Les cellules photovoltaïques jouent un rôle essentiel dans le bon fonctionnement des panneaux solaires. Comprendre comment ces cellules sont fabriquées est essentiel pour saisir leur importance dans la production d’électricité solaire. Au Luxembourg, l’intérêt pour les énergies renouvelables grandit de plus en plus. Avoir des connaissances plus approfondies concernant l’énergie solaire contribue à la construction d’un avenir durable. Informez-vous au sujet des dispositifs solaires avant de transiter vers les énergies solaires grâce à notre article.
Sommaire
- Le rôle des cellules photovoltaïques dans la production d’électricité solaire
- Les principaux matériaux utilisés pour fabriquer les cellules photovoltaïques
- Les étapes à suivre dans la fabrication de cellules solaires photovoltaïques
- L’intégration des cellules solaires dans une installation de panneaux solaires
- Les enjeux environnementaux de la fabrication des cellules solaires
- Ce que vous devez retenir sur la fabrication des cellules photovoltaïques
Le rôle des cellules photovoltaïques dans la production d’électricité solaire
Une installation solaire produit de l’électricité par le biais des cellules solaires photovoltaïques. Elles captent la lumière solaire pour la transformer en électricité grâce à l’effet photovoltaïque. Chaque cellule produit de l’électricité en faible quantité, mais assemblées en série, elles permettent de couvrir vos besoins. Pour déterminer la taille de l’installation qui vous convient, vous pouvez demander de l’aide auprès d’experts. L’équipe de Bauer Energie se fera un plaisir de vous accompagner dans votre projet.
Afin de maximiser le rendement des panneaux solaires, plusieurs facteurs doivent être pris en compte. Généralement, les panneaux solaires photovoltaïques sont installés sur les toitures des maisons. Leur inclinaison peut influencer leur efficacité. De même, la qualité des matériaux utilisés et la technologie de fabrication des cellules photovoltaïques sont déterminantes. Les innovations récentes permettent d’améliorer leur performance, d’où il est important pour vous, futur consommateur, de connaitre certains aspects techniques.
Par-dessus leur importance sur le plan technique, les cellules solaires jouent également un rôle important sur le plan écologique. Ce composant permet en effet, la production d’énergie renouvelable. Ces cellules sont au cœur des solutions énergétiques durables, car elles permettent de réduire sur le long terme l’émission de CO2.
Les principaux matériaux utilisés pour fabriquer les cellules photovoltaïques
L’utilisation de matériau semi-conducteur est incontournable dans un panneau solaire photovoltaïque. Pour la fabrication des cellules solaires, le matériau le plus utilisé est le silicium. Néanmoins, il existe d’autres matériaux semi-conducteurs alternatifs utilisés dans la production des cellules à couche mince. Par ailleurs, des composants électriques doivent également être intégrés à l’installation pour permettre le transport de l’électricité produite.
Le silicium dans la fabrication des cellules solaires
Le silicium est un matériau semi-conducteur très utilisé dans la production de cellules solaires. Ce caractère le rend incontournable dans le processus de transformation de la lumière du soleil en électricité. Cet élément chimique existe en grande quantité sur l’écorce terrestre. Il est présent dans le sable ou encore dans le quartz. Il existe principalement trois types de silicium.
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- Le silicium monocristallin présente une apparence uniforme. Il permet d’obtenir des cellules avec une couche épaisse. Les cellules monocristallines sont très performantes. Elles présentent un avantage esthétique particulier en raison de leur homogénéité.
- Le silicium polycristallin est par contre formé par plusieurs cristaux. Il présente un aspect plus hétérogène. Cependant, les cellules solaires produites grâce à ce type de silicium sont suffisamment efficaces.
- Et le silicium amorphe permet de fabriquer des cellules à couches fines. Il permet de produire des capteurs solaires plus flexibles. Néanmoins, le rendement de ce type de cellule solaire avoisine les 6 % à 10 %.
Le silicium est un élément très présent dans les technologies solaires. Le type de cellules solaires photovoltaïques varie suivant le type de silicium utilisé dans sa fabrication. Toutefois, d’autres matériaux peuvent être utilisés pour fabriquer une cellule solaire.
Les autres matériaux utilisés dans la fabrication des cellules solaires
L’utilisation de silicium dans la production de cellules solaires présente de nombreux avantages, plus particulièrement un niveau de rendement élevé. Cependant, d’autres matériaux peuvent également servir à la fabrication des cellules photovoltaïques.
Il s’agit du tellurure de cadmium, de la pérovskite, du séléniure de cuivre, d’indium et de gallium. Il existe également des cellules solaires organiques composées de polymères. Ces cellules solaires sont moins performantes en comparaison avec les technologies traditionnelles.
Les avancées technologiques contribuent à l’exploration des diverses possibilités pour l’énergie solaire. La pérovskite, par exemple, est une innovation très récente dans le cadre de la production d’électricité.
De plus, les nouvelles technologies dans le domaine de l’énergie solaire permettent une approche beaucoup plus spécifique et personnalisée. Dans les pays comme le Luxembourg où la transition énergétique est primordiale, les recherches scientifiques s’intéressent à ces nouvelles technologies.
Les étapes à suivre dans la fabrication de cellules solaires photovoltaïques
Pour le cas des panneaux solaires polycristallins et monocristallins, le processus de fabrication débute par l’extraction de silicium. Ce matériau est incontournable dans la production des cellules solaires pour ces types de panneaux solaires. Ensuite, une phase de traitement est nécessaire de manière à permettre l’absorption de lumière solaire et la production d’électricité. S’ensuit la phase d’assemblage afin de constituer les modules photovoltaïques.
