Installation Solaire

Qu’est-ce que le rendement d’un panneau photovoltaïque ?

Le 21/12/2021 , mis à jour le 31/08/2022 - 27 minutes de lecture
Dessin de cellules photovoltaïques avec des flèches pour illustrer le rendement
Icone de demande de devis d'installateurs photovoltaïques

Vous avez toujours souhaité comprendre cette notion de rendement photovoltaïque ? Vous souhaitez comprendre l’installateur quand il vous parle du rendement des panneaux solaires ? Le rendement des panneaux photovoltaiques est une mesure de la quantité de lumière solaire (irradiation) qui « tombe » sur la surface d’un panneau solaire et qui est convertie en électricité. Grâce aux nombreuses avancées de la technologie photovoltaïque au cours des dernières années, le rendement moyen des panneaux est passé de 15 % à plus de 20 %. Ce bond en avant de l’efficacité a entraîné une augmentation de la puissance nominale d’un panneau de taille standard de 250W à 400W.

Rendement d’un panneau solaire photovoltaïque : de quoi parle t-on ?

Le rendement d’un panneau solaire est le rapport entre la quantité d’énergie électrique qu’il produit et la quantité d’énergie lumineuse qu’il reçoit. En d’autres termes, le rendement est la puissance électrique d’un panneau solaire photovoltaïque. Cette capacité de production s’évalue en fonction de la quantité de rayons du soleil que les cellules PV parviennent à capter. Généralement, le rendement d’une installation de panneaux solaires photovoltaïques est compris entre 10 et 24 %. Si ces taux d’efficacité vous semblent un peu faibles à première vue, ne vous alarmez pas. La norme d’efficacité ne fait que s’élever avec l’émergence de nouvelles technologies et capacités de fabrication. En laboratoire, les scientifiques ont réussi à atteindre une efficacité record de 40 % en utilisant des cellules à jonctions multiples optimisées pour capter différentes fréquences de lumière. Dans l’intervalle, toutefois, les panneaux actuels fournissent plus qu’assez d’électricité utilisable pour la plupart des applications industrielles, tertiaires, commerciales et résidentielles.

Pour illustrer la chose, vous pouvez avoir 2 panneaux solaires de surface équivalente avec des puissances crêtes (Wc) différentes. Cela signifie qu’un panneau à un meilleur rendement que l’autre. L’efficacité des panneaux solaires est déterminée par la production d’électricité par les cellules solaires, qui est à son tour influencée par la composition des cellules, la configuration électrique, les composants environnants, etc… C’est ce que nous verrons un peu plus tard.

En termes pratiques, pour deux panneaux solaires à haut rendement de même taille, si l’un a un rendement de 21 % et l’autre de 14 %, le panneau à 21 % produira 50 % de kilowattheures (kWh) d’électricité en plus dans les mêmes conditions que le panneau à 14 %. Ainsi, l’optimisation de l’utilisation de l’énergie et des économies sur la facture dépend fortement de l’efficacité des panneaux solaires.

Il est important de comprendre que le rendement d’une cellule solaire ne correspond pas au rendement des panneaux solaires (modules) en tant que système. Vous devez éviter de confondre le rendement d’un panneau solaire et la capacité de production d’une installation, même si les deux concepts sont proches. En réalité, la capacité de production d’une installation de panneaux solaires est la somme de l’énergie produite par tous les panneaux solaires photovoltaïques du système.

De plus, la capacité de production représente la puissance maximale que l’installation est en mesure de produire dans les conditions optimales. Cette capacité s’exprime en Wc (watts-crête). Alors que le rendement des panneaux solaires est généralement de l’ordre de 15 à 20 %, celui des cellules solaires peut atteindre 42 % dans certains cas. Toutefois, sauf indication contraire, les performances des cellules solaires sont mesurées dans des conditions de laboratoire. Par conséquent, bien que 42% soit une performance impressionnante, les conditions de laboratoire sont différentes de la vie réelle et cela n’est pas applicable.

Vue d'une toiture tuiles équipée de panneaux solaires photovoltaïques

Comment calculer le rendement panneau solaire photovoltaïque ?

