Prendre la décision de choisir un système d’énergie renouvelable n’est pas simple. Au contraire, le facteur crucial de cette décision est que, grâce aux panneaux solaires, vous aurez accès à une source d’énergie. Ce qui, à son tour, vous permettra de moins dépendre du réseau électrique national et des variations de prix de l’énergie. C’est l’un des moyens de mieux gérer vos factures d’électricité.
Le principe du panneau solaire a été découvert en 1839 par Antoine Becquerel, mais il n’a été utilisé qu’un siècle plus tard. Ce phénomène consiste en la transformation de la lumière en énergie. Choisir d’utiliser ce type de source d’énergie lors de l’installation de panneaux solaires, il est essentiel de choisir parmi les options proposées par les fabricants l’équipement le plus performant et le plus adapté à votre habitation.
Vous vous intéressez aux énergies renouvelables et souhaitez installer des panneaux solaires chez vous pour produire de l’électricité. Voici quelques détails et recommandations sur les caractéristiques et le fonctionnement de cette technologie qui vous aideront à choisir le type de panneau solaire le plus approprié.
Les meilleurs panneaux solaires en 2024
-
Incontournable du moment
-
Choix de prédilection
-
Choix à découvrir
-
-
Un panneau solaire : c’est quoi exactement ?
Tout d’abord, un panneau solaire est un dispositif conçu pour capter le rayonnement solaire et le transformer en un type d’énergie utilisable par l’homme, comme l’énergie électrique ou thermique. Le panneau solaire est capable de produire à la fois de l’électricité et de la chaleur, ce qui en fait incontestablement l’une des meilleures sources d’énergie renouvelable. Chacun peut bénéficier de cette énergie renouvelable produite de manière durable et indépendante.
Les panneaux sont généralement plats, avec une surface d’environ le m2 pour faciliter et optimiser le positionnement. La majorité des composants fondamentaux des équipements de production d’énergie solaire sont des panneaux solaires. Plusieurs types de modèles de panneaux solaires puissants sont actuellement proposés à la vente.
Mais avant d’entrer dans les détails, permettez-moi de préciser qu’il existe deux types de panneaux solaires différents. D’une part, il y a les panneaux solaires thermiques qui captent la lumière pour générer de la chaleur. D’autre part, il y a les panneaux solaires photovoltaïques qui utilisent la lumière pour générer de l’électricité.
Plus précisément, les panneaux sont constitués de plusieurs cellules différentes qui sont fabriquées à partir du matériau semi-conducteur qu’est le silicium. La conductivité électrique du silicium se situe quelque part entre celle des conducteurs métalliques et celle des isolants.
Après, l’énergie contenue dans le rayonnement solaire peut être captée par des panneaux photovoltaïques à base de silicium. Ensuite, ces cellules photovoltaïques en silicium permettent de produire de l’électricité en captant l’énergie libérée par le rayonnement solaire.
D’une manière générale, on pense que la totalité de la surface des bâtiments actuels, correctement exposée et recouverte de panneaux solaires, pourrait suffire à couvrir l’ensemble des besoins mondiaux en électricité. Mais rien n’a été prouvé. Comme cette conversion de l’énergie solaire en énergie électrique n’a pas d’effets négatifs sur l’environnement, les termes « énergie verte » ou « éco-énergie » sont fréquemment utilisés.
Le panneau solaire : quelle est la meilleure technologie du marché ?
Les panneaux solaires deviennent de plus en plus efficaces et abordables grâce aux progrès technologiques. En 2022, deux technologies, la technologie back contact et la technologie Perc, seront rendues populaires grâce, notamment, à leurs performances élevées.
Pour simplifier, un panneau solaire qui utilise la technologie back contact est un panneau solaire monocristallin, ce qui signifie qu’il est fabriqué à partir d’un seul cristal de silicium. Les panneaux solaires monocristallins sont connus pour être plus efficaces que les panneaux solaires polycristallins, par exemple.
La distinction est que dans ce cas, c’est à l’arrière du panneau solaire que les cellules sont connectées. Par conséquent, ses connecteurs électriques sont situés derrière les cellules du panneau solaire. Cette technologie permet d’optimiser la production et assure un rendement élevé même sur une petite surface.
La technologie Perc, qui signifie « Passivated Emitter and Rear Cell », est également un panneau solaire monocristallin qui présente l’avantage d’avoir un rendement très élevé pouvant atteindre 25% selon son principe de fonctionnement.
