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Panneaux solaires photovoltaïques : typologie et fonctionnement

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Il existe principalement deux types de panneaux solaires, chacun fonctionnant à partir d’une forme différente de l’énergie solaire :

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Sur cette page, nous ne parlerons que des panneaux solaires photovoltaïques, qui produisent de l'électricité.

Les panneaux solaires photovoltaïques sont tous constitués de petites cellules solaires : de fines plaques composées de 2 couches de silicium et de 2 types de semi-conducteurs qui, sous le rayonnement solaire, créent une tension électrique entre ces couches. Un courant continu en résulte, converti par un onduleur en courant alternatif de 220-240 V (celui que nous utilisons dans nos foyers).

Il en existe différents types :

  • Panneaux polycristallins : les cristaux sont enchevêtrés de façon aléatoire et sont donc mieux adaptés à lumière diffuse. Leur rendement était quelque peu inférieur, mais ils étaient également légèrement moins chers. Le marché leur a préféré les panneaux monocristallins. Ils sont reconnaissables à leur couleur bleue.

  • Panneaux monocristallins : ils contiennent 1 cristal par cellule solaire et sont donc mieux adaptés à la lumière directe du soleil. Ayant le rendement le plus élevé, ils dominent le marché. Ils sont généralement de couleur noire.

  • Panneaux amorphes (film mince) : ils sont constitués d'un film mince de silicium amorphe et sont donc souples. Ces panneaux à faible rendement sont particulièrement légers et peuvent être collés. Ils conviennent donc mieux aux toits de grande taille ou moins robustes (toits plats). Ils sont de couleur noir mat.

Avantages et inconvénients des panneaux solaires photovoltaïques

Avantages Inconvénients
Respectueux du climat : ils produisent de l'électricité verte et ne génèrent donc aucune émission de CO₂ ; il y a bien sûr des émissions de CO₂ liées à la production et au transport des panneaux, mais elles sont plus que compensées par les années de production d'électricité sans CO₂.  Ils ne produisent pas d'électricité en continu, car ils dépendent de la lumière du soleil, tout comme les éoliennes dépendent du vent (leur production est dite "intermittente"), ce qui implique qu'une source d'énergie complémentaire (comme un raccordement au réseau électrique) ou le stockage de leur énergie reste nécessaire.
Les panneaux ont une très longue durée de vie (25 à 30 ans), ce qui explique qu’ils soient souvent assortis d’une garantie d’une même durée. 

Le rendement des panneaux diminue un peu à mesure qu'ils vieillissent (max. 0,5 % par an). Le rendement dépend aussi de la température : au-dessus de 25 °C, les panneaux perdent un peu de leur efficacité (le rendement sera meilleur à la mi-saison).

Ils nécessitent peu d'entretien (en principe, la pluie enlèvera la plupart des saletés). Un lavage une fois par an permet d’éviter que le rendement baisse de quelques pour cent. Sur un toit plat, cela est bien sûr plus facile que sur un toit en pente. Ne prenez cependant aucun risque ! La durée de vie de l'onduleur étant plus courte (environ 10 à 15 ans), un remplacement (à mi-chemin de la durée de vie des panneaux) sera certainement nécessaire.

L’investissement est sur le plan financier et sociétal : 

  • Chaque kWh (kilowattheure) d'électricité verte produite représente 1 kWh gratuit (si cette énergie est consommée localement).
    • Le retour sur investissement se fait rapidement (environ 5 ans), selon les éventuelles primes et certificats verts, le rendement des panneaux, du prix de l’installation, etc. Plus le prix du marché de l'électricité est élevé, plus le retour sur investissement est rapide.
  • Vous êtes moins dépendant⸱e de la fluctuation des prix de l'électricité. Votre maison peut être indépendante du réseau pendant environ un tiers du temps.

La production électrique dépend bien entendu de la surface et de l’orientation du toit, du nombre et de la taille des obstacles (fenêtres de toit, cheminées, etc.) et de l’ombre éventuelle ; mais à peu près tous les toits ont un certain potentiel de production.

  Pour l'instant, le recyclage n’est réalisé qu’à environ 93%. 
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