Un panneau solaire, comme vous vous en doutez, utilise l’énergie solaire pour fonctionner. Grâce à la technologie photovoltaïque, cette énergie va être transformée en électricité afin d’alimenter les appareils électriques de la maison en question. Ainsi, le terme de rendement désigne très simplement le rapport entre la quantité d’énergie utilisée et la quantité d’énergie produite.

Plus le rendement d’un panneau est élevé, plus sa production d’électricité sera efficace. De manière générale, le rendement d’un panneau, exprimé en pourcentage, se situe entre 7 et 24 %. Pour maximiser la rentabilité de votre installation, il est nécessaire de prendre en compte le rendement, et ce, dès le début de votre projet. En considérant le rendement dès le commencement de votre projet, vous êtes certain de ne pas avoir de “mauvaises” surprises. Les panneaux solaires possèdent une puissance nominale (ou puissance crête), le plus souvent comprise entre 375 et 500 Watt crête. Néanmoins, dans la réalité, les modules photovoltaïques ne produisent pas autant d’énergie que la quantité indiquée par le fabricant. Cette différence s’explique par des conditions en laboratoire différentes des conditions réelles d’utilisation (ombre, inclinaison, etc.), mais également par le rendement. C’est la raison pour laquelle il est très important de maîtriser le sujet, notamment si vous souhaitez procéder à de l’autoconsommation.

Avant de poursuivre l’explication avec le calcul du rendement, il est nécessaire de préciser que nous parlons ici des panneaux photovoltaïques. En effet, il existe d’autres types de panneaux solaires, à savoir les panneaux thermiques et les panneaux hybrides ou aérovoltaïques. Ces types de panneaux, à la différence des modules photovoltaïques, peuvent produire de la chaleur, et donc de l’eau chaude sanitaire.

Les panneaux photovoltaïques, eux, n’ont pas la même destinée. Conçus à partir de silicium cristallin, les cellules photovoltaïques ont pour but de créer de l’électricité. En effet, lorsque les rayons du soleil viennent percuter la surface du panneau, les photons présents à l’intérieur des rayonnements vont entrer en contact avec les électrons existants dans les cellules. Les deux groupes d’éléments s’actionnent les uns avec les autres, ce qui vient créer du courant électrique. Attention cependant, car le courant électrique créé est dit “continu”. Il n’est donc pas compatible à une utilisation domestique. Il faut le convertir en courant électrique alternatif. C’est donc à ce moment que l’onduleur (ou les micro-onduleurs) joue son rôle de convertisseur. Une fois la conversion effectuée, vous pouvez utiliser l’électricité photovoltaïque pour vos appareils.

Le rendement des panneaux photovoltaïques se calcule à partir d’une formule très simple. Comme expliqué précédemment, le rendement correspond au rapport entre la quantité d’énergie utilisée et la quantité d’énergie produite, le tout, traduit en pourcentage. Ainsi, la formule correspondante au rendement est la suivante :

Taux de rendement = [puissance électrique produite ÷ puissance électrique reçue (superficie au m² X 1000)] X 100

Néanmoins, n’ayez crainte, vous n’aurez pas nécessairement besoin d’utiliser cette formule pour connaître le rendement de vos panneaux. En effet, c’est une caractéristique technique mentionnée par le fabricant.

Le rendement de panneaux photovoltaïques, comme évoqué plus tôt, est dépendant de plusieurs facteurs. Ainsi, pour l’améliorer, vous devez vous intéresser aux éléments suivants :

