Le panneau solaire photovoltaïque
Le panneau solaire cadré s'est imposé comme la forme la plus courante de système permettant de transformer le rayonnement solaire en électricité.
Il existe d'autres formes de supports comme la tuile solaire, le revêtement et film solaire souple, la route solaire ou encore le vitrage solaire, mais le panneau reste le plus utilisé.
Ce dernier peut être à la fois embarqué sur un véhicule, intégré en toiture chez un particulier, ou installé par milliers pour former une centrale solaire.
Depuis le premier panneau solaire fabriqué en 1954 par les laboratoires Bell pour la conquête spatiale et son rendement de 6%, la technologie n'a cessée de s'améliorer et les économies d'échelles ont permis de voir le prix des panneaux solaires fortement baisser pour faire de l'énergie solaire photovoltaïque une énergie véritablement «compétitive».
Il existe plusieurs formes de supports photovoltaïques (tuile, revêtement, film...) mais le panneau reste le plus utilisé - © Solaris
Les principaux types de panneaux solaires photovoltaïques
La technologie de cellule photovoltaïque utilisée influe sur le rendement et le prix des panneaux.
Panneau solaire
polycristallin
Rendement moyen de 12%
Panneau solaire
monocristallin
Rendement moyen de 15%
Panneau solaire
amorphe
Rendement moyen de 7%
Peu répandu. Rendement + faible que le polycristallin, mais plus actifs dans le diffus.
Panneau solaire
souple
adapté aux véhicules, bateaux et générateurs portables
Composition & fabrication d'un panneau solaire
Composition d'un panneau solaire traditionnel selon le procédé mono-verre. Certains panneaux sont fabriqués selon le procédé bi-verre, une deuxième plaque de verre remplace alors le tedlar - © Ecosources
Les panneaux solaires traditionnels sont composés de plusieurs strates permettant de protéger les cellules photovoltaïques des agressions extérieures.
1 Le cadre en aluminium
Utilisé pour solidifier l'ensemble, le cadre permet la manutention et la fixation du panneau.
2 Le verre trempé
Pour protéger les cellules solaires photovotaïques des chocs comme la grêle.
3 Film d'encapsulation EVA : Ethylene Vinyl Acetate (éthylène-acétate de vinyle)
Ce film est une résine tranparente qui enrobe les cellules photovoltaïques (mise en sandwitch). Cette encapsulation est hermétique, elle empêche l'air et l'humidité d'atteindre la cellule photovoltaïque et doit résister le plus longtemps possible aux radiations solaires.
4 Les cellules solaires photovoltaïques
Les cellules transforment le rayonnement solaire en électricité, tous les éléments qui les entourent assurent leur protection.
5 La membrane en tedlar
Cette membrane permet de protéger le panneau des agressions extérieures : corrosion, variation température...
6 La boite de jonction
Son utilité est simple, connecter les cellules photovoltaïque au reste de l'installation électrique.
Durée de vie d'un panneau solaire
Un panneau solaire a l'avantage de ne nécessiter aucun fluide, ni aucune pièce en mouvement.
Hors système défectueux ou malfaçon, un panneau solaire photovoltaïque possède une durée de vie supérieure à 25 ans, certainement entre 30 et 40ans pour des panneaux solaires de qualité installés correctement.
La première installation photovoltaïque raccordée au réseau électrique en Europe a été installée en 1982 sur le toit de l’actuelle Haute école spécialisée de la Suisse italienne (SUPSI). 35ans après son inauguration, les panneaux solaires photovoltaïques produisaient encore 70% de sa puissance initiale.
La première centrale solaire photovoltaïque installée en Europe produit de l'électricité solaire depuis 1982 © SUPSI
Recyclage des panneaux photovoltaïque
Les panneaux en fin de vie sont découpés puis broyés pour séparer l'aluminium, le verre, le plastique, le cuivre, l'argent et le silicium qu'ils contiennent - © PV CYCLE France
Après que l'on ait retiré leur cardre, les câbles électriques et les boites de jonction, les panneaux solaires sont découpés puis broyés.
Chaque constituant : aluminium, verre, plastique, cuivre, argent et silicium, sont alors séparés et dirigés vers leur propre filière de recyclage.
En France, un éco-organisme sans but lucratif : PV Cycle, est agréé par l'état pour organiser la collecte et le recyclage des panneaux solaires en fin de vie.
Le recyclage atteint 95%, ce qui est assez exeptionnel pour un produit technologique. A titre de comparaison, le taux de recyclage moyen d'un appareil électroménager se situe autour de 80%...
Les 5% de matières non recyclées sont principalement des poussières emprisonnées dans les filtres après broyage.
Ces filtres ne rentrent pas dans le compte du taux de recyclage, mais ils seront également recyclés et les poussières qu'ils contiennent peuvent également être incinérées ou utilisées comme substitut au sable dans la construction, puisque le verre, le silicium et le silicone sont tous des dérivés du sable.
Les différents types de cellules photovoltaïques
Le panneau solaire hybride : photovoltaïque & thermique
Les tuiles solaires photovoltaïques
La route solaire photovoltaïque
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