Les panneaux solaires convertissent la lumière du soleil en énergie électrique ou thermique et se divisent en trois types principaux : photovoltaïques, thermiques et hybrides. Les panneaux photovoltaïques produisent de l’électricité, les panneaux thermiques chauffent un fluide pour le chauffage ou l’eau chaude, et les panneaux hybrides combinent ces deux fonctions. Chaque type présente des avantages et des inconvénients en termes d’efficacité, de coût et d’application.
Comprendre les différences de chaque type de panneau peut vous aider à faire le choix idéal lors de l’achat et de l’installation de panneaux solaires.
Nous vous présentons ces différents dispositifs en partant des différentes catégories. Dans un premier temps, nous nous focalisons sur la première catégorie : les panneaux solaires photovoltaïques.
I. Panneaux solaires photovoltaïques
Les panneaux solaires photovoltaïques convertissent la lumière du soleil directement en électricité grâce à l’effet photovoltaïque. Voici les principaux types :
1. Monocristallin
Les panneaux solaires monocristallins sont des panneaux solaires fabriqués à partir de cellules solaires qui sont découpées à partir d’un seul cristal de silicium. Cette méthode de fabrication donne aux panneaux solaires monocristallins une couleur uniforme et une apparence plus homogène par rapport aux panneaux polycristallins. Ils sont connus pour être efficaces dans la conversion de la lumière solaire en électricité et sont souvent utilisés dans les applications où l’espace est limité mais où une haute efficacité est importante, comme sur les toits résidentiels ou commerciaux.
- Avantages : efficacité élevée, meilleure performance par faible luminosité, longévité, aspect esthétique
- Inconvénients : Coût plus élevé, fragilité, perte de performance à haute température, sensibilité à l’ombrage.
2. Polycristallin
Les panneaux solaires polycristallins sont des dispositifs qui convertissent la lumière du soleil en électricité à l’aide de cellules solaires faites de silicium. Contrairement aux panneaux solaires monocristallins qui sont fabriqués à partir d’un seul cristal de silicium, les panneaux polycristallins sont fabriqués à partir de fragments de silicium fondus ensemble. Ils sont reconnaissables par leur couleur bleuâtre caractéristique et sont largement utilisés pour la production d’électricité solaire à grande échelle en raison de leur efficacité et de leur coût relativement bas.
- Avantages : Moins coûteux que les monocristallins, bonne performance.
- Inconvénients : Moins efficace que les monocristallins, aspect moins uniforme.
3. Amorphe (ou Thin-Film)
Les panneaux solaires amorphes sont des panneaux solaires fabriqués à partir de matériaux semi-conducteurs comme le silicium, mais d’une manière qui diffère des panneaux solaires cristallins traditionnels. Contrairement aux panneaux solaires cristallins qui utilisent des cristaux de silicium organisés de manière régulière, les panneaux solaires amorphes utilisent du silicium non cristallin, également appelé silicium a-Si (amorphe). Ce type de matériau est déposé en couches minces sur un substrat, qui les rend plus souples et généralement moins chers à produire que les panneaux solaires cristallins.
- Avantages : Flexibles et légers, moins coûteux.
- Inconvénients : Efficacité plus faible, durée de vie plus courte.
A présent, nous allons vous proposer la deuxième catégorie de panneau solaire à savoir : les panneaux solaires thermiques.
II. Panneaux solaires thermiques
Ce type de panneau solaire utilisent l’énergie solaire pour chauffer un fluide (souvent de l’eau ou de l’air) qui peut être utilisé pour le chauffage domestique ou pour produire de l’eau chaude sanitaire. Voici les principaux types :
1. Capteurs plans vitrés
Les capteurs à points vitrés sont une forme de capteurs solaires thermiques qui utilisent des tubes en verre sous vide pour absorber la chaleur du soleil. Ces tubes sont souvent utilisés pour augmenter l’efficacité en réduisant les pertes de chaleur par convection et conduction.
- Avantages : Bon rendement, robuste.
- Inconvénients : Plus coûteux que les capteurs non vitrés, encombrants.
