Panneaux solaires photovoltaïques

Les panneaux solaires photovoltaïques utilisent l’énergie solaire pour produire de l’électricité. Si la vente de la production constituait autrefois un bon placement financier, le marché s’oriente progressivement vers l’autoconsommation. Mais la rentabilité n’est jamais acquise pour autant et un projet d’installation cohérent requiert une bonne préparation. Voici un guide d’achat pour se poser les bonnes questions et éviter les pièges.

 

Fonctionnement des panneaux solaires photovoltaïques

Les rayons du soleil contiennent des photons qui vont venir stimuler des semi-conducteurs (du silicium). Ce silicium libère alors des électrons en mouvement : il y a création d’un courant électrique. Ce courant électrique désorganisé va ensuite être canalisé par des fils électriques dans les panneaux solaires photovoltaïques.         

Un onduleur se charge ensuite de transformer ce courant continu en courant alternatif 230 volts compatible avec le réseau de distribution d’électricité et le circuit électrique de la maison.

Quels panneaux solaires photovoltaïques choisir ?

Les panneaux solaires photovoltaïques de silicium cristallin

Les panneaux solaires de silicium cristallin sont aujourd’hui les plus utilisés dans le monde. Ils sont très bien adaptés aux bâtiments et possèdent le meilleur rapport efficacité/coût. On distingue les panneaux monocristallins et les panneaux polycristallins.

Panneaux monocristallins : Comme leur nom l’indique, ces modules dits « mono » sont fabriqués à partir d’un seul cristal de silicium. Ils sont de ce fait plus esthétiques. De plus, leur rendement est meilleur : entre 19 et 23%.

 

 

Panneaux polycristallins : Les panneaux « poly » sont quant à eux conçus à partir de plusieurs cristaux ce qui leur donne un aspect « patchwork ». Leur rendement est inférieur, de l’ordre de 16 à 18%. Aujourd’hui, on ne trouve quasiment plus que des panneaux monocristallins sur le marché car ils offrent le meilleur compromis prix/puissance et permettent de produire davantage sur une même surface. Un panneau polycristallin traduit plutôt un produit d’ancienne génération.

 

 

Dans tous les cas, la durée de vie des panneaux solaires cristallins est d’au moins 25 ans, avec une baisse de rendement autour de 0.5 à 1% par an. La technologie est donc très fiable.

Les panneaux solaires photovoltaïques à « couches minces » ou « silicium amorphe »

Ces panneaux sont fabriqués en vaporisant du silicium sur une plaque de quelques micromètres, ils sont donc souples dans une certaine mesure.

 

On retiendra que leur utilisation est limitée à des cas bien spécifiques comme un faible besoin en électricité (calculatrice solaire par exemple), des toitures courbes ou des conditions extrêmes (bateau). En voici les principales caractéristiques :

AVANTAGES :

• Peu chers
• Robustes
• Souples
• Peu sensibles à l’inclinaison
• Peu sensibles à l’orientation

 

INCONVÉNIENTS:

• Faible rendement (autour de 6 à 9%)
• Inadaptés pour le bâtiment
  (grande surface de panneaux requise)

 

Les panneaux solaires hybrides

Les panneaux solaires hybrides promettent une production d’électricité photovoltaïque et une production de chaleur au sein d’un même module.

 

 

Pour un encombrement réduit, il est ainsi possible de chauffer son eau chaude sanitaire et de consommer ou vendre son électricité renouvelable.

Installation des panneaux solaires photovoltaïques

Les panneaux solaires photovoltaïques en toiture

Pose en surimposition : Cette solution est aujourd’hui la plus courante et consiste à venir poser les panneaux solaires sur des rails, par-dessus la toiture. Cela signifie que l’installation n’assure pas l’étanchéité du toit. Le prix d’investissement est moins élevé et le rendement des modules est meilleur du fait de la ventilation en sous-face.

 

 

Intégration au bâti : Dans ce cas, les panneaux font partie intégrante de la toiture et assurent son étanchéité. Concrètement, cela signifie qu’il n’y a pas de tuiles sous les panneaux solaires. L’installation est plus discrète et plus esthétique. Mais cette pose peut également induire des problèmes d’étanchéité et son coût est plus élevé.

 

 

Tarif d’achat subventionné : A noter que le tarif d’achat de l’électricité (autrefois en faveur de l’intégration au bâti) est identique pour les deux solutions. D’une façon générale, la pose doit se faire sur un bâtiment pour vendre sa production à un tarif préférentiel : toiture, pergola, bardage, garde-corps, ombrières…

La pose au sol

Une autre alternative est de poser ses panneaux solaires au sol. Dans ce cas, il n’est pas possible de vendre sa production à EDF OA à un tarif préférentiel. On peut la vendre à un fournisseur d’énergie tiers (JPME, ekWatteur) ou l’autoconsommer. La pose au sol est plus facilement accessible aux particuliers dans le sens où elle ne présente pas de risque de chutes. Les contraintes administratives sont aussi limitées. En revanche, la position au sol fait que l’installation sera plus sensible aux ombrages.

 

 

Pour approfondir, consultez notre article pour savoir où installer ses panneaux et notre tutoriel pour poser soi-même des panneaux au sol.

Comment obtenir la meilleure production électrique ?

Outre la technologie de panneaux retenue, le rendement d’une installation photovoltaïque est défini par plusieurs critères majeurs :

La puissance des panneaux solaires

La puissance des panneaux solaires est définie en Watt crête (ou Watt peak en anglais) et notée Wc (ou Wp). Il s’agit de la puissance maximale que va produire le panneau solaire dans des conditions standardisées d’où le terme de « crête ». Cette donnée sert surtout à comparer la puissance des panneaux solaires entre eux.

 

Les panneaux solaires font généralement autour de 400 Wc. Mais ce qui compte au final, c’est la puissance de toute l’installation (somme des panneaux). Ainsi, une installation de 3 kWc (environ 6-8 panneaux) produira 3 fois plus d’énergie qu’une installation de 1 kWc (2-3 panneaux).

La localisation géographique

Que vous soyez à Lille, Nantes ou Nice, le degré d’ensoleillement varie tout comme les performances de votre installation. Une puissance totale de 1 kWc produira annuellement :

• 900 kWh à Lille
• 1000 kWh à Nantes
• 1300 kWh à Nice*

 

 

L’orientation et l’inclinaison

En France, la meilleure orientation possible est plein sud, l’inclinaison optimale est de 30° pour avoir la meilleure production annuelle. Dès que l’on s’écarte de ces standards, les performances chutent de manière sensible :

 

Ces standards restent bien sûr à adapter aux besoins réels. Par exemple, si vous souhaitez auto-consommer votre électricité, il vaut mieux privilégier une inclinaison autour de 45° pour favoriser une production en hiver.

De la même façon, pour avoir une meilleure intégration de la production photovoltaïque dans le mixe énergétique national, certains panneaux devront avoir des orientations légèrement différentes (sud/est ou sud/ouest). Cela permettra d’étaler la production et surtout, de la faire mieux correspondre aux usages.

Le moment de l’année

Les panneaux solaires produisent environ 3.5 fois plus en été qu’en hiver. C’est une donnée importante à considérer lorsque l’on a un projet d’autoconsommation car c’est souvent en hiver que les besoins sont les plus élevés.