Comment fonctionne le panneau ?

Quand la lumière du soleil frappe la surface du panneau photovoltaïque, les photons sont absorbés par les électrons des couches de semi-conducteurs, ce qui leur donne assez d'énergie pour se déplacer à travers les cellules photovoltaïques, créant ainsi un courant électrique.

Cette électricité est envoyée vers un onduleur qui convertit le courant continu en courant alternatif semblable à celui du réseau. Bien entendu, lorsque la production du panneau n'est pas suffisante (par exemple la nuit), l'installation est à même d'utiliser le réseau électrique de son fournisseur. En cas de surproduction, il est possible de revendre son électricité.

Pourquoi installer des panneaux photovoltaïques ?

Ces panneaux constituent une source d'énergie renouvelable. Elle est, en effet, dérivée de processus naturels en perpétuel renouvellement, et permettent de produire de l’électricité pour les habitations, les entreprises et les centrales électriques. L'intérêt d'utiliser des panneaux photovoltaïques est à la fois écologique et économique.

La fabrication de panneaux photovoltaïques, même si elle nécessite de l'énergie et qu'elle pollue, comme tout processus industriel, l'est infiniment moins que toute la chaîne de production de l'industrie pétrolière, gazière ou charbonnière, à laquelle s'ajoute la pollution occasionnée par la production du courant au quotidien. En revanche, une fois fabriqués, les panneaux produisent sans polluer (ni pollution atmosphérique, ni gaz à effet de serre lorsqu'ils génèrent de l'électricité) pendant toute leur durée de vie.

On entend souvent dire que les panneaux photovoltaïques sont amenés à disparaître plus vite que les énergies fossiles (pétrole, gaz, charbon), car ils utiliseraient des terres rares, mais il n'en est rien. Le silicium qui sert à fabriquer les semi-conducteurs est du sable, disponible en grande quantité sur terre.

Alternative économique aux énergies fossiles

La récente augmentation des tarifs de l'électricité liée à celles du gaz et du pétrole nous rappelle que nous sommes tous dépendants des ressources énergétiques. Comme tout ce qui fait l'objet d'un négoce, le prix de ces ressources varie. S'agissant de ressources disponibles en quantité limitée et impactées qui plus est par la géopolitique, leur prix augmente et augmentera encore. L'énergie solaire, illimitée, est donc une alternative plus que séduisante.

Le rendement des panneaux photovoltaïques ne cesse de progresser (il a plus que doublé depuis les années 70). Plus résistants aussi par rapport aux premiers modèles, les PV actuels ont une durée de vie d'une quarantaine d'années. Dans le même temps, le prix à l'achat des panneaux photovoltaïques est en baisse. En dix ans, il a été divisé par dix, notamment grâce à une plus forte demande mondiale et des progrès faits dans les processus de fabrication.

Les différents types de panneaux

Les panneaux photovoltaïques monocristallin demi-cellule du Thomson Raia 375 sont fabriqués à partir d'un seul cristal de silicium pur, ce qui leur apporte une efficacité élevée. Les demi-cellules sont constituées de deux rangées de cellules photovoltaïques coupées en deux, ce qui permet une meilleure gestion de la chaleur, une réduction des pertes d'énergie et augmente leur résistance mécanique.

Les panneaux photovoltaïques polycristallins sont fabriqués à partir de nombreux petits cristaux de silicium fondus ensemble. Ils sont moins chers à produire et moins onéreux, mais moins efficaces. On les utilise généralement lorsqu'une grande surface de panneaux permet de pallier le rendement moindre, par exemple dans les centrales solaires.

Les panneaux photovoltaïques à couche mince utilisent d'autres types de semi-conducteurs. Ils sont plus légers et plus flexibles que les panneaux photovoltaïques traditionnels, mais moins efficaces. On les utilise pour les sacs à dos, les chargeurs solaires pour smartphone, etc.

Les critères de choix

Avant d'envisager l'installation de panneaux photovoltaïques, il convient de prendre en compte divers critères.

• Type de panneaux

Il existe plusieurs types de PV. Les panneaux monocristallins comme le Raia 375 sont un peu plus onéreux à l'achat que les panneaux polycristallins, mais ils ont le meilleur rendement.

• Rendement

Il indique la quantité d'électricité que peut produire le PV comparé à la quantité de lumière qu'il reçoit. Plus ce rendement est important, plus le panneau est efficace. Ce rendement se compte en pourcentage (%) et est de l'ordre de 20% à 24% sur les panneaux actuels.

• Taille

De cette taille dépendent la quantité d'électricité qui sera fournie et l'encombrement final de l'installation. Dans tous les cas, il est impératif de consulter un professionnel qualifié afin de déterminer le type et la taille de PV qui convient le mieux à vos besoins énergétiques et à votre budget.

• Garantie

Il est important de se renseigner sur sa durée, car elle peut, selon les fabricants, varier du simple à plus du double, de dix à vingt-cinq ans. Prendre aussi en compte la garantie proposée par l'installateur.

• Coûts

Pour étudier son budget, il convient de se renseigner auprès de sa commune et des organismes publics, des aides accordées à leur installation. En plus de l'aide sur l’économie d'énergie lors d'une rénovation de logement (MaPrimeRénov' https://www.maprimerenov.gouv.fr), il existe des aides financières spécifiques comme le prêt à taux zéro Eco PTZ (https://www.service-public.fr/particuliers/vosdroits/F19905). Ces aides dépendent de divers critères, notamment du revenu. Pour en bénéficier, l'installation doit être effectuée par un professionnel certifié RGE (Reconnu Garant de l'Environnement).

Plus de renseignements sur le site heero. https://heero.fr/guide-travaux/economie-energie/production-solaire/panneaux-solaires/quelles-aides-panneaux-solaires/

• Emplacement

Les panneaux photovoltaïques doivent être installés dans un endroit ensoleillé où ils peuvent recevoir la lumière du soleil directe pendant la majeure partie de la journée.

• Orientation

Les panneaux photovoltaïques doivent être idéalement orientés dans la direction qui permet d'obtenir le maximum d'énergie solaire, soit dans notre hémisphère, le sud. Une orientation différente est possible, mais sera moins efficace. Il existe d'ailleurs des panneaux doubles dont une partie, orientée vers le bas, peut même utiliser la réflexion du soleil sur le sol (albédo).

• Inclinaison

Elle doit être adaptée à l'angle du soleil de la région, généralement de 30 à 45 degrés afin de maximiser l'énergie captée.

• Capacité électrique

Selon les besoins énergétiques de l'habitation, la taille et la quantité de panneaux seront à déterminer par l'installateur.

• Réglementations locales

Il est impératif de se renseigner auprès de sa mairie afin de connaître la réglementation en vigueur, notamment en matière de permis de construire, de sécurité et d'environnement.