L’exploitation des énergies renouvelables telles que l’énergie solaire regorge de nombreux avantages pour les citoyens comme pour la planète. On dit que c’est une énergie verte car sa production n’émet que peu de CO2. Entre l’énergie éolienne, l’énergie hydraulique, la biomasse et l’énergie solaire, cette dernière est l’énergie renouvelable en forte croissance. Le soleil est considéré comme une source inépuisable à l’échelle du temps humain. C’est une énergie éternelle. Pour pouvoir la transformer en électricité, il faut utiliser des panneaux solaires. Il existe plusieurs types de panneaux solaires. Le choix dépend du type d’énergie que l’on souhaite produire. Dans ce texte, découvrez les différents types de panneaux et le fonctionnement de chacun.
Quel panneau solaire choisir ?
Il existe plusieurs types de panneaux solaires. Ils utilisent différentes technologies et matériaux. On les classe en 3 catégories.
Les panneaux solaires photovoltaïques
Appelés aussi modules photovoltaïques, les panneaux photovoltaïques sont les plus connus et les plus vendus sur le marché. Ce type de panneau est l’équipement à adopter pour produire de l’électricité. Le courant produit va alimenter l’ensemble de l’installation dans la maison. Le rayonnement solaire est donc converti en électricité grâce aux cellules solaires qui composent le panneau. Grâce à cette installation, vous profitez d’un confort optimal même si vous n’êtes pas desservie par les réseaux publics. Vous pouvez réaliser une économie considérable et parfois obtenir un revenu supplémentaire en vendant le surplus d’énergie. En fait, on distingue trois types de panneaux photovoltaïques.
Les panneaux solaires photovoltaïques monocristallins
Les panneaux solaires photovoltaïques monocristallins sont obtenus à partir de cellules solaires en silicium monocristallin. Il s’agit des modules les plus performants du marché, grâce à son rendement pouvant aller jusqu’à 20% ou plus. Son rendement dépasse les autres modèles d’environ 4% en moyenne. Par-dessus tout, un modèle monocristallin affiche une bonne performance même dans des conditions de faible luminosité.
Les panneaux photovoltaïques monocristallins sont composés de cellules à couches épaisses. Ce modèle convient aux utilisateurs qui ne disposent pas d’espace pour leur installation solaire ou qui souhaitent avoir une installation plus esthétique. Comme leur nom l’indique, les cellules monocristallines sont composées d’un seul cristal. Elles sont obtenues à partir du semi-conducteur en silicium. C’est un extrait sous forme de lingots, qui sont ensuite coupés en fines tranches. Les panneaux monocristallins se caractérisent par leur apparence uniforme avec une couleur sombre, allant du bleu foncé à noires. Les cellules sont très homogènes. Bien qu’ils sont chers à l’achat, ils sont puissants et à haut rendement. Ils sont également très productifs sur des espaces limités.
Les panneaux solaires photovoltaïques polycristallins
Les panneaux solaires photovoltaïques polycristallins sont les modèles les plus appréciés par les particuliers. Ils sont constitués par des cellules en silicium polycristallin, c’est-à-dire à partir de plusieurs cristaux de silicium. Grâce à sa structure, les panneaux de cette catégorie ont une apparence bleuâtre. Lorsqu’on assemble plusieurs panneaux, ils vont prendre une apparence mosaïque. Bien qu’ils aient une efficacité légèrement inférieure à celle des modèles monocristallins, ils assurent une bonne performance avec un rendement allant de 12 à 16%. Par rapport à un panneau monocristallin, un modèle polycristallin est beaucoup plus abordable en termes de coût. Si les panneaux monocristallins continuent de produire de l’électricité dans des conditions de faible luminosité, les panneaux polycristallins ne sont de bonnes performances que dans des conditions de forte luminosité. Voilà pourquoi ils sont recommandés dans les régions chaudes. Les autres grands avantages de ce panneau résident sur sa résistance aux intempéries et sa longue durée de vie pouvant aller de 25 à 30 ans.
