Le silicium est utilisé dans la cellule photovoltaïque (constituant des panneaux solaires) sous forme ultra pure. C'est le deuxième élément le plus courant de la croûte terrestre et le composant principal du sable.
Elle permet d'ouvrir le spectre absorption de la lumière et ainsi maximiser la collecte d'électrons, avec à la clé une augmentation de rendement.
Pour réussir à recycler le silicium présent dans les cellules, il est donc nécessaire de séparer les différents éléments constitutifs du panneau. Tout le challenge réside alors dans le traitement des différentes lamelles du panneau pour réussir à valoriser les différents matériaux, parmi lesquels le silicium.
Les cellules photovoltaïques sont constituées d'un matériau dit « semi-conducteur », la plupart du temps du silicium. Ce type de matériau se trouve à mi-chemin entre les isolants et les conducteurs.
Une durée de vie moyenne de 30 ans
Au cours des 10 années suivantes, ces panneaux fournissent 90 % de cette puissance. Entre la 21ème et la 30ème année, ils peuvent fournir les quatre cinquièmes de la puissance d'origine.
Où sont fabriqués les panneaux solaires ? Une majorité d'équipements solaires est fabriquée en Chine. Mais certains fabricants mettent un point d'honneur à garder une production plus locale et avoir ainsi une empreinte carbone plus faible et un ancrage plus proche du lieu de distribution.
Aura-t-on assez de silicium pour répondre à la nouvelle demande ? Ce métal n'est pas géologiquement rare, mais la Commission européenne l'a classé en tant que matériau critique. Son approvisionnement est en effet stratégique.
Les panneaux solaires sont majoritairement fabriqués à partir de silicium, de verre, de plastique et de connexions en cuivre et en argent. La Chine reste le premier producteur mondial de panneaux, même si de plus en plus de fabricants d'autres pays commencent à les concurrencer sérieusement.
Des techniques de recyclage maîtrisées
Un panneau solaire est composé à 75 % de verre, une matière recyclable à l'infini, tout comme l'aluminium qui compose son cadre. La technique de recyclage standard repose sur un traitement thermique. Elle consiste à brûler les plastiques pour séparer les cellules du verre.
Pour extraire le silicium ( Si ) on utilise le principe de carboréduction (carbothermique) , une méthode de réduction des métaux qui permet d'extraire les métaux de leurs oxydes en présence de charbon à haute température. Ceci permet d'obtenir le silicium sous forme liquide, de pureté 98%.
Les composants comme le silicium ou des métaux en bien plus faibles quantités (argent, cuivre, et autres complexes semi-conducteurs) sont, eux aussi, récupérables et recyclables. Certains pourront être réutilisés pour fabriquer de nouveaux panneaux photovoltaïques.
Le Silicium est donc obtenu a partir de la Silice (SiO2) contenue dans le quartz par reduction carbothermique effectuee dans un four a Arc. Il s'agit en fait d'extraire l'oxygene de la Silice (SiO2) en chauffant le quartz avec des especes contenant du carbone comme la houille par exemple.
Le silicium sur Terre se trouve essentiellement sous forme minérale, et en particulier sous forme de silicates, qui constituent 28 % de la croûte terrestre. Le silicium est par exemple constitutif du sable de silice, résultat de la dégradation de roches comme le granite.
La pollution constatée depuis dans la “Silicon Valley” atteste que ces effluents toxiques ont été rejetés dans l'environnement, polluant les nappes phréatiques.
La méthode la plus simple consiste à encoller les chants des planches 2 à 2 pour ensuite les serrer à plat et ainsi obtenir un panneau bien plat. On peut bien entendu choisir des bois de différentes essences ou couleurs pour réaliser un panneau décoratif.
Capacité de production de 1 m2 de cellules photovoltaïques du panneau par jour : 1.09 x 0.17 = 0.1853 kWh/m2/jour ou 185,8 Wh/m2/jour.
La Chine est depuis plusieurs décennies le plus gros producteur de silicium métal avec 2,2 Mt en 2019 selon Argus, soit 71 % de la production mondiale. Les autres principaux producteurs sont le Brésil (200 kt), la Norvège (170 kt), les États-Unis (135 kt), et la France (100 kt).
Panneau solaire qui baisse en rendement
C'est la panne la plus fréquente liée aux panneaux solaires. Si vous constatez que votre production d'électricité a diminué mais que l'onduleur fonctionne correctement, le problème de vos panneaux solaires peut alors provenir : D'un simple souci d'ombrage.
Réponse. Oui, c'est l'élément le plus Abondant dans la croûte terrestre après l'oxygène. Il y en a 3 fois plus que le troisième, l'aluminium.
Le Maroc a inauguré en janvier 2016 à Ouarzazate en plein désert, une gigantesque centrale solaire, la plus grande au monde jamais construite. Se dresse à la lisière du désert, scintillante de toute part à 20 km de Ouarzazate, la plus grande centrale solaire du monde.
1. Les différents types de panneau solaire. Il existe quatre types de panneaux solaires qui se distinguent par leurs caractéristiques et le type d'énergie qu'ils produisent. Parmi ceux-ci, vous retrouverez le panneau thermique, le panneau photovoltaïque et le modèle hybride.
Leader incontestable du photovoltaïque en Europe, l'Allemagne est un modèle à suivre. Fin 2019, le pays comptait 1,8 millions d'installations.