Pour calculer le rendement panneau solaire, il vous suffira d’appliquer la formule suivante :

Rendement d’un panneau solaire = Puissance en watts crêtes (Wc) / (Surface en mètres carrés × 1000).

Pour appliquer cette formule, voici un exemple simple. Si vous avez un panneau solaire qui présente une puissance de 450 Wc. et une superficie de 2 m², voici ce que vaut son rendement.

Rendement = 450 Wc / (2 × 1 000) = 0,225 soit 22,5 %.

Pour déterminer le rendement des panneaux solaires, ceux-ci sont testés dans des conditions d’essai standard (STC). Les STC spécifient une température de 25°C et une irradiation de 1 000 W/m2. Cela équivaut à une journée ensoleillée, la lumière incidente frappant une surface inclinée à 37° faisant face au soleil. Dans ces conditions d’essai, un panneau solaire d’un rendement de 15 % et d’une surface de 1 m2 produirait 150 watts.

Les tests d’efficacité des panneaux solaires sont effectués afin d’empêcher la vente de panneaux solaires de mauvaise qualité sur le marché. Le fabricant doit prouver que les cellules solaires ont une durabilité et une efficacité à long terme. Les panneaux solaires disponibles sur le marché français sont certifiés après avoir subi des tests approfondis au regard de normes internationales.

Quels facteurs déterminent l’efficacité des panneaux solaires ?

Les panneaux solaires sont généralement capables de transformer 18 à 25 % de l’énergie solaire en énergie utilisable, en fonction de facteurs tels que l’emplacement, l’orientation, les conditions météorologiques, etc. Comme vu précédemment, la quantité de lumière solaire que les systèmes de panneaux solaires sont capables de convertir en électricité réelle est appelée rendement, et le résultat détermine l’efficacité des panneaux solaires.

Le rendement d’une installation de panneaux solaires photovoltaïques peut dépendre de plusieurs critères. Cependant, cette efficacité peut être optimisée si vous prenez en compte quelques paramètres avant et pendant l’installation.

La technologie du panneau solaire

En matière de panneau solaire photovoltaïque, il existe majoritairement deux types de technologies que sont : les panneaux polycristallins et les panneaux monocristallins. Il y a quelques années, les modules multi cristallins (ou polycristallins) étaient les plus populaires sur le marché compte tenu de leur coût accessible à tous. Toutefois, il faut noter que leur rendement est inférieur à celui des panneaux monocristallins. Voilà les deux types de panneau solaire photovoltaïque les plus populaires sur le marché.

Frise représentant le cycle de fabrication d'un panneau solaire photovoltaïque

Panneau solaire monocristallin

Les panneaux solaires monocristallins, également appelés cellules monocristallines, sont fabriqués à partir du silicium le plus pur. Un cristal de ce type de silicium est cultivé selon un processus complexe pour produire une longue barre. Cette barre est ensuite découpée en plaquettes (wafers) qui serviront à fabriquer les cellules solaires. Les panneaux solaires monocristallins sont connus pour offrir le meilleur rendement dans des conditions de test standard, par rapport aux deux autres types de cellules solaires. Le rendement actuel des panneaux solaires monocristallins se situe entre 22 et 27 %. Vous pouvez reconnaître un panneau monocristallin à son bord arrondi et à sa couleur bleue nuit voire noire.

Avantages

👍 Ils sont fabriqués à partir de silicium d’une grande pureté, ce qui augmente leur rendement.
👍 Ils n’ont pas besoin d’autant d’espace que les panneaux polycristallins et à couche mince.
👍 Les panneaux monocristallins peuvent durer plus de 25 ans en raison des propriétés stables et inertes du silicium.

Inconvénients

👎 Leur prix est élevé en raison de leur construction complexe.
👎 Ce n’est pas un bon choix pour les climats froids, car les chutes de neige peuvent endommager les cellules solaires et provoquer une défaillance du système.

Panneau solaire polycristallin

Les panneaux solaires composés de cellules polycristallines, également appelées cellules multi cristallines, sont légèrement moins efficaces que ceux composés de cellules monocristallines. Cela est dû à la nature de la production. Le silicium n’est pas cultivé en tant que cellule unique mais en tant que bloc de cristaux. Ces blocs sont ensuite découpés en plaquettes pour produire des cellules solaires individuelles. Le rendement des panneaux solaires polycristallins livrés actuellement se situe entre 15 et 22 %. Vous pouvez reconnaître un panneau solaire polycristallin à sa coupe carrée et à sa couleur bleue mouchetée. Les cristaux de silicium apparaissent distinctement.

