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Reportage : comment sont fabriqués les panneaux photovoltaïques

A 30 minutes de Ljubljana en Slovénie, l’usine de l’entreprise Bisol travaille 24h/24 7j/7 et produit chaque jour 2 500 panneaux photovoltaïques.

Le 01/11/2022 par Florence Santrot
Bisol
Le verre, porté par des ventouses, est apposé sur les cellules photovoltaïques pour les protéger des intempéries. Crédit : Bisol.
Le verre, porté par des ventouses, est apposé sur les cellules photovoltaïques pour les protéger des intempéries. Crédit : Bisol.

C’est un des cinq fabricants de panneaux photovoltaïques en Europe. En Slovénie, l’usine de l’entreprise Bisol, créée en 2004 et située à Prebold à 30 minutes au nord de la capitale Ljubljana, produit à plein rendement des panneaux photovoltaïques. Déjà florissant, le marché est en plein boom cette année. Sur l’ensemble de 2022, Bisol devrait enregistrer une hausse de 100 % de son chiffre d’affaires. La guerre en Ukraine et les factures d’énergie de plus en plus salées qui accompagnent le conflit incitent un grand nombre de particuliers et d’entreprises à s’équiper pour produire de l’énergie renouvelable.

« En France, si toutes les maisons étaient équipées, cela remplirait les 3/4 des besoins des foyers », assure Marie Juyaux, directrice générale d’Oscaro Power. Cette entreprise française, qui se fournit notamment chez Bisol, vend aux particuliers des kits pour équiper leur maison eux-mêmes, sans passer par un installateur. Résultat : le ticket moyen est de 5000 euros quand il faut compter 15 à 20 000 euros si on ne veut pas bricoler.

Une volonté de développer le savoir-faire européen en matière de panneaux photovoltaïques

Fondée en 2004 par deux amis d’enfance qui avaient fait la même école d’ingénieur électrique, Bisol est sans doute aujourd’hui le plus gros fabricant européen de panneaux photovoltaïques. Après s’être fourni en Chine pour les cellules (98 % de la fabrication vient de Chine ou de Taïwan), Bisol s’efforce de trouver la plupart des autres composants en Europe. Le backsheet (la protection à l’arrière des panneaux) vient d’Italie, le verre est allemand ou parfois français (Saint-Gobain), etc. « Notre but est de trouver un maximum de composants au plus près de chez nous pour limiter l’empreinte carbone », assure Dag Kralj, membre du conseil d’administration de Bisol.

« Une partie de notre production est même classée ‘bas carbone’ car le polysilicium des cellules photovoltaïques est originaire à 70 %  de Norvège et à 30 % de Chine, mais constitué de matériaux recyclés », ajoute Julie Regeon, représentante Bisol pour la France. Et ces panneaux, garantis 25 ans, ne sont vendus que 20 à 30 euros plus chers qu’un modèle venu de Chine, un beau tour de force.

Si les cellules photovoltaïques sont fabriquées en Chine, elles sont ensuite transformées et montées sur panneau en Europe. Crédit : Bisol.
Si les cellules photovoltaïques sont fabriquées en Chine, elles sont ensuite transformées et montées sur panneau en Europe. Crédit : Bisol.

Panneaux photovoltaïques : du sable au silicium puis aux cellules photovoltaïques

Le premier matériau de base pour obtenir un panneau solaire, c’est… le sable (ou du quartz). En effet, c’est cette matière première qui, en la chauffant à haute température (1700 °C), permet de fabriquer du silicium. Compacté en lingots, celui-ci est découpé en très fines tranches (wafers en anglais) . L’épaisseur est proche de celle d’une feuille de papier (130 à 300 microns). Chaque cellule est ensuite polarisée, ce qui permettra aux électrons de migrer d’une face à l’autre grâce aux rayons du soleil. C’est cela qui permet de fabriquer de l’électricité. Pour limiter son aspect naturel brillant (et donc réfléchissant), on applique un revêtement anti-reflet d’un côté de la cellule. C’est ce qui donne cet aspect caractéristique bleu au silicium polycristallin. Sur l’autre face, non exposée au soleil, on appose de l’aluminium.

C’est à cette étape que Bisol réceptionne les cellules fabriquées en Chine (le savoir-faire n’existe plus à l’heure actuelle en Europe). Sur ses chaînes de fabrication, l’usine slovène va alors découper les cellules dans les dimensions souhaitées. Puis elle va les compiler et appliquer des fils métalliques dessus, soudés au laser. Leur mission sera de canaliser et collecter les électrons afin de générer du courant électrique.

Les fils électriques sont apposés sur les cellules et soudés au laser. Crédit : Bisol.
Les fils électriques sont apposés sur les cellules et soudés au laser. Crédit : Bisol.