2. Capteurs non vitrés (ou non-Glacés)
Les capteurs non vitrés sont des dispositifs qui utilisent des surfaces absorbantes directement exposées à l’air, sans couche de verre protectrice. Contrairement aux capteurs vitrés, qui ont une vitre transparente pour améliorer l’efficacité en réduisant les pertes thermiques, les capteurs non vitrés permettent à l’air de circuler directement sur les surfaces absorbantes
- Avantages : Moins coûteux, idéaux pour les climats chauds.
- Inconvénients : Moins efficaces dans les climats froids.
Composition d’une cellule photovoltaïque
Une cellule photovoltaïque est composée de deux couches de semi-conducteurs dopées différemment. Le dopage consiste à ajouter des impuretés pour créer un excès d’électrons (dopage N) ou un déficit d’électrons (dopage P). La jonction entre ces deux zones crée un champ électrique. Lorsque les photons solaires sont absorbés, ils excitent les électrons qui, grâce au champ électrique, sont séparés des « trous » qu’ils ont laissés. Les électrons se déplacent alors à travers un circuit extérieur, produisant un courant électrique.
3. Capteurs à tubes sous vide
Les capteurs à tubes sous vide sont des dispositifs utilisés pour capter et convertir l’énergie solaire en chaleur. Chaque tube sous vide contient un absorbeur qui convertit la lumière solaire en chaleur. L’air est évacué du tube pour créer un vide, ce qui réduit les pertes de chaleur par conduction et convection. Ces capteurs sont efficaces même par temps froid et sont souvent utilisés pour chauffer l’eau dans les systèmes solaires thermiques.
- Avantages : Haute efficacité, excellente performance par temps froid.
- Inconvénients : Coût plus élevé, plus fragiles.
Les panneaux photovoltaïques utilisent donc les propriétés des semi-conducteurs pour convertir l’énergie solaire en électricité de manière efficace et durable, contribuant ainsi à une production d’énergie renouvelable et respectueuse de l’environnement.
III. Les panneaux solaires hybrides
Les panneaux solaires hybrides, également connus sous plusieurs noms tels que panneaux photothermiques (capteurs PVT), panneaux solaires aérovoltaïques ou encore panneaux solaires photovoltaïques et thermiques. Ils représentent une avancée remarquable dans le domaine des énergies renouvelables. Ils combinent à la fois des modules photovoltaïques classiques et des absorbeurs solaires thermiques intégrés à la face arrière.
Ces panneaux ont un double fonctionnement :
D’une part, les cellules solaires monocristallines situées à l’avant du panneau captent la lumière solaire pour la convertir directement en électricité, comme dans les systèmes solaires traditionnels.
D’autre part, sur la face arrière du panneau, un absorbeur solaire thermique utilise la chaleur et la lumière infrarouge du soleil. Cette chaleur est transférée à travers des conducteurs thermiques pour être utilisée de différentes manières : pour la production d’électricité, pour chauffer de l’eau destinée à un usage domestique ou pour soutenir un système de chauffage.
Cette combinaison unique permet aux panneaux solaires hybrides de maximiser l’utilisation de l’énergie solaire, non seulement pour la production d’électricité verte, mais aussi pour répondre aux besoins de chauffage et de production d’eau chaude des ménages.
- Avantages : production d’électricité et de chaleur, efficacité énergétique accrue, utilisation optimale de l’espace
- Inconvénients : coût initial élevé, maintenance spécialisée, complexité d’installation
En conclusion, il existe 3 grands types de panneaux solaires. Ils sont composés de sous-catégorie bénéficiant chacun des avantages particuliers. Le prix varie selon le type de panneau solaire. Vous souhaitez discuter de votre projet d’installation de panneau ? Contactez-nous dès aujourd’hui pour concrétiser votre projet !
Demandez dès à présent votre pré-étude gratuite et découvrez comment nous pouvons vous aider à atteindre vos objectifs.
Nos derniers articles
Nos derniers articles
Nos derniers articles
Sources :
- Totalenergie.fr
- hellowatt.fr