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Les panneaux solaires : rendement, potentiel solaire, types d’appareils… On vous dit tout !

En France, les panneaux solaires s’invitent aujourd’hui sur des millions de toits. Vous aussi vous êtes intéressé, mais vous n’y connaissez rien ? Voici tout ce qu’il faut savoir avant de se lancer dans l’aventure de l’énergie solaire pour l’autoconsommation.

À l’heure où la nature et l’environnement ont plus que jamais besoin d’être préservés, les énergies vertes représentent une alternative efficace pour produire de l’électricité sans émettre de CO2. En France, le photovoltaïque a permis de couvrir environ 2,2 % des besoins en électricité en 2019.

Les particuliers sont également encouragés à investir dans les panneaux solaires pour produire eux-mêmes l’énergie nécessaire au confort de leur foyer. Pour ceux qui se posent des questions, on vous dit tout sur l’énergie et les panneaux solaires !

Qu’est-ce qu’un panneau solaire ? Comment ça marche ?

Comme son nom l’indique, le panneau solaire est un dispositif technologique qui récupère l’énergie des rayonnements solaires pour le transformer en énergie ! Pour ce faire, les installations sont généralement constituées de « cellules photovoltaïques », un matériau dit « semi-conducteur » et la plupart du temps en silicium. Il existe également d’autres modèles qui embarquent des capteurs thermiques, mais dans tous les cas, les panneaux permettent de convertir l’énergie des rayons du soleil en électricité ou en chaleur.

Panneau solaire et panneau photovoltaïque : quelles différences ?

On distingue deux grands types de panneaux solaires : les panneaux solaires photovoltaïques et les panneaux solaires thermiques. Chacun présente un mode de fonctionnement différent :

  • Les panneaux solaires photovoltaïques utilisent les fameuses cellules photovoltaïques pour convertir la lumière du soleil en énergie électrique. Les panneaux produisent du courant continu qui est ensuite transformé en courant alternatif par un onduleur. On retrouve généralement ce type d’installation sur les toitures des maisons, de préférence bien ensoleillées, mais également orientées vers le sud et inclinée à 30 °.
  • Les panneaux solaires thermiques utilisent, quant à eux, des capteurs thermiques pour transformer la lumière du soleil en chaleur et non en électricité. La transformation se fait par rayonnement, puis la chaleur produite est transmise à un caloporteur. Ce type de panneaux sert principalement à alimenter le chauffage ou pour produire de l’eau chaude. Des travaux de plomberie sont nécessaires pour les installer correctement.

Les différents types de panneaux solaires/photovoltaïques

Les panneaux polycristallins ou monocristallins

Ce type de panneau solaire est composé de cellules photovoltaïques qui sont fabriquées avec du silicium cristallin, un matériau semi-conducteur extrait de la silice. La différence entre les panneaux solaires monocristallins et polycristallins c’est au niveau de la composition des cellules photovoltaïques : celles du premier sont en effet composées d’un seul cristal de silicium, tandis que celles du second sont issues de plusieurs cristaux différents.

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Les panneaux solaires bifaces

Ces panneaux photovoltaïques présentent la particularité d’utiliser leurs deux faces pour capturer et absorber la lumière du soleil. À première vue pratique, ce dispositif ne présente toutefois aucun intérêt pour les installations réalisées en toiture si l’écart entre le toit et les panneaux est minime. On retrouve surtout ce type de panneau dans les parcs solaires.

Les panneaux aérovoltaïques

Novateurs, ces panneaux solaires présentent la particularité d’être deux en un : ils utilisent à la fois le solaire photovoltaïque et le solaire thermique. Les panneaux aérovoltaïques sont ainsi capables de produire non seulement de l’électricité, mais aussi de la chaleur. C’est grâce à leur face arrière ventilée qui leur permet de récupérer et diffuser de l’air chaud dans la maison

Les panneaux solaires en perovskite

Ce type de panneaux solaires présente l’étonnante particularité d’être composés de « cellules solaires hybrides organiques/inorganiques à pérovskite (PVSK) » qui sont fabriquées avec des molécules de caféine ! La technologie est encore en stade de développement, mais les chercheurs sont optimistes quant à son efficacité et son rendement.

Installation, rendement et rentabilité des panneaux solaires

Pour garantir un fonctionnement optimal des panneaux solaires de votre maison, il est important de les faire installer par un professionnel qualifié dans la pose et le raccordement au réseau de ce type de dispositif. De même pour l’entretien des panneaux : c’est mieux de faire appel à un technicien spécialisé pour les inspecter et nettoyer leurs modules qui sont très glissants, ce qui risque de rendre l’opération délicate et dangereuse pour les non-experts.

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Pour ce qui est du rendement et de la rentabilité d’un panneau solaire, tout dépend de plusieurs facteurs. À noter que le rendement désigne la quantité d’énergie électrique qu’un panneau produit par rapport à l’énergie solaire reçue. Il s’agit donc du pourcentage d’énergie réelle d’électricité « consommable » produite par le panneau solaire. Par exemple, si le rendement affiché par un panneau solaire est de 10 %, cela signifie que ce sont 10 % des rayonnements solaires captés qui sont convertis en électricité. Actuellement, le rendement varie généralement de 7 à 24 % selon le type et le modèle de panneaux solaires installés. Pour le calculer, il suffit d’appliquer la formule suivante :

Rendement = Puissance électrique produite / Puissance solaire reçue

Conseils pour optimiser le rendement de ses panneaux solaires

  • Avant d’installer les panneaux, il faut d’abord faire un état des lieux pour s’assurer que les panneaux seront installés dans une zone parfaitement ensoleillée et loin des ombrages.
  • Ensuite pour la mise en place, il est primordial que les panneaux soient bien installés comme il faut, d’où l’importance de faire appel à un spécialiste pour s’en occuper.
  • Il faut aussi veiller à ce qu’ils soient orientés de façon à être parfaitement bien exposés au soleil. Le mieux est de tourner les panneaux vers le sud.
  • L’inclinaison joue également un rôle clé dans le bon rendement des panneaux solaires : l’idéal serait alors de les incliner de 30 à 35 ° par rapport à l’horizontale.

