Les cellules photovoltaïques
HoloSolis fabriquera des cellules de technologie n-type TOPCon.
Nos produits
Cellules et modules photovoltaïques.
Deux procédés industriels distincts
La production de cellules et de modules photovoltaïques relève de deux branches industrielles distinctes. En effet, produire une cellule solaire s’apparente à la fabrication d’un semi-conducteur, industrie technologique de pointe, alors que la production de modules photovoltaïques (plus communément appelés panneaux solaires) relève de l’assemblage. Pour cette raison, les contraintes de ces 2 productions sont différentes et c’est pour cela que deux bâtiments distincts seront créés sur le site de Hambach. Afin de permettre d’atteindre les meilleurs standards de qualité et de performance, la production de cellules et de modules photovoltaïques sera entièrement automatisée. Par ailleurs, toutes les étapes de fabrication seront suivies grâce au rapatriement des données et un contrôle continu des procédés sera effectué grâce à la vérification d’échantillons tout le long des étapes de production.
N-type TOPCon, mais qu’est-ce que cela veut dire ?
Cette appellation est le résultat de la succession de deux termes techniques « N-Type » et l’acronyme « TOPCon » permettant de catégoriser l’architecture de la cellule photovoltaïque. N-type, indique le type de plaquette utilisée. Deux types sont possibles: les plaquettes de type n (utilisées dans notre cas) et les plaquettes de type p. Les plaquettes de silicium type N présentent un dopage au phosphore (quantité infime de phosphore au sein du silicium), alors que de nos jours les plaquettes de silicium type P présentent un dopage au gallium, un métal rare.
L’architecture TOPCon, pour Tunnel Oxide Passivated Contact ou Contact Passivé par Oxyde Tunnel, décrit par son acronyme l’empilement de couches situées en face arrière de la cellule solaire. En effet, la combinaison d’un oxyde de silicium ultramince avec une couche fine de silicium polycristalline permet l’obtention de rendements records et des cellules solaires au meilleur rang mondial. Grâce à un procédé de fabrication différent des cellules à hétérojonction de silicium, la consommation en argent (matière critique et stratégique) est drastiquement réduite et l’utilisation d’indium (métal rare) est exclu.
En choisissant les plaquettes de type n et l’architecture TOPCon, HoloSolis, s’engage sur une politique « zéro métal critique » au sein de sa production.
La fabrication de cellule photovoltaïque
Pour fabriquer une cellule photovoltaïque, un support est nécessaire. Dans notre cas, ce support est une plaque de silicium, C’est ce silicium qui va permettre de transformer le rayonnement lumineux en électricité. Ces plaquettes sont très minces (entre 0,1 et 0,2 mm d’épaisseur) sur un support rectangulaire ou carré de 182 mm de côté minimum. Une fois ces plaquettes à disposition, la fabrication des cellules TOPCon s’effectue grâce à une succession d’étapes de fabrication.
- Mise en panier des plaquettes de silicium
- Préparation des surfaces par bain chimique pour favoriser l’absorption de la lumière dans la plaquette
- Réalisation des jonctions qui aident à la bonne circulation du courant électrique, afin
qu’il puisse rejoindre les contacts métalliques - Dépôt de couches antireflet pour comme leur nom l’indique, limiter les reflets de la lumière sur les cellules et ainsi maximiser leurs performances.
- Métallisation des cellules par sérigraphie. Une couche très fine de métal est imprimée puis recuite à haute température. Une fois cette étape terminée, la cellule solaire est fabriquée et fonctionnelle
- Tests et tris des cellules. En fin de chaîne, toutes les cellules sont mesurées pour s’assurer de leur bon fonctionnement et sont triées par catégorie en attendant leur mise en module.
Ce procédé de fabrication sera effectué entièrement en « salle blanche » : pièces propres où la concentration particulaire, la température, l’humidité et la pression sont maîtrisées.
Les modules photovoltaïques
La production des modules photovoltaïques, communément appelés panneaux solaires, consiste en un processus d’assemblage.
Après la fabrication des cellules, une dizaine d’étapes sont nécessaires pour produire un module photovoltaïque :
- Découpe des cellules en deux pour former des demi-cellules.
- Interconnexion : les cellules sont reliées à l’aide de fils métalliques ou de bandes conductrices. Ces connexions relient les contacts métalliques de chaque cellule pour former un circuit électrique, permettant la création de rubans de cellules interconnectées.
- Lay-up : les rubans de cellules sont disposés sur une feuille d’encapsulant sur un substrat en verre qui se trouvera à l’avant du module fini.
- Encapsulation : une seconde couche d’encapsulant est ajoutée sur les cellules, ainsi qu’une autre couche de verre afin de protéger contre l’humidité et offrir un soutien structurel.
- Laminage : le module assemblé est placé dans un laminateur sous vide où chaleur et pression soudent toutes les couches ensemble, permettant à l’encapsulant de combler les espaces vides.
- Assemblage du cadre : le module est inséré dans un cadre pour renforcer sa structure et faciliter son installation.
- Installation de la boîte de jonction à l’arrière du module photovoltaïque pour faciliter les connexions électriques.
- Inspection : le module assemblé subit un contrôle de qualité, y compris des tests électriques et une inspection visuelle afin de détecter d’éventuels défauts.
- Tri : les modules finaux sont triés selon leurs performances.
- Emballage : une fois les modules triés, ils sont emballés puis stockés avant d’être expédiés
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Construire une gigafactory en France, c’est faire le choix d’une industrie vertueuse. Chez HoloSolis, chaque décision est guidée par un impératif : créer de la valeur durable pour nos équipes, nos territoires, notre planète.