Avantages

👍 Le processus de création est plus simple, ils sont donc moins chers que les monocristallins.
👍 Moins de déchets après le processus de fusion, ce qui les rend plus respectueux de l’environnement.

Inconvénients

👎 Rendement inférieur (13 % à 17 %) car le silicium utilisé pour les fabriquer est moins pur.
👎 Ils prennent plus de surface pour produire le même niveau de puissance que les cellules monocristallines.

Panneau solaire à couche mince

Les panneaux solaires à couche mince sont fabriqués en recouvrant un substrat de verre, de plastique ou de métal d’une ou plusieurs couches minces de matériau photovoltaïque. Les panneaux solaires à couche mince sont généralement flexibles et légers. Il est connu que les panneaux solaires à couche mince se dégradent un peu plus rapidement que les panneaux solaires mono et polycristallins. La production de ce type de panneaux est moins complexe, leur rendement est donc inférieur de 5 % à celui des panneaux solaires monocristallins. Normalement, les cellules à couche mince offrent un rendement de 15 à 22 % pour les panneaux solaires.

Aujourd’hui en nette perte de vitesse, la technologie des panneaux solaires à couche mince comble l’écart de rendement avec les types de panneaux solaires plus coûteux, c’est pourquoi les panneaux solaires à couche mince sont installés sur des projets à grande échelle et dans des centrales solaires au sol de surface importante.

Avantages

👍 Plus facile et moins cher à produire.
👍 Excellent pour les applications de transport solarisé, comme les panneaux installés sur les toits des bus et la réfrigération des camions frigorifiques.

Inconvénients

👎 Ce n’est pas un bon choix pour les toits, car ils nécessitent un grand espace pour capter suffisamment d’énergie solaire.
👎 Plus fragiles, ils se dégradent plus rapidement que les panneaux cristallins. Seules des garanties de courte durée sont disponibles pour les installations de panneaux à couches minces, ce que les propriétaires doivent prendre en considération dans la rentabilité de leur installation photovoltaïque.

Haut rendement

Si vous désirez un rendement plus élevé, vous devez donc prévoir un budget conséquent pour acheter des panneaux monocristallins spécifiques. La plupart des fabricants de panneaux produisent plusieurs modèles de panneaux solaires dont le rendement varie. Les principales marques de cette catégorie sont celles qui utilisent des cellules solaires à haut rendement, comme LG Solar et SunPower (qui se sont disputé le record mondial de rendement solaire), qui sont largement considérées comme les meilleures marques de panneaux sur le marché en termes de rendement solaire.

Cependant, il est important de comprendre la différence entre l’établissement d’un record d’efficacité maximale et le maintien d’une efficacité moyenne forte et constante de l’énergie solaire. Au jour de la rédaction de cet article, SunPower (22,8%), LG Solar (22%) et REC Solar (21,7%) fabriquent les panneaux solaires les plus efficaces. Tous sont de technologie de base monocristalline.

Les panneaux solaires à haut rendement SunPower sont connus pour être la marque de panneaux solaires la plus efficace disponible sur le marché. Bien que leur prix soit plus élevé, SunPower sera souvent le favori des clients pour tous ceux qui considèrent l’efficacité comme une mesure d’intérêt primordiale.

Voici un cas où la notion de rendement est primordiale : si votre objectif est de maximiser la quantité d’électricité produite par votre système ou de vous assurer que vous achetez le moins d’électricité possible à votre fournisseur, mais que la surface de toit dont vous disposez pour installer des panneaux solaires est limitée, vous pouvez choisir d’installer des panneaux solaires à haut rendement. Cela vous permettra d’obtenir une production maximale de votre installation solaire.

Rendement des différents types de cellules solaires photovoltaïques

Polycristallin – 15 à 18 %.

Monocristallin – 16,5 à 19 %.

PERC polycristallin – 17 à 19,5%.

PERC monocristallin – 17,5 à 20 %.