Critères d’achat ? Quel budget prévoir ?

Pour un investissement vraiment rentable, il est important de s’assurer que les panneaux solaires soient parfaitement adaptés à votre maison. Pour bien choisir, il faut commencer par évaluer vos besoins : habitez-vous en ville ou sur un site isolé ? votre logement est-il économique ou est-ce que vous avez de nombreux appareils électriques à faire marcher ?

Les panneaux solaires se choisissent aussi en fonction de l’ensoleillement de votre toiture : s’il est idéal, les panneaux polycristallins feront l’affaire. Dans le cas où votre logement se trouve dans une zone assez ombragée, mieux vaut opter pour des panneaux monocristallins.

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Autre critère de choix important : la puissance indicative des panneaux solaires. Si votre logement a de gros besoins en électricité, il vaut mieux choisir des panneaux avec d’importantes capacités de production. Tenez aussi compte de la surface que vous comptez dédier à l’installation de vos panneaux, et sans oublier la structure qui va les accueillir. Si cette dernière est fragile, mieux vaut opter pour des modèles de panneau pas trop lourds.

Sinon, si l’esthétique est importante pour vous, il est parfaitement possible de choisir des panneaux solaires en fonction du toit de votre logement : par exemple, les panneaux monocristallins font un très bel effet sur les toitures en ardoise.

Enfin, votre choix de panneau solaire va également dépendre de votre budget. Justement pour ce qui est du prix d’une installation photovoltaïque, cela dépend de plusieurs critères : le type de projet, la puissance des panneaux, le type de couverture de votre logement, mais aussi le type de matériels utilisés ou encore la distance entre votre toit et votre compteur électrique… Toutefois, le prix moyen d’une installation complète est de 1 000 euros par mètre carré.

Règlementations et aides : tout ce qu’il faut savoir

L’installation de panneaux solaires permet aux foyers de basculer vers l’autoconsommation. Cette tendance présente de nombreux avantages : pour les particuliers, elle leur permet de produire et consommer leur propre électricité, et de réaliser ainsi d’importantes économies. L’autoconsommation est aussi bénéfique pour l’environnement, car l’utilisation d’énergies renouvelables, telle que le solaire, limite les émissions de CO2.

En France, les particuliers sont encouragés à se tourner vers l’utilisation des panneaux solaires pour produire eux-mêmes de l’électricité. Ceux qui se lancent peuvent ainsi prétendre à des aides financières pour l’installation de leurs panneaux. On peut notamment citer :

  • L’éco-prêt à taux zéro (éco-PTZ) qui propose un prêt pouvant grimper jusqu’à 10 000 euros pour l’installation de panneaux solaires thermiques.
  • La prime à l’autoconsommation photovoltaïque qui aide les particuliers à amortir leur investissement dans le solaire en leur proposant une aide financière dont le montant dépend de la puissance des panneaux installés.
  • Le tarif d’achat du kWh subventionné qui permet aux particuliers de vendre le surplus d’électricité fournie par leur panneau solaire à des fournisseurs tel qu’EDF.
  • Le crédit d’impôt pour l’installation de panneaux solaires thermiques ou aérovoltaïques qui permet de bénéficier d’un crédit d’impôt de 30 % maximum.

Les tuiles solaires Tesla : une alternative originale et innovante

Il y a trois ans, le constructeur automobile Tesla avait suscité la surprise générale en dévoilant une toiture solaire. Baptisée « Solar Roof », cette couverture inédite présente l’étonnante particularité d’être composée de tuiles photovoltaïques. Elle se présente ainsi comme une alternative originale pour les foyers qui veulent produire eux-mêmes leur électricité.

Pour ce faire, le principe de fonctionnement est plus ou moins le même que celui d’un panneau solaire classique. Les tuiles sont capables de capter et transformer les rayonnements solaires en énergie. Cette dernière est ensuite convertie en électricité qui est stockée dans une batterie intégrée, et est donc disponible à tout moment pour la consommation.

En plus d’être pratiques et de promettre d’excellentes performances, les tuiles présentent également le plus d’être esthétiques et d’apporter une belle touche de modernité aux maisons.

Tesla a annoncé un prix de 208 euros le mètre carré pour ses tuiles solaires, contre environ 200 à 300 euros le mètre carré pour les panneaux solaires classiques. Il faut toutefois ajouter à cette somme le prix de la batterie intégrée (8 240 euros), voire même de deux ou trois batteries en fonction des besoins de stockage de l’installation, plus les frais d’installation.

La troisième génération de Solar Roof devrait débarquer sous peu en France, mais en attendant de pouvoir la tester vous-même (pour ceux qui sont intéressés), découvrez le premier bilan d’une famille californienne dont la maison est coiffée par les fameuses tuiles.

Crédit vidéo : Demos Kratos

Andy RAKOTONDRABE

Il n’y a pas de réussites faciles ni d’échecs définitifs.
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