Impossible de parler des panneaux solaires sans s’intéresser au silicium. C’est l’élément indispensable à leur fabrication aujourd’hui. Voici tout ce que vous devez savoir sur ce métalloïde et son rôle dans la production photovoltaïque d’électricité. Pourquoi y a -t-il du silicium dans un panneau photovoltaïque, on en parle dans notre article !
Qu’est-ce que le silicium ?
Le silicium est le quatorzième élément de la table de Mendeleïev. On le trouve en grande quantité dans la composition de la croûte de la Terre. Même si son aspect fait penser au métal, il n’appartient pas à la famille des métaux à proprement parler. Il est extrait sous diverses formes en fonction de l’usage auquel il se destine. Sous forme de quartz, par exemple, le silicium est utilisé pour la production de verre et celle de matériaux de construction. Lorsqu’il est utilisé sous forme d’alliage, avec de l’aluminium, par exemple, on parle alors de “silicium métal”. C’est ce silicium métal qui est utilisé dans l’industrie des technologies de pointe, en particulier le secteur de la fabrication des panneaux solaires.
Comment fonctionne une cellule photovoltaïque ?
Pour comprendre l’intérêt du silicium dans la production photovoltaïque, il faut commencer par s’intéresser au fonctionnement des cellules dont sont constitués les panneaux. Une cellule photovoltaïque a pour fonction de transformer le rayonnement solaire en électricité exploitable. Elle est donc composée de couches deux semi-conducteurs. La première a un excès d’électrons et la seconde un déficit. La conductivité des semi-conducteurs a préalablement été augmentée par une opération appelée dopage. Lorsque la lumière du soleil entre en contact avec la cellule photovoltaïque, les électrons se déplacent de la couche excédentaire à la couche déficitaire et inversement. C’est ce mouvement qui produit l’électricité générée par le panneau.
Pourquoi utilise-t-on du silicium dans un panneau photovoltaïque ?
Le silicium est le seul élément à posséder les propriétés nécessaires à cette opération en cumulant un rendement intéressant et un prix abordable. Il existe plusieurs générations de panneaux solaires. La première génération est composée de cellules photovoltaïques qui utilisent du silicium monocristallin. Cela signifie que le bloc de silicium métal utilisé a été cristallisé en une seule pièce. Cette technologie de fabrication de cellules solaires offre un bon rendement. Les centrales photovoltaïques qui utilisent cette technologie affichent des performances aux alentours de 22 %.
La deuxième génération de cellules photovoltaïques utilise du silicium polycristallin, obtenu à partir d’un bloc fondu, conditionné sous forme de lingot, puis étiré. Le silicium étant moins pur, le rendement est moindre. Une centrale photovoltaïque utilisant des cellules de silicium polycristallin atteint des performances situées autour de 20 %. Malgré cet écart de rendement, c’est l’usage des cellules de silicium polycristallin qui tend à se généraliser. Le coût des panneaux solaires obtenus grâce à cette technologie est bien plus abordable. Autre avantage, la production d’électricité est possible même lorsque le soleil est voilé. Découvrez vite notre article : Comment produire de l’électricité à partir de l’énergie solaire ?
Le silicium est un élément indispensable à la fabrication des cellules photovoltaïques qui composent les panneaux solaires. Sous sa forme métalloïde, il présente des propriétés de conduction très avantageuses, associées à un excellent rendement. Son prix permet aussi de rendre les panneaux photovoltaïques abordables, ce qui est une condition clé pour la viabilité économique du secteur de l’énergie solaire.
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