• L’inclinaison du panneau : l’inclinaison des panneaux photovoltaïques est très importante. Tout à l’heure nous avons expliqué que les rayons solaires percutent la surface des panneaux. Pour un contact idéal, il convient d’avoir une installation perpendiculaire au rayonnement. Ainsi, une inclinaison comprise entre 30 et 35 degrés est optimale.
• L’orientation : comme pour l’inclinaison, l’orientation des panneaux est essentielle pour un bon rendement. Pour une efficacité maximale, une installation orientée plein sud est recommandée. Avec cet angle, les panneaux réussissent à capter le soleil de manière directe et le plus longtemps possible. Cependant, même avec une orientation sud-est, sud-ouest, plein est ou plein ouest, vous pouvez installer des panneaux solaires et espérer une production annuelle de 3 500 à 3 900 kWh. Il n’y a que pour une orientation plein nord qu’une installation photovoltaïque ne sera vraiment pas rentable.
• Le type de cellules photovoltaïques : les cellules photovoltaïques jouent un rôle essentiel dans le rendement de votre installation. Pour fonctionner, ces dernières peuvent faire appel à différentes technologies. Parmi les cellules les plus utilisées, on retrouve celles constituées à base de silicium cristallin. Il en existe 2 types principaux : les polycristallins et les monocristallins.
  Les cellules polycristallines sont conçues à partir de plusieurs morceaux de silicium, alors que les cellules monocristallines ne contiennent qu’un morceau de silicium. Pour un rendement maximal, ce sont les monocristallines qui sont les plus adaptées. En effet, leur rendement se situe entre 18 et 22 %, tandis que le silicium polycristallin offre un rendement entre 14 et 16 %.
  Un autre type de silicium avec lequel il est possible de créer des cellules photovoltaïques est le silicium amorphe. Contenant très peu de silicium, ce type de cellules possède un rendement assez faible (6 à 9 %).
• Le taux d’ensoleillement : la manière dont la zone géographique où vous résidez est ensoleillée durant l’année, a une influence sur l’efficacité de vos panneaux solaires. Dans les régions du sud de la France, le taux d’ensoleillement est supérieur à celui constaté dans le nord. Cependant, pas d’inquiétude, les variations de taux d’ensoleillement ne sont pas importantes au point d’annuler l’utilité des modules. Ce facteur a une influence sur la production de vos panneaux, mais son ampleur est moindre en parallèle de l’exposition par exemple.
• La température extérieure : on aurait tendance à penser l’inverse, néanmoins les panneaux photovoltaïques ne sont pas friands des fortes chaleurs. Une température trop élevée (au-delà de 25 °C) peut nuire à leur rendement, à hauteur de 5 %, par rapport au rendement théorique, par degré.
• L’entretien : une fois les modules photovoltaïques installés, votre projet est en phase de finalisation. Cependant, il est nécessaire d’entretenir vos panneaux. Une installation entretenue offre un meilleur rendement. Au cours de leur vie, il est fréquent que de la poussière, des feuilles mortes, du pollen, etc. se posent sur votre toiture et donc sur les panneaux. Ainsi, tous ces éléments obstruent, d’une manière ou d’une autre, le contact entre les rayonnements solaires et les cellules photovoltaïques. Nous vous recommandons donc, de procéder une fois par an, au nettoyage de l’installation. Vous pouvez vous aider d’un balai télescopique, d’une raclette ou d’un chiffon doux, si et seulement, vos panneaux sont facilement accessibles. Attention, lors de cette démarche, il ne faut pas abîmer la surface photovoltaïque. Cela pourrait produire l’effet inverse à celui escompté et diminuer l’efficacité.
  Si vous ne vous estimez pas capables de nettoyer vos panneaux solaires, demandez l’aide d’un professionnel.

Maintenant que vous connaissez les paramètres ayant un impact sur le rendement de vos panneaux, voici les causes pouvant être à l’origine d’une perte de rendement :

• Le manque d’entretien de l’installation photovoltaïque
• Les chaleurs caniculaires
• Les ombrages produits par les feuilles d’arbres à proximité, directement portés sur les modules
• L’usure de la vitre protectrice ou du matériel électrique

La rentabilité des panneaux solaires photovoltaïques est la notion à laquelle vous devez vous référer pour décider, ou non, de mener à bien votre projet. Pour estimer la rentabilité, il est essentiel de mettre en parallèle les coûts engendrés par l’achat et l’installation des panneaux, avec les bénéfices à tirer de cette même installation.

Dans les coûts à anticiper pour votre installation, vous devez prévoir :

• L’achat du matériel : en fonction de la puissance des panneaux solaires, de leur technologie, du nombre, et de la marque, le prix peut varier.
• L’installation : le type de pose, l’entretien et la maintenance.
  Les coûts de raccordement : dans le cas où vous vendez une partie ou la totalité de votre production.
• Les impôts : si votre installation a une puissance totale supérieure à 3 kilowatt crête kWc, et que vous décidez de vendre le surplus de votre électricité, vous serez soumis aux impôts sur les revenus générés.

Parmi les avantages financiers que vous pouvez tirer de votre projet photovoltaïque, on retrouve :

• Les économies : vous réalisez des économies sur votre facture d’électricité en produisant votre propre énergie électrique photovoltaïque.
• Le rachat de votre électricité : si vous procédez à l’autoconsommation, le surplus de votre électricité est racheté par EDF OA, au prix du kWh fixé au préalable. C’est le même principe si vous revendez la totalité de votre production.
• La prime à l’autoconsommation : toujours dans le cas où vous autoconsommez votre production, une prime vous est versée.
• Les possibles aides locales offertes par votre collectivité.

Notez aussi qu’il existe des aides de l’Etat pouvant faciliter l’adoption des panneaux solaires comme l'éco prêt à taux zéro.

Notre équipe Isoltoit vous accompagne dans votre projet, des démarches administratives à la réalisation de l’installation photovoltaïques par nos techniciens certifiés RGE.