Comment est fabriqué un panneau solaire photovoltaïque ?

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Comment est fabriqué un panneau solaire photovoltaïque ?
fabrication des panneaux solaires photovoltaiques

Les chiffres clés de la fabrication des panneaux solaires

94%

C’est le pourcentage recyclable d’un panneau photovoltaïque.

60 à 75

C’est le nombre de cellules photovoltaïques composant un panneau complet.

matériau
2nd

C’est la position de l’élément le plus présent sur terre et majoritaire dans la conception d’un panneau.

europe
20%

C’est la proportion de fabricants solaire européens.

La composition d’un panneau photovoltaïque

Un panneau solaire est composé de cellules photovoltaïques, conçu avec du silicium. Cet élément est semi conducteur et produit de l’électricité en courant continu au contact de la lumière, grâce à l’effet photoélectrique.

Les cellules photovoltaïques sont protégées par une couche EVA, un polymère qui assure l’isolation électrique et permet, entres autres, de préserver le panneau photovoltaïque de l’oxydation et des UV. Au dessus, le panneau dispose d’une vitre en verre trempé résistante aux intempéries, à la corrosion et qui laisse passer les rayons du soleil.

Les panneaux solaires photovoltaïques installés par NRJ Ingénierie sont bifaciaux, ils possèdent une seconde plaque de verre sur leur face arrière qui emmagasine les rayons du soleil réfléchis sur le toit. Cette technique permet d’améliorer la production d’électricité et d’augmenter le rendement énergétique, même par temps couvert.

Un châssis métallique, souvent en aluminium, permet de maintenir tous ces éléments ensemble, de protéger le panneau solaire et de le fixer sur la toiture.

Sachez que les panneaux sont recyclables à 94%, pour connaître tous les secrets de recyclage des panneaux rendez vous sur notre article complet.

Zoom sur le silicium

Un panneau solaire est composé majoritairement de silicium, le second élément le plus présent sur la croûte terrestre ! Le silicium utilisé dans tous les systèmes électroniques, il compose donc aussi les panneaux photovoltaïques

Le traitement de ce matériel permet une bonne conduction, c’est un matériau photosensible et semi-conducteur. Pour faire simple, les photons de la lumière du soleil captés par le panneau solaire initient un mouvement des électrons des atomes de silicium qui se déplacent et produisent ainsi de l’électricité en courant continu.

Mais alors comment est traité le silicium pour devenir un composant photovoltaïque ?  

Le silicium solaire est fabriqué à partir de sable de quartz purifié par une réaction chimique. Il est ensuite transformé en lingots, qui sont découpés en plaquettes fines pour créer les cellules photovoltaïques des panneaux solaires, garantissant ainsi leur qualité et leur efficacité.

💡Il améliore la capture de lumière pour recueillir plus d’électrons et augmenter le rendement.💡

Les autres composants du panneau solaire

Afin de rendre un panneau photovoltaïque fonctionnel, il est nécessaire d’associer ce silicium à des connexions en cuivre et du plastique (recyclable) pour encapsuler les cellules entre elles.

L’assemblage de tous ces éléments forme une cellule photovoltaïque prête à capter les rayons du soleil.

Le panneau solaire produit du courant continu qu’il faut convertir en courant alternatif pour pouvoir alimenter vos appareils électriques. C’est le rôle de l’onduleur auquel sont raccordés les panneaux photovoltaïques.

Chez NRJ Ingénierie, tous nos panneaux photovoltaïque sont dotés d’un micro onduleur dédié. De ce fait, le rendement énergétique est meilleur et chaque panneau est indépendant des autres. En cas de dysfonctionnement ou d’usure, votre installation continue à produire de l’électricité !

Les étapes de fabrication des panneaux photovoltaïques

La fabrication d’une cellule photovoltaïque

Préparation du matériau : le matériau de base utilisé pour les panneaux solaires est généralement le silicium, qui est ensuite transformé en blocs massifs appelés « lingots » (monocristallin ou polycristallin).

