Composition panneau solaire : Y a-t-il un réel impact sur l’efficacité ?

Composition d’un panneau solaire

Pour savoir si la composition d’un panneau solaire influe sur son efficacité, voyons ensemble sa conception. Un panneau solaire est constitué de deux parties principales : une partie électrique, et une partie mécanique.

Composition panneau solaire : la partie électrique

La partie électrique du panneau solaire a pour objectif de convertir l’énergie du soleil en énergie électrique utilisable. Elle est constituée de cellules photovoltaïques fabriquées à partir de matériaux semi-conducteurs (comme le silicium). Ces cellules solaires sont l’élément fondamental qui permet de convertir la lumière du soleil en électricité. Quand les particules de lumière (photons) émanant du soleil touchent les cellules, un courant électrique est créé. Cette production se réalise grâce au transfert de l’énergie aux électrons présents dans le matériau.

Dans cette unité électrique, nous retrouvons également les connexions. Les cellules solaires sont connectées les unes aux autres à l’aide de fils conducteurs situés à l’intérieur du panneau solaire. Elles sont branchées en série ou en parallèle, constituant ainsi un système de production d’électricité. Ces connexions permettent de collecter le courant électrique généré par chaque cellule photovoltaïque et de l’acheminer vers les bornes de sortie du panneau.

Enfin, vous retrouvez dans cette division électrique une boîte de jonction (J-Box). Elle abrite les connexions électriques entre les cellules solaires et les câbles de sortie du panneau solaire. Elle est bien souvent dotée de diodes de contour pour éviter toutes pertes de courant dues à l’ombrage ou à un faible ensoleillement.

La partie mécanique des panneaux photovoltaïques

Pour qu’un panneau solaire puisse fonctionner correctement et durablement, il est essentiel de protéger certains éléments le composant. C’est l’objectif de la partie dite mécanique des panneaux solaires.

L’ensemble des cellules photovoltaïques est encapsulé dans de l’EVA (éthylène-acétate de vinyle). Cette enveloppe est essentielle dans la fabrication des panneaux solaires puisqu’elle assure la liaison structurelle des cellules solaires. Elle favorise en outre la transmission de la lumière solaire et isole électriquement les cellules tout en les protégeant de l’humidité.

Un procédé d’encapsulation de cellules vient renforcer la protection. Il permet d’isoler les cellules de l’environnement extérieur et ainsi les protéger de tout risque de dommages (chocs, UV, intempéries, humidité, etc.). Les cellules solaires sont protégées par un matériau résistant transparent, comme le verre trempé, le plexiglas ou encore le polycarbonate. Cette partie doit toujours être face au soleil et doit toujours être entretenue pour maximiser la production solaire.

Les panneaux solaires sont ensuite soutenus à l’arrière par une plaque rigide afin de solidifier la base. Le cadre du panneau solaire vient fournir un soutien structurel et protège les cellules solaires contre les chocs mécaniques prolongeant ainsi sa durée de vie. Il est généralement fabriqué en aluminium ou en acier.

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Les éléments de la composition d'un panneau solaire qui influencent l’efficacité

Plusieurs éléments de la composition d’un panneau solaire peuvent influencer leur efficacité. Voyons plus en détail ce qu’il faut prendre en compte.

Le type de cellules solaires

Les panneaux solaires peuvent être composés de différentes technologies de cellules. Cellules à monocristallin, polycristallin ou à couche mince (comme les cellules solaires en silicium amorphe ou en film mince)… Chaque type de cellule photovoltaïque a ses propres caractéristiques de performance et d’efficacité, avec des rendements variables.

L’efficacité de conversion

L’efficacité de conversion des cellules solaires mesure sa capacité à convertir la lumière solaire en électricité. Les cellules solaires hautement efficaces peuvent convertir une plus grande partie de l’énergie solaire incidente en électricité. Cela a pour conséquence d’augmenter l’efficacité globale du panneau solaire.

La transparence de l’enveloppe

L’enveloppe du panneau solaire (généralement du verre) doit être suffisamment transparente pour permettre à la lumière solaire de pénétrer les cellules solaires. Une haute transparence garantit une meilleure efficacité du panneau.

L’encapsulation des cellules solaires

Nous avons vu que pour être protégées, les cellules sont encapsulées. Cette encapsulation solaire doit être de qualité pour maintenir la performance des cellules solaires sur une longue période. Cela traduit du même fait une meilleure efficacité du panneau solaire.

La réflexion de la lumière

Les matériaux utilisés dans l’encapsulation des cellules solaires (enveloppe EVA et verre de protection) doivent être les plus transparents possibles. Ils permettent ainsi aux rayons du soleil de pénétrer efficacement dans les cellules solaires. Des matériaux et des revêtements à faible réflexion sont, dans la plupart du temps, utilisés pour minimiser les pertes de luminosité dues à une réflexion à la surface du panneau solaire.

La température des panneaux solaires

Certains panneaux solaires sont conçus avec des matériaux et des technologies spécifiques pour minimiser les pertes d’efficacité dues à une température trop élevée. Mais ce n’est pas le cas de tous les panneaux !

Les autres facteurs qui influencent la performance d'un panneau solaire

Au-delà de la composition des panneaux solaires, plusieurs autres facteurs peuvent influencer leurs performances. Pour maximiser votre production d’énergie photovoltaïque et rentabiliser rapidement votre investissement, il est préférable de les connaître et agir en conséquence.

Dans ces facteurs influents, on retrouve : l’orientation et l’inclinaison des panneaux par rapport au soleil, l’ombrage, la température ambiante, la propreté des panneaux, la qualité du câblage et de la connectivité, la performance de l’onduleur ou encore les conditions environnementales locales. Tous ces éléments sont à prendre en compte. Ils peuvent avoir un réel impact sur l’efficacité et la production d’énergie des panneaux solaires.

Il est primordial d’étudier ces aspects avant l’installation de votre système photovoltaïque. Pour en savoir plus et optimiser la puissance du votre système solaire, n’hésitez pas à lire notre article dédié au potentiel solaire de votre toiture dans lequel ces facteurs sont expliqués plus en détail.

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