiance solaire totale au sommet de l'atmosphère terrestre est d'environ 1 361 watts par mètre carré, un chiffre connu sous le nom de constante solaire. Au moment où la lumière solaire atteint la surface de la terre, l'absorption atmosphérique, la diffusion et la réflexion réduisent l'intensité à environ 1 000 watts par mètre carré au niveau de la mer dans des conditions dégagées, avec des valeurs plus faibles à des latitudes plus élevées ou lorsque le soleil est près de l'horizon.

La distribution des ressources solaires à la surface de la terre varie considérablement. Les régions de la ceinture solaire — approximativement entre 35 degrés de latitude nord et sud — reçoivent le rayonnement solaire le plus élevé, avec le désert du Sahara, la péninsule arabique, le désert d'Atacama au Chili et l'outback australien recevant environ 2 000 à 2 500 kilowattheures par mètre carré par an. Les pays d'Europe du Nord, en revanche, reçoivent environ 900 à 1 200 kilowattheures par mètre carré par an — encore suffisant pour une production d'énergie solaire économique, comme le démontre le déploiement solaire massif de l'Allemagne depuis les années 2000.

Le rayonnement solaire interagit avec la matière de plusieurs façons pertinentes pour la technologie énergétique. Dans les capteurs solaires thermiques, la lumière solaire est absorbée par une surface sombre et convertie en chaleur. Dans les cellules photovoltaïques, les photons dont l'énergie dépasse la largeur de bande interdite du matériau semi-conducteur arrachent des électrons de leurs liaisons atomiques, créant un courant électrique. Dans les systèmes à concentration solaire (CSP), des miroirs concentrent la lumière solaire pour chauffer un fluide caloporteur qui entraîne une turbine. Chaque approche présente des caractéristiques, des coûts et des applications distincts.

Architecture solaire ancienne et traditionnelle

L'utilisation de la conception solaire passive — orienter les bâtiments et concevoir des ouvertures pour faire un usage maximal de la chaleur solaire en hiver tout en minimisant les gains de chaleur en été — est pratiquée depuis des millénaires dans des cultures à travers le monde.

Les habitations troglodytes du peuple Puebloan ancestral dans le Sud-Ouest américain, concentrées dans des sites tels que Mesa Verde au Colorado, témoignent d'une conception solaire sophistiquée. Les habitations sont situées sous des surplombs orientés vers le sud qui permettent au soleil bas d'hiver de pénétrer profondément dans les espaces de vie tout en bloquant le soleil élevé d'été. La construction massive en grès et en boue stocke la chaleur solaire diurne et la restitue la nuit, modérant les variations de température dans une région aux nuits froides et aux journées chaudes. Cette conception solaire passive n'était pas accidentelle — la géométrie des surplombs témoigne d'une compréhension précise du parcours saisonnier du soleil qui a dû être développée au fil des générations.

La ville grecque antique de Priène, construite au IVe siècle av. J.-C., présente des indices d'une orientation solaire planifiée, avec des rues disposées selon un axe est-ouest pour maximiser l'accès au soleil des bâtiments orientés vers le sud. Le philosophe grec Socrate a décrit la conception de maisons orientées vers le soleil au Ve siècle av. J.-C. : « Dans les maisons qui regardent vers le sud, le soleil pénètre dans les portiques en hiver, mais en été le chemin du soleil est juste au-dessus de nos têtes et au-dessus du toit, de sorte qu'il y a de l'ombre. » La loi romaine sur les « droits solaires » — le droit de ne pas voir son accès à la lumière du soleil bloqué par la construction d'un voisin — reconnaissait la valeur pratique de l'énergie solaire pour le chauffage et l'éclairage.

