Pourquoi payer vos factures d’électricité si vous pouvez exploiter l’énergie solaire déjà disponible dans la nature et en plus, gratuitement ? En 2019, l’installation des panneaux photovoltaïques a connu une croissance de 12% dans le monde par rapport à 2018. En France, cette croissance a été de 10,4%. Ces chiffres montrent parfaitement l’intérêt porté à ce type de panneaux, d’où l’importance de connaître leurs différentes caractéristiques techniques.
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Les caractéristiques d’un panneau photovoltaïque
Comme nous l’avons déjà mentionné dans un précédent article, les panneaux photovoltaïques sont caractérisés par leur capacité à capter l’énergie contenue dans la lumière du soleil et la transformer en électricité. L’énergie produite peut être utilisée à des fins professionnelles, industrielles ou domestiques.
Dans le cas où l’énergie utilisée est moindre, l’excédent peut être stocké, converti en énergie thermique ou même, vendu à EDF.
Comme son nom l’indique, un panneau photovoltaïque est composé d’un ensemble de cellules photovoltaïques fabriquées à base d’un matériau semi-conducteur appelé le silicium cristallin. Ces derniers permettent de transformer les rayons solaires reçus par le panneau en courant continu.
Un panneau photovoltaïque est constitué de plusieurs couches:
- Au milieu, plusieurs cellules photovoltaïques sont reliées en série.
- 2 couches de copolymère enferment de façon étanche les cellules.
Le copolymère le plus souvent utilisé est l’ethylene-vinyl acetate (EVA). Cependant, l’Octane-Ethylène (POE) permet d’atteindre des durées de vie plus importantes.
- Le dessus du panneau est constitué de verre trempé restant afin d’assurer une protection optimale contre les agressions extérieures.
- Quant au dessous du panneau, il est recouvert d’une feuille de plastique dur (back-sheet), très souvent composée de polyfluorure de vinyle.
A noter que cette configuration est la plus courante.
Cependant, il existe plusieurs types de panneaux solaires photovoltaïques tels que :
- Les panneaux bi-verre dont la configuration est tout à fait la même, mis à part la feuille de plastique (back-sheet) qui est remplacée dans ce cas par une couche de verre (comme celle du dessus).
Vous pouvez opter pour ces caractéristiques techniques si l’utilisation que vous allez faire du panneau implique la nécessité de laisser passer la lumière comme pour les hangars ou certaines ombrières.
- Les panneaux monocristallins sont composés d’un même cristal. Malgré leur rendement assez élevé, ils restent très coûteux en vue de la difficulté de leur production.
- Les panneaux polycristallins sont, contrairement aux monocristallins, constitués de nombreux cristaux. Généralement moins efficaces, leur prix est, cependant, plus avantageux.
- Les panneaux amorphes, composés de silicium amorphe, sont plus souples que les panneaux classiques, et donc plus faciles à poser. Avec un rendement assez faible, ils sont généralement moins coûteux.
Pour en savoir davantage, n’hésitez pas à consulter notre article concernant les types de panneaux photovoltaïques.
Les caractéristiques techniques du panneau photovoltaïque
Si vous vous rendez chez un fabricant de panneaux solaires photovoltaïques, vous trouverez 2 principales caractéristiques sur les fiches techniques de chaque panneau : la puissance et le rendement.
La puissance d’un panneau solaire photovoltaïque
Tout panneau solaire est caractérisé par sa capacité de production qui est mesurée en puissance de production.
Les panneaux photovoltaïques n’échappent pas à cette règle. Néanmoins, leur puissance est exprimée en Watt-crête (Wc) et ne peut être obtenue que si certaines conditions appelées conditions STC (Standard Test Conditions) sont réunies :
- Un ensoleillement instantané de 1000 W/m² (ensoleillement maximal) ;
- Une température du panneau de 25°C ;
- Un coefficient Air-Masse de 1,5.
Prenons l’exemple d’un panneau solaire photovoltaïque ayant les caractéristiques suivantes :
- Puissance nominale : 20 W
- Tension nominale : 12 V
- Tension à puissance maximum (U) : 18 V
- Courant à puissance maximum (I) : 1,11 A
- Tension en circuit ouvert : 22,3 V
- Courant de court-circuit : 1,13 A
- Durée de vie supérieure à 25 ans
- Puissance de sortie garantie de 90% dans les 10 ans, 80% au delà
La puissance maximale, appelée Pmpp (mpp signifiant “Maximum Power Point”), est obtenue en multipliant la tension maximale par le courant maximal soit :
Pmpp = Umpp x Impp = 18V x 1,11 A = 19,98 W.
La puissance de sortie d’un panneau solaire photovoltaïque varie en fonction de l’ensoleillement. Et afin d’obtenir la puissance en Wc, il faut considérer les conditions STC préalablement citées notamment, un ensoleillement instantané de 1000 W/m².
C’est là qu’intervient l’onduleur solaire. Son rôle est d’adapter en permanence la tension et l’intensité de sortie du panneau solaire photovoltaïque peu importe l’ensoleillement. Le but étant de se rapprocher le plus possible du MPP.
Ainsi, malgré les variations de l’ensoleillement, vous serez en mesure d’avoir la puissance maximale possible.
Il est à noter que dans le cas des panneaux photovoltaïques bi-faciaux, la puissance crête considérée ne tient compte que de la puissance générée par la face avant du panneau.
