Dossier panneau solaire

Thème : Energie et
environnement.
T.P.E :
Panneaux
solaires
photovoltaïques
Dossier pour T.P.E
Dizy Dominique, Fradillon Axel, Dubois Louis, Debaets
Kévin.
03/03/2011

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Sommaire :
1) Préambule…………………………3-4
2) Fabrication…………………………5-6
3) Fonctionnement………………..7-12
4) Quelques applications……….12-15
5) Aspects économiques………..15-17
6) Cas d’étude et expérience….17-21
7) Recyclage…………………………..22-24
8) Conclusion………………………… 24

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1) Préambule :
Avant la conception d’un produit, une bonne analyse fonctionnelle est nécessaire afin de
bien définir ce dernier.
Analyse fonctionnelle :

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FP1 : Convertir l’énergie du soleil en énergie électrique et la distribuer a
l’utilisateur.
FC1 : Doit respecter les normes de sécurité.
FC2 : Ne doit pas perturber l’environnement.
FC3 : Doit être esthétique.
FC4 : Doit résister aux intempéries.
FC5 : Doit permettre une facilité d’installation sur les toits.
Problématique :

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« Quelles sont les différentes étapes de la vie
d’un panneau solaire photovoltaïque ?
2) Fabrication
2.1) Etude de la fabrication à l’échelle industrielle :
Voici une étude menée dans le but de découvrir les différentes étapes de la fabrication d'un panneau
solaire photovoltaïque, depuis l'arrivée des cellules jusqu'à la livraison des modules en Europe.
La cellule solaire, unité de base d’un panneau solaire photovoltaïque, est réalisée à partir des cristaux
de silicium sous forme monocristalline ou poly cristalline. Cela ressemble à une petite plaque bleue
où les rainures sont les conducteurs et dont les cristaux miroitent à leur surface. Chaque cellule
photovoltaïque, en recevant la lumière du soleil, met en action des photons qui vont produire un
courant électrique. Pour produire plus de puissance, des cellules solaires identiques sont assemblées
pour former un panneau photovoltaïque (qu'on appelle également module solaire).
La mise en série de plusieurs cellules solaires (comme lorsque vous mettez des piles en série) permet
d'additionner l'énergie produite. Les panneaux solaires photovoltaïques de cette étude sont
composés de 72 cellules en silicium monocristallin connectées en série pour 187 W nominal.
Ces panneaux solaires sont constitués d’une face supérieure en verre trempé parfaitement
transparent et d’une face inférieure recouverte d’un film spécial (couche de Teldar). La technique
d’encapsulation que l'on observe dans ce film permet d'assurer au panneau une excellente
résistance.
Pour finir, l’assemblage est établit avec joint d’étanchéité dans un cadre en aluminium anodisé et la
fixation de la boîte de jonction destinée à recevoir le câblage nécessaire à l’exploitation du panneau
photovoltaïque.
2.2) Production à l’échelle mondiale :
La production mondiale de panneaux est principalement répartie entre la Chine, l'Allemagne et les
États Unis. Il s'agit majoritairement d'assemblage (encapsulement / mise en place du cadre / boîtier
de protection /...) car 80% de la production mondiale de cellules photovoltaïques vient de Chine.
Aujourd'hui de grandes marques internationales font produire leurs modules en Asie et parfois