L'énergie lumineuse est l'énergie transportée par les ondes électromagnétiques visibles par l'œil humain. Elle représente une portion étroite du spectre électromagnétique, avec des longueurs d'onde comprises entre 400 et 700 nanomètres environ. Le violet se situe à l'extrémité courte, le rouge à l'extrémité longue, et entre les deux, toutes les couleurs de l'arc-en-ciel.

La lumière se comporte à la fois comme une onde et comme une particule. La particule est le photon. Un photon transporte un quantum d'énergie. Cette énergie dépend de la fréquence. La lumière bleue a une fréquence plus élevée et une énergie plus importante que la lumière rouge. C'est pourquoi les ultraviolets peuvent endommager la peau, tandis que les infrarouges la réchauffent seulement. L'énergie est contenue dans le photon.

Sources et utilisations de l'énergie lumineuse

• Le soleil : la fusion nucléaire produit de la lumière.
• Ampoules : l'énergie électrique se transforme en lumière.
• LED : conversion efficace de l'électricité en lumière.
• Le feu : l'énergie chimique se transforme en lumière et en chaleur.
• Bioluminescence : les organismes vivants produisent de la lumière.

L'énergie lumineuse est le moteur de la photosynthèse. Les plantes captent les photons et convertissent leur énergie en liaisons chimiques. Cette énergie alimente la quasi-totalité des écosystèmes terrestres. L'énergie lumineuse alimente également les panneaux solaires. Les cellules photovoltaïques convertissent directement les photons en électricité. Leur rendement dépend du matériau et de la longueur d'onde. Les panneaux en silicium captent un large spectre, mais une grande partie de l'énergie est dissipée sous forme de chaleur. Les cellules tandem, qui empilent plusieurs couches, permettent d'en capter davantage. La lumière est la source d'énergie la plus abondante sur Terre. Elle nous parvient gratuitement chaque jour. Le défi consiste à la capter et à la stocker. Les batteries y contribuent. Mais le soleil ne brille pas la nuit. C'est là le problème fondamental de l'énergie solaire : la lumière est abondante, mais aussi intermittente.