La maison à cour, commune dans tout le bassin méditerranéen, au Moyen-Orient, en Afrique du Nord et dans certaines parties de l'Asie, est une autre conception traditionnelle adaptée au soleil. La cour offre un espace extérieur protégé pouvant être utilisé pour diverses activités et permet la ventilation des espaces intérieurs, tandis que les murs et les arcades environnants fournissent de l'ombre pendant les heures les plus chaudes de la journée. En Iran, la tour à vent traditionnelle (badgir) capte l'air plus frais au-dessus du niveau des toits et le dirige dans la maison, tandis que les cheminées solaires sur le côté sud des bâtiments évacuent l'air chaud par convection — des systèmes de refroidissement passif alimentés entièrement par l'énergie solaire.

La découverte de l'effet photovoltaïque

Le fondement scientifique de l'énergie solaire photovoltaïque a été posé par le physicien français Edmond Becquerel, qui à l'âge de dix-neuf ans découvrit l'effet photovoltaïque en 1839 en expérimentant avec des électrodes métalliques dans une solution électrolytique. Becquerel (le père de Henri Becquerel, qui découvrirait plus tard la radioactivité) constata que des électrodes en platine recouvertes d'argent exposées à la lumière produisaient un faible courant électrique — la première démonstration que la lumière pouvait générer directement de l'électricité.

La découverte de Willoughby Smith en 1873 que le sélénium — un élément semi-conducteur — présentait une conductivité électrique considérablement accrue lorsqu'il était exposé à la lumière a conduit au développement de dispositifs photovoltaïques à base de sélénium. En 1883, Charles Fritts, un inventeur américain, construisit le premier dispositif photovoltaïque à l'état solide : une plaquette de sélénium recouverte d'une fine couche d'or, qui convertissait environ un pour cent de la lumière solaire incidente en électricité. Fritts prédit que « nous pourrons peut-être bientôt voir la plaque photoélectrique rivaliser avec le générateur électrique [à combustibles fossiles] ». Sa prédiction était prématurée d'environ un siècle, mais la direction était correcte.

L'explication mécanique quantique de l'effet photovoltaïque fut fournie par Albert Einstein en 1905, dans le même article pour lequel il reçut le prix Nobel de physique en 1921. L'article d'Einstein sur l'effet photoélectrique montrait que la lumière est constituée de paquets discrets d'énergie (photons) capables d'arracher des électrons aux métaux — une avancée conceptuelle cruciale, bien que le lien direct entre cette intuition théorique et la technologie photovoltaïque pratique ne fût établi que des décennies plus tard.

Le développement de la technologie des semi-conducteurs au silicium à la fin des années 1940 et au début des années 1950 aux Bell Laboratories fournit le fondement des cellules photovoltaïques pratiques. En 1954, Daryl Chapin, Calvin Fuller et Gerald Pearson chez Bell Labs annoncèrent le développement de la première cellule solaire au silicium avec un rendement de conversion d'environ six pour cent — des ordres de grandeur supérieurs aux cellules au sélénium qui l'avaient précédée. Le New York Times déclara que la cellule solaire au silicium était « le début d'une nouvelle ère, menant finalement à la réalisation de l'un des rêves les plus chers de l'humanité — le harnachement de l'énergie presque illimitée du soleil au service de la civilisation ». La cellule solaire de Bell fut présentée alimentant une petite radio et une grande roue lors d'une conférence de presse, démontrant le potentiel pratique de la technologie.

L'ère spatiale et le développement de l'énergie solaire

Le développement précoce de la technologie photovoltaïque fut presque entièrement porté par l'industrie spatiale, qui avait besoin de sources d'énergie légères et fiables pour les satellites ne pouvant pas emporter de carburant pour des missions prolongées. Le premier satellite américain à utiliser l'énergie solaire fut Vanguard 1, lancé le 17 mars 1958, qui portait six petites cellules solaires au silicium (puissance totale d'environ un watt) alimentant un petit émetteur radio pendant plusieurs années après la défaillance de son émetteur à batteries. Vanguard 1 demeure le plus ancien satellite artificiel encore en orbite autour de la terre.

