Connaissez-vous les différents types de panneaux solaires ?

Quelle que soit la technologie solaire, ses caractéristiques ou son prix, un panneau solaire utilise l’énergie solaire pour la transformer en électricité ou en chaleur, ou en électricité et en chaleur dans le cas des panneaux solaires hybrides. Chaque panneau solaire a ses propres caractéristiques techniques, performances et prix. Examinons de plus près les différents types de panneaux solaires.

Quels sont les différents types de panneaux solaires ?

Dans le langage courant, le terme générique « panneaux solaires » est utilisé pour désigner uniquement les panneaux solaires photovoltaïques. Cependant, il est très important de se rappeler que le terme « panneaux solaires » fait référence à trois types de panneaux solaires :

• Le panneau solaire photovoltaïque, qui transforme l’énergie solaire reçue en électricité.
• Le panneau solaire thermique, qui transforme l’énergie solaire reçue en chaleur, permettant de produire de l’eau chaude.
• Le panneau solaire hybride qui transforme l’énergie solaire reçue en électricité et en chaleur simultanément.

Le panneau solaire photovoltaïque

Le panneau solaire le plus connu est le fameux panneau photovoltaïque. C’est celui-ci dont tout le monde entend parler dans la vie de tous les jours, surtout depuis l’explosion de l’intérêt pour les énergies renouvelables. Le panneau solaire photovoltaïque est composé de cellules photovoltaïques qui lui permettent de produire de l’électricité lorsque les rayons du soleil le frappent. Il existe deux principaux types de panneaux photovoltaïques :

• Le panneau solaire en silicium cristallin (monocristallin) est composé d’un seul cristal de silicium. Le panneau solaire monocristallin a un aspect plus foncé que le panneau polycristallin. En général, il est constitué d’un monocristal, ce qui permet une performance très efficace de 14 à 18 %. Cependant, ce type de panneau est très coûteux car il est difficile à produire.
• Le panneau solaire en silicium cristallin (polycristallin) est composé de plusieurs cristaux de silicium. Sa couleur bleue le rend beaucoup plus visible et, par conséquent, moins attrayant. Les panneaux polycristallins sont moins efficaces que les panneaux monocristallins. Cependant, leur processus de fabrication plus simple les rend plus abordables.
• Les panneaux solaires en silicium amorphe sont plus flexibles que les panneaux solaires en silicium cristallin. Le silicium amorphe est généralement utilisé comme membrane solaire, il est donc plus facile à installer que les panneaux conventionnels en raison de sa flexibilité. Cependant, leur facilité et leur légèreté ont un prix : leur efficacité n’est généralement que de 8%, ce qui reste très médiocre. D’autre part, ils sont généralement moins coûteux à installer.
• Le panneau solaire Cuivre, Indium Sélénium (CIS) ou Cuivre, Indium, Gallium, Sélénium (CIGS). Dans ce cas, les matières premières des cellules CIS ou CIGS sont beaucoup plus faciles à obtenir que le silicium utilisé dans le photovoltaïque conventionnel. Son efficacité de conversion de puissance est la plus élevée à ce jour pour les cellules photovoltaïques à couche mince, mais elles nécessitent une plus grande surface pour atteindre le même rendement que les panneaux photovoltaïques cristallins.

La plupart des panneaux solaires sont unilatéraux, ce qui signifie qu’ils convertissent les rayons du soleil en électricité uniquement par leur surface avant. Cependant, ces dernières années, le panneau solaire à deux faces a été développé, ce qui permet d’utiliser l’effet albédo. L’effet d’albédo fait référence au phénomène par lequel toute surface réfléchit les rayons du soleil qu’elle reçoit. Grâce aux capteurs photovoltaïques situés à l’avant et à l’arrière du panneau solaire, un module bifacial peut produire plus d’électricité qu’un panneau unilatéral pour la même quantité d’ensoleillement.

Le panneau solaire thermique

Un panneau solaire n’est pas seulement destiné à produire de l’électricité, contrairement aux idées reçues. En effet, les panneaux solaires thermiques peuvent être utilisés pour produire de l’eau chaude sanitaire (ECS). Plus précisément, ce type de panneau solaire se compose d’un circuit à travers lequel circule de l’eau de chauffage ou un fluide caloporteur. Dans le premier cas, rien de bien compliqué : l’eau de chauffage circule dans des tuyaux directement exposés au soleil. Dans le second cas, le fluide chauffant est d’abord chauffé par les rayons du soleil avant d’être envoyé dans un réservoir d’eau chaude. Vous pouvez ensuite renvoyer votre chaleur dans le circuit de chauffage ou d’eau chaude.