Monocristallin de type N – 19 à 20,5%.

HJT (Hétérojonction) monocristallin de type N – 19 à 21,7%.

IBC monocristallin de type N – 20 à 22,6 %

Un panneau standard de 60 cellules (1m x 1.65m) avec une efficacité de 18-20% a typiquement une puissance de 300-330 Watts, alors qu’un panneau utilisant des cellules à plus haute efficacité, de la même taille, peut produire jusqu’à 370W. Comme expliqué précédemment, les panneaux de taille standard les plus efficaces utilisent des cellules IBC (Interdigitated Back Contact) de type N à haute performance qui peuvent atteindre un rendement de 22,6 % et générer une puissance impressionnante de 380 à 400 watts.

Les modules populaires à cellules coupées en deux ou divisées comportent deux fois plus de cellules pour une taille de panneau à peu près identique. Un panneau de 60 cellules dans un format demi-cellule est doublé à 120 cellules, et 72 cellules dans un format demi-cellule ont 144 cellules. La configuration de cellules coupées en deux est légèrement plus efficace, car la tension du panneau est la même, mais le courant est réparti entre les deux moitiés. En raison du courant plus faible, les panneaux en demi-coupe (half-cut) présentent des pertes résistives plus faibles, ce qui se traduit par une efficacité accrue et un coefficient de température plus faible, ce qui contribue également à améliorer l’efficacité opérationnelle.

L’orientation des panneaux solaires

Si vous aviez opté pour des panneaux solaires monocristallins, vous devez aussi veiller à ce qu’ils soient très bien orientés pendant l’installation. En réalité, si l’orientation n’est pas (ou mal) prise en compte, votre installation ne vous produira pas la quantité d’énergie électrique dont vous avez besoin chez vous. Il est recommandé d’opter pour une orientation dans un angle plein sud pour un rendement optimal.

Tableau des productions solaires en fonction de l'inclinaison et de l'orientation

L’inclinaison des panneaux solaires photovoltaïques

Pendant l’installation des panneaux solaires, l’angle d’inclinaison doit être pris en compte si vous comptez optimiser le rendement de votre installation. Pour une efficacité optimale, les panneaux doivent être orientés perpendiculairement aux rayons solaires. Cependant, cette orientation présente beaucoup de limites, parce que le soleil change de position tout au long d’une journée. Pour remédier à cela, il est donc conseillé de choisir un angle d’orientation compris entre 30 et 35°. Toutefois, vous pouvez opter pour une installation sur des supports amovibles. En effet, avec ces derniers, vous avez la possibilité de faire une orientation manuelle quand vous le désirez. Ceci permettra aux panneaux de capter plus de flux lumineux (photons) pour une meilleure production.

Pourquoi le rendement d’un module photovoltaïque est important ?

En termes environnemental, un rendement accru signifie généralement qu’un panneau solaire « rembourse » l’énergie intrinsèque (énergie utilisée pour extraire les matières premières et fabriquer le panneau solaire) en moins de temps. On parle ici de temps de retour énergétique. Sur la base d’une analyse détaillée du cycle de vie, la plupart des panneaux solaires à base de silicium remboursent déjà l’énergie intrinsèque en moins de deux ans. Cependant, comme l’efficacité des panneaux a augmenté de plus de 20 %, le temps de retour sur investissement a été réduit à moins de 1,5 an dans de nombreux endroits. Un meilleur rendement signifie également qu’un système solaire produira plus d’électricité au cours de la durée de vie moyenne de plus de 25 ans d’un panneau solaire et remboursera le coût initial plus rapidement, ce qui signifie que le retour sur investissement (ROI) sera encore réduit.

Le rendement des panneaux solaires donne généralement une bonne indication des performances, d’autant plus que de nombreux panneaux à haut rendement utilisent des cellules en silicium de type N de qualité supérieure, dont le coefficient de température est amélioré et dont la puissance se dégrade moins avec le temps. Certains fabricants, comme LG Solar et SunPower, offrent même des garanties avec une puissance conservée de 90 % ou plus après 25 ans d’utilisation.

