Les installations photovoltaïques sont souvent présentées comme la meilleure invention du siècle dernier concernant l’énergie. Elles promettent des économies d’énergie aux entreprises et même un revenu annuel grâce à la revente du surplus d’électricité produite. Si la rentabilité des panneaux solaires et l’autonomie énergétique sont certaines, peut-on dire qu’ils sont ultra-performants ? Un calcul de leur rendement s’impose pour répondre à cette question. Contre toute attente, des progrès restent à réaliser pour une meilleure efficacité énergétique. Cette technologie ne permet de transformer qu’un faible pourcentage de la lumière du soleil, et ce qu’importe la puissance de l’installation. Heureusement, il vous est possible d’optimiser ce rendement en demandant l’appui technique d’un spécialiste. Celui-ci présentera les points à ne surtout pas négliger à l’achat ainsi que les principaux facteurs à maitriser pour disposer d’une centrale solaire à haut rendement.
Quel est le rendement moyen d’un panneau photovoltaïque ?
Exprimé en pourcentage, le « rendement » désigne ici la quantité d’électricité produite par rapport à la quantité d’énergie reçue (rayons solaires). Comme chez d’autres technologies, la quantité d’énergie produite est inférieure à l’énergie reçue. Les panneaux solaires affichent en moyenne un rendement de 20 %. Dans la pratique, ce taux oscille entre entre 13 et 24 %. Cela signifie que seulement 13 à 25 % des rayons solaires seront transformées en électricité. Un rendement assez faible nous diriez-vous ? Eh bien ! Les panneaux photovoltaïques frôlant 25 % de rendement sont déjà proches de la limite théorique découverte par les chercheurs. En effet, la limite de Shockley-Queisser fixe à 31 % le rendement maximal des cellules photovoltaïques en silicium. Les déperditions énergétiques s’expliquent par le fait que ces cellules n’exploitent pas tout le spectre de la lumière du soleil. De plus, le rendement des panneaux solaires est aussi limité par la chaleur. Les panneaux perdent jusqu’à 1 % de rendement par degré supplémentaire au-dessus de 25 °C. L’électricité qui devrait être transmise au reste du circuit se dissipe sous forme d’énergie thermique.
Bon à savoir : la puissance de référence des panneaux solaires est exprimée en watt crête (Wc). Elle est en lien avec les limitations propres à cette technologie. Cette puissance est calculée dans les meilleures conditions, c’est-à-dire un rayonnement solaire de 1 000 w/m2, une inclinaison parfaite des panneaux et une température inférieure à 25 °C.
Quel type de panneaux choisir pour un meilleur rendement ?
Chaque type de panneaux solaire affiche un rendement différent en fonction du taux et de la qualité de silicium qu’il renferme. Pour les projets complexes (plus de 36 kWc) le choix du meilleur modèle est fait par votre bureau d’étude photovoltaïque. Le rendement des panneaux polycristallins se situe entre 14 et 18 %. Bien qu’ils ne constituent pas la meilleure option en termes de rendement, ces panneaux sont bien plus accessibles et leur fabrication est également moins polluante. Les panneaux monocristallins sont bien souvent recommandés si l’on vise l’autoconsommation totale ou l’autoconsommation avec revente du surplus. Ces équipements sont capables de convertir en électricité 24 % du rayonnement solaire. Ils produisent donc un maximum d’électricité sur une surface limitée. Le mauvais temps n’aura donc que peu d’emprise sur la capacité de production des panneaux solaires. Les panneaux polycristallins et monocristallins constituent les deux grandes familles de panneaux actuellement en circulation. Les panneaux photovoltaïques amorphes disparaissent peu à peu du marché. Avec un taux de silicium inférieur à 1 %, ils convertissent moins de 6 % de la lumière du soleil en électricité.
Bon à savoir : les chercheurs continuent de développer des technologiques plus performantes. Aujourd’hui, la recherche se concentre sur les propriétés photovoltaïques du perovskite, un autre minéral. Les panneaux en perovskite permettent d’atteindre des rendements supérieurs à 20 % en laboratoire.
Comment maximiser le rendement de ses panneaux solaires ?
Le rendement de vos panneaux solaires dépend finalement de nombreux facteurs. Hormis la température ambiante, il faudra également considérer :
- le niveau d’ensoleillement ;
- l’orientation de la bâtisse ;
- l’ombrage ;
- les caractéristiques de votre kit solaire.
Il n’est donc pas uniquement question de choisir le type de panneaux le plus performant. Dans la mesure du possible, on s’assurera de disposer d’un lieu adapté à ce type d’installation. La toiture ou la surface disponible en hauteur doit permettre à vos panneaux de capter un maximum de rayon solaire au cours de la journée et ce qu’importe le nombre de panneaux à installer. L’angle d’inclinaison de votre toit constitue également un critère à étudier. Pour préserver la rentabilité de votre projet solaire, pensez à contacter un installateur qualifié. Ce technicien s’assurera que votre local remplit les bonnes conditions pour le déploiement d’une installation solaire. Il va également calculer votre consommation électrique pour procéder au dimensionnement de vos panneaux solaires. En tenant compte du prix des équipements, de la surface disponible, des spécificités du réseau public, des primes accessibles et des frais annexes, il vous guidera dans le choix des différents modules. Ses conseils ne visent pas uniquement à mettre en place la configuration optimale, son aide allégera les coûts pour bénéficier plus tard d’un meilleur retour sur investissement. Les services d’un spécialiste de l’énergie solaire ne se résument pas au dimensionnement et à la pose des panneaux photovoltaïque. Il vous livrera toutes les astuces pour optimiser la production d’électricité. Son aide sera utile pour prévenir les pertes de rendement en milieu de journée et également sur le long terme. Il faudra trouver une solution pour rafraichir vos panneaux et votre toiture lorsque le soleil est à son zénith. Certaines mesures doivent aussi être prises sur le long terme pour préserver les performances de l’installation. Rappelons qu’un système photovoltaïque a une durée de vie de plus d’une trentaine d’années. Ces installations laissées en plein air méritent donc un entretien minutieux.
