Fonctionnant à l’énergie solaire, les panneaux photovoltaïques ont besoin d’un ensoleillement élevé pour atteindre leur rendement optimal. Ainsi, c’est pendant l’été qu’ils produisent le plus d’électricité.
Mais les journées estivales sont aussi synonymes de grandes chaleurs, qui peuvent affecter la production de l’installation. Avant d’installer des panneaux solaires, une question revient alors souvent. Quel est l’effet de la température sur les panneaux photovoltaïques ? Ce guide vous explique tout ce qu’il faut savoir à ce sujet.
Les panneaux solaires photovoltaïques ont besoin de lumière, mais pas de chaleur, pour produire de l’électricité.
Une installation solaire photovoltaïque se compose de panneaux photovoltaïques, d’un onduleur ou de plusieurs micro-onduleurs ainsi que d’un compteur. Comme les capteurs solaires thermiques, les panneaux sont installés directement sur le toit afin de récolter un maximum de rayonnement solaire. Ils sont donc exposés à la chaleur pendant de longues heures et leur qualité est essentielle.
Plusieurs informations figurent sur la fiche technique d’un panneau solaire photovoltaïque, notamment le coefficient de température. Exprimé en %, celui-ci permet de mesurer la baisse de rendement du panneau par rapport à l’élévation de la température. Seuls les panneaux photovoltaïques sont concernés, car les panneaux thermiques utilisent la chaleur pour produire de l’énergie. Ils ne craignent donc pas les températures élevées.
Le rendement optimal d’un panneau solaire photovoltaïque est obtenu dans des conditions de test standard, soit :
Ainsi, au-delà de 25°C, une baisse de rendement due à une agitation thermique au niveau des cellules solaires photovoltaïques est observée. Cette baisse dépend du coefficient de température du panneau.
De façon générale, les panneaux photovoltaïques perdent entre 0,2 et 0,5 % de leur rendement par degré supplémentaire au-dessus de 25°C. Ce phénomène est dû à une diminution de la tension à vide et de la puissance. À l’inverse, la chaleur provoque une légère augmentation de l’intensité du courant.
Voici un exemple de calcul permettant de comprendre la baisse de rendement d’un panneau photovoltaïque exposé à une certaine température.
À une température ambiante de 45°C, la baisse de performance est de :
0,35%/°C x 45°C = 15,75%.
Ainsi, la puissance et la tension à vide du panneau sont chacune réduites de 15,75%.
À noter : les panneaux solaires photovoltaïques au silicium monocristallin offrent un rendement plus élevé par rapport à ceux élaborés avec du silicium polycristallin. Quelle que soit la puissance installée, leur rendement est donc moins affecté par la chaleur.
Les panneaux photovoltaïques sont capables de fonctionner sur une large gamme de température allant de -40 à +85°C. Cela signifie qu’ils ne craignent pas d’être endommagés par les températures extrêmes. Ainsi, même s’il fait chaud et que les panneaux atteignent des températures élevées, ils continuent de produire de l’électricité. De plus, il existe des moyens d’éviter tout risque de surchauffe.
Plusieurs solutions peuvent être envisagées pour essayer de minimiser l’effet de la chaleur sur les panneaux photovoltaïques.
L’installation en surimposition permet de créer un espace entre le toit et l’arrière des panneaux. Ceux-ci sont fixés sur des rails à une certaine distance de la surface de la toiture. Cette configuration facilite la circulation de l’air et assure une ventilation adéquate des panneaux, limitant ainsi leur surchauffe.
Faire pousser des plantes sur la toiture de votre maison peut vous permettre de réduire la température de vos panneaux photovoltaïques. En effet, la transpiration naturelle des plantes provoque une évaporation d’eau capable de rafraîchir la température ambiante. Seulement, assurez-vous qu’il n’y a pas d’ombres portées dues aux plantes, ce qui pourrait aussi réduire le rendement des panneaux.
Bon à savoir : Cap Soleil Energie installe vos panneaux photovoltaïques en surimposition. Cela réduit les coûts tout en optimisant le rendement et la durée de vie des panneaux.
Les tuiles chatières et le closoir de faîtage sont conçus pour ventiler et étanchéifier les toitures. Grâce à leur forme incurvée ou ondulée, les tuiles chatières disposent d’une ouverture qui assure l’aération de l’espace sous-toiture. Cette ouverture permet aussi de ventiler l’arrière des panneaux photovoltaïques en assurant une meilleure circulation de l’air.
Le closoir de faîtage, quant à lui, est un élément de toiture destiné à ventiler et étanchéifier le toit. Il comporte une partie centrale installée au sommet du toit au niveau des tuiles faîtières. Cette partie supérieure est reliée à une entrée d’air située sur la partie basse. Des bavettes reliant les parties haute et basse du closoir créent un échange thermique qui permet de ventiler le toit.
Ces deux solutions vous permettent d’aérer correctement vos panneaux solaires photovoltaïques, mais elles ont l’inconvénient d’être onéreuses.
Vous pouvez être tentés d’arroser vos panneaux photovoltaïques lorsqu’il fait très chaud. L’installation d’un système d’arrosage automatique peut même être envisagée. Cependant, ces solutions présentent également quelques inconvénients qu’il faut prendre en compte.
Les températures très basses n’ont pas d’impact significatif sur les panneaux photovoltaïques. C’est la réduction de l’intensité lumineuse qui est à l’origine de la baisse de performance constatée en hiver. Toutefois, si de la glace épaisse se forme à la surface des panneaux, ces derniers reçoivent encore moins de lumière solaire. Cela a également pour conséquence de réduire leur rendement.
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