Le silicium est l’un des éléments les plus importants pour le fonctionnement d’un panneau solaire : il compose les cellules photovoltaïques, qui peuvent grâce à lui capter l’énergie solaire et la transformer en électricité. On vous explique !
Qu’est-ce que le silicium ?
Un matériau semi-conducteur
Le silicium est un élément chimique que l’on retrouve naturellement dans la croûte terrestre. Il s’agit également d’un excellent matériau semi-conducteur, utilisé dans la confection des panneaux solaires photovoltaïques.
Extrait sous la forme de quartz, il est l’un des éléments les plus abondants dans la croûte terrestre. Pour obtenir divers matériaux, tels que du verre ou du silicone, il est mélangé ou transformé, grâce à différents procédés industriels.
C’est parce qu’il est l’un des éléments les plus présents dans la croûte terrestre que le silicium est utilisé comme semi-conducteur. Pourtant, sa conduction est inférieure à celle d’autres matériaux.
À quoi sert le silicium dans un panneau solaire ?
Pour comprendre le rôle du silicium dans un panneau solaire, il faut avant tout comprendre la composition des panneaux photovoltaïques. Ces derniers se composent de cellules photovoltaïques, qui captent l’énergie contenue dans le rayonnement solaire, afin de la transformer en courant continu.
Un onduleur solaire se charge ensuite de transformer ce courant continu en courant alternatif, consommable par vos appareils électroménagers et électroniques. Pour fabriquer les cellules photovoltaïques, les fabricants de panneaux solaires utilisent du silicium, qui peut être de deux couleurs :
- noire dans le cas d’un panneau solaire monocristallin ;
- bleutée dans le cas d’un panneau solaire polycristallin.
Les différents types de silicium en panneaux solaires
Panneaux solaires monocristallins ou polycristallins : quelles différences ?
Sur le marché du photovoltaïque, les panneaux solaires polycristallins étaient autrefois les plus répandus. Ils sont peu à peu remplacés par les panneaux solaires monocristallins, actuellement considérés comme les meilleurs panneaux solaires, de par leur rentabilité :
- le panneau solaire polycristallin, de couleur bleue, est doté de cellules photovoltaïques composées de plusieurs cristaux de silicium ;
- le panneau solaire monocristallin, quant à lui, ces cellules ne sont composées que d’un seul cristal de silicium, ce qui lui confère cette couleur noire et unie, plus discrète sur les toitures.
Plus rentables, les panneaux solaires monocristallins sont également plus coûteux, car leur fabrication est plus longue et complexe. Toutefois, avec l’apparition de nouvelles innovations, les panneaux solaires monocristallins se démocratisent de plus en plus, devenant davantage abordables.
Le silicium amorphe : qu’est-ce que c’est ?
Il existe une troisième catégorie de panneaux solaires photovoltaïques disponible sur le marché et composée de silicium : les panneaux solaires amorphes. Le silicium amorphe est, contrairement aux deux précédents, un matériau non cristallin : il ne présente aucune forme régulière.
Pour le fabriquer, on dépose du silicium sur un substrat, à des températures basses. Cela permet de proposer des cellules solaires souples, utilisées dans des configurations dans lesquelles la flexibilité et la légèreté sont de rigueur. Cependant, elles sont moins rentables que les cellules monocristallines et polycristallines.
Le saviez-vous ?
Il existe différents types de panneaux solaires sur le marché, comme le panneau solaire à brancher sur une prise (ou kit solaire plug and play) et le panneau solaire hybride, composé de cellules photovoltaïques et d’un système de récupération et de diffusion la chaleur !
Quels sont les avantages du silicium pour les panneaux solaires ?
Une plus grande efficacité énergétique
Le silicium présente de nombreux avantages pour les modules photovoltaïques, à commencer par une efficacité énergétique importante. En effet, les cellules dotées de silicium convertissent mieux l’énergie solaire en électricité : elles peuvent capturer et convertir une large quantité de lumière solaire, grâce aux propriétés semi-conductrices du silicium. Celui-ci peut également s’adapter à la bande de fréquences du spectre solaire, produisant dès lors de l’électricité sous plusieurs ensoleillements.
Attention toutefois ! La rentabilité d’un panneau solaire ne dépend pas uniquement du silicium, mais par ailleurs d’une puissance crête adaptée à ses besoins et d’une installation bien effectuée. Prenez garde à :
- l’orientation de vos cellules (au maximum vers le sud) ;
- l’inclinaison de vos cellules (idéalement de 30°) ;
- le taux d’ensoleillement de votre région.
Le silicium, garant de durabilité et de fiabilité
La durée de vie moyenne d’un panneau solaire est estimée à 30 ans : cela est dû au silicium, réputé pour une grande durabilité sur le long terme. Avec un entretien minimum, le silicium peut ainsi permettre aux panneaux solaires de produire efficacement pendant plusieurs décennies.
Pour entretenir vos capteurs photovoltaïques, faites appel à un professionnel une fois tous les deux ans : les cellules se nettoient automatiquement le reste de l’année grâce au ruissellement de la pluie !
Un panneau solaire moins onéreux
Le silicium est une ressource disponible en abondance sur Terre. C’est donc un choix économique qu’ont fait les fabricants de panneaux solaires. Face à la demande croissante en photovoltaïque, la production en silicium a augmenté, entraînant une baisse du coût de production.
Ainsi, les coûts de fabrication des panneaux solaires s’en trouvent réduits. Cela est également dû à la mise en place de nouvelles technologies photovoltaïques et à l’optimisation du processus de production.
D’un point de vue des consommateurs, c’est une bonne nouvelle : en effet, le nombre de cellules photovoltaïques et le type de cellules choisies sont deux facteurs jouant sur le coût des panneaux photovoltaïques. Ainsi, quelles que soient les dimensions de votre installation photovoltaïque, votre budget tend à diminuer au fil des ans !
Le silicium : quel recyclage ?
Le recyclage d’un panneau solaire à base de silicium est possible à 90 % : le silicium fait partie des matériaux qui peuvent être recyclés ! Il est récupéré après le démantèlement des cellules photovoltaïques.
FAQ : Vos questions sur le silicium panneau solaire
Où trouve-t-on le silicium d’un panneau solaire ?
Le silicium d’un panneau solaire est trouvé dans la croûte terrestre, avant d’être transformé. Il permet de fabriquer les cellules photovoltaïques des panneaux solaires, et donc de convertir l’énergie solaire en courant continu.
À quoi sert le silicium dans un panneau solaire ?
Le silicium du panneau solaire est un élément primordial pour le fonctionnement d’une cellule photovoltaïque. C’est ce matériau qui permet de capter l’énergie contenue dans le rayonnement solaire, avant de le transformer en courant continu. Ceci est dû à ses propriétés de semi-conducteur. Le silicium peut être monocristallin, polycristallin ou amorphe.
