Vous souhaitez passer à l’énergie solaire pour diminuer le montant de vos factures d’électricité ? Que ce soit pour faire de l’autoconsommation, ou revendre votre production au réseau local, vous vous demandez sûrement quelle quantité d’électricité vos panneaux seront capables de produire. Pour le savoir, il s’agit de calculer le rendement, car c’est cet indicateur clé qui vous permettra de déterminer ensuite la rentabilité de votre investissement. Dans cet article, nous vous expliquons tout ce que vous devez savoir sur la notion de rendement d’un panneau solaire et sur les facteurs pouvant le faire évoluer positivement ou négativement.
Qu’est-ce que le rendement d’un panneau solaire ?
Pour créer de l’électricité, les panneaux solaires photovoltaïques captent les rayons lumineux, puis les convertissent en tension électrique grâce au silicium contenu dans leurs cellules. Pour autant, sont-ils capables de transformer toute l’énergie solaire en électricité prête à être utilisée ? Non, car ce processus induit forcément des déperditions d’énergie, sans compter les nombreux facteurs (ombre, température, inclinaison, etc.) pouvant influencer la production.
Aussi, pour avoir une meilleure idée des performances d’un panneau solaire et calculer sa rentabilité, on s’appuie principalement sur un indice : le rendement.
Le rendement d’un panneau solaire se définit par sa capacité à transformer une certaine quantité d’énergie solaire en électricité. Il se calcule en effectuant le rapport entre la quantité d’électricité produite (en Watt-crête, abrégé « Wc ») et la quantité d’énergie lumineuse reçue à la surface du panneau (égale à sa surface en m2 multipliée par 1000). Le résultat est exprimé en pourcentage, qui ne peut dépasser 31 %. C’est ce que l’on appelle la limite théorique du rendement.
Quel est le rendement moyen d’un panneau solaire photovoltaïque ?
On estime que le rendement d’un panneau solaire photovoltaïque en état de fonctionnement fluctue entre 6 et 24 %. Cette variation s’explique principalement par les différences techniques entre les modèles présents sur le marché, ainsi que la puissance nominale de chaque modèle.
Actuellement, on trouve trois types de technologie de cellules photovoltaïques :
- les panneaux solaires au silicium amorphe sont ceux qui affichent le plus faible niveau de rendement, entre 6 et 9 % ;
- les panneaux solaires polycristallins, les plus répandus, ont un rendement estimé entre 13 et 18 % ;
- les panneaux solaires monocristallins sont de loin les plus performants, avec un rendement compris entre 16 et 24 %.
En raison de leur meilleure capacité de production, ces deux derniers types de panneaux (monocristallins et polycristallins) comptent pour 90 % environ des installations solaires. On distingue ces deux catégories de modèles par la qualité du silicium contenu dans leurs cellules. Plus complexes et plus coûteuses à produire, les cellules d’un panneau monocristallin ne sont réalisées qu’à partir d’un seul cristal de silicium, tandis que les panneaux polycristallins sont, comme l’indique leur nom, fabriqués à partir de plusieurs cristaux.
Cette différence s’observe également à l’œil nu : les panneaux monocristallins possèdent une surface noire homogène, contrairement aux polycristallins qui présentent des variations de couleurs entre le noir et le bleu.
Les panneaux solaires monocristallins ont l’avantage d’offrir en moyenne un rendement deux fois supérieur aux polycristallins. C’est la raison pour laquelle ils sont considérés comme plus rentables sur le long terme.
Comment optimiser le rendement d’un panneau solaire ?
Les rendements théoriques pour les différents types de panneaux solaires sont toujours donnés pour des conditions d’installation optimisées. Pour s’en rapprocher le plus possible, certains critères doivent donc être pris en compte dès la mise en place :
- L’inclinaison : étant donné que la course du soleil varie en fonction des saisons, il est d’usage d’incliner les panneaux afin que ceux-ci reçoivent une quantité suffisante de lumière tout au long de l’année. Une inclinaison de 30 à 35° est considérée comme optimale en France métropolitaine.
- L’orientation : lorsque cela est possible, il est préférable d’installer ses panneaux solaires selon une orientation plein-sud, afin qu’ils reçoivent un maximum de rayons lumineux.
- L’ombrage : il faut évidemment veiller à ce que les panneaux soient situés en plein soleil afin que la production ne soit pas interrompue au cours de la journée.
Les facteurs de fluctuation du rendement des panneaux solaires
Outre le type de technologie utilisée et la puissance nominale du modèle, de nombreux facteurs peuvent également influencer le rendement d’un panneau solaire, même dans des conditions d’installation optimales.
Parmi les facteurs externes, on peut citer :
- La zone géographique et le niveau d’ensoleillement : bien que l’ensoleillement soit théoriquement suffisant sur l’ensemble du territoire de la France métropolitaine, un panneau solaire installé dans une région du sud aura plus de chance de fournir un meilleur rendement qu’un panneau solaire situé dans la moitié nord.
- La température : contrairement à ce que l’on pourrait penser, les panneaux solaires ne sont pas plus performants en cas de fortes chaleurs. C’est même plutôt l’inverse : au-delà de 25°C, le rendement théorique chute de 0,5 % par degré supplémentaire. Notons cependant que des panneaux de fabrication récente et de qualité supérieure sont conçus pour être plus résistants aux températures extrêmes, ce qui n’est pas forcément négligeable dans un contexte de hausse des températures en été.
- L’apparition d’une zone d’ombre : Certains éléments créant de l’ombre peuvent apparaître au fil du temps, même s’ils n’étaient pas présents lors de l’installation. Attention par exemple aux végétaux qui peuvent se développer davantage au printemps et en été et réduire l’ensoleillement d’une zone.
- La propreté des panneaux solaires : l’accumulation de poussières, de sable et autre salissure peut affecter le niveau de performance d’un panneau solaire. En l’absence d’un minimum d’entretien, on estime que le rendement peut baisser jusqu’à 7 %. Pour éviter cette situation, il est conseillé de procéder au nettoyage de ses panneaux photovoltaïques au moins une fois par an.
À cela s’ajoutent des facteurs dits internes, c’est-à-dire inhérents au fonctionnement de l’installation elle-même. Cela concerne principalement les dysfonctionnements techniques, dus aux panneaux eux-mêmes ou à l’usure des matériaux. Bien que très rares, des fuites de courant peuvent être constatées si l’installation n’a pas été correctement effectuée, d’où l’importance de bien choisir l’entreprise qui s’en chargera.
Vous connaissez à présent les différences de rendement entre les principaux types de panneaux solaires photovoltaïques, et les facteurs pouvant conduire à des fluctuations. Compte tenu de leur qualité et de leurs caractéristiques techniques particulièrement intéressantes, MaisonSûr a choisi de vous proposer l’installation de panneaux solaires monocristallins FLASH® 375 HALF-CUT, conçus par le fabricant français DUALSUN. Garantis pendant 25 ans sur leurs performances, ils affichent un très bon rendement d’environ 20 %. Vous souhaitez en savoir davantage ? Nous vous invitons à visiter notre page expertise énergie solaire.