Les panneaux solaires photovoltaïques suscitent de plus en plus d’intérêt, notamment pour leur capacité à produire de l’électricité de manière propre et durable. Si leur rentabilité et leur fonctionnement général ont déjà été abordés dans un précédent article (lire ici), il peut être utile d’en comprendre davantage sur leur composition et leur fabrication.
Il existe deux grandes familles de panneaux solaires :
- Les panneaux photovoltaïques, qui transforment la lumière du soleil en électricité
- Les panneaux solaires thermiques, qui captent la chaleur pour chauffer de l’eau
Ce nouvel article s’intéresse exclusivement aux panneaux photovoltaïques.
De quoi est composé un panneau photovoltaïque ?
Un panneau solaire photovoltaïque est constitué d’un assemblage précis de matériaux techniques. Au cœur du système se trouvent les cellules photovoltaïques, le plus souvent à base de silicium, un semi-conducteur qui réagit à la lumière en produisant un courant électrique.
Les cellules sont encapsulées dans plusieurs couches protectrices :
- Une vitre en verre trempé, résistante aux chocs et aux intempéries
- Une couche d’encapsulation qui protège les cellules contre l’humidité
- Un film arrière assurant l’étanchéité et la tenue dans le temps
- Un cadre en aluminium, qui permet de fixer le panneau sur la toiture
Il existe plusieurs types de cellules photovoltaïques :
- Monocristallines : à haut rendement, plus performantes mais plus coûteuses
- Polycristallines : à rendement légèrement inférieur mais plus accessibles
- Couches minces : plus légères et souples, mais utilisées dans des cas spécifiques
Comment sont fabriqués les panneaux photovoltaïques ?
La fabrication des panneaux repose sur un processus industriel précis. Voici les grandes étapes :
- Extraction et purification du silicium : le silicium est extrait à partir de sable ou de quartz, puis purifié à haute température
- Formation des wafers : le silicium est découpé en fines tranches appelées wafers
- Fabrication des cellules : les wafers sont dopés avec d’autres éléments pour créer les propriétés électriques souhaitées
- Assemblage des cellules : les cellules sont soudées entre elles pour former un module
- Encapsulation : le module est pris en sandwich entre la vitre et le film arrière
- Montage final : l’ensemble est fixé dans un cadre en aluminium, testé et prêt à être posé
Une grande partie de la production mondiale se fait encore en Asie, mais des initiatives se développent en Europe pour relocaliser et rendre cette fabrication plus durable.
Durée de vie, recyclage et impact environnemental
Un panneau photovoltaïque a une durée de vie moyenne de 25 à 30 ans. Son rendement diminue légèrement au fil du temps, mais il reste fonctionnel au-delà de 20 ans.
L’énergie grise nécessaire à sa fabrication est compensée en 1 à 3 ans d’utilisation, en fonction de la région et de l’ensoleillement. C’est ce qu’on appelle le temps de retour énergétique.
À la fin de sa vie, un panneau solaire est recyclable à plus de 90 %. Les principaux matériaux (verre, aluminium, silicium, câblage) peuvent être réutilisés.
En France, c’est Soren, l’éco-organisme agréé par les pouvoirs publics, qui est chargé de la collecte, du tri et du recyclage des panneaux solaires usagés. Des points de collecte sont répartis sur tout le territoire, facilitant ainsi la prise en charge en fin de vie.
En résumé
Les panneaux photovoltaïques sont des équipements techniques à la fois robustes et durables. Bien comprendre leur composition et leur mode de fabrication permet de mieux appréhender leur fiabilité et leur impact environnemental. Choisir cette solution, c’est faire le choix d’une énergie renouvelable, maîtrisée et de plus en plus accessible.
