Les essentiels à connaître sur la composition d’un panneau solaire

Le panneau solaire est une véritable innovation qui révolutionne le domaine de l’énergie. Verte, renouvelable, inépuisable et propre à la consommation, l’énergie solaire est l’alternative idéale face à l’augmentation constante du prix de l’électricité actuel.

Si vous décidez de vous tourner vers cette source d’énergie, n’hésitez pas à confier votre projet à notre équipe. Opérant depuis 17 ans en région Nouvelle-Aquitaine, ATSE est qualifiée RGE et certifié QualiPV. De l’étude en amont jusqu’à la pose de votre installation photovoltaïque en Nouvelle Aquitaine, nos experts sauront vous accompagner dans la concrétisation de votre projet solaire.

Avant de vous lancer, vous devez vous informer sur la fabrication du panneau solaire, notamment sa composition. Vu que les modes de fabrication diffèrent en fonction des marques et de l’usage, voici tout ce qu’il faut savoir sur la composition d’un panneau solaire photovoltaïque.

À quoi sert un panneau solaire ?

L’intérêt du panneau solaire est de capter les rayons solaires afin de les transformer en énergie électrique. De plus en plus de personnes sont convaincues par l’économie réalisée par l’autoconsommation et se tournent, peu à peu, vers cette voie. En optant pour une installation solaire, vous consommez directement l’énergie produite par vos panneaux et vous allégez, par la même occasion, vos factures d’électricité.

Le fonctionnement des panneaux solaires

De manière générale, les modules photovoltaïques captent les rayons du soleil afin de les transformer en électricité, en chaleur ou les deux. Le mode de fonctionnement varie en fonction du type de module.

Vous devez déterminer vos besoins réels afin de les adapter au type de panneau solaire idéal. En appréhendant le fonctionnement des différents panneaux, vous aurez une idée des potentielles économies que vous pourrez faire sur le long terme.

Quels sont les différents types de capteurs solaires ?

Les panneaux solaires thermiques

En captant la chaleur du soleil, les panneaux solaires thermiques ont pour rôle de produire de l’eau chaude. Communément appelé chauffe-eau solaire, ce type de capteur propose 2 techniques, à savoir la technique du capteur à tubes et la technique du capteur plan.

Les panneaux solaires photovoltaïques

De plus en plus présents sur les toitures des particuliers, les panneaux solaires photovoltaïques ont la capacité de produire de l’électricité à l’aide des rayons du soleil. Les modules transforment ces rayons en courant continu, et ce dernier est converti en courant alternatif grâce aux onduleurs ou micro-onduleurs.

Les panneaux solaires hybrides

Ces types de panneaux associent la technologie thermique et la technologie photovoltaïque. La face avant d’un panneau hybride génère de l’électricité en captant les rayons solaires, tandis que la face arrière recycle l’émission de chaleur à l’aide d’un échangeur thermique. Ce dispositif a pour rôle de produire de l’énergie thermique, et notamment de l’eau chaude.

Les panneaux solaires aérovoltaïques

Les panneaux solaires aérovoltaïques combinent le système photovoltaïque et un processus de circulation de l’air afin de réchauffer un logement. Du coup, le module solaire aspire l’air extérieur, le chauffe, puis le répartit pour chauffer toute la maison. Cette technologie est très intéressante, car elle permet de recycler la déperdition calorifique des panneaux.

La composition d’un panneau solaire thermique

Sur le marché, vous pouvez trouver 2 types de panneaux thermiques, à savoir le panneau solaire à plan et celui à tubes.

La composition d’un panneau thermique avec plan

Un couvercle transparent en verre trempé qui assure l’effet de serre au niveau du coffrage.
Un joint en caoutchouc qui garantit l’étanchéité du coffrage et l’optimisation de l’effet de serre.
Un absorbeur en aluminium ou en cuivre qui permet de stocker la chaleur du rayonnement solaire.
Un échangeur thermique qui se présente comme un réseau de tubes en inox ou en cuivre. Un fluide caloporteur passe à l’intérieur de ces tubes.
Un coffre en aluminium qui rassemble tous les éléments du panneau thermique.

La composition d’un panneau solaire photovoltaïque

Parmi les composants d’un panneau solaire photovoltaïque, vous pouvez trouver :

Un cadre en aluminium, léger, mais solide, supporte et renforce la structure.
Un joint en caoutchouc assure l’étanchéité du panneau.
Un vitrage très résistant protège la structure contre les chocs physiques. Un traitement antireflet peut être accordé au vitrage pour une meilleure absorption des rayons solaires.
Une couche en éthylène-acétate de vinyle ou EVA qui propose une encapsulation de la matrice cellulaire, sans impacter sur l’effet photovoltaïque.
Une feuille de protection en film polyfluorure de vinyle ou PVF.
Un boîtier de dérivation en plastique pour éviter la surintensité du courant.
Des câbles de sorties dotés d’une gaine de protection en caoutchouc avec des connecteurs MC4.
Des connecteurs MC4 qui se raccordent à l’onduleur.

La composition d’un panneau solaire hybride

Vu que le panneau hybride fusionne la technologie photovoltaïque et thermique, il regroupe la plupart des composants des 2 systèmes.

