Découvrez comment un peu de poussière permet de convertir la lumière du soleil en électricité.
À l’heure actuelle, la plupart des panneaux solaires sont constitués de silicium, deuxième élément le plus abondant sur Terre et principal composant du sable des plages. 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, nous mettons en contact des centaines de kilogrammes de fragments de silicium (des roches) avec une petite quantité de bore (additif portant le nom de « dopant »), afin de donner une polarité positive au silicium. Après cela, nous cuisons le tout à plus de 1 000 degrés Celsius !
Ensuite, nous laissons refroidir ce grand lingot de silicium, avant de le découper en fines plaques (couramment appelées “wafers”) à l’aide de scies à fil. Chaque wafer fraîchement coupé ne dépasse pas les 200 microns d’épaisseur, soit l’équivalent d’un papier à fort grammage.
Nous réduisons ensuite le pouvoir de réflexion de la plaque de 30 % à 10 % environ, par le biais d’un processus de traitement chimique qui crée de minuscules pyramides à la surface de la plaque. Cette texture en relief est importante pour capter les photons.
Le moment est venu de transformer notre plaque de silicium en un dispositif qui convertit la lumière du soleil en électricité. Pour ce faire, nous injectons du phosphore à haute température dans la plaque de silicium. Ensuite, nous éliminons avec précaution le phosphore de la face arrière et des bords de la plaque. C’est ainsi que nous obtenons une cellule photovoltaïque: photo = lumière,voltaïque = énergie, donc qui « transforme la lumière en énergie »!
Ensuite, nous plaçons des contacts métalliques sur les faces avant et arrière de la cellule, ce qui nous permet de récupérer les électrons générés dans le silicium. Nous déposons également une fine couche chimique à la surface de la cellule pour réduire son pouvoir de réflexion de 10 % à 1 % environ.
Pour obtenir un panneau solaire, nous assemblons 48, 60 ou 72 cellules solaires et les disposons soigneusement entre deux couches transparentes d’encapsulant. Nous plaçons ensuite un film sur la face arrière et chauffons cet empilement (imaginez une sorte de sandwich solaire passé au grill) pour créer une enveloppe protectrice étanche autour des cellules solaires.
Après cela, pour protéger la structure et garantir sa stabilité, nous plaçons du verre sur la face avant et un cadre en aluminium sur le pourtour, en collant le tout avec un adhésif résistant à l’eau. Enfin, nous ajoutons une boîte de jonction à l’arrière du panneau solaire: il s’agit de la borne de sortie de notre électricité solaire.
Une fois le panneau solaire installé sur votre toit, asseyez-vous, détendez-vous et laissez le soleil vous faire économiser de l’argent. Écrire un livre, vous préparer un café ou regarder un match de football à la télévision: à vous de choisir ce que vous faites de votre électricité solaire.
De surcroît, les panneaux solaires n’émettent aucune substance polluante et aucun bruit: une fois mis en place, ils remplissent simplement leur fonction. Vous pouvez donc être fier de votre contribution à la lutte contre le changement climatique et à un avenir plus durable pour l’humanité.