💡Info : les panneaux monocristallins ont une puissance supérieure, car ils sont plus efficaces pour capter la lumière solaire, y compris lorsqu’elle est diffuse. Ainsi, ils peuvent produire davantage d’électricité que les panneaux polycristallins. Les panneaux photovoltaïques installés par NRJ Ingénierie sont tous monocristallins, pour vous offrir la meilleure capacité de production énergétique.💡

Découpe en cellules : les lingots de silicium sont découpés en fines tranches appelées « plaquettes » ou « wafer ». Ces plaquettes sont ensuite utilisées comme cellules photovoltaïques, qui captent la lumière du soleil et la convertissent en électricité.

formule silicium

L’assemblage pour le fonctionnement du panneau solaire

3 étapes cruciales pour constituer un panneau photovoltaïque en bonne et due forme.

Assemblage des cellules
Les cellules photovoltaïques sont reliées entre elles pour former un panneau solaire, un module comprend entre 60 et 75 cellules. Des fils conducteurs sont utilisés pour connecter les cellules en série, permettant ainsi d’augmenter la tension du panneau.

Encapsulation
Les cellules sont protégées par des feuilles de verre trempé à l’avant et une feuille en matériau résistant à l’arrière. Cela scelle les cellules et les protège des éléments extérieurs.

Ajout du cadre
Un cadre en aluminium est ajouté autour du panneau pour le soutenir et le protéger davantage.

Après toutes ces étapes, le panneau est fin prêt à être relié à des onduleurs pour produire de l’énergie !

Les acteurs de la fabrication des panneaux solaires

La fabrication de panneaux solaires est un processus complexe qui mobilise plusieurs acteurs de l’industrie.
Ils jouent un rôle essentiel dans la production et la distribution des panneaux solaires, contribuant ainsi à l’essor de l’énergie solaire dans le monde.

composition panneaux solaires photovoltaiques

En Europe : un pôle de fabrication solaire émergent

L’Europe occupe une place de plus en plus significative dans le paysage mondial de la fabrication de panneaux solaires.
Plusieurs pays européens ont investi massivement dans cette industrie verte, favorisant ainsi l’émergence d’un pôle de fabrication solaire dans la région Occitanie.

En 2021, elle occupait 20 % du marché mondial, grâce à l’émergence d’entreprises, fabricantes, ce chiffre tend à augmenter.

Des entreprises européennes renommées se sont positionnées en tant que leaders mondiaux de la technologie solaire, en mettant l’accent sur l‘innovation, la qualité et la durabilité de leurs produits.

Les incitations gouvernementales et les politiques de soutien à l’énergie solaire ont également contribué à l’essor de la fabrication de panneaux photovoltaïques en Europe.

À l’international

Sur la scène internationale, la fabrication de panneaux solaires est devenue un domaine hautement concurrentiel.
Outre l’Europe, d’autres pays ont également joué un rôle majeur dans cette industrie en pleine croissance. Des pays asiatiques, tels que la Chine, le Japon et la Corée du Sud, se sont distingués comme des leaders mondiaux de la fabrication de panneaux solaires, bénéficiant d’une main-d’œuvre abondante et de coûts de production compétitifs.

Les États-Unis ont également intensifié leurs efforts dans la fabrication de panneaux solaires, stimulés par des initiatives gouvernementales visant à promouvoir les énergies renouvelables et à renforcer leur indépendance énergétique.

Cette compétition mondiale a conduit à une amélioration constante des technologies et à une réduction des coûts de production, ce qui a, en fin de compte, été bénéfique pour les consommateurs à travers le monde, rendant l’énergie solaire de plus en plus accessible.