Les panneaux solaires à couche mince
Les panneaux solaires à couche mince ou panneaux solaires de film mince sont des modèles composés de silicium amorphe. Le matériau semi-conducteur, est donc placé en couches ultrafines par pulvérisation ou par évaporation sur le support. Celui-ci peut être une plaque de verre, du plastique ou du métal. Ce type de panneau peut utiliser différents matériaux semi-conducteurs tels que le sulfure de cuivre-indium-gallium-sélénium (CIGS), tellurure de cadmium (CdTe) ou l'arséniure de gallium (GaAs). Quant aux techniques utilisées pour déposer les couches minces, cela peut être une évaporation sous vide, un dépôt en couches atomiques ou bien un dépôt chimique en phase vapeur. Comme les couches minces ont une épaisseur inférieure à celle des panneaux en silicium, les panneaux de ce type sont donc plus légers et plus flexibles. Ils peuvent être utilisés dans plusieurs cas comme dans des toits solaires souples ou pour les façades. En termes d’efficacité, ce type de panneau est moins efficace que les deux autres modèles. Grâce à des améliorations technologiques, le rendement d’un panneau à couche mince peut atteindre 10 à 15%. Ils ont de bonnes performances, que ce soit avec des températures élevées ou dans des conditions de faible luminosité. Voilà pourquoi ils peuvent être utilisés dans une variété d’applications, que ce soit dans le cadre de projets solaires à grande échelle ou d’une installation solaire résidentielle ou commerciale.
Les panneaux solaires thermiques
Les panneaux solaires thermiques sont les modèles à choisir si vous souhaitez produire de l’eau chaude ou de chauffage au sein de vos propriétés. Ils sont couramment utilisés pour le chauffage de l’eau domestique, de piscines et d’espaces intérieurs. Grâce à la technologie qu’ils adoptent, ils ont la capacité de convertir la chaleur du soleil en énergie thermique. Il existe plusieurs types de panneaux solaires thermiques.
- Les panneaux solaires thermiques à circulation directe, qui chauffe l’eau ou le fluide caloporteur qui circule directement à travers les capteurs solaires.
- Pour les panneaux solaires thermiques à circulation indirecte, le fluide caloporteur circule à travers des capteurs solaires et transfère la chaleur à un échangeur de chaleur, qui à son tour chauffe l'eau ou le fluide utilisé dans le système de chauffage.
- Les panneaux solaires plats sont les plus répandus. Ils peuvent être installés sur des toits plats ou pointus. Leur installation est rapide et facile à réaliser. Idem pour son nettoyage qui est très facile. Ces types de panneaux sont composés d’un boîtier rectangulaire à isolation thermique en acier inoxydable ou en aluminium. Ce boîtier accueille une épaisse plaque en verre robuste. Cette structure lui permet de capter un maximum de lumière du soleil à l’intérieur du capteur. C’est ce qui explique son rendement important d’environ 60 à 85%. Cette installation est idéale pour une production d’eau chaude.
- Les panneaux solaires à tubes ou panneaux solaires à tubes sous vide sont prisés pour leur rendement encore plus élevé que celui des panneaux plats. Ils présentent plusieurs tubes vides d’air qui contient chacun un absorbeur. Ce vide garantit une isolation thermique très efficace. Il fonctionne comme un thermos, qui garde la chaleur accumulée à l’intérieur tout en l’empêchant d’échapper à l’extérieur. Leur rendement peut aller jusqu’à 90%, voire plus. Ils sont idéaux pour l’eau chaude sanitaire et le chauffage.
- Les panneaux solaires à air ont une apparence similaire à celle des capteurs plats. Au lieu d’utiliser un fluide caloporteur en liquide, ils optent pour de l’air. Avec cette technologie, l’absorption de chaleur est plus rapide. Cette installation est adoptée généralement sur les grands bâtiments comme les piscines, les salles de sport ou les entrepôts. L’air frais extérieur aspiré par le ventilateur filtré et envoyé à l’intérieur du panneau va être chauffé par le soleil. L’air chauffé entre ensuite dans le bâtiment via des puits d’aération ou des gaines d’air. Ils sont utilisés pour le chauffage.
- Les panneaux solaires non vitrés sont des capteurs de piscine. Ils fonctionnent comme un tuyau d’arrosage au soleil. L’eau, qui coule lentement, est chauffée par le soleil avant d’être renvoyée à la piscine. Ils peuvent prendre la forme d’un tuyau ou encore d’un tapis. Leur grand atout est leur compatibilité avec tous les types de toits.
Les panneaux solaires aérovoltaïques
Appelés aussi panneaux solaires hybrides, les panneaux solaires aérovoltaïques combinent les avantages des panneaux photovoltaïques et des panneaux thermiques. Ils permettent donc de produire à la fois de l’électricité et de la chaleur en exploitant l’énergie solaire. En plus des cellules solaires photovoltaïques installées sur une surface plane, ils intègrent aussi un système de circulation d’air à l’arrière des panneaux. Ce dernier permet de récupérer la chaleur générée par les cellules solaires pour la convertir en énergie utilisable pour le chauffage de l’eau ou de l’air. Les panneaux aérovoltaïques utilisent l’énergie solaire de différentes manières. La première est de convertir l’énergie solaire en électricité. La deuxième vise à collecter la chaleur générée par les cellules solaires pour chauffer l’air ambiant de la maison ou de produire de l’eau chaude sanitaire. Ce type de panneau est le modèle à privilégier si vous souhaitez produire à la fois de l’électricité et de la chaleur.
