Zoom sur les types de panneaux solaires disponibles en 2021
Plusieurs types de panneaux solaires existent sur le marché : photovoltaïques, hybrides, aérovoltaïques… Certains produisent de l’énergie thermique quand d’autres produisent de l’électricité. D’autres enfin délivrent de l’air chaud. Un projet d’autoconsommation en vue ? Découvrez tout ce qu’il faut savoir pour bien choisir vos panneaux solaires.
Quels sont les types de panneaux solaires qui existent aujourd’hui ?
Différents types de panneaux solaires sont aujourd’hui disponibles sur le marché des énergies renouvelables :
- panneaux solaires photovoltaïques,
- panneaux solaires thermiques,
- panneaux solaires hybrides,
- panneaux solaires aérovoltaïques.
Quelle que soit leur nature, les panneaux exploitent l’énergie radiative du soleil pour la transformer en énergie électrique ou en énergie thermique.
Qu’est-ce qu'un panneau solaire photovoltaïque ?
Un panneau solaire photovoltaïque a vocation à produire de l’énergie électrique. En quelques mots, l’effet photovoltaïque consiste à transformer les photons du soleil en électricité.
Comment produire de l’électricité ?
Les panneaux photovoltaïques sont composés de silicium. Le silicium est extrait de la silice, c’est-à-dire du sable. Le silicium, qui est un matériau semi-conducteur, est lui-même constitué d’atomes. Un atome est un élément invisible qui se compose d’un noyau autour duquel des électrons gravitent. Lorsque le silicium est exposé aux rayons du soleil, ses électrons s’agitent, passant d’un atome à un autre.
Pour obtenir de l’électricité, il faut créer une tension électrique permettant aux électrons de passer d’une borne négative à une borne positive. Les panneaux photovoltaïques sont donc constitués de plusieurs couches, dont certaines accueillent du phosphore et du bore. Les propriétés de ces matériaux combinées à celles du silicium permettent de produire du courant alternatif.
Un onduleur permet ensuite de transformer ce courant alternatif en courant continu, c’est-à-dire en électricité directement utilisable. La puissance nominale délivrée par un panneau photovoltaïque est exprimée en kilowatt-crête, ou kWc.
Panneaux solaires : quelle efficacité ?
Les panneaux solaires actuels transforment 80 % des rayons solaires en énergie thermique et tout au plus 20 % en énergie électrique. Tout dépend néanmoins de l’efficacité du panneau. Certains fabricants de panneaux solaires promettent une efficacité de 20 %, quand d’autres annoncent une efficacité de 15 %. De nouvelles cellules sont aujourd’hui en cours d’expérimentation. Elles offriraient un rendement atteignant 40 %.
L’énergie électrique
L’énergie électrique produite à l’aide de panneaux photovoltaïque est instantanément consommée par le foyer. Elle peut éventuellement être stockée au moyen de batteries.
Qu’est-ce qu’un panneau solaire thermique ?
Un panneau solaire thermique produit de l’énergie thermique, c’est-à-dire de la chaleur. Ce type de panneaux permet de produire de l’eau chaude sanitaire et/ou d’alimenter un système de chauffage.
Comment fonctionne un panneau solaire thermique ?
Concrètement, les rayons du soleil sont absorbés par des capteurs solaires de couleur foncée qui absorbent et emmagasinent la chaleur. La chaleur ainsi captée est transmise à un fluide caloporteur. Un fluide caloporteur, qui peut-être un liquide ou un gaz, présente la propriété de transporter la chaleur. Sa haute conductivité thermique permet d’alimenter efficacement un chauffe-eau ou un système de chauffage.
Quels sont les avantages du panneau solaire thermique ?
Si les énergies fossiles comme le charbon ou le gaz sont largement utilisées pour répondre aux besoins de chauffage de la population mondiale, les énergies non renouvelables constituent une alternative intéressante. Voici quelques-uns des avantages des panneaux solaires thermiques :
- à l’échelle de l’homme, le soleil est une source d’énergie inépuisable ;
- si une installation solaire thermique représente un investissement, l’énergie émise par les rayons du soleil est gratuite ;
- l’impact carbone du solaire thermique est moindre que celui des énergies fossiles.
Des économies à la clé
En moyenne, 73 % de l’énergie consommée par un foyer est utilisé pour produire de la chaleur, sous forme de chauffage ou d’eau chaude. Or certains dispositifs d’autoconsommation solaire permettent d’atteindre une autonomie avoisinant les 80 %. Voilà de quoi économiser sur vos factures d’électricité.
Qu’est-ce qu’un panneau solaire hybride ?
Un panneau solaire hybride produit à la fois de l’énergie thermique et de l’énergie électrique.
Le panneau photovoltaïque produit de l’électricité quand le panneau solaire produit de l’énergie thermique. C’est ici que les panneaux solaires hybrides présente un avantage notable. Une seule et même installation peut permettre d’alimenter des appareils électriques de la maison tout en produisant de l’eau chaude sanitaire.
Tout comme les panneaux photovoltaïques, les panneaux solaires hybrides sont constitués sur leur couche supérieure de silicium, dont les atomes produisent du courant alternatif. Ces panneaux accueillent en outre sur leur face arrière un réseau de tuyaux remplis d’un fluide caloporteur. Chauffé par les rayons du soleil, ce fluide caloporteur peut ensuite être utilisé pour alimenter un ballon d’eau chaude ou un système de chauffage.
Les principaux atouts du panneau hybride
Un panneau solaire hybride est d’une apparence tout à fait similaire à celle d’un photovoltaïque. Posé au sol ou en toiture, il occupe une surface strictement identique. À ceci près que ce panneau 2 en 1 permet donc de produire du chauffage et de la chaleur. Un surface occupée identique, il offre donc un meilleur rendement.
Et ce n’est pas tout. La durée de vie d’un panneau solaire est estimée à 25 ans environ. Les panneaux solaires hybrides, qui accueillent un réseau de tuyaux d’eau sur leur face arrière, ont tendance à moins s’échauffer, ce qui contribue à augmenter leur longévité.
Qu’est-ce qu’un panneau solaire aérovoltaïque ?
Un panneau solaire aérovoltaïque combine production d’électricité et production d’air chaud.
En l’occurrence, un panneau photovoltaïque produit de l’énergie électrique, mais aussi de la chaleur. Plus précisément, pour 1kWh d’électricité, il produit 3 kWh d’énergie thermique.
Le principe de fonctionnement du panneau aérovoltaïque est simple :
- la face supérieure du panneau produit de l’énergie électrique qui peut être utilisée pour faire fonctionner des appareils électroménagers,
- la face inférieure du panneau permet de récupérer de l’air chaud puis de la porter dans la maison sous forme de chauffage.
Ce type de panneaux nécessite d’équiper l’habitation d’un système de ventilation et de distribution d’air chaud afin de diffuser le chauffage dans toutes les pièces.
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