Les cellules photovoltaïques produisent de l’électricité à partir de l’énergie du soleil, l’une des source d’énergie renouvelable la plus connue. Lorsque les photons de lumière solaire frappent une cellule photovoltaïque, ils libèrent des électrons de la matière semi-conductrice de la cellule, créant ainsi un flux d’électricité. La production de panneaux solaires implique la fabrication de cellules solaires, leur assemblage en panneaux solaires et leur encapsulation pour les protéger des éléments. Il existe plusieurs technologies de panneaux solaires, chacune ayant des processus de production différents. Dans ce texte, nous examinerons le processus de la production des panneaux solaires les plus courants ainsi que les différentes technologies utilisées dans ce domaine.
Plan de l'article
De quoi sont faits les panneaux solaires ?
Le processus de fabrication des panneaux solaires rassemble différents composants pour en créer un qui soit fonctionnel. Voici les parties communes d’un panneau solaire expliquées.
Les cellules photovoltaïques
Les cellules solaires convertissent la lumière du soleil en électricité grâce à l’effet photovoltaïque. Les cellules photovoltaïques sont soudées ensemble dans une structure commune, leur production est un processus complexe qui implique plusieurs étapes clé, notamment :
- la purification du silicium ;
- la production de lingots de silicium ;
- la découpe des lingots de silicium ;
- le dopage des wafers ;
- la fabrication des contacts en métal ;
- l’assemblage des cellules photovoltaïques.
Le cadre
Le cadre métallique d’un panneau solaire est indispensable pour plusieurs raisons, on peut citer :
- la protection du panneau contre les intempéries ;
- le montage facile du panneau solaire à l’angle souhaité.
La couche antireflet
Elle est appliquée sur le dessus des cellules photovoltaïques pour réduire la réflexion de la lumière solaire et améliorer l’efficacité de la conversion.
Le verre de protection
C’est une couche de verre trempé qui recouvre les cellules photovoltaïques et les protège contre les éléments extérieurs.
Le connecteur
Le connecteur relie les cellules photovoltaïques entre elles et permet de connecter le panneau solaire à un système d’alimentation électrique.
Les câbles
Ils transportent l’électricité produite par les cellules photovoltaïques vers le connecteur.
Les avantages de la production de panneaux solaires
La production de panneaux solaires offre plusieurs avantages, notamment :
- ils produisent de l’énergie à partir de la lumière du soleil, qui est une source d’énergie propre et renouvelable ;
- une fois installés, les panneaux solaires produisent de l’énergie gratuitement, réduisant ainsi les coûts d’électricité ;
- ils peuvent être installés sur des toits de maisons ou sur des bâtiments commerciaux ou industriels, ce qui permet aux propriétaires de devenir autonomes en matière d’énergie ;
- ils ne nécessitent que très peu d’entretien, ce qui réduit les coûts de maintenance à long terme.
La production des différentes technologies de panneaux solaires
Il existe plusieurs technologies de panneaux solaires, chacune ayant des caractéristiques différentes en termes de :
- rendement ;
- coût ;
- durée de vie ;
- flexibilité.
Les technologies les plus courantes sont les panneaux solaires à base de silicium, les panneaux solaires en couches minces et les panneaux solaires à concentration. La production de chaque type de panneau solaire diffère en fonction de sa technologie. Voici un aperçu de la production de chaque type de panneau solaire.
Panneaux solaires à base de silicium
Les panneaux solaires à base de silicium sont les plus couramment utilisés et représentent la majorité des installations solaires dans le monde. Ils sont fabriqués à partir de cellules solaires en silicium monocristallin ou polycristallin. Voici les différentes étapes de production :
- la fabrication de wafers en silicium ;
- découpage des wafers ;
- nettoyage et gravure des wafers ;
- dépôt des contacts métalliques ;
- assemblage des cellules solaires ;
- assemblage des panneaux solaires.
Panneaux solaires en couches minces
Les panneaux solaires en couches minces sont généralement plus minces et plus légers que les panneaux à base de silicium. Ils sont fabriqués à partir de matériaux semi-conducteurs. Voici les principales étapes de fabrication :
- Préparation du substrat en verre, en plastique ou en métal ;
- dépôt des couches minces de matériaux semi-conducteurs ;
- création de la structure de la cellule ;
- application des contacts métalliques ;
- assemblage des panneaux solaires.
Panneaux solaires à concentration
Les panneaux solaires à concentration sont conçus pour concentrer la lumière du soleil sur des cellules solaires beaucoup plus petites que celles des panneaux solaires à base de silicium ou en couches minces. La production de panneaux solaires à concentration implique :
- la fabrication de miroirs ou de lentilles ;
- la production de cellules solaires à haute performance ;
- leur intégration dans un système de suivi solaire pour suivre la trajectoire du soleil.
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