Privé

Panneaux photovoltaïques : Quels sont les différents types et comment fonctionnent-ils?

Vous êtes convaincu(e) des avantages des panneaux solaires ? C’est un bon début ! Mais savez-vous précisément comment fonctionne cette technologie ? Et peut-être vous êtes-vous déjà posé la question de savoir pourquoi certains panneaux sont noirs et d’autres bleus ? Nous avons établi pour vous un comparatif des divergences, ainsi que des avantages et inconvénients des différents types de panneaux photovoltaïques.

Comment fonctionnent les panneaux solaires ?

Une installation photovoltaïque transforme l’énergie solaire en électricité. Elle se compose principalement d’un onduleur et de panneaux constitués d’un ensemble de cellules solaires connectées électriquement entre elles. À noter que les panneaux continuent de produire de l’électricité même par temps nuageux, car ils utilisent la lumière du soleil, pas la chaleur. Néanmoins, comme l’intensité lumineuse est moindre, la production électrique s’en trouve légèrement affectée.

L’effet photovoltaïque

Les panneaux solaires contiennent des cellules photovoltaïques qui se composent de deux couches d’un matériau semi-conducteur, principalement du silicium. L’énergie solaire libère des électrons dans le silicium, provoquant un courant continu entre les deux couches. Ce courant continu est recueilli par des fils métalliques connectés les uns aux autres, pour être acheminé vers la cellule suivante. En passant d’une cellule à l’autre, le courant électrique s’additionne et la somme de l’électricité générée est transférée à l’onduleur qui transforme le courant continu en courant alternatif directement utilisable pour votre habitation ou votre entreprise.

Méfiez-vous de l’ombre

Lorsqu’un ou plusieurs de vos panneaux photovoltaïques se trouvent dans l’ombre, même partiellement, leur production s’en trouve considérablement affectée. Les panneaux photovoltaïques étant reliés en série, la baisse de production d’un panneau affecte l’ensemble de cette série et donc, l’installation dans sa globalité. Afin de pallier cet inconvénient, les panneaux photovoltaïques sont désormais équipés de diodes by-pass, lesquelles permettent au courant de circuler en isolant la cellule ombragée afin de limiter les baisses de production. En règle générale, une installation comprend trois diodes by-pass permettant chacune de désactiver un tiers du panneau et de limiter la perte de rendement à 33 %.

Lisez aussi notre article: Quels sont les critères à prendre en considération lors de l’achat de panneaux photovoltaïques ?

Les différents types de panneaux solaires

En Belgique, on rencontre principalement des panneaux fabriqués à partir de silicium polycristallin (panneaux bleus) ou monocristallin (panneaux noirs). Il existe en outre une technologie à couche mince à base de silicium amorphe, laquelle permet de fabriquer des panneaux souples. La quantité d’énergie solaire transformée en électricité dépend du type de silicium utilisé.

Quel type de panneaux choisir ?

Aujourd’hui, la technologie la plus utilisée est celle du silicium cristallin. Dans des conditions normales, le rendement de ce type de panneaux est légèrement supérieur à celui des panneaux à couche mince et permet donc de produire davantage d’énergie sur une surface réduite. Si vous disposez d’une surface de toit limitée, comme c’est le cas de la plupart des habitations, privilégiez le silicium cristallin.

Les panneaux à couche mince sont plus faciles à poser sur un toit en roofing. Leur rendement étant légèrement inférieur, ils constituent rarement le meilleur choix. Grâce à un coefficient de température élevé, leur rendement est cependant moins affecté par les hautes températures.

Silicium polycristallin ou monocristallin ?

Le choix entre silicium poly- et monocristallin dépend de plusieurs facteurs. Le silicium monocristallin capte plus efficacement un rayonnement direct et possède une puissance légèrement supérieure. Si votre toit est orienté au sud et que sa surface est limitée, le silicium monocristallin constitue la meilleure option. Moins cher, le silicium polycristallin capte plus facilement la lumière ambiante ou un rayonnement indirect. Le silicium polycristallin est donc particulièrement indiqué si votre toit est orienté plutôt à l’est ou à l’ouest.

