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Comment ça marche ?

Le CNRS vous présente le fonctionnement d'une cellule photovoltaïque sans formules mathématiques : un tuto de 4 minutes qui vous présente l'effet photovoltaïque.

Pour l'aspect appliqué, je vous propose le guide perseus, il vous donne une approche un peu ancienne de la promotion de l'injection réseau : la situation a beaucoup évolué depuis, mais les panneaux photovoltaïques fonctionnent toujours sur les mêmes principes !

Est-ce que c'est polluant ?

Le panneau à cellule de silicium, c'est du verre, de l'aluminium, un peu d'EVA et de Teddlar (dérivés pétroliers, sauf pour les biverre, le tedlar est remplacé par du verre), et encore moins de silicium (le silicium est à la silice ce que l'aluminium est à l'alumine, en l'occurrence, un produit cristallin, très similaire au verre, avec quelques dépôts de peinture en surface : le seul risque à le manipuler à la main, c'est de le casser et de se couper). Du coup, un panneau photovoltaïque est à mon avis moins polluant que 15 pots à confiture en verre, que l'on jette au recyclage sans se poser trop de questions, 150 canettes pour sa partie alu et un peu de matériel électrique avec peinture à l'argent. Et il sert beaucoup plus longtemps, du moins s'il a été bien choisi. C'est donc un succès des lobbies pétroliers que de faire croire qu'un panneau est polluant. J'ai même entendu dire qu'ils émettaient des ondes mystérieuses et nocives : il émet des ondes électriques, comme tous les appareils électriques. Petite infox avec plein d'arrières pensées et de profits pour ceux qui les lancent.

Seuls fonds de vérité dans cette assertion :

- le silicium utilisé pour la fabrication des plaquettes doit être purifié pour fournir des cellules de bon rendement. Et la purification, comme d'ailleurs celle des microprocesseurs et mémoires des ordinateurs, smartphones, tablettes, liseuses, voitures, etc passe par la transformation en Silane, le temps de filtrer, puis la re-transformation en silicium. C'est le silane qui est un gaz particulièrement toxique et doit être traité dans des sites SEVESO. Voici l'article que publie un magazine spécialisé sur le sujet; traduit, cela donne :  "l'évolution du top 10 des fabricants de polysilicium depuis 2004" . C'est en anglais, n'hésitez pas à utiliser l'excellent traducteur allemand www.deepl.com/translator pour la traduction : à quelques choses près, c'est à mon avis le traducteur le plus évolué du moment.

- le silicium des panneaux classiques (par opposition aux panneaux dits couches minces) est additionné de métaux rares qui lui confèrent des propriétés électrique, en quantité infinitésimales et prisonnières du silicium, et aussi, toujours de moins en moins, de l'argent contenu dans la peinture conductrice qui permet au courant de circuler en face avant et face arrière des cellules. Ceci est encore plus vrai pour les panneaux 'couches minces'.Ces matériaux rares, produits majoritaire hors d'Europe, ne le sont pas forcément très proprement. Sur ce sujet, je vous conseille le livre de Guillaume Pitron : 'La guerre des métaux rares, la face cachée de la transition énergétique et numérique', et une page d'analyse qui nous montre l'intérêt de la sobriété et de la low tech.

On est donc encore loin des pollutions et risques inhérents aux centrales nucléaires ou à charbon, pour la partie utilisation. Pour la partie fabrication, celle qui n'est pas faite dans des pays correctement règlementés n'est pas forcément au top. Du coup, la sobriété énergétique reste bien la meilleure manière de ne pas polluer. Je n'ai pas les données chiffrées, mais j'ai aussi la conviction que l'utilisation raisonnée de sources d'énergies renouvelables vaut mieux que les énergies fossiles ou nucléaires. Le bilan carbone est bien meilleur et les bons panneaux vivront autant que les centrales nucléaires. Quand on annonce une durée de vie de 20 ans, cela signifie qu'au bout de 20 ans, ils auront perdu 20% de leur capacité de production. Il en reste 80.