Surface et rendement

Le rendement fait une grande différence dans la surface de toiture requise. Les panneaux à haut rendement génèrent plus d’énergie par mètre carré et nécessitent donc moins de surface globale. Ceci est parfait pour les toits de taille limitée et permet également d’installer des projets de plus grande puissance sur n’importe quel toiture. Par exemple, 12 panneaux solaires de 360W à haut rendement, tels que ceux de LG Solar ou SunPower avec un rendement de conversion de 21,2%, fourniront jusqu’à 1100W (1,1kW) de capacité solaire totale en plus que le même nombre et la même taille de panneaux de 270W avec un rendement inférieur de 16,5%.

👨‍🔧 12 panneaux de 270 Wc avec un rendement de 16,5 % = 3 200 W

👨‍🔧 12 panneaux de 360 Wc avec un rendement de 21,2 % = 4 300 W

Photo de plusieurs modules photovoltaïque de mêmes dimensions mais puissances différentes

Quels paramètres peuvent restreindre le rendement d’un panneau solaire ?

S’il est possible d’optimiser le rendement d’une installation de panneaux solaires photovoltaïques, il peut aussi arriver qu’il soit limitée par certains aléas.

Le rendement de la cellule

Le rendement d’une cellule est déterminé par la structure de la cellule et le matériau de base en silicium utilisé, qui est généralement de type P ou de type N. Le rendement des cellules est calculé par ce que l’on appelle le facteur de remplissage (FF), qui est le rendement de conversion maximal d’une cellule photovoltaïque à la tension et au courant de fonctionnement optimaux.

La conception de la cellule joue un rôle important dans l’efficacité du panneau. Les principales caractéristiques sont le type de silicium, les barres omnibus multiples (MBB) et le type de passivation (PERC). Les cellules IBC à coût élevé sont actuellement les plus efficaces (20-22%), en raison de la base de cellule en silicium de type N de grande pureté et de l’absence de pertes dues à l’ombrage des barres omnibus/des doigts. Cependant, les récentes cellules mono PERC avec MBB et les dernières cellules à hétérojonction (HJT) ont atteint des niveaux d’efficacité bien supérieurs à 20 %.

Le rendement du panneau

L’efficacité globale du panneau peut être influencée par de nombreux facteurs, notamment la température, le niveau d’irradiation, le type de cellule et l’interconnexion des cellules. Étonnamment, même la couleur de la feuille de protection peut affecter l’efficacité. Une feuille de protection noire peut sembler plus esthétique, mais elle absorbe plus de chaleur, ce qui augmente la température des cellules et la résistance, ce qui réduit légèrement le rendement de conversion total.

Les panneaux construits à l’aide de cellules IBC (Interdigitated Back Contact) sont les plus efficaces, suivis par les cellules à hétérojonction (HJT), les cellules PERC monocristallines à demi-coupure et à plusieurs barres omnibus, les cellules en bardeaux et enfin les cellules monocristallines à 60 cellules (4-5 barres omnibus). Les panneaux poly ou multicristallins à 60 cellules sont généralement les moins efficaces et également les plus économiques.

Le choix des matériaux

Le type de matériau (silicium monocristallin, silicium polycristallin, tellurure de cadmium, couche mince, etc.) a un impact sur la façon dont la lumière est convertie en électricité.

L’organisation des fils et des « busbars » sur un panneau solaire qui captent et transfèrent l’électricité a un impact sur le rendement.

Si la lumière est réfléchie loin d’un panneau solaire, son efficacité peut être réduite. C’est pourquoi la couche de verre qui recouvre les cellules solaires en silicium est si importante. La lumière est composée de particules appelées photons, qui vibrent dans une large gamme de fréquences qui constituent toute la lumière visible et invisible émise par le soleil. Lorsque la lumière frappe la surface d’une cellule photovoltaïque, certains photons sont réfléchis, d’autres passent à travers et d’autres encore sont absorbés, en fonction de leur fréquence et de leur longueur d’onde. Une partie de la lumière absorbée peut se transformer en chaleur, tandis que les autres photons qui passent à travers ont la bonne quantité d’énergie pour séparer les électrons de leurs liaisons atomiques, ce qui produit un courant électrique.

