Quels sont les différents types de panneaux solaires ?

Si vous souhaitez faire des économies d’énergie, installer des panneaux solaires est une idée intéressante. Il existe plusieurs types de panneaux solaires qui ont chacun des particularités qui leur sont propres. Voyons ensemble les différences qui existent entre ces différents types de panneaux solaires, (photovoltaïque, hybride et thermique), pour vous aider à déterminer celui qui vous convient le mieux et choisir la bonne installation.

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Le panneau solaire photovoltaïque
Le panneau solaire thermique
Le panneau solaire hybride
Quel type de panneau solaire choisir ?

Le panneau solaire photovoltaïque

C’est le panneau solaire le plus répandu sur les toits des maisons. Le panneau solairephotovoltaïque se compose de cellules photovoltaïques qui génèrent de l’électricité grâce aux rayons du soleil. Plusieurs types de panneaux solaires photovoltaïques sont disponibles sur le marché :

Les panneaux solaires photovoltaïques composés de cellules multi jonctions polycristallines

Les cellules photovoltaïques multi-jonctions se composent de plusieurs couches de différents semi-conducteurs empilées les unes sur les autres. Cette technologie permet d’obtenir les meilleures cellules photovoltaïques du marché. Très coûteuse, elle est pour le moment réservée à l’industrie spatiale.

Les panneaux solaires photovoltaïques composés de cellules amorphes

C’est un panneau photovoltaïque léger, souple et pliable. De couleur gris foncé, il se présente en forme de rouleaux. On peut donc le découper facilement et l’installer sur n’importe quelle toiture. Il capte facilement la lumière, même par temps nuageux.

Le panneau solaire amorphe présente un rendement assez bas, mais est adapté pour l’alimentation électrique des équipements de faible puissance

Les panneaux solaires photovoltaïques composés de cellules monocristallines

Le panneau solaire monocristallin se compose, comme son nom l’indique, d’un seul cristal de silicium. La couleur tend vers le noir et sa performance est meilleure que le panneau solaire polycristallin. Il est, de ce fait, plus cher à l’achat. Il est conseillé dans les régions où l'ensoleillement est faible.

Les panneaux solaires photovoltaïques composés de cellules polycristallines

Le panneau solaire polycristallin est constitué de plusieurs cristaux de silicium. Ils ont un reflet bleuté, ce qui peut les rendre inesthétiques sur une toiture. Leur performance est moindre que les panneaux monocristallins. Mais ils sont plus faciles à fabriquer et donc plus abordables niveau prix. À réserver aux régions avec un fort ensoleillement.

Les panneaux solaires photovoltaïques sans silicium en couche mince CIS

Les panneaux solaires sans silicium se composent de films minces de cuivre, indium et sélénium (CIS. C’est la nouvelle génération de cellules solaires. La fabrication est facile, car les matières premières sont simples à trouver et elle peut se faire sur un substrat flexible. À noter toutefois que les cellules en couches minces présentent un rendement plus faible que les cellules épaisses.

Le fonctionnement des panneaux solaires photovoltaïques

Le panneau solaire photovoltaïque produit de l’électricité à partir de l’énergie solaire. Les cellules photovoltaïques sont produites à l’aide d’un matériau semi-conducteur appelé le silicium. Ce dernier présente un comportement spécifique lorsqu’il est exposé au soleil. La lumière de soleil, qui se compose de photons, va venir frapper la surface du panneau et donc le silicium. Les électrons vont alors se mettre en mouvement et c’est ce déplacement qui produit un courant électrique. L’énergie produite est ensuite transportée vers le réseau électrique pour la revente ou utilisée pour votre propre consommation.

Le panneau solaire thermique

Contrairement aux panneaux solaires photovoltaïques qui produisent de l’électricité, les panneaux solaires thermiques, eux, permettent une production d’eau chaude grâce à l’énergie solaire. Ils peuvent aussi alimenter le système de chauffage et/ou la climatisation. Il existe 2 types de panneaux solaires thermiques :

Panneaux solaires thermiques « à eau »

Ces panneaux solaires captent l’énergie solaire grâce à un fluide caloporteur (porteur de chaleur). Ce fluide permet ensuite le transport de la chaleur d’une source à une autre, ici la chaleur est transportée jusqu'à votre ballon d'eau chaude.

Panneaux solaires thermiques « à air »

Le panneau solaire thermique à air aide à réduire les dépenses énergétiques liées au chauffage. Dans les capteurs thermiques, l’air circule et se réchauffe grâce au contact des absorbeurs. L’énergie du soleil est ici convertie pour alimenter le chauffage dans l’habitation.

Le fonctionnement des panneaux solaires thermiques

Le fonctionnement du panneau solaire thermique est simple : le fluide caloporteur qui circule à l’intérieur du panneau absorbe la chaleur générée par les rayons du soleil. Puis, il est envoyé vers un réservoir de stockage par lequel la chaleur est alors transmise pour chauffer l’eau sanitaire. Il peut produire entre 50 et 70 % des besoins en eau chaude sanitaire d’une habitation. Il faut quand même une chaudière traditionnelle pour le reste des besoins.