Pourtant les lobbies ont marqué des points : obligation de recyclage (on s'occupe donc très bien de ce qui pollue le moins...), cotisations à payer... Et pour les centrales, on fait quoi ? Mauvaise question!

Que choisir aujourd'hui ?

La difficulté est effectivement dans ce domaine de savoir à qui se fier, et l'habit ne fait pas le moine, tout comme la taille n'est pas un gage de longévité. Le géant chinois Suntech, leader du marché vers la fin des années 2000, à lancé une guerre des prix. Il ne s'y attendait pas, mais il en est mort. Seules ont survécu ses succursales commerciales, qui vendent aujourd'hui des panneaux provenant d'autres usines. Les leaders, géants ultra spécialisés et extrêmement performants sont aussi extrêmement fragiles et prompts à s'enrhumer. Il en va de même pour les espèces végétales et animales : trop spécialisés, elles deviennent fragiles, trop répandues, elles deviennent la cible de maladies qui les déciment (la myxomatose, ... la covid ? ).

Il est raisonnable à mon avis de choisir des entreprises industrielles, lorsqu'elles ont investi dans des équipements et des personnels, elles ne le font pas pour fermer bientôt, on n'a de choix que de faire confiance à leurs dirigeants. Par contre, si les actionnaires sont des fonds de pension, j'ai tendance à fuir : le court terme est leur objectif, purement financier, rien d'industriel et de durable. A l'image de notre industrie lourde, que l'on a transférée vers des pays moins regardants en terme d'environnement et moins règlementés, moins chers.

Fuyez les panneaux photovoltaïques français ou marques françaises : ce sont des vraies arnaques. Aujourd'hui, en France, on assemble des panneaux, ce qui ne représente pas suffisamment de valeur ajoutée pour que le panneau soit déclaré français : seulement 10 à 20 % du prix est généré en France lors de la dernière étape significative de fabrication. Assemblé en France est donc le terme juste. Et pour les panneaux de marque française, la marque est française, assurément, le vendeur aussi probablement. Le produit, lui, ne l'est pas.

Exception : les panneaux hybrides. Aujourd'hui, pour les fabrications françaises, le panneau photovoltaïque vient d'ailleurs, mais la partie thermique, ajoutée en France, coûte cher, donc le panneau est effectivement français réglementairement. Même si la règlementation est suffisamment complexe (si vous voulez lire les premiers liens de cette page et me renvoyer une synthèse...) et que je ne sois pas certain que l'analyse des produit ait réellement été menée dans le détail.

Pour ce qui nous concerne, on n'est pas une multinationale, certains fabricants nous félicitent d'avoir passé les crises : 15 ans déjà. Notre politique est de travailler local : moins de transport, nos fabricants n'ont pas d'esclaves Ouïghours, ...

Pour en revenir aux produits, si on choisit de bons panneaux photovoltaïque, et si l'installation est bien réalisée, en laissant une bonne lame d'air sous le panneau pour le refroidir et améliorer ainsi son rendement, en général, on a d'excellents résultats. On n'a donc pas retenu pour vous les panneaux les moins chers, mais :

- des panneaux cadrés à monter en apposition toiture (c'est ce que j'ai fait chez moi, il y a 8 ans, et j'en suis content),  pas d'intégration qui a fait souffrir beaucoup les assureurs à cause des malfaçons, assemblés en France,

-  une offre européenne pour la totalité des autres produits, sauf quand nos vrais fabricants européens nous proposent dans leur gamme un produit made in China, pas cher, et qu'on le vend pour ce qu'il vaut : ses avantages et ses inconvénients.

Quelle technologie ?

Depuis les années 1990, j'entends dire que les panneaux photovoltaïques à cellules silicium vont être rapidement dépassés par de nouvelles technologies plus performantes et moins chères: les cellules organiques, les panneaux couches minces, les multicouches, ... depuis lors, les prix des cellules ont été divisés facilement par 5, les rendements ont augmenté de 70%, et le volume de production a été multiplié par plus de 50, d'après le rapport de l'institut Fraunhofer  ISE

Nous restons donc sur les solutions classiques et éprouvées : les panneaux cadrés, sauf contrainte particulière.