Panneau solaire haut rendement : tout savoir

• la puissance maximale, exprimée en watt crêtes (Wc). Mesurée en laboratoire, elle désigne la puissance qu’un panneau solaire est capable de fournir dans des conditions optimales de fonctionnement obtenues en laboratoire ;
• la production électrique, exprimée en wattheures (Wh). Elle désigne la quantité d’électricité produite par un panneau solaire en une heure en conditions réelles. Elle est toujours inférieure à la puissance maximale.

Le rendement moyen d’un panneau solaire

Sur le marché, les panneaux solaires photovoltaïques affichent un rendement énergétique compris entre 7 et 24 %. La limite théorique est de 31 %. Néanmoins, le rendement théorique peut être altéré par plusieurs facteurs, comme l’ensoleillement, l’orientation, la présence d’ombres, etc. On peut appliquer un coefficient de perte (estimé entre 0,7 et 0,9) pour déterminer le rendement en situation réelle.

De leur côté, les panneaux solaires thermiques affichent un rendement énergétique moyen de 80 %. Néanmoins, le rendement en situation réelle est estimé entre 30 et 40 %.

Pour améliorer son niveau d’autoconsommation

Investir dans un panneau solaire haut rendement permet de produire davantage d’énergie pour une même surface de panneaux solaires :

• dans le cas d’un panneau solaire thermique, vous pourrez augmenter la part d’énergie solaire utilisée pour alimenter votre appareil de production d’eau chaude sanitaire (ECS) ou votre appareil de chauffage ;
• dans le cas d’un panneau photovoltaïque, vous pourrez augmenter la quantité d’électricité produite pour alimenter votre logement : chauffage électrique, éclairage, électroménager, high-tech, etc.

En améliorant votre niveau d’autoconsommation, vous réduisez considérablement le montant de vos factures d’énergie. L’utilisation d’une énergie renouvelable, gratuite et disponible à l’infini, vous permet de répondre efficacement aux enjeux de la transition écologique en réduisant votre dépendance aux combustibles fossiles. Enfin, vous développez votre indépendance aux fournisseurs d’énergie et vous améliorez votre gestion de l’énergie !

Pour rentabiliser son installation solaire

Aujourd’hui, une installation photovoltaïque est rentabilisée en 10 à 15 ans. Comme la durée de vie des panneaux solaires atteint 30 ans, il s’agit d’un véritable investissement sur le long terme !

Un panneau solaire haut rendement produit davantage d’énergie pour une même surface installée. Il permet par conséquent de réaliser d’importantes économies d’énergie : de quoi accélérer la rentabilité de votre installation.

Sur le marché, il existe actuellement trois types de panneaux photovoltaïques :

• le panneau solaire monocristallin : il est composé d’un seul cristal de silicium. Son rendement est compris entre 16 et 24 %. Il est onéreux, mais il s’agit du panneau photovoltaïque le plus performant. C’est d’ailleurs sur sa base que la majorité des innovations sont réalisées, comme par exemple le Back Contact que nous étudierons plus bas dans cet article ;
• le panneau solaire polycristallin : il est composé de plusieurs cristaux de silicium. Son rendement est compris entre 13 et 18 %. Il est moins performant, mais son coût est moins élevé ;
• le panneau amorphe ou couches minces : il est composé de couches de semi-conducteurs, qui peuvent être constituées de silicium ou d’autres matériaux. Ainsi, les coûts de production sont baissés et les panneaux sont souples et légers, parfaits pour une utilisation nomade (camping-car, bateau, randonnée, etc.). En revanche, leur rendement est compris entre 6 et 9 %.

Les panneaux solaires thermiques

Les panneaux thermiques captent les calories du rayonnement solaire pour les transmettre à un fluide caloporteur. Ce dernier peut alimenter un appareil de production d’eau chaude sanitaire (cumulus, ballon d’eau chaude). Dans le cas d’un système solaire combiné, il est relié à deux circuits d’eau chaude, un pour l’eau chaude sanitaire et l’autre pour le chauffage central (radiateur à eau, plancher chauffant).

Le rendement d’un panneau thermique est généralement compris entre 30 et 40 %.

2. Le rayonnement solaire

Le rayonnement solaire, également appelé irradiation, correspond à la quantité d’énergie solaire reçue par mètre carré. Il varie en fonction des éléments suivants.

Le taux d’ensoleillement

Le taux d’ensoleillement dépend de la région géographique. En France, il est suffisant sur tout le territoire. Néanmoins, il est bien évidemment plus élevé dans le Sud que dans le Nord ! C’est un critère à considérer pour calculer la rentabilité de votre installation solaire.

L’orientation

Le rendement dépend en grande partie de l’orientation de vos panneaux solaires. En effet, plus ils sont bien orientés, plus ils capteront de la lumière tout au long de la journée.

Les orientations sud, sud-est et sud-ouest sont idéales. Il est aussi possible de choisir les orientations est et ouest. En revanche, l’orientation plein nord est à proscrire.

