Les équipements d’énergie renouvelable de DYNATECH en Nouvelle-Calédonie

À l’heure actuelle, la plupart des panneaux solaires sont constitués de silicium. La première étape de fabrication d’un panneau solaire consiste à produire des lingots de silicium, c’est-à-dire de grands blocs de silicium ultra-pur (à 99,999999 %).

Pour ce faire, on ajoute à des centaines de kilogrammes de fragments de silicium, issu de la silice et donc de roches, une petite quantité de bore, élément semi-métallique dur assez proche du carbone qui permet de donner une polarité positive au silicium.

Ces fragments « enrichis » sont ensuite cuits dans un four à plus de 1500 degrés. Le silicium est sorti du four sous forme de barres appelées « lingot ».

Les lingots sont découpées en fines plaques appelées « wafers » à l’aide de scies à fil. L’épaisseur des wafers est inférieure à 200 microns d’épaisseur, soit l’équivalent d’une feuille de papier.

L’étape suivante consiste à traiter chimiquement le wafer pour lui permettre de moins réfléchir la lumière.

À l’issue de ce traitement, la surface des wafers, lisse au départ, est constituée de minuscules pyramides.

Cette texture en relief permet d’augmenter la conversion de la lumière en électricité.

Pour que le wafer devienne une cellule photovoltaïque, du phosphore, corps simple non métallique et lumineux dans l’obscurité, est déposé à très haute température sur sa face avant.

Cet apport de phosphore permet de donner une polarité négative à cette face avant.

Le wafer est maintenant une cellule photovoltaïque, disposant d’une face avant de polarité négative et d’une face arrière de polarité positive.

Il reste à déposer des contacts métalliques sur les faces avant et arrière de la cellule pour collecter les électrons libérés dans le silicium.

Chaque cellule photovoltaïque fonctionne donc comme une pile électrique, avec un pôle positif et un pôle négatif, à la différence près que la cellule photovoltaïque ne s’épuise jamais !

Les panneaux les plus courants sont composés de 60 cellules. Les cellules sont disposées entre deux pellicules de résine transparente.

Un film en polyester est ensuite placé sur la face arrière. Ce sandwich est placé dans un tunnel dans lequel il est chauffé.

Les deux pellicules de résine encapsulent les cellules de façon totalement étanche pour les protéger de toutes les agressions extérieures.

L’étape suivante consiste à placer un verre trempé, dont l’épaisseur est de 3 à 4 mm, en face avant.

Le panneau est ensuite équipé de son cadre en aluminium dont la composition et le profil ont été étudiées pour offrir les meilleures qualités de résistance mécanique.

Enfin, une boîte de jonction est fixée à l’arrière du panneau solaire : il s’agit de la borne de sortie de l’électricité solaire.

Chaque borne présente un câble « plus » et un câble « moins » équipé d’une connectique spéciale pour assurer la meilleure connexion électrique et une étanchéité parfaite.

La communauté scientifique et plus particulièrement les experts qui se sont penchés sur le sujet ont admis que l’étape qui impact le plus le bilan énergétique des panneaux solaires au cours de leur entière durée de vie est leur fabrication.

Le recyclage des panneaux solaires est désormais parfaitement maîtrisé. C’est la production de silicium solaire qui est l’étape la plus gourmande en énergie.

Chauffer à très haute température le silicium requiert l’équivalent de 2 500 kWh d’énergie par kWc de panneaux solaires installés.

Cela correspond à environ 2 à 3 ans d’utilisation d’un panneau solaire à produire de l’énergie pour compenser celle qu’il aura nécessitée pour sa conception.

Il est souvent énoncé que les panneaux solaires ne vivent que 25 ans. Cela concerne en réalité les panneaux qui ont été produits dans les années 80, à savoir les premiers modèles disponibles pour le grand public et qui sont désormais en filière de recyclage.

En ce qui concerne les modèles les plus récents, il n’y a pas suffisamment de recul pour se prononcer sur leur durée de vie réelle. Il est toutefois estimé qu’ils pourraient être fonctionnels pendant 50 ans.