L’extraction du silicium pour la fabrication de cellules solaires
Le silicium constitue l’élément de base dans la fabrication des cellules photovoltaïques. C’est le deuxième élément chimique le plus abondant sur terre. Il est extrait du quartz ou encore du sable. Le silicium n’existe pas naturellement sous cette forme. Il se forme à la suite d’une réaction chimique. Par la suite, une phase de purification est nécessaire afin d’enlever toutes les impuretés. La purification permet d’obtenir un silicium de bonne qualité.
Les différentes phases de traitement du silicium
Le silicium purifié est utilisé dans la production des cellules photovoltaïques. Il permet à ces cellules de transformer le rayonnement solaire en énergie électrique. Après cela, il est important de procéder au traitement du silicium. Il s’agit d’une étape cruciale, car elle permet l’obtention de cellules solaires capables de produire de l’électricité de manière efficace. Il se produit comme suit :
- Tout d’abord, le découpage en lingots : à l’issue de cette étape, on peut produire soit des cellules monocristallines soit des cellules polycristallines.
- Ensuite, le découpage en « Wafers » : Les wafers sont de fines tranches de silicium.
- Suivi d’un traitement chimique anti-réflexion : pour améliorer la capacité d’absorption des cellules, il faut réduire la perte de lumière à cause de la réflexion.
- S’ensuit le dopage au phosphore ou au bore : le silicium est combiné avec du bore en vue de créer le pôle positif. Il est combiné avec du phosphore pour obtenir le pôle négatif. Quand les électrons du silicium entrent en contact avec des photons, ils s’excitent. L’existence des deux pôles permet de créer de l’électricité.
Lorsque les propriétés photovoltaïques des fines tranches de silicium sont assurées, il est temps de procéder à l’assemblage.
La phase d’assemblage des cellules photovoltaïques
À l’aide de soudure, les cellules solaires photovoltaïques sont connectées entre elles afin de former un module solaire. Les modules ainsi formés sont encapsulés dans des matériaux protecteurs comme le verre trempé. Pour la longévité des panneaux solaires photovoltaïques, il faut protéger correctement les cellules solaires. Si vous désirez entreprendre un projet d’installation solaire, n’hésitez pas à demander votre devis gratuit auprès de l’équipe de Bauer Energie.
L’intégration des cellules solaires dans une installation de panneaux solaires
Le rôle des cellules solaires est fondamental dans la transformation de l’énergie photovoltaïque en électricité. Toujours est-il que d’autres composants sont nécessaires au bon fonctionnement d’une installation de panneaux solaires. En effet, ce type d’installation est composé par :
- des modules solaires ou panneaux solaires photovoltaïques,
- un onduleur,
- et des câblages électriques.
Dans certains cas, il faut également investir dans des batteries en vue de stocker l’électricité. Tel est, par exemple, le cas de l’autoconsommation. L’intégration des cellules solaires se fait au niveau des panneaux solaires. Comme expliqué ultérieurement, les cellules sont soudées pour former un module photovoltaïque. Un boitier de jonctions doit être intégré à ces modules afin de permettre le raccordement électrique. Un raccordement électrique permet de transmettre l’électricité solaire produite à l’onduleur.
C’est l’onduleur solaire qui transforme le courant continu fourni par les panneaux en courant alternatif. Ainsi, les appareils électriques peuvent être alimentés par le dispositif solaire. Vous comprenez à présent quel est le rôle des cellules photovoltaïques dans une installation solaire. Si vous voulez gagner en indépendance énergétique, nous vous conseillons de vous informer au sujet de ce dispositif. Pour avoir plus d’information sur les installations photovoltaïques, vous pouvez consulter un guide de panneaux solaires.
Les enjeux environnementaux de la fabrication des cellules solaires
Lorsqu’on parle d’énergie environnementale, l’aspect environnemental revêt une importance particulière. En effet, l’impact écologique des panneaux photovoltaïques est au cœur des questionnements des consommateurs écoresponsables. En ce qui concerne la fabrication des cellules photovoltaïques, la quantité d’énergie déployée mérite une réflexion particulière. La production de silicium se fait suivant un processus à haute température. Cela demande la consommation d’une grande quantité d’énergie. Généralement, il s’agit d’énergie d’origine fossile.
Par contre, les panneaux solaires permettent de produire une énergie avec un niveau d’émission de gaz carbonique nul. Et cela se fait sur une période pouvant dépasser une trentaine d’années. Sur le long terme, l’impact de la fabrication des cellules solaires et de la fabrication de panneaux est plutôt positif.
Arrivée à leur fin de vie, les cellules en silicium peuvent être réutilisées pour fabriquer d’autres panneaux solaires. Le processus est facilement réalisable par des professionnels. Il suffit de séparer correctement le verre des cellules solaires. Vous pouvez donc constater que la technologie autour de la production des panneaux privilégie la durabilité. Si vous êtes intéressé par l’installation de panneau solaire à votre domicile, nous pouvons vous fournir un devis gratuit.
Pour conclure
La fabrication de cellules photovoltaïques suit un processus assez complexe. Néanmoins, pour apprécier la technologie derrière les panneaux solaires, il est important de comprendre chacune des étapes. Au Grand-Duché, les consommateurs s’intéressent progressivement aux sources d’énergie durable. Si vous êtes intéressé par l’énergie solaire, vous pouvez consulter notre guide de panneaux solaires. Découvrez en quoi les installations photovoltaïques présentent des avantages économiques et écologiques. Contactez-nous pour obtenir un devis gratuit pour vos projets.