Les différents capteurs thermiques : plans vitrés, tubulaires, métalliques noirs, plans non vitrés, monobloc…

Il existe plusieurs configurations pour les capteurs thermiques :

Capteurs plan non vitré : les tubes dans lesquels passe le fluide caloporteur sont mis directement au soleil. C’est moins coûteux, mais le rendement est moindre par rapport aux autres technologies ;
Capteurs plan vitré : c’est le système le plus courant pour l’eau chaude sanitaire. Les rayons du soleil sont piégés par la vitre (effet de serre). Le rendement est moyen (350 kWh annuel par m².) ;
Capteurs tubulaires : plus onéreux, c’est une technologie avancée pour les panneaux solaires thermiques. Le système consiste en une double peau et un vide d'air pour un rendement plus important (en moyenne 500 kWh annuel par m²) ;
Monobloc : ce système fonctionne en thermosiphon (donc pas de pompe de circulation). C'est une solution peu performante puisque le ballon est à l'extérieur, ce qui engendre des pertes thermiques.

Le panneau solaire hybride

Le panneau solaire hybride permet de produire de l’électricité et de la chaleur.

Panneaux solaires hybrides aérovoltaïques (à air)

Il permet de récupérer l’air chaud et de le diffuser dans votre habitation, grâce à un système de ventilation installé à l’arrière des panneaux photovoltaïques. La chaleur peut ainsi chauffer votre logement. Les panneaux sont en plus bien aérés ce qui permet une efficacité optimale.

Panneaux solaires hybrides à eau

Le principe est le même, sauf qu’au lieu d’utiliser de l’air, on utilise de l’eau pour produire la chaleur. L’eau chaude sanitaire qui est produite vous permet ensuite une utilisation dans la maison. Ce système permet en plus de refroidir efficacement les panneaux photovoltaïques.

Le fonctionnement des panneaux solaires hybrides

Un panneau solaire hybride présente deux faces :

La face avant, dédiée à la production d’électricité : les cellules captent les rayons du soleil pour générer un courant continu. Ce dernier est ensuite transformé en courant alternatif, grâce à un onduleur, pour être consommé par le réseau domestique ;
La face arrière, dédiée à la production de chaleur : la chaleur émise par les cellules photovoltaïques est récupérée par un absorbeur, qui transmet la chaleur au fluide caloporteur. Celui-ci transporte l’énergie vers votre ballon d’eau chaude ou votre chauffage.

Vous l’avez compris, l’avantage des panneaux solaires hybrides, c'est qu’ils permettent de produire de l’électricité et de la chaleur.

Quel type de panneau solaire choisir ?

Parmi tous ces types de panneaux solaires, lequel choisir ? Pas facile finalement. Nous avons fait un tri par rapport à certains critères pour vous aider dans votre choix.

À noter que chaque technologie répond à des besoins différents. Le rendement des panneaux solaires varie en fonction de votre consommation, votre localisation, mais aussi des performances énergétiques de votre habitation.

Critères économiques (économie d'énergie, revente du surplus…)

Pour un meilleur rendement, les panneaux photovoltaïques monocristallins sont parfaits. Ils sont plus chers à l’acquisition, mais le rendement énergétique est plus élevé (entre 18 et 20 %, voire 21 % pour certains).

En règle générale, nous vous conseillons d’installer des panneaux solaires photovoltaïques, car ils s’adaptent à tout type d’habitation et permettent une bonne rentabilité, grâce à la revente d’électricité.

Critères écologiques (mode de vie plus responsable, moins d’empreinte carbone)

Là encore, le panneau solaire photovoltaïque remporte les suffrages : en effet, le matériau principal d’un panneau, à savoir le silicium cristallin, diminue le bilan carbone puisqu’il est 100 % recyclable.

Le panneau solaire est fabriqué pour durer dans le temps. L’empreinte carbone liée à sa fabrication est cependant vite rentabilisée, car la production d’énergie naturelle et non polluante vient remplacer l’énergie fossile.

Critère technique (facilité d’installation)

La plupart des différents types de panneaux solaires s’installent sur la toiture et ne nécessitent pas de gros travaux. Certains s’installent même au sol, mais le rendement peut être différent.

S’il existe des “kits solaires” qui vous permettent de faire le branchement vous-même, il est toutefois conseillé de faire appel à un professionnel qui saura vous conseiller par rapport au choix de la technologie, de votre situation géographique et de vos besoins.

Les différents types de panneaux solaire : récapitulatif

Sujets	Informations importantes
Types de panneaux solaires	1. Photovoltaïque 2. Thermique 3. Hybride
Panneau solaire photovoltaïque	- Génère de l'électricité à partir de rayons solaires - Plusieurs types disponibles (multi-jonctions polycristallines, amorphes, monocristallines, polycristallines, sans silicium en couche mince CIS)
Panneau solaire thermique	- Produit de l'eau chaude grâce à l'énergie solaire - Peut alimenter le système de chauffage et/ou climatisation - Deux types: à eau et à air, avec diverses configurations de capteurs.
Panneau solaire hybride	- Produit à la fois de l'électricité et de la chaleur - Deux types: aérovoltaïques (à air) et à eau
Critères pour choisir le type de panneau solaire	- Économiques (rendement, coût initial, revente de surplus) - Écologiques (empreinte carbone, durabilité) - Techniques (facilité d'installation, localisation, besoins spécifiques)