La température ambiante

Le premier facteur qui peut diminuer le rendement d’un panneau solaire est l’influence de la température ambiante. Si la température est égale à 25 °C, le rendement de votre installation de panneaux solaires photovoltaïques sera optimal. Par contre, si la température franchie la barre des 25 °C, votre installation perdait 0,5 % de son rendement pour chaque unité de degré supplémentaire.

Par exemple, si le rendement optimal de votre installation est de 20 % à 25 °C, il sera de 19,5 % si la température passe à 26 °C. Cependant, si vous optez pour une installation avec des panneaux solaires photovoltaïques à haut rendement, la perte de rentabilité sera réduite de moitié. Ainsi, à 26 °C, le rendement diminuera de 0,25 % au lieu de 0,5 %.

Les ombrages

Outre la température, l’influence des ombrages peut affecter la rentabilité de votre installation de panneaux solaires photovoltaïques. Les ombrages peuvent être produits par un arbre, une montagne, un bâtiment ou encore un poteau. D’une manière ou d’une autre, une ombre, quelle que soit sa provenance, peut influencer négativement le rendement d’un panneau solaire. Celle-ci empêche en effet les capteurs de capter le maximum de rayons solaires pour produire de l’énergie électrique. Il est donc conseillé de faire un état des lieux avant de procéder à une installation de panneau solaire photovoltaïque chez vous. Il convient aussi d’ajouter que les ombres partiels n’ont aucune influence sur le rendement d’une installation de panneau solaire.

La neige

Une épaisse couche de neige peut être trop lourde pour un panneau solaire. Les cellules solaires cessent de fonctionner lorsque plus de 5 cm de neige s’accumulent sur un panneau solaire, ce qui réduit son efficacité de 100 %. Toutefois, l’inclinaison des panneaux solaires permet à la neige de glisser simplement, et sinon, elle peut être enlevée manuellement.

Par temps de neige normal, les panneaux solaires peuvent encore fonctionner et produire de l’électricité. Il est également possible que la neige au sol reflète la lumière du soleil sur les panneaux.

Le vent

Le vent est l’une des causes les plus prévisibles d’endommagement des cellules solaires. Les fabricants de panneaux solaires effectuent des tests approfondis en soufflerie pour réduire les dommages potentiels. Selon Research Gate, une légère diminution de l’efficacité des panneaux solaires est observée avec l’augmentation de la vitesse du vent.

Cela dit, le vent a également des effets positifs. L’effet du vent refroidit les panneaux et lorsque les panneaux sont refroidis d’un degré, l’efficacité augmente de 0,05 %.

La grêle

Le test de la grêle consiste à lancer des grêlons artificiels à une vitesse de 20 à 30 m/s. Les cellules solaires restent intactes à ces vitesses. Les cellules solaires ne sont pas endommagées à ces vitesses. D’après un rapport du NREL, l’analyse de 50 000 installations solaires installées entre 2009 et 2013 montre que seulement 0,1 % de l’ensemble des projets ont eu un rendement insuffisant ou ont été endommagés par la grêle. Les panneaux solaires sont conçus pour résister à ces conditions météorologiques extrêmes.

La glace

La glace se forme à la surface des cellules solaires lorsqu’aucun revêtement en silicium n’est appliqué. L’accumulation de glace peut potentiellement réduire l’efficacité des panneaux solaires de 25 à 100 %.

Les particules chimiques

Pour que les résidus chimiques se dissolvent, il faut qu’au moins 20 mm de pluie tombent sur la surface des cellules solaires. Des recherches ont montré une réduction de 0,2 % de l’efficacité des panneaux solaires lorsqu’ils sont recouverts d’une couche de résidus chimiques.

La saleté en règle générale

Un autre point qui est très négligé est l’entretien de vos panneaux. Des études ont démontré qu’un panneau solaire sale subit des pertes de rendement. Pour illustrer ce propos, imaginez un module photovoltaïque installé en format portrait (la longueur du panneau dans le sens du rampant de la toiture). Sachez qu’une bande d’impuretés recouvrant la totalité des cellules du bas (dans la largeur du panneau) impacterait directement toute la performance du panneau. En effet, les cellules étant reliées les unes aux autres par des rubans métalliques qui transmettent la production électrique, le panneau au global subirait une perte de rendement.

