Comment fonctionne un panneau solaire photovoltaïque ?

Le fonctionnement des panneaux solaires est en réalité assez simple puisque le photovoltaïque tire parti de l’énergie solaire pour produire de l’électricité à l’aide d’équipements comme l’onduleur. Découvrez comment une installation solaire transforme la luminosité produite par notre étoile en électricité utilisable au quotidien pour vos appareils électroménagers, ordinateurs ou téléviseurs.

De quoi sont composés les panneaux solaires ? 

Un panneau photovoltaïque est composé de différentes cellules enveloppées dans une couche de verre pour résister aux chocs et aux intempéries. Elles sont produites à partir d’un matériau semi-conducteur qui est le silicium. Elles permettent de transformer l’énergie solaire reçue en électricité continue. C’est une première étape : le courant continu n’est pas exploitable par votre réseau électrique et doit être transformé en courant alternatif, à l’aide d’un matériel que l’on appelle un onduleur.

fonctionnement installation solaire | EnergyGo

Quel est le principe de fonctionnement d’un panneau solaire photovoltaïque ? 

Le panneau photovoltaïque produit de l’électricité à partir de l’énergie solaire, qui est une énergie gratuite et illimitée. Le fonctionnement d’un panneau solaire photovoltaïque est simple à comprendre :

Fonctionnement panneaux solaires photovoltaïques 3

L’énergie solaire (photons) vient frapper les cellules photovoltaïques (silicium) du panneau

Cette énergie se déplace dans un circuit et forme des électrons qui produisent un courant électrique continu

Enfin le courant électrique continu est transformé en courant alternatif (donc utilisable par vos appareils électriques) par les onduleurs

Pour un fonctionnement optimal, plusieurs éléments doivent être pris en compte tel que :

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Les cellules

Les cellules semi-conductrices permettant de transformer l’énergie solaire en électricité continue. Elles doivent être de qualité premium.
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Le montage

Le montage des panneaux solaires sur la toiture (une intégration en surimposition ou une intégration au bâti) doit être réalisé par un professionnel et leur exposition optimisée (de préférence au Sud) pour une productivité maximale.
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L'onduleur

L’onduleur qui transforme l’électricité continue en courant alternatif afin d’être directement consommée ou injectée dans le réseau public.
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L'optimiseur de puissance

L’optimiseur de puissance, couplé à l’onduleur, maximise le rendement du panneau solaire. Il supprime les inconvénients de l’onduleur central ou de chaîne en permettant de gérer la production de chaque panneau individuellement.

Pour aller plus loin : 

Quelle est l’unité de mesures des panneaux solaires ? 

Les panneaux solaires sont associés à une unité de mesure : le kilowatt-crête (kWc). Elle est utilisée pour évaluer la puissance atteinte par un panneau solaire lorsqu’il est exposé à un rayonnement solaire maximal. Il s’agit de la capacité maximale de production de votre équipement. Par exemple pour obtenir 3 kWc il faut environ 8 panneaux solaires, 16 pour 6 kWc et 32 pour 12 kWc. Mais le kWc n’est pas le seul facteur qui préside à la productivité d’une installation photovoltaïque. En effet, Dans le Sud un kWc donne environ 1 300 à 1 600 kWh par an tandis que dans le Nord-Est on est plutôt aux alentours de 900 à 1 100 kW/h par an pour un kWc.

Vente en autoconsommation et vente totale : comment faire votre choix ?

Après le fonctionnement des panneaux photovoltaïques, intéressons-nous aux deux modes de consommation d’une installation solaire : l’autoconsommation avec vente de surplus et la vente totale.

Fonctionnement panneaux solaires photovoltaïques

L’autoconsommation avec vente de surplus

Par l’autoconsommation avec vente de surplus, vous alimentez votre maison avec l’énergie solaire produite. Le surplus, c’est-à-dire ce que vous n’avez pas consommé, est injecté dans le réseau public et valorisé auprès d’EDF OA. Le tarif dépend de la taille de votre installation : par exemple 10 centimes du kWh pour des panneaux solaires d’une puissance jusqu ‘à 9 kWc inclus.

Fonctionnement panneaux solaires photovoltaïques 1

La vente totale

Avec la vente totale, la totalité de l’électricité produite est injectée dans le réseau public et valorisée auprès d’EDF OA. Le tarif n’est pas le même que pour la vente de surplus. Environ 9 et 17 centimes du kWh selon la puissance de l’installation.

Afin que l’utilisation de votre production soit optimale, nous vous conseillons d’adapter vos comportements de consommation. Par exemple, l’utilisation de la machine à laver ou du lave-vaisselle doit se faire en journée, lorsque les panneaux solaires produisent de l’énergie. 

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Qu’est-ce qu’un kilowatt-crête ?

Le kilowatt crête (ou kWc) est une unité de mesure qui traduit la puissance de votre installation photovoltaïque dans des conditions optimales : plein soleil (ensoleillement de 1 000 watts par m2), une température de 25 ° et un ciel le plus dégagé possible. Ce qui correspond à un horaire entre midi et 14 heures, par une belle journée estivale : de mai à septembre pour les régions les plus au Sud et de juin à août pour les plus au Nord. Le reste du temps vos panneaux n’atteignent pas ce kWc.

Un kWc correspond à une production d’environ 1 000 kWh par an. Davantage dans les régions du Sud et moins dans celles du Nord. D’où l’intérêt de tenir compte de ce facteur pour dimensionner votre installation. Ainsi si vous voulez produire 4 000 kWh dans le Nord vous aurez besoin d’un équipement doté d’une puissance de 4,5 kWc environ contre 3 kWc dans le Sud-Est.

Quelle différence entre kilowatt-crête et kilowatt-heure ?

Le kilowatt crête est la puissance maximale de votre installation permise par un ensoleillement de 1 000 w par m2 à 25 °. C’est cette unité de mesure qui est affichée lorsque vous achetez des panneaux solaires. Le kWh est la quantité d’énergie fournie par une installation solaire en une heure. C’est aussi l’ordre de grandeur utilisé par vos appareils électroménagers et autres matériels fonctionnant à l’électricité.

Quel est le potentiel solaire en France ?

En France, il est possible d’exploiter l’énergie solaire sur tout le territoire mais pour des performances inégales. On distingue six zones différentes :

  • Une zone à très haut potentiel avec une production de 4 500 kWh par an pour une installation de 3 kWc : ensemble de la région PACA et les Pyrénées-Orientales.
  • Une zone à fort potentiel avec une production de 3 950 kWh par an pour une installation de 3 kWc : départements de la Gironde, Charente-Maritime, la Drôme, l’Ardèche, la Lozère, l’Aveyron, le Tarn, l’Hérault, l’Aude et la Haute-Garonne.
  • Une zone à potentiel intéressant avec une production de 3 710 kWh par an pour une installation de 3 kWc : le reste du Sud-Ouest et l’Ouest (sauf la Bretagne), la Savoie et l’Isère.
  • Une zone à potentiel assez intéressant avec une production de 3 570 kWh par an pour une installation de 3 kWc : la Bretagne, la Centre de la France, le massif central, les Alpes, l’Alsace et la Lorraine.
  • Une zone à potentiel moyen avec une production de 3 180 kWh par an pour une installation de 3 kWc : la Normandie, l’Île de France, la Marne, l’Aube, la Haute-Marne et les Vosges.
  • Une zone avec le potentiel le plus faible avec une production de 2 970 kWh par an pour une installation de 3 kWc : les Hauts-de-France, la Moselle, les Ardennes et la Meuse.

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