Comment fonctionnent les panneaux solaires

Le principe du photovoltaïque

L'effet photovoltaïque est la conversion directe de la lumière en électricité. Découvert en 1839 par le physicien français Edmond Becquerel, ce phénomène est aujourd'hui exploité par des milliards de panneaux solaires dans le monde.

Étape 1 : La cellule photovoltaïque

Au cœur du panneau se trouvent des cellules photovoltaïques, généralement en silicium. Quand les photons (particules de lumière) frappent la cellule, ils libèrent des électrons du silicium, créant un courant électrique.

Une cellule individuelle ne produit que 0,5 à 0,6 volt. Un panneau regroupe 60 à 72 cellules connectées en série pour atteindre une tension utilisable d'environ 30 à 40 volts.

Étape 2 : Du courant continu au courant alternatif

Les panneaux produisent du courant continu (DC), comme une batterie. Or, le réseau électrique et vos appareils fonctionnent en courant alternatif (AC).

C'est le rôle de l'onduleur : convertir le DC en AC avec la bonne tension (230V) et la bonne fréquence (50Hz). Il existe deux types :

• Onduleur central (string) : un seul appareil pour tous les panneaux, moins cher mais sensible à l'ombrage
• Micro-onduleurs : un par panneau, plus cher mais optimise chaque panneau indépendamment

Étape 3 : L'utilisation de l'électricité

Une fois convertie, l'électricité peut suivre trois chemins :

1. Autoconsommation instantanée : elle alimente directement vos appareils en marche
2. Stockage en batterie : si vous en avez une, le surplus est stocké pour plus tard
3. Injection sur le réseau : l'excédent part sur le réseau public (et vous est racheté par EDF OA)

Les différents types de panneaux

Panneaux monocristallins

Fabriqués à partir d'un cristal de silicium pur. Reconnaissables à leur couleur noire uniforme. Rendement : 20-22%. Ce sont les plus courants aujourd'hui.

Panneaux polycristallins

Fabriqués à partir de plusieurs cristaux. Couleur bleutée avec des reflets. Rendement : 17-19%. Moins répandus, mais toujours disponibles à prix réduit.

Panneaux bifaciaux

Captent la lumière des deux côtés (face avant + lumière réfléchie sur la face arrière). Gain de production de 5 à 15%. Idéaux sur toiture claire ou au sol.

Panneaux à hétérojonction (HJT)

Technologie avancée combinant silicium cristallin et couches minces. Rendement jusqu'à 24%. Plus chers mais excellentes performances par temps chaud.

Les facteurs de rendement

La production réelle d'un panneau dépend de plusieurs facteurs :

• Ensoleillement : nombre d'heures de soleil et intensité (varie selon la région)
• Orientation : Sud est optimal, Est/Ouest acceptable avec perte de 15-20%
• Inclinaison : 30-35° est idéal en France métropolitaine
• Ombrage : même partiel, il réduit fortement la production
• Température : les panneaux perdent en efficacité quand il fait très chaud
• Propreté : poussière, feuilles ou neige réduisent le rendement