L’inclinaison

L’inclinaison est moins déterminante que l’orientation, mais elle reste néanmoins un élément intéressant pour optimiser le rendement de vos panneaux solaires.

En effet, un panneau solaire reçoit davantage d’énergie lorsqu’il est placé de façon perpendiculaire aux rayons du soleil. On préconise une inclinaison comprise entre 30 et 35°. L’installation de supports peut vous aider à atteindre la bonne inclinaison.

L’implantation

Il existe plusieurs types d’implantations pour les panneaux solaires :

• les installations en toiture : plus répandues, elles permettent de capter idéalement la lumière du soleil ;
• les installations sur une pergola ou un abri solaire, quand l’installation en toiture n’est pas possible (par exemple si le toit ne présente pas la bonne orientation) ;
• les installations au sol : elles sont à considérer en dernier recours, car elles occupent de la surface au sol et ne sont pas éligibles aux aides financières de l’État.

Les ombres

Pour bénéficier d’un haut rendement, il est essentiel de prévoir les obstacles susceptibles d’ombrager vos panneaux solaires. En effet, ces derniers peuvent réduire considérablement votre production d’énergie.

Les ombres peuvent être causées par la construction d’un nouveau bâtiment, ou encore par des branches d’arbre qui poussent.

La propreté des panneaux solaires

Avec le temps, les panneaux solaires peuvent être recouverts de poussière, de sable ou de feuilles mortes, provoquant une baisse du rendement énergétique.

En principe, l’eau de pluie suffit à nettoyer vos modules solaires. Pensez néanmoins à les contrôler régulièrement, notamment en cas de baisse de production ! Si vous constatez que la surface de vos panneaux est sale, vous pouvez la nettoyer à l’eau ou bien faire appel à une entreprise spécialisée.

3. Les pertes du système

Le rendement de votre installation solaire dépend des panneaux, mais aussi des autres éléments du système comme les onduleurs ou les câbles.

La Performance Ratio (PR)

La Performance Ratio est définie par les pertes du système solaire dans son ensemble. On pense spécialement aux pertes causées par l’effet Joule, qui désigne la dissipation thermique lors du passage de l’électricité dans un onduleur ou dans un câble.

La Performance Ratio est comprise entre 75 et 90 %. Elle dépend de la qualité du matériel et de la température extérieure.

Les chaleurs excessives

Lorsque la température extérieure est supérieure à 25 °C, le rendement énergétique des panneaux solaires diminue. On estime la baisse à environ 0,5 % par degré supplémentaire au-dessus de 25 °C.

Suivre les performances de votre système

Une fois votre installation terminée, il peut être intéressant de réaliser un suivi des performances de vos panneaux solaires. Vous trouverez dans le commerce des outils de monitoring, qui vous permettent de recevoir les données sur ordinateur ou sur application mobile. Suivi du volume de production électrique en temps réel, de la consommation électrique, du taux d’autoconsommation ou de l’autonomie des batteries… Toutes ces informations vous permettent d’analyser votre installation et éventuellement de réaliser des ajustements. Par exemple, changer l’orientation ou définir des heures de pointe !

Entretenir correctement vos panneaux solaires

En entretenant régulièrement vos panneaux solaires, vous êtes sûr de conserver le rendement et les performances. En effet, les poussières et les feuilles mortes peuvent réduire la production jusqu’à 15 % !

Si la pluie se charge de laver vos modules dans la majorité des cas, il est conseillé de prévoir un nettoyage annuel. Pour cela, munissez-vous d’une brosse souple et nettoyez les vitres à l’eau tiède, sans marcher sur les vitres.

Si vos panneaux solaires sont difficilement accessibles, faites appel à une entreprise spécialisée. En plus du nettoyage, elle se chargera de la maintenance de votre système dans son ensemble : panneaux solaires, onduleur, batteries, tableaux, coffret, etc.

Comment trouver un professionnel fiable et qualifié ?

Plusieurs solutions s’offrent à vous pour choisir un spécialiste de confiance :

• le bouche-à-oreille : si quelqu’un de votre entourage a déjà installé des panneaux solaires chez lui, demandez-lui s’il peut vous recommander une entreprise ;
• les moteurs de recherche : une simple recherche sur Google vous permet de trouver les professionnels près de chez vous et de consulter les avis des clients ;
• les réseaux comme Guide Artisan : le catalogue vous permet de trouver les artisans qui exercent près de chez vous et qui bénéficient du réseau d’Espace Aubade. En seulement quelques clics, vous pouvez présenter vos besoins et recevoir un devis personnalisé. Un expert vous accompagnera à toutes les étapes de votre projet.

Pour bénéficier d’une offre intéressante, pensez à demander plusieurs devis et à les comparer. Vérifiez la réputation de l’entreprise avant de signer votre devis ! N’hésitez pas à demander des exemples de réalisation à l’artisan pour en avoir le cœur net.