Comment bien choisir ses panneaux solaires ? 

L’électricité est produite à l’aide de panneaux photovoltaïques. Leur production d’énergie exprimée en kWh à partir des kilowatts crête est déterminée en fonction de leur composition, silicium amorphe, silicium polycristallin ou silicium monocristallin, de leur surface en m2, de leur rendement, de l’ensoleillement et de leur orientation. 

De plus, avec l’augmentation des prix de l’électricité, de plus en plus de foyers souhaitent produire leur propre énergie (autoconsommation). C’est ce qui explique l’engouement actuel pour la technologie solaire. Quels sont les différents types de panneaux solaires qui existent ? Comment bien choisir les meilleurs panneaux solaires ? Quels sont les critères à prendre en compte pour faire son choix ?

Tous savoir sur les panneaux solaires

Critères important à prendre en compte 

L’étude de vos besoins en électricité et la prise en compte des limites des matériaux et d’autres questions environnementales vous aideront à choisir vos panneaux solaires. Les trois points suivants résument ces besoins essentiels :

• La puissance annuelle nécessaire en kWh (en fonction de vos appareils électriques et de vos habitudes de consommation dans votre maison).

• L’ensoleillement constant dans votre région, quelle que soit la saison.

• La surface, mesurée en mètres carrés, consacrée à la structure des panneaux solaires et qui amènera au type de modèle à prévoir. 

Autres critères à ne pas oublier

Type de câble et d’onduleur

L’un des facteurs les plus importants à prendre en compte est la qualité du câblage et de l’onduleur dans l’installation. Ils peuvent en effet être à l’origine de pertes systémiques de puissance. Ils permettent de mesurer et de savoir le ratio de performance rapport au rendement du panneau solaire. La valeur de celui-ci se situe généralement entre 0,7 et 0,8 pour des installations qui sont efficaces. Le choix entre un onduleur central et un micro-onduleur peut donc s’avérer crucial. La décision d’utiliser plusieurs micro-onduleurs augmente la résilience de l’installation en cas de panne d’un panneau du système solaire.

Garantie de vie des panneaux solaires

Les panneaux photovoltaïques ont fréquemment une durée de vie supérieure à 30 ans. Pour autant, cela ne veut pas dire qu’ils gardent leurs qualités et surtout leurs capacités après 30 ans. En règle générale, ils perdent leurs performances après un certain nombre d’années en raison de l’usure et de la détérioration normales du produit. Votre installation photovoltaïque doit être nettoyée habituellement pour maintenir les performances des panneaux solaires dans le temps. La performance des cellules photovoltaïques sur les panneaux solaires est couverte une garantie de 25 ans chez EDF ENR. Leurs panneaux solaires ont une excellente durabilité à long terme. Jusqu’à 12 ans, ils conservent 90% de leurs performances, et jusqu’à 25 ans, 80%. C’est une garantie importante à prévoir pour ce genre de kit ! 

Gestionnaire d’énergie : faut-il en ajouter un ? 

Il existe plusieurs façons d’optimiser votre production et votre consommation. Vous pouvez utiliser un gestionnaire d’électricité comme Yuze pour soutenir et piloter votre installation de production en autoconsommation. Grâce à ce petit module, le chauffe-eau de votre maison s’allumera seulement lorsque les panneaux solaires produisent de l’électricité. Ce faisant, vous pouvez augmenter l’autonomie énergétique liée à l’autoconsommation de votre installation jusqu’à 20 % et, dans certaines situations, jusqu’à 70 %. En d’autres termes, il sera possible d’utiliser ces 70 % d’énergie photovoltaïque pour une consommation locale. 

Les différentes technologies de cellule

Il existe trois principales technologies de panneaux solaires, chacune ayant un rendement et des qualités différents :

• Le silicium amorphe : Ce panneau utilise la lumière diffuse et peut produire environ 60 watts crête (wc) mètre carré. Rendement de 6 %.

• Le rendement du silicium polycristallin est d’environ 1 m2 = 100 wc, mais il diminue avec la lumière diffuse. Rendement de 15 %.

• Silicium monocristallin : environ 200 Wc mètre carré ; le rendement diminue et est inférieur avec une lumière diffuse. Rendement de 16 à 24 %.

Fonctionnement d’un panneau solaire

Composition d’un panneau photovoltaïque

Chaque cellule photovoltaïques d’un panneau solaire produit approximativement 0,5 volt. Les cellules photovoltaïques peuvent générer une tension de quelques dizaines de volts pour une intensité de quelques ampères lorsqu’elles sont montées en série et en parallèle.

Ces cellules sont montées sur une plaque conductrice et recouvertes d’une grille métallique. Lorsqu’elles sont exposées à la lumière, les cellules produisent un courant électrique qui est recueilli ces deux éléments qui compose un panneau photovoltaïque. Sans affecter la quantité de lumière reçu, cette zone est recouverte d’une plaque transparente, souvent en verre qui est durci.

Production d’électricité d’un panneau solaire

Les cellules sont construites à l’aide de matériaux semi-conducteurs, qui sont également utilisés les fabricants de pièces d’ordinateur. Ce que l’on appelle une jonction PN est le cœur même d’une cellule photovoltaïque. Le dopage P, qui correspond à un manque d’électrons dans la structure du matériau, est présent d’un côté. Le dopage N, qui correspond à une abondance d’électrons, est présent de l’autre.