Le soviétique Spoutnik 3 utilisa également des panneaux solaires en 1958, et les satellites ultérieurs des deux côtés de la course à l'espace adoptèrent rapidement l'énergie solaire comme source d'alimentation standard pour les engins spatiaux. Les applications spatiales conduisirent à une amélioration rapide du rendement et de la fiabilité des cellules solaires, mais à un coût optimisé pour les exigences critiques en masse et en fiabilité des engins spatiaux plutôt que pour les exigences sensibles aux coûts de la production d'électricité terrestre. Au début des années 1970, les cellules solaires de qualité spatiale pouvaient atteindre des rendements d'environ douze à quinze pour cent, mais coûtaient environ cinq cents dollars par watt — bien trop cher pour la production d'électricité au sol.

La crise pétrolière de 1973-1974, qui provoqua un quadruplement des prix du pétrole et créa une anxiété généralisée concernant la sécurité énergétique dans les pays importateurs de pétrole, déclencha les premiers programmes gouvernementaux sérieux de développement de l'énergie solaire pour des applications terrestres. Le Département américain de l'énergie, créé en 1977 en partie en réponse à la crise énergétique, finança d'importants programmes de recherche solaire ; le Japon lança un « Sunshine Project » en 1974 spécifiquement pour développer l'énergie solaire et d'autres sources d'énergie alternatives ; et l'Allemagne, la France et d'autres pays européens lancèrent des programmes de recherche solaire.

L'industrie photovoltaïque dans les années 1970 et 1980 était dominée par les États-Unis, avec des entreprises dont Solarex (fondée en 1973), ARCO Solar (fondée en 1977) et d'autres pionnières dans le développement de systèmes photovoltaïques terrestres. Les coûts des panneaux sont passés d'environ quatre-vingts dollars par watt en 1975 à environ cinq dollars par watt en 1990, mais restaient bien au-dessus du coût de la production d'électricité conventionnelle, limitant les applications principalement à l'alimentation en zones isolées (pompage de l'eau, télécommunications, électrification rurale dans les zones non desservies par le réseau) où l'alternative était une production diesel coûteuse.

Énergie solaire concentrée : miroirs et moteurs thermiques

L'énergie solaire concentrée (CSP) — utilisant des miroirs ou des lentilles pour concentrer la lumière solaire sur un récepteur, générant de la chaleur à haute température qui entraîne une turbine à vapeur conventionnelle ou un autre moteur thermique — a une histoire distincte et, à certains égards, plus ancienne que l'énergie solaire photovoltaïque.

Augustin Mouchot, un professeur de mathématiques français, fit la démonstration du premier moteur à vapeur solaire pratique à l'Exposition universelle de Paris en 1878, utilisant un collecteur à miroir parabolique pour concentrer la lumière solaire et faire bouillir de l'eau. Le dispositif de Mouchot attira une attention considérable et fut jugé comme un succès pratique, mais son financement gouvernemental fut supprimé lorsque les prix du charbon baissèrent, illustrant un schéma d'intérêt pour l'énergie solaire qui se répéterait de nombreuses fois au cours du siècle et demi suivant.

John Ericsson, l'ingénieur suédo-américain qui conçut le navire de guerre blindé USS Monitor pendant la guerre civile américaine, passa les dernières années de sa vie à développer des moteurs à vapeur solaires utilisant des collecteurs à auge parabolique — la même géométrie de base utilisée dans les centrales CSP commerciales modernes. Ericsson construisit et testa plusieurs moteurs solaires dans les années 1880 et prédit que l'énergie solaire finirait par supplanter les combustibles fossiles.

Frank Shuman, un inventeur et ingénieur américain, construisit la première centrale solaire thermique commerciale au monde à Meadi, près du Caire, en Égypte, en 1913. La centrale de Shuman utilisait cinq collecteurs à auge parabolique couvrant environ un demi-hectare pour produire de la vapeur destinée à un système de pompage de l'eau, pompant environ 6 000 gallons par minute du Nil pour l'irrigation. La centrale fut fermée au début de la Première Guerre mondiale et les matériaux furent réaffectés à l'effort de guerre — un autre exemple précoce de la vulnérabilité de l'énergie solaire face à des alternatives bon marché et à des événements extérieurs perturbateurs.