Les différentes étapes pour convertir le rayonnement du soleil en électricité
On vient de voir qu’il existe plusieurs types de panneaux solaires sur le marché. Chacun d’entre eux fonctionne différemment selon la technologie utilisée. Le fonctionnement des panneaux solaires photovoltaïques diffèrent donc de celui des panneaux solaires thermiques et hybrides. Ces équipements captent tous les rayons du soleil et les transforment en électricité ou en chaleur.
Fonctionnement des panneaux solaires photovoltaïques
Le fonctionnement d’un panneau solaire photovoltaïque est assuré par des cellules photovoltaïques. Ces dernières transforment l’énergie du soleil en électricité grâce à un processus appelé effet photovoltaïque. L’énergie solaire est captée par des modules recouverts de cellules de silicium, qui sont un matériau semi-conducteur. Le processus de la transformation de l’énergie solaire en courant continue se déroule en plusieurs étapes. La première étape est définie par la capture de la lumière du soleil par les cellules photovoltaïques. Après avoir frappé les cellules, les photons transmettent leur énergie aux électrons intégrés dans les panneaux. Ces électrons se libèrent de leurs atomes d’origine pour se déplacer librement. D’où la production courant électrique continu. On utilise ensuite un onduleur, dont le rôle est de transformer le courant continu en courant électrique. C’est ce dernier qu’on peut utiliser sur le réseau électrique et dans les bâtiments. L’électricité produite peut alimenter tous types d’appareils électriques. Pour pouvoir stocker l’électricité produite, on peut utiliser une batterie. Comme cela, vous pouvez l’utiliser lorsqu’il n’y pas de soleil et pendant la nuit.
Fonctionnement des panneaux solaires thermiques
Les panneaux solaires thermiques fonctionnent sur le même principe que les autres modèles de panneaux solaires. Quand le soleil brille, le capteur récupère le rayonnement solaire pour chauffer un liquide. Contrairement à un panneau photovoltaïque, le panneau thermique est conçu pour convertir l’énergie solaire en chaleur plutôt qu’en électricité. C’est le liquide qui transmet ensuite ses calories pour augmenter la température de l’eau que l’on utilise dans les sanitaires de la maison. Cette énergie peut également alimenter le circuit de chauffage. La chaleur des rayons du soleil permet de réchauffer le fluide caloporteur. A noter que le panneau solaire thermique est équipé d’un capteur solaire, qui est composé soit d’une plaque absorbante, soit de tubes métalliques. Comme son nom l’indique, le capteur a pour rôle d’absorber la lumière du soleil et de convertir celle-ci en chaleur. Le fluide caloporteur chaud est acheminé vers un réservoir de stockage de chaleur ou simplement vers un système de chauffage direct. Dans ce premier cas, la chaleur est conservée pour une utilisation ultérieure, que ce soit pour le chauffage de l’intérieur du bâtiment ou pour chauffer l’eau domestique. Dans le second cas, la chaleur est utilisée immédiatement pour alimenter certains équipements tels que les radiateurs, les chauffe-eau et les planchers chauffants. Les panneaux solaires thermiques sont utilisés pour toutes applications qui nécessitent de l’énergie thermique, notamment le chauffage de l’eau domestique, la production de chaleur industrielle et le chauffage des bâtiments.
Fonctionnement des panneaux solaires hybrides
Appelés aussi capteurs solaires mixtes, les panneaux solaires hybrides sont une solution deux en un, car ils ont la capacité de capter à la fois la chaleur et les rayons du soleil. Ils sont donc dotés de capteurs mixtes (capteurs thermiques et capteurs photovoltaïques), qui assurent la production de l’électricité et de l’eau chaude ou de la chaleur. L’électricité produite par ce type de panneau peut aussi être utilisée instantanément pour alimenter divers appareils ou bien être injectée dans le réseau électrique ou être stockée dans des batteries pour une utilisation ultérieure. Les panneaux hybrides présentent deux faces, qui permettent de générer simultanément l’électricité et la chaleur. Ces deux faces fonctionnent distinctement :
- La couche supérieure, c’est-à-dire le côté soleil, est constituée de cellules photovoltaïques. Lorsque ces dernières sont exposées au soleil, elles commencent à produire de l’électricité.