Les panneaux solaires photovoltaïques de NRJ Ingénierie

NRJ Ingénierie a fait le choix de la qualité et ne propose que des panneaux solaires photovoltaïques à haut rendement énergétique. Nos panneaux sont tous garantis 30 ans et nos micro onduleurs 25 ans afin de maximiser votre rentabilité et vous assurer une production d’électricité en toute sérénité. Notre équipe d’artisans et de chargés de clientèle vous délivrent un projet sur mesure, adapté à vos besoins et vos objectifs de production. Une équipe interne passionnée et engagée qui réalise toutes les démarches administratives à votre place.

Prenez contact avec NRJ Ingénierie et un de nos experts viendra réaliser une étude personnalisée de votre projet énergétique chez vous.

Questions sur la fabrication des panneaux solaires

La couleur noir des panneaux solaires est due aux cellules photovoltaïques, composée de silicium qui a tendance à avoir une teinte sombre. Bien souvent, les cellules en silicium polycristallin sont plus claires que celles en silicium monocristallin. Certains fabricants appliquent un revêtement foncé sur les cellules pour qu’elles puissent capter davantage de lumière, ce qui donne cette couleur noire. Concernant le cadre métallique, le choix du noir est purement esthétique et il existe des panneaux solaires avec des teintes plus claires, voire transparents.

L’impact de la fabrication des panneaux solaires sur l’environnement existe, bien qu’il soit moins important que les émissions de CO2 liées à la production d’électricité via des sources non renouvelables. L’extraction et le traitement du silicium consomment de l’énergie et de l’eau, tout comme l’assemblage des panneaux et leur transport. La longue durée de vie des panneaux solaires et leur recyclage quasi total aide aussi à minimiser l’impact écologique de la fabrication des panneaux photovoltaïques.

Les panneaux solaires photovoltaïques sont recyclables à 94% puisqu’il est possible de récupérer le silicium, le verre, l’aluminium et divers matériaux réutilisables. L’industrie solaire travaille à mettre en place une filière de recyclage efficace pour produire de nouveaux panneaux solaires à l’aide des composants récupérés et améliorer ainsi l’impact environnemental de la fabrication de panneaux photovoltaïques.

Les cellules photovoltaïques sont naturellement les composants qui influencent le plus le rendement énergétique des panneaux solaires puisque ce sont elles qui convertissent la lumière en électricité. Leur composition en silicium monocristallin ou polycristallin, mais aussi la manière dont elles sont assemblées a un impact direct sur la performance de l’installation solaire. La qualité du silicium lors de son extraction améliore également la production d’électricité des panneaux solaires puisqu’il joue sur la conductivité des cellules.

Le revêtement antireflet appliqué sur certains panneaux solaires permet de réduire la réflexion de la lumière et augmente la quantité de lumière capturée. Les onduleurs jouent aussi un grand rôle dans la conversion du courant électrique en courant alternatif. Chez NRJ Ingénierie, tous nos panneaux solaires photovoltaïques sont en silicium monocristallin et possèdent un micro onduleur dédié, pour vous assurer un meilleur rendement énergétique.

Les panneaux solaires photovoltaïques sont soumis à des tests de performance électrique pour garantir une leur capacité à convertir la lumière en courant continu. Des tests de résistances aux conditions météorologiques comme la résistance aux UV, aux températures élevées et basses, aux intempéries sont aussi effectués. Enfin, divers tests de sécurité, de stabilité électrique, de durabilité mécanique, de rendement énergétique et de conformité aux normes en vigueur sont également réalisés.

Il existe des normes internationales et nationales qui garantissent la compatibilité des installations avec les systèmes électriques, ainsi que la sécurité des équipements. Les normes sont régulièrement mises à jour et les fabricants doivent obtenir des certifications de conformité pour commercialiser leurs produits.

Le silicium est obtenu par extraction de la silice, qu’on trouve dans le quartz, présent dans le sable. Le quartz est ensuite chauffé pour produire du silicium qui est ensuite raffiné avant d’être fondu et coulé en lingots. On découpe les lingots de silicium en fines tranches, appelées wafers, qui sont polis et servent ensuite de matériau pour fabriquer les cellules photovoltaïques.

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