Comment sont fabriqués les panneaux solaires ? Tout savoir

Les matériaux utilisés pour fabriquer un panneau solaire

Zoom sur le silicium, matière principale des panneaux

Pour l’immense majorité des panneaux solaires, le silicium est la matière première utilisée pour fabriquer les cellules photovoltaïques. Ce matériau a deux caractéristiques très intéressantes : il est photosensible et semi-conducteur.

Deux choses importantes sont à savoir sur le silicium :

• Il s’agit du deuxième élément le plus présent sur Terre. Le premier est l’oxygène. L’écorce terrestre est composée à 28 % de silicium !
• Il n’est pas présent naturellement à l’état pur. Pour obtenir du silicium, il est donc nécessaire de passer par une étape de raffinage afin de pouvoir l’exploiter. On l’extrait généralement à partir du quartz ou du sable.

La Chine est le pays qui fabrique le plus de silicium au monde. Près de 71 % de la production mondiale provient de ce pays.

La fabrication du silicium nécessite un procédé de réduction à très haute température. Les lingots obtenus en refroidissant sont ensuite coupés en tranches fines. Elles permettent de créer les cellules photovoltaïques.

Les autres composants des panneaux solaires

D’autres matériaux sont nécessaires à la fabrication des panneaux solaires :

• un cadre en aluminium ;
• une plaque de verre protectrice ;
• du plastique pour encapsuler les cellules ;
• des connexions en cuivre ou en argent.

La fabrication des panneaux est généralement automatisée.

Les étapes de fabrication des panneaux

La fabrication des panneaux photovoltaïques suit un ensemble d’étapes. La formation du silicium est la première d’entre elles.

La fabrication du silicium nécessite un procédé de réduction à très haute température. Grâce à cette réaction chimique, on peut former des « lingots », qu’on peut ensuite couper en tranches fines pour obtenir la forme souhaitée pour créer les cellules photovoltaïques.

Plus tard, un traitement chimique est appliqué sur les lingots, afin qu’ils ne reflètent pas la lumière. La surface du panneau n’est alors plus totalement lisse, mais constituée de petites pyramides. Elles vont permettre d’absorber une quantité plus importante de lumière.

Du phosphore à très haute température est ensuite déposé sur l’avant du panneau. Un circuit est imprimé à la surface, afin que le courant puisse être transféré dans les circuits électriques qui se trouvent à l’intérieur de votre logement.

Enfin, les différentes cellules photovoltaïques créées sont connectées entre elles par soudure. Elles sont encapsulées sous un verre trempé et entourées d’un cadre en aluminium. Une boîte de jonction est placée à l’arrière du panneau, par-dessus le film en polyester. L’onduleur pourra y être connecté à cet endroit.

Les principaux pays producteurs de panneaux solaires

Le principal producteur de panneaux solaires est aujourd’hui la Chine. Ce pays a investi massivement dans les énergies solaires au début des années 2000. Ce pari a été payant, car 70 % des producteurs sont à présent d’origine chinoise.

D’autres pays commencent à émerger dans la production de panneaux, comme la Corée du Sud, les États-Unis ou encore l’Allemagne. La France fabrique de plus en plus de panneaux sur son sol, avec des entreprises telles que Voltec Solar, Systovi ou DualSun.

L’impact environnemental de la fabrication des panneaux solaires

La fabrication en elle-même

Beaucoup de questions se posent quant à l’impact écologique de la fabrication des panneaux solaires. La première concerne l’énergie déployée pour le processus de création.

En effet, le procédé de transformation du quartz en silicium requiert une température très élevée et donc une quantité d’énergie importante. On considère qu’il faut 12 000 kWh pour produire une tonne de silicium. À cela, il faut ajouter que cette électricité provient en majorité d’énergies fossiles, utilisées par la plupart des usines chinoises.

Il est vrai que la fabrication des panneaux solaires est très énergivore. Cependant, il faut prendre en compte le fait qu’une fois produit et installé, un panneau produit de l’électricité verte pendant 30 à 40 ans. Son impact global est donc largement positif.

La fin de vie des panneaux

C’est une très bonne nouvelle : une fois qu’il ne fonctionne plus, un panneau solaire est recyclable à 95 %. Une grande partie de ses composants servent à fabriquer de nouveaux panneaux photovoltaïques. Ainsi, l’impact écologique de la fabrication des panneaux est encore réduit et le cercle est vertueux.

Les panneaux solaires sont majoritairement fabriqués à partir de silicium, de verre, de plastique et de connexions en cuivre et en argent. La Chine reste le premier producteur mondial de panneaux, même si de plus en plus de fabricants d’autres pays commencent à les concurrencer sérieusement. Il faut retenir que même si leur fabrication est énergivore, leur bilan global est largement positif, car ils permettent de produire une électricité verte pendant 30 à 40 ans. Ils sont également recyclables à 95 % en fin de vie.