Panneaux solaires : comment maximiser leur rendement ?

Les résultats obtenus par les panneaux solaires en termes d’économies d’énergies sont très variables. Certains consommateurs sont très satisfaits de leur installation et des économies générées sur leur facture, tandis que d’autres se plaignent de problèmes de rendement et d’une production beaucoup trop faible comparée aux promesses des fabricants et des vendeurs.

Bien sûr, le climat joue un grand rôle dans la production d’énergie solaire. Cependant, il existe d’autres facteurs pouvant influencer le retour sur investissement de votre installation solaire. Dans cet article, nous revenons sur les facteurs déterminants du rendement des panneaux solaires et abordons quelques bonnes pratiques pour optimiser votre installation solaire.

a) Qu’est ce que le rendement d’un panneau solaire ?

Avant toute chose, il est nécessaire de bien définir ce qu’est le rendement d’un panneau solaire :

Le rendement d’un panneau solaire est le pourcentage d’énergie solaire captée par le module qui est transformée en électricité. Ce rendement varie en fonction du type de panneau solaire, de la technologie utilisée par le panneau (cellules monocristallines, polycristallines ou encore silicium amorphe), de sa puissance et de sa taille.

En général, le rendement moyen d’un panneau photovoltaïque est d’environ 20 %. Ce pourcentage peut augmenter ou diminuer en fonction de la technologie utilisée par le panneau. Il existe par exemple des panneaux bi-faciaux au rendement légèrement supérieur, c’est le cas des panneaux “plug and play” Beem On ou encore Sunology Play.

Le rendement est donc une mesure objective de la capacité du panneau à convertir l’énergie solaire en électricité. Cette mesure est toujours effectuée dans des conditions de test, soit des conditions optimales pour le bon fonctionnement du panneau. Dans la pratique, votre rendement peut varier en fonction d’autres éléments que nous allons aborder :

b) Les facteurs liés à l’ensoleillement

Pour une production d’énergie solaire optimale, il faut s’assurer d’avoir une installation dimensionnée et orientée correctement, en prenant en compte les éléments suivants :

1/Le taux d’ensoleillement

En fonction de votre région, le rayonnement solaire est plus ou moins important, et cela a une influence sur la production de vos panneaux. En France, en fonction de l’ensoleillement, une installation d’1 kWc peut produire entre 900 et 1400 kWh par an.

Les régions aux taux d’ensoleillement les plus élevés sont le Sud et le Sud-Est (entre 1200 et 1400 kWh/kWc, viennent ensuite le Sud-Ouest et le Grand Ouest avec un taux d’ensoleillement situé entre 1000 et 1200 kWh/kWc, et enfin le Nord avec un taux d’ensoleillement moins élevé, d’environ 900 kWh/kWc.

2/L’orientation de votre maison

Le soleil se levant à l’Est et se couchant à l’Ouest, l’orientation idéale pour la pose de panneaux solaires est l’orientation plein sud, qui permet de capter les rayons du soleil pendant toute la journée. Si cette orientation n’est pas possible chez vous, cela ne veut pas dire que vous ne pourrez pas bénéficier d’une bonne production solaire. Il est possible d’avoir une production satisfaisante avec les orientations suivantes :

• Sud-Est
• Sud-Ouest
• Est
• Ouest

Si vous recherchez une exposition optimale tout au long de la journée, il existe des solutions nommées trackers, ou “suiveurs”, qui permettent aux panneaux solaires de suivre la trajectoire du soleil pour obtenir la meilleure exposition possible à tout moment. Cependant, cette solution est relativement coûteuse et peut sérieusement diminuer votre retour sur investissement.

3/L’inclinaison de vos panneaux

L’inclinaison est un élément important lorsqu’il s’agit de déterminer le rendement et la production des panneaux solaires.

En France, l’angle solaire moyen au cours d’une année est d’environ 30°. Cela signifie que sur un an, l’orientation optimale pour recevoir au mieux les rayons du soleil et obtenir le meilleur rendement possible est de 30°. Il s’agit donc d’une moyenne :

En hiver, le soleil est plus bas, il faudrait donc augmenter l’angle d’orientation des panneaux à environ 60° pour obtenir plus de rayons solaires. Cependant, en été, lorsque le soleil est haut, cet angle devrait se situer aux alentours des 15°.

En choisissant un angle de 30 ou 35 degrés, on fait un compromis pour profiter au mieux de l’exposition solaire pendant toute l’année. C’est pour cette raison que certaines marques de panneaux solaires plug and play proposent des panneaux inclinables en plusieurs angles, c’est le cas des stations solaires Beem On, Sunology Play et Sunity.

Si vous souhaitez installer une station solaire sur toiture, il est mieux d’avoir un toit proche de cet angle. Si votre toit est trop pentu, il sera peut-être préférable d’opter pour une installation au sol. En revanche, si vous avez un toit plat, vous aurez plus de flexibilité pour choisir l’orientation et l’inclinaison.