Pour capter cette lumière, un panneau solaire conventionnel ne comporte que deux couches de plaquettes de silicium, contrairement à la couche supplémentaire d’un panneau solaire Perc, appelée couche de passivation diélectrique. Afin de donner une seconde chance à la lumière rouge d’être captée par les cellules plutôt que de se transformer en chaleur, cet objet est situé derrière les cellules solaires. Sa fonction est de réfléchir puis de renvoyer la lumière qui n’a pas pu être absorbée.
Comment fonctionne un panneau solaire ?
Pour commencer, comme je l’ai mentionné un peu plus haut, des modules composés de cellules de silicium récupérées, un matériau semi-conducteur, sont utilisés pour capter l’énergie contenue dans le rayonnement solaire. Voici un bref résumé des nombreuses étapes :
1. Les photons des ondes lumineuses frappent les cellules
2. Les photons transfèrent leur énergie aux électrons contenus dans les cellules
3. Les électrons se déplacent et génèrent un courant électrique continu
4. Un onduleur ultérieur transforme le courant continu en courant alternatif afin qu’il puisse être utilisé à l’intérieur de la maison ou injecté dans le réseau électrique
5. Un compteur enregistre la production électrique, tandis qu’un second compteur enregistre la consommation
De ce fait, l’énergie d’une maison est soit stockée dans une batterie, soit injectée dans le réseau et vendue à un fournisseur.
Les cellules qui composent les panneaux solaires sont les suivantes.
- Silicium monocristallines : composées de cristaux de silice enfermés dans une coque en plastique. Il s’agit des cellules les plus puissantes mais aussi les plus chères
- Silicium polycristallin : composé de polycristaux de silicium, il est nettement moins cher à fabriquer que le silicium monocristallin, mais son rendement est également un peu plus faible. Ces polycristaux sont créés par la fusion de rebuts de silice électronique de haute qualité
- Silicium amorphe : les panneaux solaires « étalés » sont fabriqués en silicium amorphe hautement énergétique et se présentent sous forme de bandes flexibles pour une intégration architecturale sans faille
Le silicium amorphe est plus cher et moins efficace que les deux précédentes, mais elle permet d’obtenir de meilleurs rendements avec une exposition au soleil moins favorable et parfois nuageuse.
Sachez qu’un panneau solaire monocristallin et polycristallin de 100Wc produit exactement la même quantité d’énergie. La différence réside dans la surface de production en mètres carrés pour les panneaux solaires polycristallins.
Qu’en est-il de l’énergie solaire thermique ?
La fonction de base des panneaux solaires thermiques est de transférer directement la chaleur du rayonnement solaire à un caloporteur ou à un ballon d’eau chauffé. Ce type de panneau solaire est donc destiné au chauffage des bâtiments et à la création d’eau chaude pour le bain et le lavage.
Outre la production d’électricité (grâce au photovoltaïque), l’énergie solaire peut également être utilisée pour le chauffage. Cette énergie est captée par plusieurs équipements qui se chargent soit de l’envoyer vers un calorimètre liquide, soit de chauffer directement l’eau. La salle de bain et la cuisine peuvent ainsi être alimentées en eau chaude grâce à la technologie solaire thermique. En outre, un système de climatisation peut être alimenté par des panneaux solaires thermiques à air.
Le fonctionnement du thermique
La technologie solaire thermique fonctionne en chauffant une substance et en en extrayant de l’énergie. Ensuite, les capteurs thermiques les plus utilisés se trouvent dans des équipements équipés de circuits d’eau placés sous des capteurs thermiques. Les capteurs eux-mêmes peuvent être placés à l’intérieur de tubes.
De ce fait, les dispositifs s’appuient sur l’effet de serre résultant pour élever la température grâce à un système de vide. Cette température sera ensuite transférée à un calorimètre liquide, à un volume d’air spécifique traversant le dispositif, ou directement à un réservoir d’eau.
Les conditions d’implantation pour un solaire thermique
Mais pour pouvoir réellement bénéficier de cette technologie, le site d’installation doit bénéficier d’un ensoleillement suffisant. N’hésitez pas à demander à un professionnel si l’installation de panneaux thermiques dans votre maison est une option rentable. En revanche, il est possible de prévoir un système désigné, c’est-à-dire, un chauffage mixte solaire ou bois, par exemple, qui permettrait d’obtenir un meilleur rendement global.
Il est concevable de chauffer des piscines entières avec des capteurs suffisamment grands, car la quantité de chaleur produite est proportionnelle à la taille des capteurs. Les dernières technologies solaires sont de loin les plus respectueuses de l’environnement. De plus, les constructeurs d’aujourd’hui proposent des appareils photovoltaïques qui permettent d’alimenter la maison en électricité.