Le développement moderne du CSP commença sérieusement au début des années 1980, porté par les programmes de recherche du gouvernement américain et le Solar Energy Research Institute (SERI, aujourd'hui le National Renewable Energy Laboratory, NREL) au Colorado. La société LUZ International construisit le complexe Solar Energy Generating Systems (SEGS) dans le désert du Mojave en Californie entre 1984 et 1991 — neuf centrales à auges paraboliques d'une capacité allant de 14 à 80 mégawatts, pour une capacité totale de 354 mégawatts. Les centrales SEGS, qui demeurent les installations CSP commerciales les plus anciennes en exploitation dans le monde, utilisent un fluide thermique synthétique (plutôt que de la vapeur directement) dans la boucle de collecte, chauffé à environ 390 degrés Celsius, pour produire de la vapeur dans un échangeur de chaleur entraînant une turbine conventionnelle.

Les tours solaires (récepteurs centraux) — dans lesquelles des centaines ou des milliers de miroirs plats (héliostats) suivent le soleil et concentrent la lumière solaire réfléchie sur un récepteur central au sommet d'une tour — peuvent atteindre des températures plus élevées que les auges paraboliques, permettant un rendement plus élevé et un stockage de chaleur. Le projet Solar Two en Californie (1996-1999) a démontré une centrale à récepteur central de 10 mégawatts utilisant du sel fondu à la fois comme fluide caloporteur et comme milieu de stockage, prouvant que les centrales CSP pouvaient produire de l'électricité en continu malgré la couverture nuageuse et après la tombée de la nuit grâce à l'énergie thermique stockée. Le stockage d'énergie thermique — dans lequel l'excédent de chaleur collecté pendant les périodes ensoleillées est stocké dans des réservoirs isolés de sel fondu ou d'autres milieux de stockage thermique — est un avantage distinctif du CSP par rapport au photovoltaïque, permettant aux centrales CSP de produire une énergie répartissable à la demande.

Le système de production d'électricité solaire d'Ivanpah dans le désert du Mojave, en Californie, a ouvert en février 2014 avec une capacité de 392 mégawatts utilisant trois tours solaires — la plus grande installation CSP au monde au moment de sa construction. Le projet Ivanpah, développé par BrightSource Energy et construit avec une garantie de prêt du Département américain de l'énergie, a rencontré des difficultés opérationnelles, notamment un rayonnement solaire inférieur aux prévisions et l'incinération involontaire d'oiseaux et d'insectes qui traversaient les faisceaux solaires concentrés.

L'Espagne est devenue le plus grand marché CSP mondial dans les années 2000 et 2010, portée par de généreux tarifs de rachat qui rendaient les investissements dans le CSP attrayants. Les 2,3 gigawatts de capacité CSP installée en Espagne comprennent la centrale Gemasolar de 20 mégawatts près de Séville, la première centrale CSP à l'échelle commerciale dans le monde dotée de quinze heures complètes de stockage thermique, lui permettant de produire de l'électricité vingt-quatre heures sur vingt-quatre dans des conditions favorables.

L'économie du CSP s'est avérée plus difficile que celle du photovoltaïque : si le CSP offre l'avantage d'une production répartissable et d'un stockage, la complexité des ensembles de miroirs, l'ingénierie à haute température et les importantes exigences en termes de superficie ont maintenu les coûts du CSP au-dessus des coûts du photovoltaïque dans la plupart des marchés. La capacité CSP mondiale a atteint environ 7 gigawatts en 2024, bien en deçà des centaines de gigawatts de photovoltaïque installés au cours de la même période.