Un cadre en aluminium,
Une plaque de verre,
Un joint d’étanchéité en caoutchouc,
Des couches EVA,
Un absorbeur en cuivre,
Une matrice cellulaire,
Un isolant haute densité en laine de roche,
Un isolant thermique en laine de roche,
Un échangeur thermique en cuivre,
Une boîte de jonction en plastique,
Une plaque de fond en aluminium,
Des câbles de sorties revêtus de caoutchouc,
Des connecteurs MC4 en plastique.

La composition d’un panneau solaire aérovoltaïque

Générant de l’air chaud et de l’électricité, un panneau solaire aérovoltaïque est composé de :

Un cadre en aluminium,
Une plaque de verre,
Des couches EVA,
Une matrice cellulaire,
Un échangeur thermique en cuivre,
Un absorbeur en cuivre,
Un fluide caloporteur,
Un isolant haute densité en laine de roche,
Un isolant thermique en laine de roche,
Une plaque de fond en aluminium,
Une boîte de jonction en aluminium,
Des câbles de sortie revêtus de caoutchouc,
Des connecteurs MC4 en plastique.

La structure d’une matrice cellulaire

La matrice cellulaire est essentiellement composée de la cellule solaire, du conducteur et de la diode by-pass.

Les types de cellules

La matrice cellulaire peut être composée de plusieurs façons en fonction de la technologie utilisée ; et un module photovoltaïque est pourvu d’un seul type de cellule.

Pour information, les matériaux de fabrication peuvent impacter sur la capacité de production d’une cellule.

Les cellules photovoltaïques peuvent être classées en 3 catégories, à savoir :

La cellule en couche mince
La cellule au silicium cristallin
La cellule en photovoltaïque organique

La cellule en couche mince ne symbolise que 10 % des modules photovoltaïques sur le marché.

La cellule au silicium cristallin obtient un pourcentage élevé sur le marché des panneaux solaires. Vous avez le choix entre des panneaux monocristallins et des panneaux polycristallins.

La cellule en photovoltaïque organique repose sur un semi-conducteur organique. Vous pouvez trouver plusieurs sortes de cellules photovoltaïques organiques, car sa nature chimique varie de l’absorbeur employé.

Les conducteurs

Ce sont des fils plats qui servent à connecter les cellules entre elles. Les conducteurs ont pour rôle de transférer l’énergie générée par les cellules photovoltaïques.

Les diodes by-pass

En la présence d’ombrages, une cellule photovoltaïque absorbe l’énergie emmagasinée par les autres cellules. Ce phénomène provoque un effet de point chaud ou hot spot. Une cellule, censée produire de l’énergie, devient une cellule réceptrice et pompe l’énergie des cellules voisines. Avec le temps, cette réaction va causer une surchauffe et endommager l’ensemble des cellules du panneau photovoltaïque.

Afin de prévenir le hot spot, les diodes by-pass stoppent le retour du courant vers les cellules ombragées. Ce système de blocage force le courant à circuler dans un seul sens et prévient la surchauffe. Même en cas d’ombrage, les diodes by-pass permettent aux cellules photovoltaïques de produire de l’électricité de façon optimale.

L’onduleur photovoltaïque

L’onduleur photovoltaïque est indispensable dans une installation solaire. Ce matériel a pour but de transformer le courant continu généré par les modules solaires en courant alternatif, propre à la consommation.

L’onduleur central

L’onduleur central est très abordable en termes de prix, car l’ensemble de l’installation repose sur lui. L’inconvénient de ce matériel réside dans la capacité de production, notamment en cas de défaillance d’un module, car ces derniers sont reliés en série.

Le micro-onduleur

Le micro-onduleur est dédié à 2 panneaux. Si votre installation comporte plusieurs modules, vous aurez besoin de plusieurs micro-onduleurs. Totalement indépendants, les modules solaires offrent une capacité de production optimisée. De plus, un micro-onduleur est plus adapté à une installation photovoltaïque moins puissante.

La composition du panneau solaire impacte-t-elle sur l’environnement ?

Un usage minime, voire nulle de terre rare

Disponibles en 17 variétés, les terres rares sont des métaux qui disposent de caractéristiques électromagnétiques. D’ailleurs, 86 % de la production mondiale de terres rares est exploitée par la Chine. Pour la composition d’un panneau solaire photovoltaïque, l’ADEME ou Agence De l’Environnement et de la Maîtrise de l’Énergie insiste sur un usage infime ou nul de terre rare, en raison de l’impact toxicologique de leur exploitation.

Un recyclage possible

Un panneau solaire peut être recyclé à tout moment. L’acteur principal dans le traitement et dans le recyclage de panneaux photovoltaïques est connu sous le nom de PV Cycle. Plusieurs points de collecte sont visibles dans toute la France pour recevoir vos modules en fin de vie.

La durée de vie d’un panneau solaire

Déterminer la durée de vie réelle d’un panneau solaire est assez difficile, car certains modules continuent la production d’énergie 40 ans après leur première mise en marche. D’après la garantie constructeur, un panneau qui passe les 25 ans de mise en service propose 80 % de sa puissance de base. Après ces 25 ans, vous avez le choix de changer ou non votre installation, en fonction de son rendement général.

Si la baisse de puissance impacte sur vos consommations journalières, n’hésitez pas à faire appel aux prestations d’ATSE pour la pose d’une nouvelle installation photovoltaïque dans les Landes et en Nouvelle-Aquitaine.