FABRICATION DE PANNEAUX PHOTOVOLTAÏQUES

Installation conçue par Roberto

Bonjour, je m'appelle Roberto et j'ai décidé de fabriquer moi-même des panneaux photovoltaïques en commençant par la matière première : les cellules photovoltaïques.

Un choix que j'ai décidé de faire parce que je pense que les différences techniques par rapport aux panneaux achetés ne sont pas considérables, et économiser des sommes significatives est un bel objectif et une expérience certainement importante en plus d'être satisfaisante.

Tout d'abord, je me suis procuré les cellules photovoltaïques auprès de https://www.mrwatt.eu/fr/ duquel j'ai pu considérer les prix avantageux, en particulier pour de grandes quantités. De plus, à ne pas oublier, le prix comprend la fourniture de rubans suffisants pour le travail à effectuer.

Les cellules carrées ont des dimensions de 15,5 cm de côté, une tension de 0,5 V et une puissance de 4 W.

Dans un premier temps, je voulais assembler 60 cellules disposées en rangées parallèles pour obtenir un seul panneau ayant les dimensions et donc la puissance des panneaux que l'on trouve sur le marché, c'est-à-dire 240 W et 30 V en circuit ouvert, avec une délivrance de courant de 8 A.

Exactement comme ceux qu'on achète !!

Pour une question de transport sur le toit, j'ai été obligé de construire des panneaux de 9v, pour ensuite en unir 3 en série une fois arrivés à destination sur le toit, certain que cela ne changerait rien, juste la tension de 27v au lieu de 30v, étant donné que mon onduleur aurait eu besoin de 24v.

La chose difficile aurait été la construction d'un conteneur pour mes cellules, durable dans le temps et insensible aux intempéries, c'est pourquoi j'ai pensé à utiliser du verre et du silicone.

Construisant occasionnellement des aquariums sur mesure depuis plus de 20 ans, je connais très bien le lien qui unit le silicone et le verre, "effet ventouse".

Aucun autre matériau ne peut être aussi fiable que le silicone sur le verre, mais uniquement sur le verre ; méfiez-vous de l'utilisation du silicone et du polycarbonate, car même si ce dernier peut sembler lisse, tôt ou tard, les deux matériaux se détacheront et l'air, en entrant en contact avec nos cellules, les oxydera rapidement (sans parler de la pluie).

En utilisant un fer à souder d'au moins 50w, j'ai commencé à connecter les cellules de manière à obtenir 3 rangées de 6 cellules chacune, puis je les ai siliconées face vers le haut sur une plaque de verre de 2 mm d'épaisseur, légèrement plus grande que la surface des cellules que j'ai disposées dessus.

La fonction du silicone est seulement de les maintenir plus ou moins en place, éventuellement il est possible d'utiliser un autre type de colle à condition qu'elle soit neutre.

 

Comme on peut le voir sur les photos, j'ai laissé les bornes de tête et de queue plus longues que l'extrémité du verre pour les connexions ultérieures, et bien sûr, les rangées sont disposées avec des polarités opposées pour obtenir 9v. Déjà à ce stade, il est possible de réaliser des mesures de performance et des caractéristiques du produit en phase d'assemblage.

Mon intention est de construire un panneau sandwich, donc j'ai posé, à l'aide de puissantes ventouses, cette plaque/panneau sur une autre plaque de verre de 4 mm d'épaisseur, à son tour plus grande de 2 cm de côté que celle de 2 mm, parfaitement au centre.

La marche qui se crée sur tous les côtés entre les deux plaques est scellée avec des profilés angulaires en aluminium et silicone, afin de garantir une étanchéité sûre et une extrême robustesse du panneau presque terminé.

On peut remarquer que l'aluminium a été perforé sur les côtés afin que le silicone puisse s'échapper par les trous et créer un ancrage plus sûr (même idée qu'auparavant, le silicone et l'aluminium ne tiendront jamais aussi fermement que le verre sur le verre, c'est pourquoi il y a des trous qui permettent au silicone de sortir en s'élargissant de manière appropriée pour simuler la tête d'une vis).

Je vais donc appliquer du silicone sur tous les côtés du rectangle interne/externe délimité par le profilé en aluminium, en veillant à le faire passer à travers les trous, de manière à garantir une adhérence solide entre le verre et l'aluminium, en recouvrant également les extrémités du ruban qui sont soigneusement repliées à l'intérieur du panneau en attendant les soudures ultérieures avec un ruban plus large.

Cette photo illustre que le silicone part du verre inférieur, englobe l'aluminium à travers les trous et atteint l'autre plaque de verre interne à travers les autres trous.

Pratiquement, les deux plaques sont soudées entre elles par le silicone, englobant le profilé en aluminium.

Une fois les soudures des éléments terminées, j'ai placé la diode habituelle et les câbles de connexion en utilisant un câble de la section appropriée.

  

vue arrière / avant du panneau fini

On peut remarquer que je n'ai pas encadré tout le panneau avec un profilé en aluminium, car j'ai préféré le laisser lisse pour que la pluie puisse traverser le panneau en le nettoyant et ne puisse pas stagner sur le bord inférieur habituel en déposant des sédiments de saleté, comme on peut le constater sur les panneaux ordinaires disponibles à l'achat.

Si le travaux sont bien réalisés, aucune condensation ne devrait se former à l'intérieur à aucun moment de la journée et de l'année, et les cellules ne pourront pas s'oxyder car l'air à l'intérieur du sandwich est quasiment inexistante.

J'ai produit plusieurs exemplaires de ces panneaux et seul l'un d'eux présentait une petite tache de condensation le matin due à une petite entrée d'air, à laquelle j'ai immédiatement remédié en appliquant à nouveau un joint de silicone.

La pose sur le toit a été simplifiée car les panneaux obtenus, comme je l'ai dit précédemment, sont de petites dimensions, c'est-à-dire 1m x 54cm.

Une fois connectés en série de 3 panneaux, j'ai pu effectuer des mesures et des caractéristiques techniques et constater que la tension à vide était d'environ 29 V et le courant de court-circuit d'environ 6,4 A pour une puissance totale de 185 W. Pas mal, étant donné que je n'ai pas pu rechercher le bon angle d'exposition au soleil et que mes panneaux sont constitués de 18 x 3 = 54 cellules et non de 60.

L'ancrage sur le toit, en résumé, s'est effectué en positionnant des profils en L sur une série de tiges filetées qui dépassent des tuiles, toutes réglables en hauteur pour aligner les guides en L.

Le panneau repose sur le rail en L grâce au profilé en aluminium intégré dans le silicone, et le verre du panneau est pressé sur les rails à l'aide de vis munies de capuchons en caoutchouc pour ne pas endommager le verre du panneau lui-même.

Enfin : câbles, canaux, boîtes de dérivation, section des batteries, instrumentation de mesure, régulateur de charge, onduleur et divers automatismes complètent l'aventure que je m'étais proposé d'affronter et d'atteindre avec des résultats satisfaisants... mais c'est une autre histoire.

Un vif remerciement à https://www.mrwatt.eu/fr/ pour m'avoir donné la possibilité de me procurer le matériel dont j'avais besoin et de commencer, bien qu'à un niveau expérimental, la construction des panneaux photovoltaïques qui représentent la matière principale sur laquelle repose tout le travail pratique, et de pouvoir considérer l'économie et la qualité des produits.

De la théorie à la pratique... à la satisfaction !!

Un salut

Roberto

Merci encore à Roberto d'avoir partagé son expérience avec nous.