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Parler énergie solaire c’est aussi souvent parler panneaux. Panneaux solaires thermiques ou panneaux photovoltaïques, pas toujours simple de faire la différence. Mais en réalité derrière ces deux types de panneaux se cachent deux techniques et utilisations bien différentes. Suivez le guide We Love Sun.

Panneau solaire photovoltaïque : différentes technologies pour produire son électricité

C’est dans les années 50 qu’ont été produites les premières cellules photovoltaïques. Au départ il s’agissait de résoudre un problème : alimenter en électricité les émetteurs radios d’un satellite envoyé dans l’espace. Ça n’est que quelques années plus tard que d’autres ingénieurs se sont dit qu’il pouvait être intéressant d’utiliser cette technologie sur Terre afin de produire de l’électricité.

Comment ça marche ? Comme sur les satellites, les panneaux photovoltaïques sont composés d’un assemblage de cellules photovoltaïques sur une face. Grâce au matériau semi-conducteur qui les composent (le silicium), les cellules transforment les rayons solaires en courant continu. C’est l’effet photovoltaïque. Un onduleur (ou micro-onduleur intégré) viendra ensuite convertir le courant continu en courant alternatif qui alimentera votre logement. Simple, non ?

Et savez-vous qu’il existe différents types de cellules photovoltaïques, et donc différents types de panneaux ? On distingue habituellement 3 types de panneaux photovoltaïques : les panneaux monocristallins, les panneaux polycristallins et les panneaux à silicium amorphe (ou couche simple).

  • Les panneaux monocristallins

Ils sont fabriqués à partir d’un seul cristal pur de silicium, découpé en fines tranches. Leur couleur est bleu-noir sombre uniforme. Ce sont les plus performants du marché, avec un rendement moyen de 18%. Recommandés pour les petites surfaces, ils sont particulièrement efficaces dans les régions ensoleillées.

  • Les panneaux polycristallins

Contrairement aux panneaux monocristallins, leur couleur bleue n’est pas uniforme car ils se composent d’un assemblage de plusieurs cristaux orientés dans différentes directions. Adaptés aux régions beaucoup moins ensoleillées, leur rendement se situe entre 12% et 15% environ.

  • Les panneaux à silicium amorphe

Si vous avez des lampes d’extérieur, une calculatrice, un chargeur ou une montre « solaire », vous avez déjà vu ces petits panneaux gris-noir. Fabriqué avec seulement 1% de silicium déposé sur un matériau amorphe, ce type de panneau est le moins onéreux du marché, mais c’est aussi celui qui a le plus petit rendement (entre 6% et 9%).

Suivant les modèles, les panneaux photovoltaïques peuvent être installés en surimposition, au-dessus de votre toiture, ou bien intégrés pour plus de discrétion. De la même façon vous pouvez choisir une installation avec onduleur centralisé (installé dans votre logement) ou bien avec micro-onduleur intégré (1 micro-onduleur par panneau). Ce dernier système à l’avantage d’être évolutif dans le temps car vous pouvez ajouter des panneaux sans avoir à redimensionner votre onduleur centralisé.

Maintenant que vous savez que les panneaux photovoltaïques servent à produire de l’électricité, découvrons ensemble ce qui se cache derrière les termes « panneau solaire thermique ».

Des panneaux solaires thermiques pour récupérer la chaleur

Alors que le panneau photovoltaïque est conçu pour transformer le rayonnement solaire en électricité, le panneau solaire thermique va lui capter la chaleur du soleil pour produire de l’eau chaude sanitaire (ECS) ou de l’eau de chauffage. On parle alors de « chauffe-eau solaire ».

Comment ça marche ? Alors que le panneau photovoltaïque utilise des cellules pour transformer le rayonnement solaire en électricité, le panneau solaire thermique a un fonctionnement plus simple. Si vous avez déjà laissé un tuyau d’arrosage en plein soleil, vous avez remarqué que l’eau qui en sort est chaude ? C’est à peu près comme ça que cela fonctionne.

Pour capter au maximum la chaleur du soleil, on utilise plusieurs phénomènes physiques que l’on peut cumuler (ou non) dans la fabrication d’un panneau solaire thermique :

  • L’effet du corps noir : la couleur noire (ou bleu foncé) absorbe la chaleur plus que n’importe quelle couleur, d’où la couleur sombre des capteurs.

  • L’effet de serre, qui consiste à enfermer la chaleur reçue sous une vitre pour l’augmenter, d’où parfois la présence d’une vitre qui peut élever la température à 140°C.

  • L’isolation parfaite du panneau pour conserver cette chaleur.

Dans les panneaux solaires thermiques les cellules sont remplacées par des capteurs, de longs tubes absorbeurs métalliques dans lesquels se trouve un fluide caloporteur. C’est lui qui va ensuite être envoyé à un ballon d’eau chaude et chauffer l’eau qui s’y trouve. Une fois refroidi au contact de l’eau, il repart vers les panneaux solaires thermiques.

Il existe différents modèles de capteurs pour panneaux solaires thermiques :

  • Les panneaux plans vitrés qui se présentent un peu comme des caissons. Au-dessus du caisson se trouve le verre trempé. Sous le verre, un absorbeur (corps noir), qui chauffe des tubes en cuivre en dessous. Ce sont eux qui contiennent le fluide caloporteur. Et pour conserver la chaleur du fluide, une bonne couche d’isolant termine le caisson.

  • Les capteurs avec tubes (apparents) sous-vides.

Le ballon de stockage peut quant à lui être accolé aux panneaux ou aux tubes en surimposition sur la toiture, ou installé dans le logement, ce qui est le plus courant. Le choix se fait en fonction de votre toiture, de vos besoins, et de l’efficacité que vous souhaitez.

Sachez également que vous pouvez choisir un modèle de chauffage solaire combiné qui produira à la fois de l’ECS, mais également de l’eau pour votre circuit de chauffage (en complément d’un système de chauffage existant).

Maintenant que vous connaissez la différence entre panneau photovoltaïque et panneau solaire thermique, vous pouvez choisir ce qui vous convient le mieux et réduire votre facture énergétique !