Malgré des coûts potentiellement élevés, il est très intéressant d’investir dans l’achat de tels appareils qui, avec le temps, permettront à une personne de réduire considérablement sa consommation d’énergie. L’énergie solaire est un investissement rentable.
La technologie photovoltaïque : comment ça marche ?
De nombreuses technologies de cellules solaires se distinguent les unes des autres en termes de coût et de performance. La production annuelle augmente avec ce dernier facteur, de même que la puissance de pointe. Les technologies les plus performantes sont concentrées sur des applications scientifiques ciblées.
Comme expliqué précédemment, la fonction des panneaux solaires photovoltaïques est de convertir le rayonnement solaire en électricité, qui est ensuite introduite via un onduleur dans le circuit électrique domestique et/ou le réseau. Ils peuvent également alimenter des batteries de stockage pour les installations qui en sont équipées.
Les panneaux photovoltaïques recouverts de cellules photovoltaïques étant exposés au soleil. Cette technologie permet de produire de l’électricité. Ces capteurs, souvent appelés « panneaux solaires », peuvent être configurés de différentes manières pour tirer le meilleur parti des rayons du soleil.
En fonction de la configuration de votre maison, ils peuvent être fabriqués sur commande. Ainsi, on peut trouver sur le marché de très petites cellules solaires qui sont utilisées dans de petits appareils comme les calculatrices ou, au contraire, de très grands panneaux solaires qui sont de véritables centrales solaires pouvant alimenter un immeuble de bureaux en électricité.
La cellule photovoltaïque
Tout capteur qui utilise le soleil comme source d’énergie possède une cellule photovoltaïque à son cœur. Chaque cellule contient une variété de composants, le silicium étant le principal. C’est ce composant semi-conducteur qui permet la conversion de l’énergie solaire en énergie électrique. Cette électricité sera ensuite transmise au circuit électrique domestique pour alimenter les appareils de la maison.
Les avantages d’avoir le système photovoltaïque
Dans le secteur domestique, la technologie photovoltaïque offre de nombreux avantages tant économiques qu’environnementaux. Par la suite, elle s’améliore grâce à la recherche. Un ensemble de batteries fonctionnant en série avec un panneau solaire permet non seulement de capter de l’électricité mais aussi d’extraire une quantité d’énergie spécifique qui peut être utilisée la nuit ou pendant les jours d’orage.
Le seul inconvénient de cette technique est qu’elle nécessite un minimum d’ensoleillement quotidien pour capter et stocker l’énergie. L’installation de panneaux solaires sur une base mobile, qui permet de suivre la course du soleil dans le ciel, peut améliorer leur efficacité. En produisant le plus d’électricité possible, les utilisateurs pourront en injecter une partie dans le réseau. Dans tous les cas, le système photovoltaïque s’amortit très rapidement malgré un investissement important.
Choisir le photovoltaïque ou thermique ?
Même si l’énergie qu’ils permettent de récupérer est obtenue sous une forme de moindre valeur (eau chaude sanitaire au lieu d’électricité), les panneaux solaires thermiques sont actuellement plus efficaces et rentables que les modules photovoltaïques. Cela est dû à leur coût nettement inférieur et à leur rendement élevé si on se base sur l’ensemble de l’installation.
Les capteurs thermiques sont tout aussi utiles dans les régions de haute latitude que dans les régions ensoleillées. En revanche, les panneaux solaires photovoltaïques ne sont aujourd’hui rentables qu’en l’absence de réseau électrique, à moins qu’un type de subvention ne vienne couvrir les coûts. Comparativement, seulement 10% du rayonnement solaire est converti en une source d’énergie utilisable (électricité).
L’utilisation de panneaux solaires hybrides comme alternative est-elle nécessaire ?
Sachez qu’il existe également des panneaux solaires hybrides, assurant la production d’énergie thermique et électrique. Ces dispositifs captent l’énergie du rayonnement solaire et la convertissent en électricité. Cette énergie est captée par des modules rectangulaires en silicium, un matériau semi-conducteur, qui ont été récupérés à partir d’atomes de silicium.
