Nombreuses sont les personnes à vouloir adopter une attitude plus éco-responsable en se dotant de panneaux solaires. Leur fonctionnement grâce au soleil est connu de tous, mais savez-vous réellement comment est conçu un panneau solaire ?Aujourd’hui, la majorité des panneaux photovoltaïques se composent de silicium.
De quoi s’agit-il et comment sont fabriqués les panneaux solaires ?
Le silicium, élément principal de fabrication des panneaux solaires
Considéré comme le deuxième élément le plus présent sur Terre, le silicium est la matière principale de fabrication des panneaux solaires photovoltaïques après l’oxygène. En effet, ces panneaux sont constitués de cellules photovoltaïques qui sont fabriquées à partir de silicium pur, matériau semi-conducteur. La matière première utilisée sur le marché du photovoltaïque est donc à 90 % du silicium.
Pris à l’état naturel le silicium n’est pas pur et doit donc subir une période de raffinage pour être correctement utilisé. Sa principale forme naturelle est le quartz, élément à partir duquel sont extraits des minéraux contenant de la silice. Aujourd’hui on dénombre 23 pays au monde producteurs de silicium, pour une production annuelle de l’ordre de plusieurs milliers de tonnes. Les Etats-Unis sont à la première place dans le volume de production de silicium.
Fabrication des panneaux solaires et procédé de carboréduction
Pour fabriquer des panneaux solaires il ne suffit pas de produire du silicium. Encore faut-il l’extraire de la silice retrouvée principalement dans le quartz. Pour y parvenir, la technique utilisée est celle de la carboréduction, autrement dit le processus d’extraction des métaux sous une très haute température. Ces derniers sont placés dans un four électrique spécial utilisé dans la métallurgie, à des températures très élevées. De cette manière, la silice se réduit peu à peu jusqu’à ce que l’oxygène soit totalement éliminé.
Le silicium qui en ressort est pur à 99 %, ce qui est parfait pour la fabrication de panneaux photovoltaïques. Il est toujours possible d’intégrer d’autres processus de raffinage en plus pour parfaire le niveau de pureté du silicium. Les plaques obtenues par effet de refroidissement ont un réseau cristallin idéal pour la fabrication des cellules solaires. Puisque le silicium possède des propriétés semi-conductrices il convertit facilement les photons (autrement dit l’énergie de la lumière) en énergie électrique directement exploitable.
Procédé d’assemblage du panneau photovoltaïque
De manière générale un panneau solaire doit s’assembler avec plusieurs éléments différents :
- 60 cellules au minimum
- du plastique et du verre
- un cadre en aluminium
- de multiples connexions.
Une fois que le processus de raffinage du silicium est terminé il faut encore procéder à l’assemblage du panneau solaire. Pour ce faire, on raccorde les cellules entre elles en créant plusieurs chaînes constituant une matrice unique. Cette dernière possède une soixantaine de cellules différentes au minimum et bien souvent plus en pratique. La matrice est réduite en fines lames, autrement dit elle est laminée sur du verre. Ensuite, on encadre les cellules et on ajoute une boîte de jonction sous le panneau ou à l’arrière de ce dernier. Cela assure les bonnes connexions entre les modules et l’onduleur.
En pratique, le processus de fabrication et d’assemblage des panneaux solaires est généralement automatisé. Il repose sur un processus à la pointe des nouvelles technologies.
Seul un spécialiste de l’énergie solaire à La Réunion tel que Conersol saura vous accompagner pour l’installation de votre système de panneaux photovoltaïques.