Plusieurs couches de protection pour garantir une durabilité sur 25 ans au moins

On dépose ensuite un film plastique, une couche d’EVA (éthylène-acétate de vinyle). En étant chauffée, celui-ci adhère aux cellules et assure leur résistance à l’humidité sur 25 ans au moins. Cette étape est particulièrement délicate pour s’assurer que la protection soit bien hermétique. L’EVA est chauffé à 150 °C pendant un court laps de temps (2 fois 8 minutes). C’est ce qui explique qu’il fasse si chaud sur la chaîne de production. Même en plein hiver, nul besoin de chauffer l’usine.

Entre les deux étapes de chauffe, les ouvriers de Bisol s’assurent que l’air entre la feuille et les cellules photovoltaïques est bien aspiré. L’équipe vérifie aussi qu’aucune bulle d’air n’est présente, ce qui pourrait endommager le fonctionnement. « Il faut bien s’assurer que tout est fusionné et qu’il n’y a pas de risque de délamination (feuilletage) dans le temps. En 16 ans, cela ne nous est jamais arrivé. Même pas une fois », nous assure Dunja Seme, cheffe de la production chez Bisol.

Dans l'usine Bisol, l'espace a été optimisé au maximum. La chaîne de fabrication a été installé sur 2000 m2 seulement. Crédit : Bisol.
Dans l’usine Bisol, l’espace a été optimisé au maximum. La chaîne de fabrication a été installé sur 2000 m2 seulement. Crédit : Bisol.

Différents types de finition… et de rendement

On dépose ensuite une mince plaque de verre (6-7 mm) sur la face exposée au soleil. De l’autre côté, on colle le backsheet. C’est une feuille de Tedlar (fluorure de polyvinyle). Il est possible d’utiliser du verre coloré afin de donner un aspect plus esthétique au panneau solaire. Couleur tuile, blanc, tout noir… les possibilités sont multiples. Et le rendement variable.

En effet, selon la couleur, qui agit comme une sorte de barrière avec les rayons du soleil, l’énergie produite sera plus ou moins grande. Un panneau classique (noir et blanc ou tout noir) aura un rendement moyen de 380 kwh contre 220 pour du blanc, 320 pour du marron foncé et 300 pour du vert par exemple. Plus esthétiques mais moins efficaces, ils sont aussi plus chers à l’achat. Jusqu’à trois fois selon les modèles.

Les panneaux classiques, sans verre teinté, sont ceux avec le meilleur rendement. Crédit : Bisol.
Les panneaux classiques, sans verre teinté, sont ceux avec le meilleur rendement. Crédit : Bisol.

Finitions soignées, vérification et emballage soigné

Enfin, la plaque photovoltaïque est placée dans un cadre en aluminium. Les connecteurs nécessaires sont ajoutés pour pouvoir raccorder le panneau à un onduleur. Celui-ci fera ensuite le lien avec l’habitation. Soit directement avec le circuit électrique de la maison, soit avec une batterie externe pour stocker l’électricité renouvelable créée. Cette dernière est encore coûteuse : bien souvent, elle double le prix d’équipement d’une maison en panneaux photovoltaïques.

Une dernière vérification en allumant brièvement le panneau photovoltaïque, un dernier coup de chiffon et les panneaux sont ensuite emballés délicatement pour qu’ils ne souffrent pas pendant le transport. « Au total, il faut compter 6 heures pour fabriquer un panneau photovoltaïque. Au premier semestre, le taux de défaut a été de 0,001 % sur les panneaux », s’enorgueillit Dunja Seme.

Le panneau finalisé est brièvement exposé à de la lumière pour vérifier son rendement et son bon fonctionnement. Crédit : Bisol.
Le panneau finalisé est brièvement exposé à de la lumière pour vérifier son rendement et son bon fonctionnement. Crédit : Bisol.

Une production photovoltaïque sous tension

Quelque 2 500 panneaux solaires sortent chaque jour de l’usine Bisol. Pour répondre à la demande, on y travaille 7 jours sur 7 et 24 heures sur 24 (quatre équipes de 17 personnes). Bisol exporte principalement en Europe (Italie, Benelux et France en tête) ainsi qu’au Royaume-Uni, en Suisse et dans les Balkans. Les bâtiments de Bisol sont eux-même recouverts de panneaux et l’entreprise loue des toits alentour pour fabriquer de l’électricité. « Au total, nous produisons 20 MW d’électricité renouvelable. Et seulement 11 % est utilisé par l’usine. Le reste est revendu », indique Dag Kralj.

Bisol cherche de nouveaux terrains pour agrandir sa production. Malgré la féroce concurrence asiatique, leur activité est en plein boom. Bisol, qui avait enregistré un chiffre d’affaires de 45 millions d’euros en 2021, devrait plus que doubler ce montant cette année. Dag Kralj anticipe un chiffre d’affaires de l’ordre de 95 à 100 millions d’euros à fin 2022.

L'usine slovène de Bisol ne s'arrête jamais de produire pour répondre à la demande en forte croissance pour les énergies renouvelables en Europe. Crédit : Bisol.
L’usine slovène de Bisol ne s’arrête jamais de produire pour répondre à la demande en forte croissance pour les énergies renouvelables en Europe. Crédit : Bisol.

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