Bien que l’inclinaison recommandée pour l’installation des panneaux photovoltaïques permettra un auto-nettoyage qui enlèvera le plus gros, il ne faut pas s’en tenir à ça. Ce conseil prend tout son sens pour ceux qui vivent dans les zones industrielles, au bord des routes poussiéreuses ou au cœur d’exploitations agricoles. Nettoyer votre panneaux est essentiel.

Les ultraviolets (UV)

La structure d’une cellule solaire peut être délaminée par la dégradation induite par les UV. Une autre conséquence peut être la décoloration des cellules solaires. En raison de l’exposition à la lumière solaire initiale, la surface du panneau peut former une couche d’oxyde de bore qui réduit le rendement de 1 à 3 % au cours des 1 000 premières heures.

La chaleur humide

Les tests de chaleur humide sont effectués pour tester la durabilité des panneaux solaires dans des conditions très humides. L’humidité peut entraîner de la corrosion, une défaillance des connexions des modules et une diminution globale du rendement des panneaux solaires.

Le PID (Potential Induced Degradation)

La résistance de l’isolation est déterminée par la solidité du matériau. Dans les matériaux faibles, des fuites de courant peuvent se produire sur les bords du panneau solaire.

Lors de l’installation, il est important de prendre en compte tous les facteurs susceptibles d’influencer le rendement et la dégradation du panneau solaire. En outre, il est essentiel de maximiser le rendement dès le départ.

Autres

En outre, des facteurs tels que la capacité d’absorber la lumière des deux côtés d’une cellule (panneaux solaires bifaciaux) et la capacité d’absorber des longueurs d’onde de lumière variables (panneaux solaires multi-jonctions) modifient l’équation du rendement des panneaux solaires. En somme, il existe une multitude de leviers que les scientifiques et les chercheurs peuvent actionner pour améliorer l’efficacité des cellules des panneaux solaires. Au final, il s’agit de convertir davantage de lumière solaire en électricité.

Toiture d'une maison individuelle recouverte de modules photovoltaïques

Les facteurs à prendre en compte pour le choix des modules photovoltaïques

✔️ Le coût surfacique des panneaux solaires (euros / mètres carrés)

✔️ Le rendement du modules photovoltaïque

✔️ La durée de vie du panneau solaire (garantie)

✔️ L’esthétique des modules PV

Vous pouvez également prendre en compte le stockage de l’électricité produite par vos panneaux solaires pendant la journée. Les maisons françaises équipées de panneaux solaires produisent de l’électricité pendant la journée et, en installant un système de stockage sur batterie pour améliorer votre taux d’autoconsommation, vous pouvez utiliser cette électricité le soir, ce qui réduit votre dépendance vis-à-vis du réseau.

Quelle est l’influence du rendement sur le prix d’un module photovoltaïque ?

Certaines entreprises chinoises défient la règle « plus efficace = plus cher ». Des entreprises comme LonGi, Canadian Solar et Trina Solar lancent sur le marché des panneaux solaires à haut rendement qui dépassent le taux de rendement de 20 %, mais coûtent moins cher par watt que les panneaux SunPower, LG Solar et Panasonic. Le solaire n’a jamais été aussi bon marché sans pour autant sacrifier le rendement, ce qui pose la question de savoir si les fabricants américains seront en mesure de maintenir leurs prix.

Conseils pour préserver le rendement de vos panneaux solaires

Nettoyez vos modules photovoltaïques

Des panneaux sales sont des panneaux inefficaces. Vos panneaux solaires ont besoin d’être nettoyés de temps en temps. Les feuilles, les branches cassées et tous les déchets ramassés par le vent peuvent faire de l’ombre à une partie de vos panneaux solaires, ce qui les rend moins efficaces. Nettoyez-les une fois par an pour éviter que ce problème ne s’aggrave. Soyez prudent lorsque vous montez sur le toit. Dans certains cas, vous pourrez les nettoyer depuis le sol.

Effectuez un entretien régulier

Il y a un entretien de routine qui doit avoir lieu pour s’assurer que vos panneaux solaires fonctionnent aussi bien qu’ils le devraient. Assurez-vous de savoir quel type d’entretien est attendu de vous et faites-le avec sérieux afin de disposer de panneaux solaires efficaces toute l’année.

