En 1839, Antoine-César Becquerel (à ne pas confondre avec son petit-fils Antoine-Henri qui découvrit la radioactivité) découvre,
l'effet photovoltaïque qui permet la transformation de l'énergie lumineuse en électricité. Ce principe repose sur la technologie des semi-conducteurs.
Il consiste à utiliser les photons pour libérer les électrons et créer une différence de potentiel entre les bornes de la cellule qui génère un courant électrique continu.
En 1877, W. G. Adams et R. E. Day découvrent l'effet photovoltaïque du sélénium.
En 1940, Adler, reprenant une idée émise par Garrison en 1923, étudie la tension de circuit ouvert d'une pile et
sa variation en fonction de l'intensité d'illumination.
En 1941, R. S. Ohl décrit, la première réalisation d'une jonction p-n dans le silicium, à effet photovoltaïque.
En 1955, des chercheurs des Bell Telephone Laboratories (Etats-Unis), C. S. Fuller, G. L. Pearson et M. B. Prince, annoncent la mise au point d'une cellule
dont le rendement de conversion énergétique (c'est-à-dire le rapport de l'énergie électrique produite sur l'énergie rayonnée
incidente) atteint 6 %, marquant ainsi véritablement la naissance de la photopile solaire.
Par la suite, le développement des techniques utilisées dans l'industrie des semi-conducteurs (redresseurs et transistors) a permis
d'améliorer la qualité des matériaux utilisés, des méthodes de fabrication et de l'organisation des piles
photovoltaïques.
Cette recherche est encouragée par la naissance de l'industrie spatiale qui cherche des solutions nouvelles pour alimenter ses satellites.
En 1959, les Américains lancent un satellite Vanguard qui est alimenté par des piles photovoltaïques. Tous les grands
laboratoires s'intéressent à cette nouvelle technologie, et, en 1960, M. Rodot et H. Valdman réalisent la première
cellule photovoltaïque au Centre national de la recherche scientifique (C.N.R.S., France).
En 1973-1974, en pleine crise pétrolière, on se précipite sur toutes les possibilités de remplacer le pétrole
et les énergies fossiles.
Parmi les énergies renouvelables envisagées, la production directe d'électricité par l'effet photovoltaïque est en bonne place.
On disposait, en effet, de photopiles à base de silicium monocristallin d'assez bon rendement, héritées des applications spatiales, mais à
un prix relativement élevé et d'une productivité encore limitée. Il fallait donc fabriquer massivement des photopiles fiables à
bon marché et de rendement acceptable. Le pari est gagné, les performances augmentent en flèche : 1 mégawatt-crête (= 1 000 000 watts)
dès 1978 et 20 en 1985, pour atteindre 50 en 1992 : 50 millions de fois mieux en 20 ans.
La conversion photovoltaïque de l'énergie solaire est apte à répondre à une demande croissante d'énergie renouvelable.
Elle est considérée comme devant prendre une part significative dans l'approvisionnement énergétique mondial.
A la différence des autres énergies renouvelables, l'énergie solaire est disponible partout sur la terre.
L'Europe reçoit en moyenne chaque jour 3kWh par mètre carré même si les déserts les plus ensoleillés recueillent 7kWh.
Il n'y a donc pas de problème de gisement pour cette source.