Panneaux solaires : Comment ça marche ?

Le soleil est une source d'énergie inépuisable et totalement gratuite. Les panneaux solaires sont de plus en plus plébiscités pour alléger votre facture d'énergie et atteindre une autonomie énergétique. Vous avez le choix entre les panneaux solaires thermiques, les panneaux photovoltaïques et les panneaux hybrides. Profitez des subventions et de la prime à l'autoconsommation pour rentabiliser votre investissement et vendez votre électricité pour obtenir un revenu supplémentaire !

Comprendre le fonctionnement des panneaux solaires

Les photons et l'effet photovoltaïque : transformer la lumière en électricité

Les photons sont des particules élémentaires qui composent la lumière et sont associés à toutes les ondes électromagnétiques. Ils frappent les cellules et transmettent leur énergie aux électrons contenus dans les panneaux solaires.

La cellule photovoltaïque est constituée de deux types de silicium nommés "dopés". La première face exposée au soleil est dopée avec des atomes de phosphore, comprenant plus d'électrons et l'autre face dopée avec des atomes de bore, comprenant moins d'électrons.

C'est le principe d'une pile avec une borne positive et une borne négative et entre les deux se crée un champ électrique, on parle de jonction PN. En se déplaçant, les électrons fournissent un courant électrique continu.

Le micro-onduleur transforme le courant continu en courant alternatif pour qu'il soit utilisable au sein de l'habitation ou bien injecté dans le réseau électrique.

Les cellules photovoltaïques vous procurent de l'électricité en absorbant la lumière du soleil. En ce qui concerne les panneaux, il existe des dispositifs multi-jonctions qui affichent des rendements bien plus élevés que ceux à simple jonction.

Conçus avec plusieurs matériaux semi-conducteurs, ils ont pour avantage de transmuter une plus grande partie du rayonnement solaire en courant électrique.

En ce qui concerne le rendement, les panneaux solaires monocristallins ont un meilleur rendement que celui des panneaux solaires polycristallins, bien moins bon.

Par ailleurs, deux compteurs seront nécessaires pour revendre en totalité votre électricité : un pour la production des panneaux solaires et un autre pour la consommation.

Le rôle du silicium dans les cellules photovoltaïques

Composé d'un atome, le silicium comporte un noyau autour duquel gravitent des électrons. Lors d'un contact avec le rayonnement lumineux, ces derniers créeront un courant continu électrique, car celui-ci est une succession de mouvements d'électrons.

Le silicium est un matériau semi-conducteur qui convertit la lumière du soleil en électricité. Les cellules photovoltaïques sont à base de silicium, lui-même extrait du quartz et recyclable.

Chacune d'entre elles présente un aspect noir uni pour les panneaux solaires monocristallins et un aspect bleuté pour les panneaux solaires polycristallins.

Les différents types de panneaux solaires

Il existe plusieurs sortes de panneaux sur le marché : les panneaux solaires thermiques, les panneaux solaires photovoltaïques et les panneaux solaires hybrides.

Panneaux photovoltaïques : pour produire de l'électricité

Le panneau solaire photovoltaïque est le plus commun, car il alimente souvent l’ensemble de l’installation électrique de votre maison. Posé sur les toitures, il comprend des cellules photovoltaïques qui génèrent du courant électrique grâce aux rayons du soleil.

Panneaux solaires thermiques : pour produire de la chaleur

Le panneau solaire thermique est usité aussi bien pour la production d’eau chaude que pour le chauffage. Grâce au rayonnement solaire et par le biais du liquide caloporteur, il réchauffe le ballon d'eau chaude sanitaire. Contrairement aux autres panneaux, vous n'obtiendrez pas d'électricité.

Panneaux solaires hybrides : le meilleur des deux mondes ?

Le panneau solaire hybride est une bonne alternative au panneau thermique et au panneau photovoltaïque. Il permet de vous procurer de l'électricité et de valoriser la chaleur accumulée. Il utilise des capteurs thermiques et des capteurs photovoltaïques pour créer de l'énergie solaire en engendrant en partie une autosuffisance.