En été, ce type de panneau solaire peut fournir toute l’eau chaude dont une maison a besoin, en particulier pour les maisons avec piscine. Cependant, lorsque le froid arrive, les panneaux solaires thermiques sont insuffisants. Pour compenser cela, il est nécessaire d’installer un chauffage d’appoint qui prend le relais lorsque les températures sont trop basses.

Le panneau solaire hybride

Est-il possible de produire de l’électricité et de l’eau chaude en même temps avec le même panneau ? Bien sûr, c’est le fameux panneau solaire hybride qui offre une solution deux-en-un. Plus précisément, ce type de panneau solaire est composé de cellules photovoltaïques à l’avant et de capteurs thermiques à haut rendement à l’arrière. Les avantages de cet appareil sont multiples. Tout d’abord, un panneau solaire hybride permet de plus grandes économies d’énergie par rapport à un panneau solaire classique. Les besoins en électricité et en chauffage peuvent être partiellement satisfaits.

Deuxièmement, lorsqu’ils sont exposés au soleil, les panneaux photovoltaïques peuvent atteindre des températures très élevées, jusqu’à 80°C. Des capteurs thermiques sont utilisés pour éviter la surchauffe et maintenir l’efficacité des panneaux malgré les températures élevées.

Quelles sont les différentes efficacités et rendements des panneaux solaires ?

Parlons maintenant des performances de ces différents panneaux et essayons de comprendre leur efficacité. Pour commencer, étudions le cas du célèbre panneau solaire photovoltaïque. Il peut capter 20 % sous forme d’énergie photovoltaïque. Les 80 % restants de l’énergie sont perdus en raison de la réflexion des rayons du soleil et des pertes de chaleur.

Le PVT simple, quant à lui, intègre un panneau photovoltaïque et un circuit d’eau à l’arrière. En théorie, il convertit les pertes thermiques de l’arrière du panneau (40 %) en énergie solaire thermique. Cela implique un rendement de (60 %).

Cependant, dans la pratique, nous en sommes loin. En fait, les pertes de chaleur vers l’arrière sont perdues par l’avant. Seulement 5 % sont convertis en énergie solaire thermique. Par conséquent, l’efficacité totale n’est que de 25 %.

Le panneau solaire hybride d’Abora Solar est équipé de la technologie aHTech pour réduire les pertes de chaleur. L’énergie solaire thermique passe à 70 % et l’énergie photovoltaïque à 19 %. La performance du panneau solaire hybride avec aHTech est donc de 89 %. La technologie aHTech a fait du panneau solaire hybride le panneau solaire le plus performant du marché avec une production d’énergie équivalente à celle de 4 panneaux solaires photovoltaïques et les pertes d’énergie sont réduites car le panneau solaire hybride aHTech profite de 89% de l’irradiation solaire.

Quelles sont les différentes méthodes d’installation des panneaux solaires ?

Enfin, il est important de savoir qu’il existe plusieurs façons d’installer des panneaux solaires. Le type d’installation dépendra du type de bâtiment et de l’installation, mais aussi du modèle de panneau solaire choisi.

Voici les deux méthodes d’installation des panneaux solaires :

• Installation en toiture : L’installation classique d’un panneau solaire se fait naturellement sur le toit. Les panneaux sont fixés à un toit existant, ce qui leur permet de stocker de l’énergie.
• Installation intégrée dans le bâtiment : Il est également possible d’intégrer des panneaux solaires directement dans la structure d’un bâtiment. Dans ce cas, les panneaux solaires sont fixés directement sur la structure du toit. Ce type d’installation est plus coûteux, mais il vous permet de vendre votre électricité au meilleur tarif d’injection.
• Montage au sol : Enfin, il est possible de monter un panneau solaire directement dans un jardin. Cependant, ce type d’installation est réservé aux panneaux solaires thermiques et hybrides, notamment pour chauffer une piscine ou l’eau de la maison. Ce n’est pas très efficace pour les panneaux photovoltaïques, qui recevront plus d’énergie solaire s’ils sont en hauteur.

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