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RAPPORT DE SORTIE But de la sortie : En faisant le tour complet de l’usine qui

RAPPORT DE SORTIE But de la sortie : En faisant le tour complet de l’usine qui se situe dans la zone industrielle d’Ennadhour (gouvernorat de Zaghouan), Noomen Bargaoui, PDG de la société, nous a présenté les dernières technologies disponibles utilisées par NR-SOL tant au niveau des équipements et procédés de fabrication qu’au niveau des matières premières. Description de l’usine : La première usine complète de production de modules solaires photovoltaïques en Tunisie. NR-SOL est en fait le premier fabricant en termes de capacité de production dans le Nord- Afrique avec 25 Mégawats, équivalent à 100.000 panneaux par an. Introduction : L'énergie solaire photovoltaïque est l'électricité produite par transformation d'une partie du rayonnement solaire avec une cellule photovoltaïque. Le terme photovoltaïque peut désigner soit le phénomène physique, l'effet photovoltaïque découvert par Alexandre Edmont Becquerel en 1839. Selon les estimations l’énergie rayonnée par le soleil représenterait chaque année 40 000 fois les besoins énergétiques que l'humanité consomme sous forme d'énergies fossiles. Malgré cela, l'énergie solaire reste un domaine assez peu exploitée. Néanmoins la prise de conscience collective en fait une énergie douce d'avenir (même si elle est connue et utilisée depuis des millénaires). Aujourd’hui le solaire photovoltaïque est en plein développement, on obtient un cumul de 1791 MWc en 2005 pour l’Europe (contre 1147 MWc en 2004). Le leader européen est l’Allemagne avec 1537 MWc. Composition d'un panneau photovoltaïque : Les panneaux solaires sont composés de cellules photovoltaïques, celles-ci sont principalement composées de silicium. Dès qu’une cellule reçoit de la lumière, elle se met à fonctionner. Les cellules sont faites de différentes couches :  La protection translucide, elle permet de protéger les cellules qui ne peuvent pas être exposées directement à la lumière, il faut donc un matériau le plus transparent et le plus solide possible : le verre.  Le conducteur qui sert de cathode : une grille métallique  La couche dopée négativement (dite dopée N), c’est-à-dire qu’il y a trop d’électrons, elle est composée de silicium et de phosphore (cinq électrons sur la couche externe)  Une couche de jonction qui sert d’isolation entre les deux couches, sans elle il y aurait des transferts d’électrons entre les couches deux couches et donc il n’y aurait pas d’électricité produite car ces transferts se feraient sans passer par les câbles  La couche dopée positivement (dite dopée P), c’est-à-dire qu’il y a un manque d’électron, elle est composée de silicium et de bore (trois électrons sur la couche externe)  Le semi-conducteur qui sert d’anode  La couverture qui sert de protection La majorité de ses composants ne sont pas recyclables et certains sont polluants. Il existe trois types de cellules photovoltaïques suivant le type de silicium utilisé :  Le silicium amorphe : c’est le moins cher mais également le moins performant (de l’ordre de 7% en plein soleil), son principal avantage est d’être souple ce qui est pratique notamment pour les montres et les calculatrices.  Le silicium poly cristallin : il n’est pas très cher à produire et il a un bon rendement (compris entre 12 et 14%), il est plus rigide que le silicium amorphe, les cellules sont posées naturellement et donc il n’y en a pas deux identiques, il est principalement utilisé sur les toits en raison de son rapport rendement/coût.  Le silicium monocristallin : c’est le plus cher et le plus rentable par rapport à sa taille (de l’ordre de 15-16%) car les cristaux sont tous orientés dans le même sens, le panneau est plus noir donc absorbe plus de lumière. Il existe d’autres semi-conducteurs avec d’autres matériaux que le silicium mais qui sont très peu utilisés car plus durs à produire. Description des étapes : ETAPES & ACTEURS ETAPES DESCRIPTIF : Schéma descriptif des étapes de fabrication d’un module Photovoltaïques ETAPES RÉELLE : - ETAPE 1 : ENCAPSULATION ET SOUDURE A ce stade et jusqu'à la fabrication du module sont mis en jeu des savoir-faire propres à l’industrie photovoltaïque. Le silicium va être purifié encore une fois, dopé uniformément et découpé en plaques une fois refroidi. La technique de cristallisation consiste à solidifier progressivement le silicium poly cristallin fondu de manière contrôlée. C’est dans la charge de silicium en fusion que sera ajouté l’élément dopant, généralement du bore qui donne un dopage de type p. Le matériau présente au final un réseau cristallin, qui est un arrangement ordonné des atomes de silicium. L’élimination des impuretés