Le prix de l’électricité et de l’eau ne cesse d’accroître de plus en plus. Pour remédier à cette situation, beaucoup de ménage ont recours à l’installation des panneaux solaires. Un moyen très efficace pour réduire la consommation énergétique et bénéficier d’une source d’énergie respectueuse de l’environnement. Découvrez dans cet article les différentes étapes du processus de fabrication des capteurs photovoltaïques.
Quelles sont les caractéristiques de ces dispositifs ?
Le capteur photovoltaïque fonctionne en récupérant l’énergie solaire qu’il transforme pour la production de la chaleur, de l’électricité ou des deux. Toutefois, un seul capteur photovoltaïque ne suffit pas pour alimenter un logement. Pour une maison d’une superficie de 100 m² utilisant un réseau électrique domestique par exemple, il faudrait une installation de 10 panneaux solaires afin de couvrir intégralement les besoins (chauffage, climatisation, alimentation en eau, etc.).
On distingue trois grands types de panneaux solaires. Le capteur photovoltaïque monocristallin composé d’un seul bloc de cristal de silicium. Son prix est élevé, mais il est très performant et peut fournir jusqu’à 24 % de rendement. Il se reconnaît par l’homogénéité de la couleur sombre de ses cellules, ce qui lui permet de mieux capter la lumière du soleil. Le panneau solaire polycristallin en revanche est fabriqué à partir de nombreux cristaux de silicium. Reconnaissable par son aspect bleuté non homogène, sa commercialisation est à prix réduit et son rendement plutôt moyen. Enfin, les panneaux solaires caractérisés par des couches minces fonctionnent avec une lumière artificielle ou en temps d’orage. Le rendement est très faible (moins de 7%).
Panneaux photovoltaïques : Les principales étapes de fabrication
La phase d’extraction
Elle consiste à récupérer du silicium à partir d’une réaction chimique nommée carboréduction. Pour ce faire, il faut procéder au chauffage de plusieurs minéraux contenant une grande quantité de silice. Le sable ou le quartz chauffé à une température de 3000 °C permet d’obtenir environ 99 % de silicium.
La phase de transformation
À l’issue de l’extraction, le produit obtenu doit être cuit au four, à une température supérieure à 1500 °C. Après la cuisson, il est transformé en plusieurs lingots découpés en tranches très fines appelées « wafers ».
La phase de traitement
À ce niveau, les wafers font objet de traitement chimique grâce à un produit ayant des propriétés antireflets. C’est ce qui permet à un panneau solaire de transformer la lumière en énergie. Pour finaliser le processus, il faut ajouter du phosphore sur la face avant des wafers. Ces derniers deviennent alors des cellules photovoltaïques capables de fournir une production suffisante en électricité. La face arrière en revanche est recouverte de bore un élément chimique contenant très peu d’électrons contrairement au phosphore.
La phase d’assemblage du panneau photovoltaïque
Pour cette dernière étape, 60 ou 72 cellules photovoltaïques sont assemblées côte à côte avec des câbles et disposées dans un cadre fabriqué en aluminium afin de les protéger. Il faut ensuite utiliser un verre trempé d’une épaisseur de 3 ou 4 mm puis la poser sur la face avant de chaque cellule. Ainsi, le panneau devient très résistant à toutes sortes d’intempéries. La boîte de jonction quant à elle doit être fixée à l’arrière du capteur. C’est à l’intérieur de cette boîte que se trouvent tous les câbles reliant les cellules du panneau photovoltaïque entre eux et à l’onduleur solaire.
L’onduleur est un appareil qui convertit le courant continu produit par le capteur en courant alternatif qui alimente le circuit électrique domestique. À présent, il ne reste plus qu’à l’installer sur le toit de la maison.