Voici les principales étapes assurant la conversion de l’énergie solaire en électricité :
- Les photons, ou la lumière solaire, frappent les cellules et transfèrent leur énergie aux électrons présents dans les panneaux solaires
- Le mouvement des électrons donne lieu à un courant électrique continu
- Ce courant continu est converti en courant alternatif par un onduleur et est ensuite utilisable sur un réseau électrique ou à l’intérieur d’un bâtiment
- L’électricité ainsi produite peut être soit utilisée pour alimenter des appareils électroménagers, soit vendue à un distributeur d’électricité, soit stockée dans une batterie pour une utilisation ultérieure
Comment choisir vos panneaux solaires ?
Les panneaux solaires photovoltaïques produisent de l’électricité. Leur production d’électricité exprimée en kWh à partir de kilowatts est calculée en fonction de leur composition, à savoir si le silicium est amorphe, polycristalline ou monocristalline, ainsi que de leur performance, de leur rendement, de leur emplacement et de leur orientation (kWc).
Un panneau solaire est d’abord constitué d’un certain nombre de composants. Chaque marque de fabricant possède un argument de vente distinctif, mais ce sont vos besoins qui détermineront votre choix. Je vais vous donner quelques exemples des principaux éléments à prendre en compte pour choisir un panneau solaire. Vous avez les options suivantes :
- Les meilleurs modèles ont une puissance comprise entre 320 Wc et 375 Wc
- Le rendement varie de 18% – 18,56% – 19,7% – 20% – 20,45%
- Les garanties sur les produits vont de 12 – 15 – 25 à 30 ans
- La garantie de performance : généralement de 25 ans
- Les indices IP67 et IP68 de la boîte de jonction
- Poids : 18 à 20 kg
Quels sont les facteurs à prendre en compte avant de choisir un panneau solaire ?
Au minimum, un certain nombre de facteurs doivent être pris en considération lors du choix de vos panneaux solaires. Par conséquent, la puissance crête fournit une référence qui permet de choisir le modèle le plus rentable en comparant la puissance et le rendement de toutes les alternatives. La puissance maximale du module est de 100 Wc (Watts Crête), avec une intensité d’éclairage de 1 000 W/m2 et une température de cellule de 25°C.
En réalité, le module ne captera qu’une faible quantité d’énergie, qui dépend de la saison, de l’heure de la journée et de la luminosité. Vous devez également prendre en considération la durabilité du panneau, sa surface et la variation de sa puissance en fonction de la température extérieure.
Les modules sont souvent installés sur des supports fixes comme le sol ou un toit. Mais, ils peuvent aussi être placés sur des systèmes mobiles qui suivent la course du soleil, ce qui permet d’augmenter la production électrique d’environ 30 % par rapport à une installation statique. Préférez une orientation plein sud avec une inclinaison qui varie entre 30 et 45 degrés pour un rendement maximal.
En résumé, le choix des panneaux solaires nécessite une bonne compréhension :
- Silicium amorphe : 1 m2 = 60 W.-C. env., fonctionne avec une lumière diffuse
- Silicium polycristallin : 1 m2 = 100 wc env., performance plus faible avec une lumière diffuse
- Silicium monocristallin : 1 m2 = 200 wc env., performances moindres avec une lumière diffuse
- La surface dédiée doit être combinée avec la taille des panneaux, qui varie en fonction de leur technologie pour un seul watt généré (Wc)
- De la puissance annuelle en kWh dont vous avez besoin
- De l’isolement de votre lieu d’habitation
- La surface en mètres carrés consacrée à l’installation
Sachant qu’un kWc (kilowatt-crète, ou 1000 wc), produit entre 850 et 1250 kWh.
Comment choisir la taille idéale de votre panneau solaire ?
La taille d’un panneau solaire dépend de divers facteurs que vous devez prendre en considération. En fonction de ce que vous souhaitez réaliser, vous pouvez jouer sur certains d’entre eux :
- La puissance générée par mètre carré (m2) de panneaux solaires installés dépend de la technologie et des qualités intrinsèques du modèle que vous choisissez. Ainsi, il y a aussi la quantité d’énergie que vous souhaitez produire annuellement (exprimée en kWh) et de l’emplacement géographique du système. La surface disponible pour le montage des panneaux solaires
- Idéalement, ils doivent être orientés vers le sud et former un angle de 35 degrés avec l’horizontale. Plus les panneaux solaires s’éloignent de cet idéal, moins ils produisent d’électricité pour une quantité donnée de lumière solaire. Un panneau monté horizontalement ou verticalement ne produira jamais autant qu’il le pourrait dans des circonstances idéales
Quels sont les avantages de l’énergie solaire ?