La révolution photovoltaïque : développement technologique

La transformation de l'énergie solaire photovoltaïque, passant d'une technologie de spécialité de l'ère spatiale à la source d'électricité la moins chère au monde, a nécessité des décennies d'amélioration continue du rendement des cellules, de la technologie de fabrication et de la science des matériaux.

La technologie photovoltaïque dominante tout au long de l'histoire de l'industrie a été le silicium cristallin — soit monocristallin (découpé à partir d'un seul cristal de silicium) soit polycristallin (coulé à partir d'un fondu de silicium contenant plusieurs cristaux). Les cellules en silicium cristallin bénéficient de la base de connaissances approfondie développée par l'industrie des semi-conducteurs électroniques, qui utilise le silicium pour les transistors et les circuits intégrés, fournissant une infrastructure de fabrication et des capacités de pureté des matériaux sans égal pour d'autres matériaux photovoltaïques.

Les photovoltaïques en couches minces — déposant de très fines couches de matériau semi-conducteur (généralement du silicium amorphe, du tellurure de cadmium ou du séléniure de cuivre indium gallium, ou CIGS) sur des substrats de verre, de plastique ou de métal — offrent le potentiel de coûts de matériaux plus faibles et de fabrication par des procédés en bobine à bobine analogues à l'impression, au détriment d'un rendement inférieur à celui du silicium cristallin. First Solar, fondée en 1999 et utilisant la technologie en couches minces au tellurure de cadmium, est devenue le plus grand fabricant de panneaux solaires au monde en 2009, démontrant la viabilité commerciale de la technologie en couches minces et atteignant des coûts de fabrication inférieurs à un dollar par watt.

Les cellules solaires multijonctions — empilant plusieurs couches semi-conductrices, chacune accordée pour absorber une partie différente du spectre solaire — peuvent atteindre des rendements bien supérieurs à la limite théorique des cellules au silicium à jonction unique (environ 33 % dans des conditions standard). Les cellules concentrateurs à triple jonction utilisant du phosphure de gallium indium, de l'arséniure de gallium et du germanium ont atteint des rendements dépassant 40 % sous lumière solaire concentrée, et sont utilisées dans des engins spatiaux haut de gamme et des systèmes photovoltaïques concentrateurs. L'Institut Fraunhofer pour les systèmes d'énergie solaire en Allemagne a atteint un rendement record de 47,6 % avec une cellule concentrateur à quatre jonctions en 2022.

Les cellules solaires à pérovskite — utilisant des composés hybrides organo-inorganiques avec la structure cristalline de la pérovskite comme matériau absorbant la lumière — sont apparues comme une technologie photovoltaïque transformatrice dans les années 2010. Le rendement des cellules à pérovskite est passé d'environ quatre pour cent en 2009 (lorsque le premier article sur le photovoltaïque à pérovskite fut publié par Tsutomu Miyasaka à l'Université Toin de Yokohama) à plus de vingt-six pour cent au milieu des années 2020 — la progression du rendement la plus rapide de toute technologie de cellule solaire dans l'histoire. Les cellules à pérovskite peuvent être fabriquées par des procédés en solution (essentiellement en imprimant la cellule) à un coût potentiellement très bas, et peuvent être combinées avec des cellules en silicium dans des structures « tandem » qui dépassent les limites de rendement de l'un ou l'autre matériau seul. Le principal défi pour la commercialisation de la pérovskite est la stabilité à long terme dans des conditions réelles — les premières cellules à pérovskite se dégradaient rapidement lorsqu'elles étaient exposées à l'humidité, à la chaleur et à la lumière ultraviolette — bien que la stabilité se soit considérablement améliorée grâce à l'ingénierie des matériaux et à l'encapsulation.

Le boom solaire allemand et la politique des tarifs de rachat

L'industrie solaire allemande fournit l'étude de cas la plus importante sur la façon dont la politique peut stimuler le déploiement technologique à grande échelle, avec des conséquences sur les coûts solaires mondiaux qui s'étendent bien au-delà de l'Allemagne elle-même.

