Les avantages des panneaux photovoltaïques sont nombreux. En privilégiant une source d’énergie renouvelable, vous réalisez avant tout un geste pour la planète. Le dispositif permet ensuite de produire votre propre électricité en autoconsommation. Mais avant de se lancer dans un tel investissement, il est essentiel de connaître le rendement d’un panneau photovoltaïque. De quoi s’agit-il exactement ? Comment calculer cette référence ? Les réponses dans les lignes qui suivent.
Le rendement d’un panneau photovoltaïque : définition
Le rendement d’un panneau solaire fait référence à la quantité d’électricité produite par rapport à l’énergie solaire reçue. En d’autres termes, la rentabilité de votre projet dépend de la quantité d’énergie solaire que le dispositif est en mesure de convertir en électricité. Plus le panneau solaire est capable de fournir une quantité importante d’énergie grâce à un certain niveau d’ensoleillement, plus il sera rentable. La rentabilité d’un panneau photovoltaïque s’exprime en pourcentage. Un rendement élevé signifie que l’installation offre une excellente rentabilité. Les déperditions sont alors moindres.
Il faut savoir qu’un rendement de 100 % visant à convertir intégralement l’énergie solaire reçue en électricité est impossible tant sur le plan théorique que sur la faisabilité technique. Les déperditions d’énergie sont inévitables pendant le processus de transformation. Aujourd’hui, la rentabilité des panneaux solaires varie de 6 à plus de 20 %. Les dispositifs les plus prisés sur le marché affichent un rendement de 13 à 24 %. Bien entendu, les panneaux présentant le plus haut rendement sont à privilégier, afin de maximiser la production d’énergie.
À noter toutefois que le rendement d’un panneau solaire ne doit surtout pas être confondu avec la capacité de production. Bien qu’ils soient différents, ces deux concepts sont toutefois liés. Exprimée en watts-crête (Wc) et variant en fonction du nombre de panneaux installés, la capacité de production indique la puissance électrique optimale que le panneau peut fournir. Avec un rendement élevé, le dispositif peut facilement atteindre sa capacité maximale de production. Un rendement théorique particulièrement élevé constituerait ensuite un gaspillage lorsque la capacité de production est faible.
Mode de calcul
Le rendement d’un panneau photovoltaïque est facile à calculer. Il suffit d’appliquer la formule qui suit :
Rendement = Puissance électrique produite/Puissance solaire reçue
La puissance solaire reçue résulte de la multiplication de la surface du panneau par 1000. La puissance électrique produite s’exprime en watt-crête.
À titre d’exemple, pour connaître la rentabilité d’un panneau solaire polycristallin de 1,5 m2 présentant une puissance électrique de 250 Wc, vous n’aurez qu’à appliquer la formule préalablement citée, c’est-à-dire 250/(1,5 x 1000). Le dispositif présente donc une rentabilité de 16,66 %.
Le rendement moyen d’un panneau solaire
Aujourd’hui, le panneau solaire se présente dans une variété de modèles. En fonction de la technologie utilisée, le silicium des cellules photovoltaïques retiendra et transformera une quantité plus ou moins importante d’énergie solaire. Pour trouver le modèle qui offre un rendement optimal, il serait préférable de se faire accompagner par un professionnel.
Les panneaux solaires monocristallins présentent un rendement de 16 à 24 %. Il s’agit jusqu’à ce jour des modèles les plus performants du marché. L’acquisition de ce type d’installation photovoltaïque demande toutefois un investissement financier important.
Pour les panneaux polycristallins, le rendement se situe entre 13 et 18 %. Il s’agit cette fois-ci de la version la plus utilisée. L’acheteur peut tout de même réaliser quelques économies sur le coût d’achat et de pose. Sa rentabilité est deux fois plus élevée que celle du modèle silicium amorphe. Une surface deux fois moins importante suffit pour produire la même quantité d’électricité.
Le rendement des panneaux solaires au silicium amorphe se dresse aux alentours de 6 à 9 %. Avec ces valeurs de référence relativement basses, le dispositif n’est pratiquement plus proposé sur le marché du solaire domestique. Ses avantages sont toutefois nombreux. Les panneaux sont faciles à transporter et sont même en mesure de fonctionner correctement en cas de faible ensoleillement. Ils conviennent parfaitement à une utilisation nomade, c’est-à-dire pendant les randonnées ou les excursions en plein air, ou en tant que source d’énergie d’appoint.
La limite théorique du rendement d’un panneau solaire est de 31 %.
Les critères qui font varier la rentabilité d’un panneau photovoltaïque
Plusieurs facteurs ont un impact sur le rendement d’un panneau solaire :
– la technologie utilisée : panneaux polycristallins, monocristallins ou au silicium amorphe
– l’emplacement géographique : toutes les régions ne bénéficient pas du même ensoleillement toute l’année
– la puissance des panneaux solaires
– l’inclinaison et l’orientation des panneaux solaires
– les zones ombragées environnantes
– les différents éléments qui composent l’installation solaire
Comment optimiser le rendement d’un panneau solaire et la production d’électricité ?
Plusieurs solutions et astuces permettent d’optimiser le rendement de vos panneaux solaires.
Le taux d’ensoleillement
La quantité du rayonnement solaire a une grande influence sur la performance de votre installation. À noter toutefois que le taux d’ensoleillement en France est amplement suffisant pour faire en sorte que vos panneaux solaires soient rentables dans n’importe quelle région. Un rendement de 1 100 à 1 200 kWh par kWc est tout à fait possible en Aquitaine et sur une grande partie de l’Occitanie.
L’orientation des panneaux
L’orientation des panneaux joue un rôle décisif sur la performance globale de votre installation photovoltaïque. Un angle plein sud est souvent conseillé pour capter directement la lumière du soleil, et ce, le plus longtemps possible tout au long de la journée.
L’inclinaison
Il est également essentiel que les panneaux solaires soient positionnés à la bonne pente, soit entre 30 et 35 degrés. Une inclinaison perpendiculaire au rayonnement permet d’optimiser l’énergie solaire. Bien entendu, ce critère dépend de la latitude à laquelle vous vous situez. De plus, le soleil ne se situe pas toujours à la même hauteur.
La température extérieure
Aussi surprenant soit-il, les installations photovoltaïques restent sensibles à la forte chaleur. Le rendement de votre installation commence à baisser lorsque la température extérieure dépasse les 25 °C. Un temps caniculaire à 35 °C engendre notamment une baisse de rentabilité de 5 %.
