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L'énergie solaire est une immense source d'énergie directement utilisable qui permet de créer d'autres ressources énergétiques : la biomasse, le vent, l'hydroélectricité et l'énergie des vagues. La plupart de la surface de la Terre reçoit suffisamment d'énergie solaire pour permettre un chauffage de faible intensité de l'eau et des bâtiments, bien qu'il y ait de grandes variations en fonction de la latitude et de la saison. Aux basses latitudes, de simples dispositifs à miroir peuvent concentrer suffisamment l'énergie solaire pour cuisiner et même pour actionner des turbines à vapeur. L'énergie de la lumière déplace les électrons dans certains matériaux semi-conducteurs. Cet effet photovoltaïque permet de produire de l'électricité à grande échelle. Cependant, le faible rendement actuel des cellules photovoltaïques exige de très grandes surfaces pour répondre à la demande d'électricité. L'utilisation directe de l'énergie solaire est le seul moyen renouvelable capable de supplanter à terme l'approvisionnement énergétique mondial actuel provenant de sources non renouvelables, mais au prix d'une superficie terrestre d'au moins un demi-million de km2. L'importance du soleil sur cette terre, l'histoire de son existence et les technologies de conversion de l'énergie solaire sont abordées en détail dans ce chapitre.