La loi allemande sur les énergies renouvelables (Erneuerbare-Energien-Gesetz, ou EEG), promulguée en 2000 et s'appuyant sur une législation antérieure sur les énergies renouvelables, a introduit des tarifs de rachat pour l'énergie solaire garantissant aux producteurs d'électricité solaire un prix fixe pendant vingt ans — bien au-dessus du prix du marché de l'électricité. Le tarif de rachat pour le solaire a été fixé à environ cinquante centimes d'euro par kilowattheure en 2004 et était accessible à tout propriétaire qui installait des panneaux solaires — pas seulement aux services publics ou aux grands investisseurs. Cela a « démocratisé » l'investissement solaire, créant une vague d'installations solaires sur les toits à travers l'Allemagne qui a fait de l'Allemagne le plus grand marché solaire mondial de 2004 à 2012 et a porté la capacité installée cumulée d'environ un gigawatt en 2004 à environ trente-cinq gigawatts en 2012.

Le boom solaire allemand a eu une conséquence non intentionnelle mais mondialement transformatrice : il a créé une demande massive de panneaux solaires qui a entraîné une expansion rapide des capacités de fabrication, principalement en Chine, ce qui a fait baisser les coûts des panneaux solaires bien plus rapidement que quiconque ne l'avait prédit. Le taux d'apprentissage des panneaux solaires — le pourcentage de réduction des coûts pour chaque doublement de la production cumulée — a été d'environ vingt à vingt-quatre pour cent tout au long de l'histoire de l'industrie, ce qui signifie que les coûts diminuent de cette fraction à chaque doublement de la production totale. La demande stimulée par la politique allemande a accéléré le doublement de la production cumulée, comprimant ce qui aurait pu prendre des décennies de réduction des coûts en quelques années.

L'industrie solaire a franchi le seuil de la « parité réseau » — où le coût de l'électricité solaire équivalait au prix de détail de l'électricité — en Allemagne vers 2012-2013, puis successivement en Italie, en Espagne, en Australie et dans de nombreux autres pays. La parité réseau, une fois atteinte, a fondamentalement modifié la logique économique du déploiement solaire : alors que le solaire nécessitait auparavant des subventions pour être compétitif, il concurrence désormais sur ses propres bases économiques dans des marchés non subventionnés.

La révolution manufacturière solaire chinoise

L'émergence de la Chine en tant que fabricant dominant de panneaux solaires a transformé à la fois l'économie de l'industrie solaire mondiale et la géopolitique de la fabrication d'énergie propre. Partant d'une base modeste au début des années 2000, les fabricants de panneaux solaires chinois ont représenté environ quatre-vingts pour cent de la production mondiale de panneaux solaires au milieu des années 2020, une position de marché obtenue grâce à une combinaison de politique industrielle gouvernementale, de développement de la chaîne d'approvisionnement, d'échelle de fabrication et de réduction continue des coûts.

L'industrie solaire chinoise a été ensemencée au début des années 2000 par des entrepreneurs qui avaient étudié ou travaillé dans des institutions de recherche solaire aux États-Unis ou en Australie et qui étaient retournés en Chine pour créer des entreprises de fabrication. Shi Zhengrong, qui s'était formé auprès de Martin Green (un chercheur solaire pionnier) à l'Université de Nouvelle-Galles du Sud en Australie, a fondé Suntech Power à Wuxi en 2001. Suntech est devenu le plus grand fabricant solaire mondial en 2011, avant d'entrer en faillite en 2013 en raison des dettes accumulées lors d'une expansion agressive. D'autres fabricants chinois — Yingli Solar, Trina Solar, Canadian Solar, JA Solar, LONGi Green Energy — ont émergé et ont rapidement pris de l'ampleur dans les années 2000 et 2010.

Les fabricants chinois ont bénéficié de plusieurs avantages structurels : des coûts de main-d'œuvre faibles dans la phase initiale