La combinaison de ces deux composants produit un champ électrique stable. Les électrons du cristal de silicium sont excités l’énergie qui provient des photons de la lumière. Ces électrons sont repoussés le champ électrique produit la jonction PN lorsqu’ils sont suffisamment excités, ce qui les fait s’éloigner de l’attraction des atomes.

Comment mesure-t-on la puissance d’un panneau solaire ?

La puissance d’un panneau solaire est mesurée en watts crête appelé aussi Wc ou kWc. C’est la puissance produite un panneau solaire fonctionnant à 25 °C, produisant 1000 W d’électricité mètre carré de lumière similaire à celle du soleil.

Cette taille commune permet de comparer différent type de panneaux, les panneaux à puissance de crête (Wc) plus élevée produisant naturellement plus d’électricité. Enfin, elle permet d’évaluer la production annuelle d’un système de panneaux solaire en fonction de l’emplacement de l’installation.

Un panneau photovoltaïque d’un kWc n’aura pas la même garantie de production dans une maison dans le sud que dans le nord de la France exemple.  

Matériaux et technologie des panneaux solaires

Il existe de nombreuses technologies de cellules solaires dont les prix et les rendements varient. La puissance de crête (kWc) et donc la production annuelle augmentent avec l’efficacité. Les applications scientifiques avancées sont les seules à pouvoir utiliser les technologies les plus efficaces.

Silicium amorphe 

Ces panneaux ont un rendement d’environ 6 % et peuvent produire environ 60 Wc mètre carré. Vous les retrouverez généralement peu coûteux sur les devis, fonctionnent avec une lumière diffuse et peuvent être montés sur des supports flexibles, ce qui les rend plus adaptés à une utilisation nomade.

Silicium polycristallin

Leur puissance maximale mètre carré est d’approximativement 100 Wc, ce qui correspond à un rendement de 15 %. On peut y voir des taches bleues de taille variable et différentes nuances. Par temps nuageux, cette matière marche moins bien au niveau de la rentabilité.

Silicium monocristallins

Ils sont 50 % plus puissants que les précédents et plus difficiles à la fabrication (rendement de 16 à 24 %), soit approximativement 165 Wc. De plus, les monocristallins sont sensibles à la lumière diffuse, ils seront donc moins performants.

Panneaux solaires : quelle taille doit-on choisir pour sa maison ? 

Vous devez tenir compte d’un certain nombre de facteurs différents pour déterminer le choix de la taille d’un panneau solaire. En fonction de votre objectif, vous pouvez jouer sur certains de ses éléments :

• La puissance en crête mètre carré des panneaux solaires placés sur votre toiture, qui va dépendre de la technologie et du rendement inhérent au type de modèle que vous aurez choisi. 

• La quantité d’énergie, garantie votre kit ou votre installateur, que vous souhaitez produire annuellement pour votre maison, mesurée en kWh. 

• Le taux d’ensoleillement et, conséquent, votre situation géographique en France ou dans d’autres pays. À Lille, les cellules photovoltaïques au mètre carré ne reçoivent pas autant d’énergie solaire qu’à Nice si on devait comparer. La surface disponible pour l’installation de panneaux solaires peut produire 850 kWh/kWp à Lille et 1250 à Nice.

• La direction et, dans des circonstances idéales, ils devraient former un angle de 35 degrés rapport à l’horizontale de la toiture qui sera orientée vers le sud. Plus les panneaux s’éloignent de cet angle optimal, moins les modules photovoltaïques produisent d’électricité pour une même quantité de lumière solaire fourni. Quelle que soit sa position, vertical ou horizontal, un panneau photovoltaïque ne pourra jamais produire autant que dans une position idéal.

Liste de conseils à prendre pour réussir son installation de panneaux

1. La puissance installée rapport à la surface disponible est le facteur clé d’une installation fixe.

2. Les panneaux solaires plus puissants, puisqu’ils produisent plus d’énergie mètre carré, ont un prix plus élevés, car ils sont dotés d’une technologie plus sophistiquée et ont une fabrication de meilleure qualité.

3. Vérifiez la puissance de crête mètre carré (Wp/m2) de chaque panneau solaire pour les comparer objectivement.

4. Effectuez les calculs nécessaires pour atteindre un certain objectif de production en tenant compte de tous les facteurs de l’installation pour votre projet. Avec certaines méthodes, vous pouvez calculer une production annuelle, et les pics de production estivaux compensant les creux de production hivernaux.

5. Si ces panneaux solaires sont destinés à faire fonctionner des appareils tout au long de l’année, été comme hiver, afin que vous ne manquiez jamais d’électricité, n’ayez pas peur de laisser une marge assez importante dans le choix du kit du fabricant que vous choisirez.

6. N’oubliez pas que le choix de l’emplacement de vos panneaux solaires est très important. Vérifiez que les panneaux ne sont dans des endroits ombragés. 

7. Pour avoir des garanties sur la production de vos panneaux, n’oubliez pas que les arbres poussent. De plus, prévoyez le nettoyage fréquent de la surface de vos panneaux après leur installation.

8. Dernier point, n’hésitez pas à demander le maximum d’informations lors de vos devis pour votre projet envers les fabricants et ne regardez pas simplement le prix de ceux-ci, mais comparer toujours à offre égal pour le rendement d’un panneau solaire d’un kWc.