Quel que soit le type de panneaux utilisés, l’énergie solaire offre de nombreux avantages. D’abord, c’est une source d’énergie gratuite et imparable. La seule dépense à faire est celle du matériel nécessaire à l’installation. Elle est également inépuisable puisque le soleil continuera d’exister pendant cinq milliards d’années, ce qui vous laisse tout le temps d’utiliser son rayonnement pour produire de l’électricité et de la chaleur pour votre maison.
Ensuite, c’est une énergie verte car l’énergie solaire n’émet pas de gaz carbonique ni de dioxyde de soufre, ce qui la rend idéale pour la transition énergétique. Le composant principal des panneaux photovoltaïques est essentiellement constitué de matériaux recyclables.
Une façon de parvenir à l’indépendance est de travailler à l’indépendance énergétique en utilisant l’énergie solaire. Il faut toutefois investir dans des batteries qui stockeront l’énergie solaire qui n’est pas immédiatement utilisée, puis la redistribueront en fonction des besoins.
Le coût de l’installation et de la maintenance des panneaux photovoltaïques a diminué, ce qui fait de l’énergie solaire une source d’énergie rentable. Par conséquent, votre investissement initial a été considérablement réduit. Grâce à l’énergie solaire, vous pouvez réduire vos coûts de consommation et même gagner de l’argent en vendant l’électricité produite.
Quels sont les avantages d’un panneau solaire Perc ?
C’est le meilleur panneau solaire à utiliser dans les zones où le risque d’ombrage est important ou dans les endroits qui ne sont pas exposés de manière optimale. Mais aussi, c’est :
- Un rendement très élevé pouvant atteindre 25%
- Une production supérieure à celle d’un panneau solaire classique, qu’il soit au soleil ou à l’ombre
- Une durée de vie plus longue car sa conception réduit les points chauds entre les cellules
Quels sont les avantages d’un panneau solaire back contact ?
C’est considéré comme le meilleur panneau solaire pour les petites surfaces car il offre un excellent rapport entre la puissance et la surface du panneau. Il y a ensuite, l’efficacité en toutes saisons car le contact arrière du panneau solaire présent des courants de charge très élevés en cas de températures élevées et est toujours suffisant en cas de faible irradiation. Le rendement du panneau solaire est jusqu’à 22%, parfois, supérieur à 10%, selon les modèles.
C’est aussi le meilleur panneau solaire pour les endroits isolés car il ne doit pas nécessairement être raccordé au réseau électrique public d’Enedis. Il est donc avantageux pour la recharge des batteries solaires et rend envisageable une autoconsommation photovoltaïque totale car il peut fonctionner dans toutes les irradiations possibles, c’est-à-dire, les températures fortes et faibles.
Nos panneaux solaires coup de cœur en 2024
Quel panneau solaire choisir : la conclusion
Pour une installation fixe, le facteur déterminant est la puissance installée par rapport à l’espace disponible. N’oubliez pas que le choix de l’emplacement est important. Assurez-vous que les panneaux ne sont pas couverts d’ombre. N’oubliez pas que les arbres perdent leurs feuilles et pensez à nettoyer régulièrement les surfaces de vos panneaux après l’installation afin de garantir un rendement continu des panneaux.
La majeure partie de la production mondiale de panneaux est répartie entre la Chine, l’Allemagne et les États-Unis. La Chine produisant 80 % des cellules photovoltaïques mondiales. La majorité des travaux sont des travaux d’assemblage comme l’encapsulation, mise en place du cadre, du boîtier de protection, etc. Aujourd’hui, de nombreuses grandes marques mondiales produisent leurs modules en Asie et effectuent occasionnellement un processus de transformation du produit. D’autres grandes entreprises se contentent de sous-traiter leur production.
Les panneaux solaires offrent un potentiel d’investissement à long terme. C’est pourquoi il est essentiel de choisir le meilleur panneau solaire pour l’installation. Toutefois, étant donné la grande variété de modèles, de fabricants, de technologies et d’autres facteurs liés au marché, tels que les garanties, la durée de vie. La décision peut s’avérer difficile. Par exemple, comment choisir son panneau solaire ? Un panneau solaire plus cher est-il toujours de meilleure qualité ?
En conclusion, les panneaux solaires les plus efficaces sont ceux qui vous permettent de produire l’électricité dont vous avez besoin sur le long terme. Les panneaux solaires les plus performants pour votre parent éloigné qui habite dans une autre région ne sont pas forcément les plus performants pour vous. Néanmoins, diverses exigences administratives et réglementaires doivent être respectées. Sur ce sujet, un expert en énergies renouvelables peut vous accompagner.
Vous pouvez lire aussi :
