Panneau solaire photovoltaïque : dimensions et rendement

Écrit par les experts Ooreka

Les panneaux solaires photovoltaïques sont le dispositif de production d'énergie individuelle le plus courant et le plus rentable pour les particuliers :

  • La dimension du panneau doit être choisie en fonction des besoins en électricité du foyer, et de l'ensoleillement de la région.
  • Le rendement de l'installation solaire photovoltaïque dépend du type de modules photovoltaïques choisis.

Dimensions des panneaux photovoltaïques : calculer vos besoins

Pour savoir quelle dimension prévoir pour votre panneau solaire photovoltaïque, vous devez avant tout déterminer vos besoins énergétiques. Calculez votre consommation moyenne en électricité sur une année, en consultant vos factures précédentes si vous en avez.

Si vous installez ces panneaux photovoltaïques sur un bâtiment neuf, vous devez estimer votre future consommation. Pour cela :

  • Listez les différents appareils électriques de votre logement, en précisant leur puissance en watt par heure.
  • Multipliez la puissance par le nombre d'heures d'utilisation par jour pour obtenir la consommation énergétique quotidienne. La somme des consommations quotidiennes en Wh/jour vous donne une idée de l'électricité nécessaire chaque jour.

À noter : en moyenne, un foyer français consomme 3 500 kWh par an, hors chauffage électrique.

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Dimension du panneau : en fonction de l'ensoleillement

La quantité d'énergie que vos panneaux solaires photovoltaïques pourront produire dépend directement de leur taille. En moyenne, une surface de 25 m² de modules produit environ 3 000 kWh par an.

La production d'électricité dépend également de l'ensoleillement, qui est variable selon les régions.

Si l'installation est prévue pour fonctionner toute l'année (dans une résidence principale par exemple), on se base sur les chiffres de l'ensoleillement en hiver pour estimer correctement la dimension idéale des panneaux photovoltaïques.

Selon les latitudes, vous devrez également adapter l'orientation et l'inclinaison de vos panneaux solaires photovoltaïques, pour optimiser votre rendement.

Rendement du panneau solaire photovoltaïque : variable selon le type

Un module photovoltaïque est défini par une puissance-crête, exprimée en watt-crête (Wc). Il s'agit de la puissance maximale que peut produire une cellule dans des conditions standard de température, de pression et d'ensoleillement. Par exemple, un panneau de 10 m² a une puissance crête d'environ 1 kWc.

Notez cependant que la puissance-crête est une valeur théorique et qu'en pratique, cette puissance est rarement atteinte. Cette valeur permet surtout de comparer les différents types de modules.

Les différents types de cellules photovoltaïques sont composées de :

  • Les cellules plates cristallines : il s'agit de petits modules d'environ 0,2 mm d'épaisseur. Chacune produit une petite quantité d'électricité, c'est pourquoi on les connecte entre elles pour obtenir la puissance souhaitée. Plusieurs matériaux peuvent composer ces cellules :
    • le silicium monocristallin : plus coûteux mais son rendement (18%) est meilleur. Il représente 40% du marché ;
    • le silicium multicristallin : moins coûteux avec un rendement (12 à 15%) moindre. Il représente 45% du marché ;
    • le silicium en ruban : moins rentable mais plus récent, il a un rendement équivalent au multicristallin et représente 2% du marché.
  • Les couches minces : la technique consiste à déposer sur le verre une fine couche uniforme de poudre de matériau semi-conducteur (5% du marché). Les modules sont alors beaucoup plus grands et captent mieux le rayonnement diffus. Il s'agit souvent de silicium amorphe, beaucoup moins cher mais moins rentable (6%).

À noter: rapportées à la puissance-crête, les différentes installations ont plus ou moins le même prix. Mais pour obtenir la même production d'électricité, plus le rendement est bas et plus la surface de panneau photovoltaïque devra être importante.

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