4/Les obstacles à l’exposition du soleil

Cela peut paraître évident, mais assurez-vous qu’aucun obstacle ne vienne gêner l’exposition de vos panneaux au soleil. Ces obstacles peuvent être des arbres, des montagnes ou des constructions voisines.

c) Les facteurs liés aux panneaux solaires eux-mêmes

En dehors de l’ensoleillement, plusieurs facteurs liés aux panneaux solaires peuvent avoir une influence sur leur rendement :

1/Le type de panneaux solaires

Bien que plus chers, les panneaux photovoltaïques à cellules monocristallines sont plus performants que ceux à cellules polycristallines. Leur rendement est situé autour des 20%, tandis que celui des panneaux polycristallins est plus proche des 16%.

Certaines technologies propres à certains panneaux solaires peuvent aussi apporter un rendement supérieur. C’est le cas de la technologie PERC (Passivated Emitter and Rear Cell). Les panneaux équipés de cette technologie sont dotés d’une couche de passivation à l’arrière de la cellule. Celle-ci réfléchit la lumière solaire qui aurait pu traverser la cellule sans être convertie en électricité, permettant ainsi une nouvelle chance de capture et de conversion. Cette technologie est notamment utilisée sur la station Sunology Play.

2/La qualité de l’installation

Il existe sur le marché de nombreux panneaux solaires à installer soi-même, comme par exemple les panneaux solaires plug and play. Cependant, les installations plus robustes comme les installations solaires sur toiture ou la mise en série de plusieurs panneaux plug and play doivent être effectuées de la meilleure façon possible afin de ne pas perdre en performance.

Il est donc important de faire appel à un installateur qualifié, si possible certifié RGE, pour monter votre station. Certains éléments comme le câblage, l’inclinaison ou encore le choix d’un onduleur adapté sont primordiaux pour obtenir une installation performante.

d) Comment améliorer le rendement des panneaux solaires ?

Avant toute chose, il est important de faire la différence entre le rendement et la rentabilité d’une station solaire. Comme nous l’avons vu, le rendement est défini par le type de panneau et son exposition au soleil dans des conditions optimales. Votre rentabilité, quant à elle, sera définie par votre retour sur investissement. Voici un résumé des meilleures pratiques à mettre en œuvre pour profiter au mieux d’une station solaire :

1/Choisir les bons produits, et une installation de qualité

Comme mentionné plus haut, il est important de dimensionner correctement votre installation en fonction de vos besoins en énergie et des caractéristiques de votre domicile et de votre région. Choisissez des produits performants et faites appel à un installateur agréé pour ne pas avoir de surprises.

2/Effectuer une maintenance régulière

Les panneaux solaires sont des produits très robustes, généralement garantis plus de 25 ans pour un maintien de la performance à 80%. Cependant, vous pouvez augmenter davantage la performance et la durée de vie de votre installation en effectuant une maintenance régulière des panneaux. Évitez l’accumulation de poussières et de débris, et faites un nettoyage et des inspections régulières des panneaux et du câblage.

3/Suivre la production de votre installation

Aujourd’hui, plusieurs fournisseurs de solutions solaires vous permettent de suivre en temps réel la production de votre station solaire et la consommation de votre foyer à partir d’une application. Grâce à ces informations, vous pouvez détecter rapidement d’éventuels problèmes de production tout en optimisant votre consommation. En France, Beem et Sunology proposent d’excellentes applications qui suivent le rendement de leurs stations solaires et fournissent des conseils pour réduire encore plus la facture d’électricité.

4/Vendre le surplus de production

Il est possible de conclure un accord de rachat de votre surplus de production avec votre fournisseur d’énergie. Pour cela, il suffit de choisir la modalité d’autoconsommation avec vente de surplus lors de votre demande de raccordement au réseau Enedis. Vous pourrez ensuite bénéficier d’un revenu supplémentaire issu de la vente de votre production, et ainsi améliorer le retour sur investissement de votre installation solaire.

5/Obtenir des aides pour l’achat de votre station solaire

Il existe plusieurs aides d’État pour faire baisser le prix de votre installation ou pour la financer. Parmi ces aides, La prime à l’autoconsommation, MaPrimeRénov’ ou encore l’éco-prêt à taux zéro sont les plus courantes. Pour en savoir plus sur les aides disponibles en fonction de votre projet, consultez cet article.

En suivant ces stratégies, vous pouvez significativement améliorer le retour sur investissement de votre installation solaire, en augmentant la production d’énergie, en réduisant les coûts et en optimisant votre consommation.

Pour en savoir plus sur les meilleurs panneaux solaires en 2024, rendez-vous sur notre guide complet des meilleurs panneaux de 2024.