Le rendement d’un panneau solaire photovoltaïque
Le rendement est la deuxième caractéristique des panneaux solaires photovoltaïques. Il correspond au potentiel de ces derniers à transformer des rayons solaires en électricité et diverge d’un type de panneau photovoltaïque à un autre :
- Un panneau monocristallin a un rendement de 18 à 21%.
- Un panneau polycristallin a un rendement de 14 à 18%.
- Un panneau en silicium amorphe a un rendement d’environ 10%.
Le rendement peut également être vu sous un autre angle : c’est le rapport entre la puissance en sortie et la puissance en entrée.
r(%) = P sortieP entrée 100
Dans des conditions STC :
- P entrée = 1000W/m².
- P sortie = Puissance en Wc.
La puissance en Wc dépend de la dimension du panneau photovoltaïque. Il faut donc diviser cette puissance par la surface du panneau solaire. Donc :
r(%) = Pmpp (W) / Surface (m²)1000 (W/m²)100
Prenons l’exemple d’un panneau photovoltaïque ayant les caractéristiques suivantes :
- Puissance : 300Wc
- Dimensions 1660mm x 990mm, soit 1,6434m²
Le rendement de ce panneau sera de :
r = 300 / 1,6431000100 =18,25%
La durée de vie du panneau solaire photovoltaïque
Le troisième élément qui caractérise les panneaux solaires photovoltaïques est leur durée de vie. En effet, un entretien est essentiel pour assurer le bon fonctionnement de votre panneau solaire.
Bien que les fabricants affirment que cette durée peut atteindre 25 ans, plusieurs études ont confirmé que les panneaux photovoltaïques peuvent avoir une durée de vie allant de 35 à 40 ans. Mais cette prolongation a un prix :
- Dans la limite de 10 ans, la puissance des panneaux est d’environ 90%.
- Au-delà de 10 ans, cette puissance peut atteindre 80%.
- Au-delà de 40 ans, la puissance diminue considérablement.
Prix d’un panneau solaire photovoltaïque
Avant de procéder à n’importe quelle acquisition, il est important de connaître le prix du produit à acheter.
En ce qui concerne les panneaux solaires photovoltaïques, leurs prix dépendent étroitement du type de panneau, de leur dimension et bien évidemment, de leur qualité.
Comme mentionné plus haut, les panneaux photovoltaïques monocristallins sont les plus chers.
En prenant en considération les différentes caractéristiques que nous avons abordées dans cet article, à savoir la puissance du panneau, sa durée de vie ainsi que son rendement, les prix peuvent grimper jusqu’à 500 euros pour les configurations les plus performantes.
Néanmoins, les frais d’achat des panneaux ne sont pas les seuls à être considérés. Si vous prévoyez d’acheter des panneaux photovoltaïques, vous devez également prévoir des frais supplémentaires qui concernent :
- L’onduleur ou les micro-onduleurs ;
- La batterie de stockage si il y en a besoin ;
- Les matériaux de fixation et de connexion ;
- Le coût de la main d’oeuvre ;
- Le coût du raccordement au réseau.
De ce fait, si nous prenons l’exemple d’un habitat ayant une superficie de 100m2 et 4 habitants, une installation de 4,5 kWc est nécessaire. Le coût va donc varier de 2700 euros à 3500 euros / kWc en intégration au bâti ou bien, de 2200 euros à 2800 euros / kWc en surimposition.
En plus des prix, il est également important de connaître les garanties qui s’offrent à vous lorsque vous vous procurez un panneau solaire photovoltaïque.
Les fabricants fournissent généralement 2 garanties contractuelles en plus des garanties légales:
- Une garantie produit concernant les constituants non producteurs d’électricité comme le verre, le cadre, la boîte de jonction, … et contre la détérioration de ces matériaux.
- Une garantie sur la puissance, le rendement qui concerne l’évolution du rendement des cellules photovoltaïques du panneau au fil des années. A ne pas confondre avec la durée de vie du panneau.
Un autre détail à ne pas oublier c’est que le Gouvernement Français vous donne droit à des aides si vous cherchez à économiser de l’énergie en installant des panneaux solaires.
Vous pouvez ainsi bénéficier de :
- L’obligation d’achat.
- La prime d’autoconsommation photovoltaïque.
- Un taux de TVA réduit.
Une installation de panneaux photovoltaïques réalisée par des professionnels peut avoir une plus grande marge de rentabilité en plus des aides précédemment mentionnées.
Avec un budget convenable, vous pouvez facilement vous procurer une installation de panneaux photovoltaïques avec des caractéristiques techniques surprenantes. Néanmoins, si vous ne bénéficiez pas d’un accompagnement convenable tout au long de votre parcours d’achat, votre rentabilité en paiera le prix.
L’équipe Bricomonde en a fait une mission : Un accompagnement digne de ce nom, le meilleur rapport qualité/prix du marché mais aussi, une oreille attentive pour bien vous conseiller.
Maintenant que vous avez une idée sur les caractéristiques des panneaux solaires, si vous cherchez à économiser sur vos factures d’énergie tout en respectant vos besoins et votre budget, et profiter des avantages des panneaux, alors, ne cherchez pas plus loin. Bricomonde est tout proche. Il suffit de nous contacter ici.
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