Comment fabriquer un panneau solaire photovoltaïque
Les panneaux solaires, ces dispositifs capables de convertir la lumière du soleil en électricité, incarnent l'innovation au cœur des énergies renouvelables. Leur fabrication est un processus fascinant qui mêle technologies avancées et matières premières soigneusement sélectionnées. Découvrons les étapes de fabrication des panneaux solaires, depuis le choix du matériau jusqu'à l'assemblage final.
Les bases de la fabrication des panneaux solaire
La fabrication d'un panneau solaire débute par le choix des matières premières, notamment le composant principal : le silicium, extrait du quartz. Ce matériau est prisé pour ses propriétés semi-conductrices, capables de convertir efficacement l'énergie solaire en électricité. La première étape consiste à purifier le silicium, le transformant en un matériau adapté aux exigences des cellules photovoltaïques.
Installer des panneaux solaires sur votre toit terrasse commence par comprendre ces processus complexes. Le silicium purifié est ensuite coupé en fines tranches, ou wafers, constituant la base des panneaux photovoltaïques. Chaque wafer est dopé avec des métaux pour former une jonction p-n, permettant la conversion de la lumière en électrons libres et générant ainsi de l'électricité.
Le processus inclut également l'ajout de contacts électriques et de couches antireflets. Les cellules sont testées pour leur performance avant d'être assemblées en panneaux. Cette étape assure que chaque panneau produira un maximum d'électricité sous le soleil.
Pour finir, les cellules sont encapsulées entre des couches de verre et de matériaux polymères pour les protéger contre l'humidité et les conditions météorologiques extérieures. Un cadre est ajouté pour donner de la rigidité au panneau et permettre une installation facile. Les panneaux photovoltaïques ainsi produits sont prêts à être installés, promettant une production d'électricité propre à partir du soleil, un pilier des énergies renouvelables.
Les différents types de cellules photovoltaïques
Il existe trois catégories de cellules photovoltaïques :
Les cellules solaires monocristallines produites à partir d'un unique cristal de silicium. Elles sont reconnaissables à leur couleur uniforme et leur efficacité supérieure, allant jusqu’à 20%. Cette haute performance s'accompagne toutefois d'un coût plus élevé, justifié par un processus de fabrication plus complexe. Leur capacité à fonctionner efficacement même par faible luminosité permet de maximiser leur production d'électricité.
Les cellules solaires polycristallines, ou silicium polycristallin, sont issues de la fusion de plusieurs cristaux de silicium. Moins coûteuses à produire, elles offrent un rendement légèrement inférieur, situé entre 14 et 18%. Ces cellules se distinguent par leur couleur bleutée et leur aspect légèrement moucheté. Elles offrent un compromis intéressant entre performance et coût.
Les cellules amorphes ou panneaux à couche mince utilisent une fine couche de silicium déposée sur un support, elles se caractérisent par un coût de fabrication réduit et une flexibilité d'application. Cependant, leur rendement est nettement plus faible, souvent entre 5 et 7%. Ils conviennent aux applications où l'espace n’est pas une contrainte et la demande en électricité est modérée.
Le choix dépend des priorités de chacun : maximiser l'efficacité, réduire les coûts ou s'adapter à des conditions d'installation particulières.
De la théorie à la pratique : comment assembler votre panneau solaire
Les outils et matières premières
Pour assembler un panneau solaire, vous aurez d’abord besoin des cellules photovoltaïques qui constitueront le cœur de votre panneau. Vous aurez également besoin de verre ou de plexiglass pour protéger les cellules, d'un cadre en métal pour structurer le panneau et de silicone pour sceller et imperméabiliser le tout. Sans oublier le fil en cuivre ou en argent, pour acheminer l'électricité produite.
Quant aux outils :
Fer à souder
Pinces
Pistolet à silicone
Un multimètre
Étape par étape : l'assemblage du panneau
Commencez par connecter les cellules entre elles à l'aide du fer à souder, pour former une matrice qui s'adapte à la taille de votre panneau.
Disposez les cellules sur une plaque de verre préalablement nettoyée et appliquez du silicone pour les fixer en place. Laissez un espace entre chaque cellule pour permettre leur expansion.
Fixez la boîte de jonction à l'arrière du panneau pour regrouper les connexions électriques. C'est à partir de cette boîte que vous pourrez connecter votre panneau à un onduleur, qui transformera le courant continu en courant alternatif utilisable dans votre foyer.
Placez un second panneau de verre ou une feuille de plastique transparente au-dessus des cellules et scellez le tout avec du silicone.
Montez le cadre en métal autour du panneau pour le renforcer et faciliter son installation.
Le processus de fabrication des panneaux solaires démontre l'ingéniosité humaine dans la création d'énergies renouvelables. De la sélection des matériaux à l'assemblage, chaque étape contribue à la production d'électricité propre et durable. Si vous aussi, vous désirez vous investir dans la transition énergétique, vous pouvez dès à présent songer à installer des panneaux solaires ou pourquoi pas : louer votre toiture à un tiers pour que lui y installe des panneaux solaires ?