Les 10 panneaux solaires les plus efficaces

Cette année a été marquée par la multiplication des fabricants de panneaux solaires plus efficaces basés sur des cellules de type N et à hétérojonction ou HJT de haute pureté. Pour la première fois, le rendement des 10 panneaux les plus efficaces est supérieur à 21 %. Les panneaux SunPower et LG Solar utilisant des cellules IBC sont toujours en tête du peloton, mais de justesse, car les panneaux REC Alpha Pure équipés de cellules HJT de type N sont très proches du niveau des principales cellules IBC. Les panneaux de nouvelle génération équipés de cellules de type P demi-coupées (half-cut) multi-busbar (MBB) de Trina Solar, JinkoSolar et les nouvelles cellules shinglées (à recouvrement) de Hyundai ont contribué à augmenter le rendement des panneaux au-delà de 21 %. Les panneaux plus efficaces utilisant des cellules de type N présentent également un taux plus faible de dégradation induite par la lumière ou LID (Light Induced Degradation), qui ne dépasse pas 0,3 % de perte de puissance par an. Ces panneaux produiront près de 90 % ou plus de la capacité nominale d’origine après 25 ans, selon les détails de la garantie du panneau solaire.

  1. SunPower Maxeon 3 – 400Wc – 22,8%
  2. LG Neon R – 380Wc – 22,0%.
  3. REC Alpha Pure – 405Wc – 21,9%.
  4. Panasonic EverVolt – 380Wc – 21,7%.
  5. Silfab Solar Elite BK – 405Wc – 21,4%.
  6. Jinko Solar Tiger N 66TR – 410Wc – 21.4%.
  7. FuturaSun FU M Zebra – 360Wc – 21,3%.
  8. Hyundai HiE-S400UF – 400Wc – 21,3%.
  9. Trina Solar Vertex S – 405Wc – 21,1%
  10. SPIC Solar Andromeda – 355Wc – 21,0%.

Tous les fabricants produisent une gamme de panneaux dont le rendement varie selon le type de silicium utilisé et suivant qu’ils intègrent des technologies de cellules PERC, multi-bus ou autres. Les panneaux à très haut rendement, supérieurs à 21 % et dotés de cellules de type N, sont généralement beaucoup plus chers. Si le coût est une contrainte majeure, ils conviendront mieux aux endroits où l’espace de montage est réduit, sinon vous risquez de payer plus cher pour la même puissance de centrale qui pourrait être obtenue en utilisant 1 ou 2 panneaux supplémentaires. Cependant, les panneaux à haut rendement utilisant des cellules de type N seront presque toujours plus performants et plus durables que les panneaux utilisant des cellules de type P en raison du taux plus faible de dégradation induite par la lumière ou LID, de sorte que le coût supplémentaire en vaut généralement la peine à long terme.

Tableau des fabricants mondiaux disposant des panneaux solaires avec meilleurs rendements

Par exemple, un panneau à haut rendement de 400 Wc et plus peut coûter 350 euros ou plus, alors qu’un panneau ordinaire de 330 W coûte généralement plus de 170 euros. Cela équivaut à environ 0,50 € par watt, contre 0,90 € par watt. Bien que dans le cas des principaux fabricants tels que LG Solar, Sunpower et REC, les panneaux les plus chers ont des performances supérieures, des taux de dégradation inférieurs et sont généralement accompagnés d’une plus longue période de garantie du fabricant ou du produit, ce qui en fait souvent un investissement judicieux

A retenir

Il existe de nombreuses variables à prendre en compte lors de la recherche des meilleurs panneaux solaires du marché. Bien que certains panneaux aient un meilleur rendement que d’autres, investir dans un équipement solaire haut de gamme ne se traduit pas toujours par des économies plus importantes. La seule façon de trouver le « point idéal » pour votre projet est d’évaluer des devis avec différents matériels et offres de financement.

Pour ceux qui cherchent à obtenir des devis d’installateurs photovoltaiques compétents et locaux, soumettez votre projet afin de recevoir gratuitement et rapidement des devis pour votre installation photovoltaïque.

Commentaires

Laisser un commentaire

Votre commentaire sera révisé par les administrateurs si besoin.