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Comment choisir ses panneaux solaires

Guide écrit par :
Jean-François, Bricoleur & développeur informatique, Les Yvelines

Jean-François, Bricoleur & développeur informatique, Les Yvelines

58 guides
Les panneaux photovoltaïques produisent de l’électricité. Selon leur composition, silicium amorphe, silicium polycristallin ou silicium monocristallin, leur surface en m², leur rendement, l’ensoleillement et leur orientation, se calcule leur production d’électricité exprimée en kWh depuis des kilowatts crêtes (kWc).  

Caractéristiques importantes

  • Silicium amorphe, silicium polycristallin ou silicium monocristallin
  • Surface en m²
  • Puissance crête
  • Puissance en kilowatts heure

L'essentiel des panneaux solaires

En bref, choisir ses panneaux solaires implique de connaitre :

  • la surface en m² dédiée à l’installation;
    • la surface dédiée est à combiner avec la taille des panneaux, elle-même variable selon leur technologie pour un même watt crète (wc)*.
      • silicium amorphe: 1 m² = 60 wc env., fonctionne avec de la lumière diffuse,
      • silicium polycristallin: 1 m² = 100 wc env., rendement inférieur avec de la lumière diffuse,
      • silicium monocristallin: 1 m² = 200 wc env., rendement inférieur avec de la lumière diffuse,
    • la puissance en kWh à l’année dont vous avez besoin ;
    • l’ensoleillement de votre localité.

*Un kWc (kilowatt-crète soit 1000 wc) produit environ 850 kWh à Lille et 1250 kWh à Nice.

Comment fonctionne un panneau solaire

Composition d’un panneau photovoltaïque


Les panneaux solaires sont des assemblages de cellules photovoltaïques produisant chacune environ 0,5 V. Montées en série et en parallèle, les cellules photovoltaïques peuvent produire une tension de quelques dizaines de volts pour une intensité de quelques ampères.
 
Une grille métallique est posée sur ces cellules, elles-mêmes accolées à une plaque conductrice. Ces deux éléments permettent de collecter le courant électrique créé par les cellules lors de l’exposition de la lumière.
 
Une plaque transparente, souvent en verre durci, recouvre le tout sans diminuer l’apport lumineux. Ce mille-feuille est protégé des chocs dans un châssis qui permet un ancrage solide à un toit ou au sol sur un châssis adapté. Même par grand vent, rien ne doit bouger.

Comment un panneau solaire produit de l’électricité


Les cellules sont en matériaux semi-conducteurs, comme ceux que vous pouvez trouver dans les composants d’un ordinateur. Le cœur d’une cellule est ce que l’on appelle une jonction PN. D’un côté, la structure du matériau a un déficit d’électron, on parle de dopage P ; de l’autre côté, le dopage N consiste en un excès d’électron.
 
L’assemblage des deux crée un champ électrique permanent. L’énergie contenue dans les photons de la lumière excite les électrons du cristal de silicium. Lorsque ces électrons sont suffisamment excités, ils s’arrachent à l’attraction des atomes et sont repoussés par le champ électrique créé par la jonction PN.
 
Ce phénomène, l’effet photovoltaïque, se manifeste sous la forme d’un courant de quelques milliampères.

Comment se mesure la puissance d’un panneau photovoltaïque


La puissance d’un panneau solaire s’exprime en watts crête (Wc). Il s’agit de la puissance fournie par un panneau solaire à 25°C, avec une lumière semblable à celle du soleil et d’une puissance de 1000 W par mètre carré.

Cette grandeur standard permet de comparer différents panneaux entre eux, ceux de puissance crête plus élevée produisant bien entendu plus d’électricité. Enfin, elle permet d’évaluer la production annuelle d’une installation photovoltaïque en fonction du lieu d’installation. A titre d’exemple, avec un panneau d’un kWc, vous pouvez espérer produire en une année entre 850 kWh à Lille et 1250 kWh à Nice.

Quelles sont les différentes technologies de panneaux solaires

De nombreuses technologies de cellules photovoltaïques se distinguent par leur prix et leur rendement. Plus ce dernier est élevé, plus la puissance crête et donc la production annuelle sont élevées. Les technologies les plus efficaces se cantonnent aux applications scientifiques pointues.

