Dans ce nouveau guide, nous allons voir ensemble tout ce que vous devez savoir sur la fabrication des panneaux solaires photovoltaïques. Nous répondrons à des questions telles que : sont-ils produits avec des terres rares ? Quelle technologie devez-vous privilégier : monocristallin ou polycristallin ? Pouvez-vous installer sans souci des panneaux solaires chinois ? Ne perdons pas un instant et découvrons tout cela !
Comment fabriquer un panneau solaire électrique ?
Composition et étapes de fabrication d’un panneau solaire
Aujourd’hui, la très grande majorité des panneaux solaires photovoltaïques sont constitués de silicium. Le silicium n’existe pas à l’état libre mais sous différentes formes de minéraux tels que le sable ou le quartz. Il est le deuxième élément le plus abondant sur Terre. La première étape est la fabrication de silicium dit “métallurgique” à partir d’un mélange de morceaux de silice (généralement des morceaux de quartz) et de bois. Le mélange est ensuite porté à très haute température avant d’être purifié à 99,9999 %. On obtient ainsi du silicium solaire qui prend la forme de petits cailloux ou de cristaux. Ces derniers sont cuits à près de 1 450° afin de créer des lingots de silicium. Une fois refroidis, les lingots sont coupés en tranches d’une épaisseur ne dépassant pas les 200 microns. Les tranches de silicium, appelées “wafers”, reçoivent un traitement anti-reflet pour augmenter la quantité de lumière absorbée. Elles sont ensuite dopées par l’ajout de phosphore ou de bore. Nous obtenons ainsi des cellules qui, une fois exposées à la lumière du soleil, produisent de l’électricité. Un circuit électrique est ensuite imprimé sur la surface du wafer pour permettre le transfert du courant recueilli. Enfin, les cellules sont connectées, soudées, encapsulées entre une plaque de verre et une couche de polymère, puis encadrées pour former un panneau photovoltaïque.
Composant Panneau Solaire : y a-t-il des terres rares ?
Il existe plusieurs types de panneaux photovoltaïques. D’une part, les panneaux solaires produits à partir de silicium cristallin, qui représente près de 27 % de la croûte terrestre. Ils représentent plus de 90 % des panneaux solaires sur le marché. D’autre part, il y a les panneaux solaires utilisant la technologie CIGS (cuivre, indium, gallium et sélénium). Ces métaux ne sont pas des terres rares. Les panneaux exploitant ces ressources représentent moins de 10 % du marché. En conclusion, le secteur du photovoltaïque n’utilise pas de terres rares.
Énergie grise et panneau solaire
Il est largement admis par la communauté scientifique internationale que l’étape de fabrication est celle qui a le plus grand impact sur le bilan énergétique des panneaux solaires. Environ 2 500 kWh d’énergie par kWc de panneaux solaires sont nécessaires à leur fabrication. En général, il faut entre 2 et 3 ans à un système photovoltaïque pour produire autant d’énergie qu’il en a fallu pour le fabriquer. Ainsi, un panneau solaire produit plus d’énergie pendant ses 25 ans de fonctionnement qu’il n’en a fallu pour le fabriquer.
Technologie Panneau Solaire
Silicium & Panneau solaire monocristallin
Les panneaux solaires monocristallins sont composés d’un bloc de silicium unique. Leur fabrication est relativement énergivore et onéreuse, mais ils bénéficient de meilleurs rendements, souvent supérieurs de 20%, par rapport aux autres types de panneaux solaires. Ils ont de meilleures performances par faible ensoleillement et captent les rayons du soleil plus tôt le matin et plus tard le soir. La couleur uniforme allant du gris au bleu foncé et l’absence de rainurage sur le panneau sont des signes distinctifs des panneaux solaires monocristallins.
Panneau solaire polycristallin
Les panneaux solaires polycristallins sont composés de plusieurs cristaux de silicium. Ils sont moins chers que les panneaux monocristallins mais ont des rendements inférieurs, allant de 14 à 18 % en moyenne. Leur couleur bleu nuit non uniforme et la présence de différentes orientations prises par les cristaux les distinguent des autres types de panneaux solaires.
Panneau amorphe (ou à couche mince)
Les panneaux solaires amorphes sont les moins chers du marché mais aussi les moins performants (entre 5 et 7 %). Ils utilisent seulement 1 % de silicium, ce qui permet la création de panneaux solaires souples. Ils sont de couleur gris foncé et peuvent produire de l’énergie avec un éclairage artificiel.
Caractéristiques générales
Un panneau photovoltaïque mesure en moyenne 1,7 m², pèse en moyenne 18 kg et a une durée de vie d’environ 40 ans. Les panneaux solaires sont résistants à la grêle et aux intempéries.
Les Principaux fabricants de panneaux solaires
Les panneaux solaires chinois dominent le marché du photovoltaïque. Selon un classement récent, neuf des dix meilleurs fabricants mondiaux de modules photovoltaïques sont chinois. Des mesures anti-dumping visant à protéger l’industrie solaire européenne ont récemment pris fin, ce qui devrait entraîner une baisse des prix des panneaux solaires chinois.
FAQ
🔎 Les panneaux solaires sont-ils fabriqués à partir de terres rares ? Non, 90 % des panneaux sur le marché sont fabriqués à partir de silicium qui est abondant dans la croûte terrestre.
🌍 La fabrication des panneaux solaires est-elle polluante ? Fabriquer des panneaux solaires requiert de l’énergie, mais en 2 ans de fonctionnement, un panneau solaire aura restitué la quantité d’énergie nécessaire pour sa fabrication.
⭐️ Les panneaux solaires chinois sont-ils fiables ? Les chinois dominent largement le marché du photovoltaïque, et selon un classement récent, ils sont considérés comme fiables.
🔧 Comment fabriquer une cellule photovoltaïque ? Une cellule photovoltaïque est fabriquée à partir d’un mélange de silice et de bois. Le silicium solaire obtenu est découpé en tranches, dopé avec du phosphore ou du bore, puis un circuit électrique est imprimé sur la surface du wafer.
Et voilà, vous savez maintenant tout sur la fabrication des panneaux solaires photovoltaïques. À vous de choisir la technologie qui convient le mieux à vos besoins !
