L'énergie grise désigne toute l'énergie dépensée pour la fabrication et la livraison d'un produit. Le temps de retour sur investissement est le temps nécessaire à la capacité de production pour produire la même quantité d'énergie utilisable que celle utilisée pour sa création.
En Australie, le temps de retour sur investissement d'un panneau solaire peut être bien inférieur à un an, et la durée de vie d'un système solaire complet sur le toit peut être inférieure à deux ans.
Pour garantir un gain énergétique net, il est nécessaire de prendre en compte l'énergie grise des technologies d'énergie renouvelable. Pour réussir, une cellule solaire doit l'énergie incorporée doit être inférieure à sa production d'énergie totale.
L'assemblage d'une cellule solaire nécessite de nombreuses étapes de traitement, et l'énergie intrinsèque doit être réduite au minimum. Les sections suivantes expliquent certaines des étapes les plus importantes de l'énergie intrinsèque des cellules solaires au silicium.
Traitement du silicium
Pour produire du silicium métallurgique, on utilise la réduction carbothermique du sable de quartz (dioxyde de silicium). Cette méthode consomme 20 kWh par kilogramme de silicium métallurgique produit.
Le silicium métallurgique doit ensuite être raffiné pour obtenir du silicium électronique par une réaction à l'acide chlorhydrique à 300 °C, suivie d'un traitement à l'hydrogène gazeux à 1100 100 °C. Cette méthode nécessite XNUMX kWh de silicium électronique. silicium par kilogramme.
Ce silicium est ensuite fondu et cristallisé à 1400 290 °C, ce qui nécessite XNUMX kWh/kg de silicium monocristallin. Ce type de silicium est adapté à la fabrication de cellules solaires. Après prise en compte des pertes de matière à chaque étape, ces procédés intègrent 460 kWh d'énergie dans chaque kg de monocristal de silicium.
Production de cellules solaires
Une scie multifils est utilisée pour scinder un monocristal de silicium en plaquettes, ce qui entraîne une perte de 40 à 50 % sous forme de poussière. Ensuite, une série d'opérations de diffusion, d'oxydation, de dépôt et de recuit des processus sont effectués.
Cela augmente l'énergie stockée du cellule solaire de 120 kWh/m2.
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Assemblage de modules
Le module est ensuite construit à partir d'une face avant en verre, d'un encapsulant, d'une cellule solaire, d'un ruban de cuivre, d'une feuille de protection arrière et d'un canal en aluminium. Lors de l'assemblage, 190 kWh/m2 d'énergie grise est introduit.
Structure de support
Ensuite, le module est généralement installé sur un terrain ou sur un toit. Il doit être soutenu sur le terrain par du béton, du ciment et de l'acier. La construction et les composants augmentent l'énergie grise de 500kWh/m2Les toits disposent déjà d'un système de support, abaissant la consommation d'énergie à 200 kWh/m2.