se fait par ségrégation. Plus solubles en phase liquide que solide, les impuretés vont migrer vers les zones se solidifiant en dernier. Dans le cas d’un refroidissement par le bas, elles vont se concentrer sur le haut du lingot. - ETAPE 2 : TRANSFERT DES CELLULES Le transfert des cellules photovoltaïques qui sont déjà encapsulées et soudés par une machine sous forme d’un robot pour la 3 eme étape qui se fait manuellement par des spécialistes ; Il consiste à regrouper des cellules photovoltaïques en série ou en parallèle afin de permettre leur utilisation à des tensions et courants pratiques tout en assurant leur isolation électrique et leur protection contre les facteurs extérieurs tels que l'humidité, la pluie, la neige, la poussière, la corrosion ou les chocs mécaniques. L’avantage du transfert des cellules photovoltaïques par ces robots est la protection de ces cellules de cassés. - ETAPE 3 : ASSEMBLAGE DES CELLULES Toutes les cellules composant un module photovoltaïques doivent être identiques. Ainsi, les cellules arrivant dans une usine de production de modules photovoltaïques sont sélectionnées individuellement. Elles sont appariées en fonction de leurs propriétés électriques. Puis, les cellules photovoltaïques sont soudées deux à deux. Les liaisons électriques entre les cellules : Les cellules sont connectées entre elles par de fins rubans métalliques. La connexion se fait du contact en face avant (-) au contact en face arrière (+). Les rubans adhèrent par soudure à la cellule photovoltaïque grâce à une lamelle de cuivre étamé (cuivre + étain). - ETAPE 4 : TEST DE COURANT Les modules photovoltaïques sont testés en laboratoire dans les conditions STC. Ces tests permettent de déterminer les propriétés électriques telles que la tension à vide UCO, le courant de court-circuit ICC, la tension de puissance maximale UMPP et le courant de puissance maximale IMPP. Les conditions standards de test définissent la façon dont les modules photovoltaïques sont examinés en laboratoire afin d’en dégager les propriétés électriques. Il s’agit de conditions normalisées qui permettent de comparer des modules entre eux. Les conditions STC donnent un certain nombre de conditions de tests dont notamment :  Niveau d’éclairement du module : Pi=1000 W/m²  Température des cellules : 25°C  Coefficient Air Masse = 1.5 - ETAPE 5 : LAMINATION DES MODULE NON FINI Le processus de lamination consiste à chauffer les modules et en même temps à les plaquer pour qu’ils deviennent très fins et sous vide. La lamination se déroule dans un laminateur comme indique la figure ci-dessous ; Le cycle de lamination débute par l'introduction de l'ensemble constitué de cellules et des matériaux encapsulant (verre, EVA, cellules, mylar, tedlar, aluminium), dans la chambre inférieure du laminateur où la température est maintenue constante à 100 °C. La chambre supérieure, dont la paroi du bas constitue le diaphragme, est à ce moment sous une pression de 0.1 mmHG, soit quasiment sous vide. La lamination se fait en deux temps. Dans une première phase, on procède au pompage de l'air se trouvant à l'intérieur de la chambre inférieure contenant le laminât, et ce durant 5 minutes. Le niveau du vide atteint est alors de 0.1 mmHg, il sera maintenu durant les opérations de lamination et de polymérisation. Dans une deuxième phase, alors que la chambre supérieure maintenue sous vide à 0.1 mmHg durant ces 5 premières minutes, elle sera mise sous pression atmosphérique en 1 minute de temps. Cette étape est désignée sous le vocable "Press time". A ce stade, l'action conjuguée de la pression exercée par le diaphragme et l'effet de l'aspiration conduit à chasser l'air résiduel se trouvant dans le laminât. Ceci marque la fin du cycle de lamination. - ETAPE 6 : MISE EN FORME DES BACKCHIT Le Backchit est supposé un support d’un panneau photovoltaïque ; Le backchit doit être sur la mesure d’un panneau, comme du plastique, du bois ou du verre, pour y fixer les cellules solaires. Ici ; comme indique la photo on utilise le support en bois.  Laissez une marge de 2,5 à 5 cm aux bords de la planche. Cet espace servira à installer les connexions électriques qui relieront les rangées de cellules ensemble.  On choisit souvent de faire un support en bois, car c’est un matériau facile à travailler. Vous devrez percer des trous dans la planche pour faire passer le câblage. - ETAPE 7 : INSTALLATION DES ONDULEURS Les boites de connexion sont collées sur la partie arrière du module photovoltaïque La boîte de connexion étanche regroupe les bornes de raccordement, les diodes by-pass Les 2 câbles unipolaires y sont raccordés - ETAPE 8 : CONTRÔLE QUALITÉ La polymérisation s'effectue à uploads/Industriel/ projet-photovoltaique-sortie.pdf