Le rendement d'un panneau solaire : Explications

Rendement panneau solaire :

Le rayonnement quotidien du Soleil sur notre planète Terre délivre une quantité d’énergie phénoménale. Malheureusement, toute cette énergie solaire n’est pas récupérable par un panneau photovoltaïque. L’énergie directement exploitable en sortie du panneau, appelé aussi module, divisée alors par l’énergie solaire reçue est le rendement . Cette valeur entre 0 et 1 s’exprime couramment en pourcentage.

Rendement panneau solaire et puissance crête, quel rapport ?

Pour caractériser le rendement panneau solaire, il est cependant plus commun de parler de puissance crête. Cette donnée spécifiée sur toutes les fiches techniques (on la retrouve également dans le nom du panneau la plupart du temps) correspond à l’énergie produite par le panneau en conditions standard, c'est-à-dire lorsqu’il est soumis à une irradiation de 1000W/m² à 25°C.

Il est alors simple et rapide de comparer l’efficacité de plusieurs panneaux.

 

Existe-t-il des cellules photovoltaïques différentes ?

Le facteur principal influençant le rendement est évidemment la qualité des matériaux utilisés dans la fabrication des cellules photovoltaïques. Les modules photovoltaïques peuvent être conçus à partir de 3 trois types différents de cellules, chacun possédant ses spécificités :

•        Les cellules Si monocristallines offrent les meilleurs rendements : Le silicium fondu est refroidi pendant plusieurs heures. Le cristal obtenu est ensuite découpé en fines tranches (300µm à 400µm). La qualité des cellules, leur finesse et l’emplacement des soudures font varier leur rendement entre 14 et 20%. Le matériau peut donc environ produire 150Wc/m².
•         Les cellules Si poly cristallines ont un rendement inférieur : Le silicium poly cristallin, fabriqué de la même manière que le monocristallin, est cependant refroidi plus rapidement. De ce fait, plusieurs cristaux apparaissent. Le rendement de ces panneaux varie entre 10 et 15%. Ce matériau est le plus utilisé, ceci en raison de son coût moins élevé que le Silicium monocristallin. Les deux correspondent à tout type d’usage extérieur et ont une durée de vie de 25ans.
•        Les cellules Si amorphes ont le rendement le plus faible : Cette forme de silicium non cristallisée peut être déposée en couches minces sur plusieurs types de substrats. On la retrouve alors sur des calculatrices, des montres solaires, des sacs à dos ou des panneaux flexibles et/ou enroulables. En comparaison des deux premiers types de Silicium, celui-ci fonctionne bien lors d’un éclairement faible ou diffus et est bien moins cher. Il possède malheureusement un rendement panneau solaire de l’ordre de 5 à 7% et subit une diminution de ce rendement les premiers mois.  

 L’industrie amorphe est cependant bien moins vieille que l’industrie cristalline.

Ne pas oublier que plusieurs facteurs physiques influencent ces rendements :  

Le rendement de votre panneau photovoltaïque, qu’il soit fabriqué à partir de silicium mono ou poly cristallin, sera affecté par différents facteurs lors de son installation. En effet, l’orientation, l’inclinaison, la présence d’ombrage et votre localisation géographique vont jouer sur l’irradiation solaire frappant le module. À savoir que plus la température d’un panneau augmente, plus son rendement diminue !

Et oui, au final, difficile d’être dans les conditions « standards » de 1000W/m² à 25 °C !

En connaissant Is l’irradiation sur votre panneau (W/m²), Pelec la puissance produite en aval du panneau (W) et S la surface du panneau (m²), il vous est possible de calculer le rendement panneau solaire réel du module photovoltaïque (on ne s’intéresse pas ici aux pertes de toute l’installation photovoltaïque comme celles de l’onduleur) :

Pour finir, viser une autonomie électrique consiste à l’orienter de manière à obtenir un rendement le plus constant possible toute l’année.

Voilà, le terme de rendement d’un panneau solaire vous est maintenant familier. Bien entendu, cette notion va de pair avec le rendement complet d’une installation photovoltaïque.

Pour savoir comment choisir votre panneau, rendez-vous sur notre page « Les panneaux solaires »

Une page spéciale « Rendement d’une installation photovoltaïque » sera bientôt disponible.

N’hésitez pas à consulter notre site complet dédié aux énergies renouvelables.