- La couche inférieure ou le côté intérieur est composée de capteurs solaires thermiques. C’est cette partie qui capte la chaleur émanant du soleil.
Comme il existe plusieurs types de systèmes solaires hybrides, leur fonctionnement n’est donc pas le même. D’une part, il y a les panneaux hybrides à air ou aérovoltaïques. Cette technologie peut approvisionner la chaleur produite sous les panneaux. Elle combine la technologie des panneaux photovoltaïques et celle des panneaux thermiques. D’une autre part, les panneaux solaires hybrides à eau qui permettent un refroidissement des panneaux. Leur fonctionnement est en quelques sortes identique à celui de l’aérovoltaïque. Pour ce dernier, il utilise plutôt de la circulation de l’eau au lieu de l’air. Les panneaux hybrides à eau produit de l’électricité et de l’eau chaude sanitaire.
Devis Panneau Solaire Suisse, le spécialiste en installation de panneaux solaires
Devis Panneau Solaire Suisse est un spécialiste en installation solaire pour tous types de bâtiments, qu’ils soient résidentiels, commerciaux ou industriels. Des techniciens qualifiés prennent en charge votre projet, dès le choix du type de panneau jusqu’à l’installation, le choix de l’orientation. Notre équipe évalue vos besoins énergétiques en premier lieu pour déterminer vos objectifs, vos besoins énergétiques et les contraintes. Nous analysons votre consommation énergétique, ce qui nous permet de sélectionner le type de panneau, la taille, la puissance et le nombre adaptés pour répondre à vos besoins.
Dans le cadre d’un projet solaire, nos techniciens vous accompagnent aussi dans la préparation des autorisations ou des permis, donc des aspects administratifs liés à l’installation des panneaux. Nous assurons ensuite l’installation, la connexion au réseau électrique et la mise en fonctionnement. Notre entreprise se spécialise aussi dans la maintenance de tous types de panneaux. Notre équipe peut s’occuper du nettoyage des panneaux dans le respect des règles de l’art.
Si vous souhaitez nous confier votre projet solaire, n’hésitez pas à nous contacter par téléphone au 07 82 59 70 01 ou nous envoyer un email à l’adresse contact@devis-panneau-solaire.ch. Vous pouvez nous joindre pour toute demande de devis, de conseils ou d’informations supplémentaires. Nous vous invitons aussi à faire un tour sur notre site internet www.devis-panneau-solaire.ch pour en savoir plus sur notre entreprise, nos différentes prestations de services et nos réalisations précédentes.
Conseils pour assurer le bon fonctionnement des panneaux solaires
Pour assurer le bon fonctionnement de vos panneaux solaires, il est recommandé de faire appel à un professionnel. Plus qu’un simple geste visant à ôter les poussières et saletés accumulées au fil du temps, un entretien régulier des panneaux solaires évite la diminution de leur rendement.
- L’entretien consiste à nettoyer les panneaux avec de l’eau propre et une brosse douce de sorte à éliminer toute accumulation. Le nettoyage évite aussi l’endommagement précoce des panneaux. Cependant, il est déconseillé d’asperger le panneau d’eau froide lorsque le soleil est fort.
- L’entretien consiste aussi à surveiller l’ombrage. On sait que les ombres peuvent réduire la production d’électricité des panneaux. Voilà pourquoi ces équipements doivent être installés dans un endroit où ils reçoivent une exposition maximale au soleil tout au long de la journée. Il faut donc veiller à ce qu’il n’y ait pas d’obstacles autour des panneaux, qui peuvent être des bâtiments, des arbres ou d’autres objets susceptibles de projeter des ombres sur les panneaux.
- L’entretien consiste aussi à réaliser des vérifications. Cela consiste à surveiller régulièrement les performances des panneaux solaires en faisant une comparaison avec les valeurs attendues. Une baisse significative de la production peut signifier que les panneaux rencontrent un problème. Il se peut qu’ils soient endommagés ou qu’un système de câblage soit défectueux.
- Cela consiste en outre d’entretenir les composants du système, dont les onduleurs, les connexions électriques et les câbles. Cela consiste aussi à vérifier la présence des signes d’usure, de corrosion ou de dysfonctionnement. L’intervention ne s’arrête pas là, car notre équipe procède aux réparations et aux remplacements si nécessaires.