>> Téléchargez aussi notre ebook : Tout ce qu’il faut savoir à propos des panneaux solaires domestiques

Combien de panneaux convient-il d’installer ?

De nombreux consommateurs se posent à juste titre la question du nombre idéal de panneaux à installer. Une question simple qui appelle une réponse circonstanciée. Il convient de tenir compte de différents paramètres :

  • À combien s’élève votre consommation d’électricité annuelle ?

Une fois vos besoins énergétiques clairement établis, vous devriez être capable de calculer la production électrique de vos panneaux photovoltaïques. Ne vous laissez pas influencer par la puissance de crête annoncée. En conditions réelles, les panneaux ne produiront pas plus de 85 % de la puissance de crête.

  • Quel type de panneaux choisir ?

Comme signalé précédemment, il existe plusieurs types de panneaux photovoltaïques possédant chacun une puissance de crête et un rendement différents. Si vous optez pour des panneaux à faible puissance de crête et à rendement inférieur, vous devrez en installer davantage et inversement.

  • De combien de place disposez-vous ?

Il est en outre important de savoir si l’installation est adaptée pour votre toit. Si vous possédez un toit immense, il est inutile, voire insensé, de le recouvrir entièrement de panneaux solaires. L’électricité superflue rejoint le réseau électrique sans rien vous rapporter.

Lisez aussi notre article : Karla De Smedt a choisi les panneaux photovoltaïques de Luminus 

PANNEAUX SOLAIRES

L’onduleur : le cœur de l’installation PV

La plupart des installations PV se composent de panneaux solaires et d’un onduleur central, une sorte de transformateur qui convertit le courant continu produit par les panneaux en courant alternatif.

Où placer l’onduleur ?

En règle générale, l’onduleur se place dans le grenier, sous le toit où sont positionnés les panneaux photovoltaïques. Or, il ne s’agit pas forcément du meilleur emplacement. Si votre toit est mal isolé et qu’il fait très chaud dans le grenier lorsque le soleil tape, mieux vaut placer l’onduleur à un autre endroit.

Ne perdez pas de vue qu’un onduleur produit également de la chaleur. Les jours de grand soleil, un onduleur peut perdre jusqu’à 5 % de rendement. Plus le système de refroidissement de l’onduleur est efficace, plus son rendement est élevé. Par ailleurs, un onduleur qui dissipe insuffisamment la chaleur possède une durée de vie moins longue.

La longueur, le diamètre et le type de câbles influencent le rendement de votre installation. Un câble relie les panneaux à l’onduleur (courant continu), tandis qu’un autre câble relie l’onduleur au compteur (courant alternatif). Généralement, plus les câbles sont courts et épais, moins les pertes sont grandes.

Ne perdez pas de vue qu’un onduleur peut être un peu encombrant et qu’il comprend un entrelacs de câbles. Pour une habitation moyenne, les dimensions d’un onduleur sont approximativement les suivantes : 50 cm de haut, 50 cm de large et 20 cm de profondeur. Veillez en outre à ce que votre onduleur soit en permanence facilement accessible.

Micro-onduleurs

Si vous savez par avance que vos panneaux seront impactés par l’ombre, préférez un système équipé d’optimiseurs de puissance. Chaque panneau est doté d’un boîtier additionnel qui optimise la production d’énergie de chacun des modules et permet d’éviter qu’un panneau ombragé n’impacte l’ensemble de l’installation. Une installation PV équipée de micro-onduleurs est plus onéreuse qu’un système muni d’un onduleur central.

Il existe une autre technologie permettant d’éviter les pertes de puissance dues à l’ombrage : le contrôleur de charge MPPT (Maximum Power Point Tracker). Celui-ci utilise un circuit électronique qui recherche le point de puissance maximum afin d’obtenir le meilleur rendement. En règle générale, les contrôleurs de charge MPPT sont moins chers que les micro-onduleurs.

CTA solar onderaan FR



Vers www.luminus.be