 

Les 3 types de panneaux photovoltaïques

 

Silicium amorphe 

 
Un mètre carré (1 m²) de ces panneaux produit environ 60 Wc, soit un rendement d’environ 6 %. Outre leur faible prix, ils fonctionnent même avec de la lumière diffuse et peuvent se trouver sur des supports souples, plus pratiques pour une utilisation nomade.


Silicium polycristallin 

 
Leur puissance crête tourne autour de 100 Wc par mètre carré (m²) soit un rendement de 15 % environ. Lorsqu’on les regarde, on voit des tâches bleues de différentes nuances. Leur rendement est moindre par temps nuageux.


Silicium monocristallin 

 
Plus complexes à construire que les précédents, ils sont aussi 50 % plus puissants (rendement de 16 à 24 %) soit environ 165 Wc / m² env. Ils sont aussi sensibles à la lumière diffuse ce qui fait chuter leur rendement.

Quelle taille de panneau solaire choisir

 La taille d’un panneau solaire dépend de plusieurs paramètres différents dont vous devez tenir compte. Vous pouvez jouer sur certains d’entre eux en fonction de votre objectif :
  • la puissance crête par mètre carré (m²) de panneau solaire installé, qui est fonction de la technologie choisie et des performances intrinsèques du modèle choisi ;
  • la quantité d’énergie que vous souhaitez produire en une année, exprimée en kWh ;
  • de l’ensoleillement, et donc de votre situation géographique. Un m² de cellulles photovoltaïques ne reçoit pas autant d’énergie du soleil à Lille qu’à Nice. A Lille, vous pouvez espérer produire 850 kWh / kWc et 1250 à Nice ; 
  • la surface disponible pour la pose des panneaux photovoltaïques ;
  • leur orientation et idéalement, ils doivent être plein sud et former un angle de 35° par rapport à l’horizontale. Plus les panneaux s’écartent de cet optimum, moins ils produisent d’électricité pour un même ensoleillement. Un panneau posé à la verticale ou à l’horizontal ne produira jamais autant qu’il le pourrait dans des conditions idéales.
Reportez-vous à notre guide conseil « Comment calculer la taille et la puissance d’un panneau solaire » pour dimensionner votre installation en fonction de tous ces paramètres.

6 conseils pour réussir son installation photovoltaïque

  1. Pour une installation fixe, le critère déterminant est celui de la puissance installée en regard de la place que vous avez. 
  2. Des panneaux solaires à rendement élevé produisent plus au m² et sont donc plus chers, soit parce que leur technologie est plus avancée ou en raison d’une qualité de fabrication plus soignée.
  3. Pour comparer des panneaux solaires de manière factuelle, regardez la puissance-crête par mètre carré (Wc/m²).
  4. Posez le calcul pour atteindre un objectif de production bien précis en tenant compte de tous les paramètres de votre installation. La formule que nous fournissons permet d’évaluer la production annuelle, les pics de productions en été compensant les faibles productions de l’hiver.
  5. N’hésitez pas à prévoir une marge importante si ces panneaux doivent alimenter des appareils toute l’année, en été comme en hiver ainsi, vous ne serez jamais à court d’électricité.
  6. N’oubliez pas que le choix de l’emplacement est primordial. Assurez-vous qu’aucune ombre n’est portée sur les panneaux. N’oubliez pas que les arbres poussent et pensez à nettoyer régulièrement la surface de vos panneaux après installation afin de garantir la production de vos panneaux.
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Jean-François, Bricoleur & développeur informatique, Les Yvelines 58 guides écrits

Jean-François, Bricoleur & développeur informatique, Les Yvelines
Intéressé depuis l'enfance par le travail manuel et la technique, toujours fasciné par le bricolage et le travail du bois, j'ai profité de l'achat d'un appartement pour avoir un terrain de jeu grandeur nature. Au programme, de l'électricité, bien sûr dans le respect des normes, et quelques déplacements de cloisons ; mais aussi de la décoration avec l'aide de Madame, des meubles sur mesure et des astuces pour optimiser les mètres carrés tout en restant original. Avec l'arrivée de petit bonhomme, je me suis lancé dans la confection de petits meubles pour lui !

Faute de place, je n'ai pas d'atelier fixe et certains des outils dont je rêve n'ont pas encore rejoint ma collection. Ne vous inquiétez pas, j'en connais déjà beaucoup et j'ai un profil technique qui me permettra j'espère de vous guider dans vos choix !

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