Depuis 2019, la production solaire a connu une croissance de 11,1%*. Au cœur de cette évolution se trouve le panneau solaire, l’élément essentiel pour transformer l’énergie solaire en électricité. Mais savez-vous réellement comment sont fabriqués ces panneaux solaires photovoltaïques ? Mon Kit Solaire vous livre tous les détails dans cet article.
Analyse de la composition d’un panneau solaire
Un panneau solaire n’est pas constitué d’un seul bloc. Il est composé de plusieurs éléments essentiels :
- Un cadre métallique en aluminium ;
- Une jointure d’étanchéité en caoutchouc ;
- Un vitrage en verre pour protéger la surface contre les chocs extérieurs ;
- Une couche EVA ou éthylène-acétate de vinyle ;
- Une matrice cellulaire comprenant les cellules solaires (qui captent la lumière et produisent de l’électricité), les diodes by-pass (qui régulent le courant continu des cellules) et la grille conductrice (qui transporte le courant continu) ;
- Une feuille de fond en PVF (polyfluorure de vinyle) ;
- Un boîtier de dérivation en plastique ;
- Des câbles de sortie pour le branchement du module ;
- Des connecteurs MC4 qui se clipsent à l’onduleur.
Pour en savoir plus sur la composition d’un panneau solaire, consultez notre article dédié.
Les étapes de la fabrication d’un panneau solaire
La fabrication d’un panneau solaire comprend quatre grandes étapes. De l’extraction des minerais nécessaires à l’assemblage final, découvrez comment un panneau solaire photovoltaïque est fabriqué aujourd’hui.
L’extraction du Silicium
Les cellules solaires photovoltaïques sont au cœur du processus de conversion de la lumière en électricité. Ces cellules sont principalement composées de silicium, une matière première photosensible et semi-conductrice. Le silicium est l’un des éléments les plus abondants sur Terre, représentant environ 28% de l’écorce terrestre. Il est généralement extrait du sable ou du quartz, puis raffiné pour obtenir du silicium pur.
Actuellement, la Chine est le principal producteur mondial de silicium, avec une part de marché de 71%.
La transformation du Silicium
Le silicium extrait doit être transformé pour être utilisable dans les cellules photovoltaïques. Un processus métallurgique appelé “réduction” est utilisé pour convertir le silicium en cristaux. Les cristaux de silicium sont ensuite coupés en tranches fines appelées “wafers”, d’une épaisseur maximale de 200 microns. Ces wafers servent de base aux cellules photovoltaïques.
Le traitement
Les wafers subissent un traitement anti-reflet pour optimiser l’absorption de la lumière. Ce traitement consiste à créer de petites pyramides à la surface du panneau. Il donne également aux cellules photovoltaïques leur couleur bleue caractéristique. Ensuite, du phosphore à haute température est déposé sur la face avant du panneau, et un circuit électrique est imprimé sur la surface.
L’assemblage du panneau
Une fois les cellules photovoltaïques prêtes, elles sont connectées les unes aux autres. Les cellules sont soudées et encapsulées entre une plaque de verre trempé et une couche de polymère à l’arrière du panneau. Un cadre en aluminium est ensuite ajouté, et un boîtier de connexion est fixé à l’arrière du panneau pour permettre le raccordement à l’onduleur ou au micro onduleur.
Les différents types de cellules photovoltaïques
Il existe trois types de cellules photovoltaïques :
Cellules photovoltaïques monocristallines
Les panneaux solaires monocristallins sont constitués de cellules découpées dans un bloc de silicium unique. Ces cellules sont formées d’un seul cristal, ce qui leur confère un rendement supérieur (environ 20%) et une meilleure performance en cas de faible ensoleillement. Cependant, leur fabrication est plus coûteuse.
Cellules photovoltaïques polycristallines
Les panneaux solaires polycristallins sont composés de multiples cristaux de silicium assemblés. Ils sont moins chers à produire que les panneaux monocristallins, mais leur rendement est légèrement inférieur (entre 14% et 18%).
Cellules au silicium amorphe
Les cellules au silicium amorphe sont moins répandues et moins efficaces que les autres types de cellules. Malgré leur faible rendement (entre 5% et 7%), leur procédé de fabrication est plus économique et elles peuvent produire de l’énergie avec un éclairage artificiel.
Où sont fabriqués les panneaux solaires ?
La Chine reste le leader mondial de la production de panneaux solaires, représentant 70% de la production mondiale. Cependant, d’autres pays comme la France, les États-Unis et l’Allemagne développent également leur propre industrie solaire.
En France, plusieurs fabricants produisent des panneaux solaires sur le territoire national, tels que DualSun à Marseille, Voltec Solar en Alsace et Systovi à Nantes. Des fabricants étrangers, comme SunPower, sont également présents en France.
Dans le reste du monde, la Chine domine largement le marché, mais d’autres pays tels que les États-Unis, l’Allemagne et la Corée du Sud sont également des acteurs majeurs.
Les fabricants les plus connus du milieu
Parmi les fabricants de panneaux solaires photovoltaïques de confiance, DualSun, basé à Marseille, est un acteur français de renom, tout comme Voltec Solar en Alsace et Systovi à Nantes. JA Solar, un fabricant chinois, propose également des panneaux de haute qualité. SunPower, une marque américaine, est réputée pour ses panneaux haut de gamme.
Caractéristiques générales d’un panneau solaire
Les panneaux solaires ont généralement une taille d’environ 1,7m2 et un poids moyen de 18 kg. Leur durée de vie moyenne est d’environ 40 ans, et ils sont recyclables à hauteur de 94,7%. Ils sont conçus pour résister à des conditions météorologiques difficiles, comme la grêle.
Conclusion
La fabrication des panneaux solaires est un processus complexe qui nécessite une expertise technologique et des connaissances approfondies. Les panneaux chinois dominent actuellement le marché, mais des marques françaises comme DualSun se démarquent en proposant des produits de qualité. Chez Mon Kit Solaire, nous avons choisi de faire confiance à DualSun pour nos kits de panneaux solaires, en raison de leur savoir-faire français et de leur partenariat avec des fabricants asiatiques respectant des normes de qualité strictes.
