Le recyclage des panneaux photovoltaïques
Fonctionnement et composition des panneaux photovoltaïques
Composition d'un panneau solaire fabriqué selon le procédé mono-verre (Source : Ecosources)
Une cellule solaire photovoltaïque est un dispositif qui convertit la lumière du soleil en électricité.
Elle fonctionne grâce à des matériaux semi-conducteurs, notamment le silicium. Les technologies solaires photovoltaïques actuellement commercialisées n’utilisent pas de terres rares.
Les cellules photovoltaïques sont très fines et cassantes, et sont donc protégées par différentes couches de matériaux : du verre transparent en face avant, et un film de matériau polymère en face arrière.
Comme chaque cellule ne génère qu’une petite quantité d’électricité, elles sont assemblées sous forme de panneaux solaires pour fournir une tension et un courant électrique.
Un panneau solaire photovoltaïque a une durée de vie d’environ 25-30 ans.
Réglementation sur le recyclage des panneaux solaires
Depuis 2014, les producteurs de modules photovoltaïques ont l’obligation de prévoir leur recyclage, en application de la directive européenne sur les déchets d’équipements électriques et électroniques.
Depuis 2018, au minimum 85% de la masse des panneaux collectés doit être valorisée, et 80% doivent être préparées en vue du réemploi et du recyclage.
Recyclage des matériaux
Les procédés actuels permettent de recycler plus de 95 % de la masse des systèmes photovoltaïques.
Le verre, composant majoritaire des panneaux solaires, et l’aluminium sont recyclables à l’infini.
Les procédés de recyclage sont en constante optimisation pour traiter de façon efficace l’argent, le silicium et le cuivre, présents en petites quantités, mais dont les valeurs économique et stratégique sont importantes.
- Le silicium cristallin peut être recyclé jusqu’à 4 fois. Il est souvent utilisé pour fabriquer de nouvelles cellules photovoltaïques. Il peut aussi être fondu et intégré dans un lingot de silicium.
- Le cuivre et l’argent sont séparés mécaniquement et chimiquement du reste des éléments afin d’être fondus et réutilisés.
Les équipements électriques sont recyclés comme les autres déchets équipements électriques et électroniques.
Le plastique est transformé en combustible solide de récupération, afin d’alimenter des cimenteries en énergie.
Les différentes techniques de recyclage
En France, 80 % des panneaux sont en silicium cristallin, car ils sont à la fois solides et performants. Ces panneaux peuvent être recyclés de 2 façons :
Par délamination
Après avoir enlevé les câbles, le boitier de jonction et le cadre en aluminium, une lame chaude coupe le panneau dans la longueur pour séparer la plaque de verre des cellules photovoltaïques.
Les cellules photovoltaïques sont soumises à un traitement à haute température pour isoler les métaux, qui seront ensuite triés grâce à un traitement chimique pour isoler l’argent, le silicium, les connecteurs métalliques, etc., et finalement réutilisés.
Par broyage
Après avoir enlevé les câbles, le boitier de jonction et le cadre en aluminium, les plaques laminées sont broyées pour constituer des particules.
Ces particules sont ensuite triées pour séparer les éléments qui seront réutilsés : cuivre, verre, argent, etc.
Le recyclage des panneaux photovoltaïques cristallins : la délamination (SOREN, 2023)
Le recyclage des panneaux photovoltaïques cristallins : le broyage (SOREN, 2022)