Installation d'un système photovoltaïque

Les étapes clés de l'installation

Plusieurs méthodes d'installation photovoltaïque s'offrent à vous, mais le système Plug and Play s'adresse aux néophytes.

Brancher à une prise : le concept du Plug and Play

Particulièrement simple à mettre en œuvre, il se branche directement à une prise électrique. Vous avez plusieurs possibilités pour mettre en place votre kit solaire et le déplacer où vous voulez.

Vous le placez au sol, sur une terrasse, dans un jardin, en façade ou sur un balcon. Toutefois, à partir d'une hauteur supérieure à 1.80 m du sol, une déclaration préalable est obligatoire.

Le kit renferme généralement des supports de fixation et deux ou trois micro-onduleurs.

Pour un rendement optimal, il faut prêter attention à :

• l'orientation, à savoir une orientation de préférence plein sud ;
   
• l'inclinaison du panneau solaire ;
   
• l'éloignement de tous les poteaux, arbres et bâtiments voisins vous apportant trop d'ombre.

L'installation photovoltaïque se pose en un temps record. Elle ne nécessite pas l'intervention d'un professionnel et se destine aux locations pour lesquelles une installation sur le toit n'est pas envisageable. Cependant, elle n'est pas éligible aux aides de l'État et réservée seulement à l'autoconsommation.

Sunology : un exemple d'installation Plug and Play

La station solaire Plug and Play Sunology est réputée et classée numéro 1 en Europe. Elle s'installe très rapidement et il suffit de la relier à une prise pour être fonctionnelle. Elle permet de diminuer fortement la note d'électricité.

Fabriquée en France et en plein essor, elle est fort appréciée pour son design et sa puissance de 450 W. Ergonomique, elle est équipée d'un micro-onduleur et permet de lutter contre les gaz à effet de serre. De plus, il est possible de suivre sa consommation en temps réel pour connaitre sa production et sa garantie est de 25 ans.

Gestion de l'électricité produite par les panneaux solaires

Où va l'électricité produite ?

Grâce aux panneaux solaires photovoltaïques, le ménage consomme l'énergie, dont il dispose pour faire marcher les appareils électriques comme l'électroménager et le cumulus. Le but de l'installation est de réaliser des économies d'énergie, de limiter la dépendance énergétique et de fabriquer de l'électricité.

Si vous souhaitez ne céder qu'une partie de votre courant électrique, on parlera alors d'une autoconsommation avec surplus. La quantité totale de votre production est supérieure à vos besoins quotidiens.

Il est aussi possible de stocker l'énergie photovoltaïque accumulée dans des batteries pour renforcer votre autonomie énergétique. Le stockage pallie les fluctuations lors de pics de consommation d'électricité ou fait face à un dysfonctionnement de votre installation.

Au titre de la transition énergétique, sachez que l'État encourage l'investissement dans des panneaux solaires en versant une prime à l'autoconsommation !

Inconvénients des panneaux solaires : à quoi s'attendre ?

Parmi les inconvénients des panneaux solaires, figure leur dépendance à la lumière du soleil. En effet, ce dernier ne brille pas tout au long de la journée et de l'année. Les nuages et la neige affectent sérieusement leur efficacité.

Par ailleurs, les conditions d’installation photovoltaïque ne sont pas idéales, particulièrement pour les maisons à toit plat, car il est difficile de faire glisser les panneaux. Enfin, les toitures ombragées ne reçoivent pas suffisamment la lumière du soleil pour fournir de l’électricité.

Fonctionnement des panneaux solaires : conclusion

Dans le cas de l'autoconsommation, l'installation de panneaux donne de l'électricité qui est utilisée pour la consommation de base. Si vous envisagez d'investir dans les énergies renouvelables, les fournisseurs vous apporteront des informations sur les panneaux solaires et leur fonctionnement.

Vous deviendrez donc, acteur de la transition énergétique. Les installations photovoltaïques ont une durée de vie qui oscille entre 15 et 20 ans et sont une source de revenus non négligeable.