Zoom complet sur les composants, matériaux et technologies
Derrière chaque panneau solaire, se cache un véritable concentré de technologie énergétique. Conçus pour produire de l’électricité à partir du rayonnement solaire, les panneaux photovoltaïques représentent une solution durable, performante et de plus en plus accessible. Leur fonctionnement repose sur une structure complexe et multicouche, composée de matériaux soigneusement sélectionnés pour leur robustesse, leur conductivité et leur efficacité.
Dans cet article, Sun Habitat vous dévoile la composition complète d’un panneau solaire, les matériaux utilisés, les technologies embarquées et les éléments à connaître pour réussir votre projet solaire en toute sérénité.
Fonctionnement d’un panneau photovoltaïque
Nous avons déjà abordé en détail le fonctionnement d’un panneau solaire dans un précédent article. Voici cependant un rappel synthétique pour mieux comprendre le rôle des différents composants dans la conversion de la lumière en électricité.
Les panneaux photovoltaïques transforment la lumière du soleil en électricité grâce à un phénomène appelé effet photovoltaïque. Les cellules en silicium captent l’énergie des photons, libèrent des électrons, et génèrent ainsi un courant continu. Ce courant est ensuite converti en courant alternatif par un onduleur, afin d’être utilisé pour alimenter tous les équipements électriques d’une maison, d’un bâtiment ou d’un site industriel.
Ce processus de production d’énergie propre repose sur une succession de couches techniques, chacune ayant un rôle bien défini dans la captation, la transformation et la protection de l’énergie solaire.
Composition d’un panneau solaire : les éléments couche par couche
1. Cellules photovoltaïques (silicium)
Les cellules photovoltaïques représentent le cœur du panneau. Fabriquées à partir de silicium cristallin, elles sont les premières à capter la lumière solaire. Il en existe trois types :
Silicium monocristallin : rendement élevé (jusqu’à 22 %), couleur noire, grande efficacité même sur petite surface.
Silicium polycristallin : rendement moyen (15-18 %), couleur bleutée, coût plus abordable.
Silicium amorphe (ou couche mince) : souple, très léger, rendement plus faible (6-10 %), mais utile pour des supports spécifiques.
Ces cellules sont dotées d’une grille métallique qui collecte les électrons libres et les guide vers les connecteurs.
2. Verre trempé (face avant)
Sur la partie avant du panneau se trouve une couche de verre trempé de 3 à 4 mm d’épaisseur. Ce verre extra-clair :
Permet à plus de 90 % des rayons solaires de passer,
Protège contre les intempéries (grêle, vent, neige),
Résiste aux variations de température et aux chocs thermiques,
Peut intégrer des traitements anti-reflet, anti-UV ou autonettoyants selon les modèles.
3. EVA (encapsulation)
L’éthylène-acétate de vinyle (EVA) est un matériau polymère qui encapsule les cellules et les maintient en place. Cette couche :
Protège les cellules de l’humidité, de l’oxygène et de la corrosion,
Assure la transparence énergétique entre les couches,
Amortit les chocs thermiques et mécaniques.
Le POE (polyoléfine élastomère) est une alternative plus moderne pour certains panneaux haut de gamme.
4. Feuille arrière (backsheet)
La feuille arrière protège la face inférieure du panneau. Fabriquée en PET, Tedlar ou PVF, elle :
Joue un rôle d’isolation électrique,
Résiste aux rayons UV, à l’eau, aux produits chimiques,
Renforce la durabilité structurelle du module.
Certains panneaux utilisent une configuration verre-verre pour renforcer la protection des deux côtés.
5. Cadre en aluminium
Le cadre en aluminium anodisé entoure l’ensemble du panneau pour :
Garantir une rigidité mécanique optimale,
Permettre une fixation solide sur toiture ou au sol,
Participer à la dissipation thermique,
Assurer la mise à la terre du système.
6. Boîte de jonction
À l’arrière du panneau, on trouve la boîte de jonction. Elle renferme les connexions électriques essentielles :
Diodes by-pass pour éviter les pertes de production en cas d’ombrage,
Connecteurs MC4 pour relier les câbles en toute sécurité,
Parfois des capteurs intelligents pour la surveillance thermique ou les panneaux hybrides.
7. Câbles et connecteurs
Les câbles solaires sont fabriqués en cuivre étamé, entourés d’une gaine résistante (XLPE, TPE). Ils sont conçus pour :
Résister aux UV, à l’humidité, au gel, à la chaleur,
Supporter des tensions jusqu’à 1 500 V,
Offrir une longévité supérieure à 25 ans.
Les connecteurs MC4, utilisés partout dans le monde, garantissent une connexion fiable et rapide.
Les technologies intelligentes : Enphase IQ8 & MyLight 150
Batterie virtuelle MyLight 150
Le système MyLight 150 propose une approche nouvelle de l’autoconsommation grâce au stockage virtuel de l’énergie solaire. Il :
Stocke jusqu’à 150 % de votre consommation annuelle en crédits kWh,
Évite l’installation de batteries physiques onéreuses,
Permet une gestion connectée et simplifiée de votre production,
Optimise votre économie d’énergie et votre facture.
Micro-onduleur Enphase IQ8
Contrairement aux onduleurs centraux, le micro-onduleur Enphase IQ8 transforme le courant directement sous chaque panneau. Il permet :
Une production indépendante pour chaque module,
Une résilience optimale face aux zones d’ombrage,
Un fonctionnement même sans réseau grâce à la technologie Sunlight Backup,
Un suivi en temps réel via application mobile.
Matériaux utilisés dans les panneaux solaires
Chaque élément est fabriqué à partir de matériaux techniques rigoureusement sélectionnés pour garantir résistance, conductivité, légèreté et recyclabilité.
| Élément | Matériaux utilisés |
|---|---|
| Cellules | Silicium, argent, bore, phosphore |
| Verre trempé | Verre extra-clair à faible teneur en fer |
| Encapsulation | EVA, POE |
| Feuille arrière | PET, Tedlar, PVF |
| Cadre | Aluminium anodisé |
| Câbles | Cuivre étamé, isolants XLPE ou TPE |
| Connecteurs | PA66, cuivre-étain |
| Soudures | Alliages sans plomb ou étain-plomb |
| Boîte/onduleur | Plastique technique, composants électroniques |
Durée de vie, garanties et recyclage
Un panneau solaire de qualité est conçu pour durer 30 à 40 ans, avec une baisse de rendement progressive de 0,3 à 0,7 % par an. Après 25 ans, la majorité des panneaux conservent 80 à 85 % de leur puissance initiale.
Les garanties proposées :
Garantie produit : 12 à 25 ans selon le fabricant,
Garantie performance : jusqu’à 30 ans. ( ex: MyLight 150
Les composants en verre, aluminium, cuivre, ou plastiques techniques sont recyclables, ce qui limite l’impact environnemental du cycle de vie du produi
Pourquoi faire confiance à Sun Habitat ?
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Rédacteur : Ugo S
