Dans la quête de la meilleure efficacité, le secteur du photovoltaïque voit apparaître de nouveaux types de panneaux. Parmi eux, le panneau solaire à double face se présente comme une solution d’avenir, grâce à son rendement élevé. En effet, il produit de l’énergie à la fois par sa face avant et sa face arrière. Qu’est-ce qu’un panneau solaire bifacial ? Comment fonctionne-t-il ?
Bien qu’il existe différents types de panneaux solaires, le modèle bifacial présente des spécificités incontestables.
Pour mieux l’appréhender, il faut savoir que :
Le panneau bifacial est un panneau solaire photovoltaïque qui a la particularité de produire de l’électricité avec ses faces avant et arrière. Celles-ci sont équipées de cellules solaires et recouvertes par une vitre.
On parle aussi de panneau bi-verre. Grâce à cette configuration, cet équipement d’énergie renouvelable produit davantage d’électricité qu’un panneau monofacial.
Le saviez-vous ?
Le panneau solaire bifacial peut être de type monocristallin ou polycristallin, c’est-à-dire qu’il est fabriqué avec du silicium cristallin. Un panneau bi-verre monocristallin est réalisé avec un seul cristal de silicium. Les panneaux monocristallins et polycristallins ont des rendements différents. Le panneau bifacial monocristallin est le plus répandu actuellement car ce type de panneau offre une meilleure efficacité.
La face avant récolte la lumière directe du rayonnement solaire, tandis que la face arrière capte la lumière réfléchie. Celle-ci peut provenir du sol, d’un autre panneau, de la surface du toit ou d’une autre surface réfléchissante. Il est nécessaire que la surface possède un pouvoir réfléchissant élevé pour permettre au panneau bifacial de produire suffisamment d’électricité avec sa face arrière. On parle d’effet albédo.
Pour produire de l’électricité solaire, le panneau bifacial fonctionne de la même façon qu’un panneau photovoltaïque classique.
La transformation de la lumière en électricité repose sur l’effet photovoltaïque :
Bon à savoir :
Le sol, les surfaces enneigées et le désert ont un coefficient d’albédo très élevé.
Les panneaux solaires bifaciaux doivent être installés sur des surfaces qui permettent d’exploiter au mieux la lumière réfléchie.
Il est possible d’installer des panneaux solaires bifaciaux sur le toit d’une maison en choisissant la pose en surimposition. Celui-ci doit y avoir suffisamment d’espace entre la face arrière du panneau et la surface du toit pour exploiter la lumière réfléchie.
Toutefois, cela n’est pas toujours possible, rendant cette option peu adaptée pour bénéficier du rendement élevé du panneau bifacial.
L’installation sur toit plat permet de surélever les panneaux, ce qui représente une solution plus appropriée.
La neige possède un fort pouvoir réfléchissant. Ainsi, effectuer une toiture en panneau solaire est possible dans les régions enneigées car l’effet albédo est très élevé dans ce type d’environnement.
Installer des panneaux bifaciaux au sol permet d’exploiter pleinement la lumière réfléchie. En effet, le sol a un albédo élevé, permettant à la face arrière de chaque panneau de recevoir d’importantes quantités de lumière réfléchie. Il est cependant nécessaire de placer les panneaux à bonne distance du sol.
Dans les régions enneigées, l’installation au sol améliore encore plus l’effet albédo, ce qui permet de bénéficier d’un rendement plus élevé. Cela s’explique par le fait que le sol enneigé est un environnement très lumineux et très réfléchissant.
À noter :
Il est possible de recouvrir le sol avec du gravier blanc pour améliorer son albédo.
Pour qu’un panneau solaire bifacial soit efficace, il faut tenir compte de plusieurs paramètres lors de son installation.
Le coefficient de bifacialité désigne le rapport entre la puissance de la face avant et la face arrière du panneau bifacial. Pour qu’il soit efficace, la face arrière du panneau bifacial doit avoir un rendement supérieur à celui de la face avant. Le coefficient de bifacialité doit être compris entre 60 et 95%.
Grâce à un bon coefficient, la face arrière produit suffisamment d’électricité avec la même intensité lumineuse. D’ailleurs, si cette condition n’est pas remplie, la face arrière produit jusqu’à 40% d’électricité en moins par rapport à la face avant.
Pour rappel, l’albédo désigne le pouvoir réfléchissant d’une surface. Il doit être suffisamment élevé afin de renvoyer des quantités suffisantes de lumière vers la face arrière du panneau bifacial. Les zones enneigées, le désert et le sol ont un albédo élevé. C’est aussi le cas des surfaces claires ou recouvertes d’une peinture réfléchissante.
La hauteur d’installation des panneaux et l’espace entre chaque panneau impacte le rendement de l’installation. Ainsi, la distance entre la face arrière du panneau et la surface réfléchissante (sol, mur, etc.) doit être suffisante. De même, les panneaux doivent être espacés entre eux.
L’angle d’inclinaison doit être ajusté afin d’optimiser le rendement de la face arrière sans réduire l’efficacité de la face avant. Il faut également orienter les panneaux de façon à capter un maximum de lumière sur leurs faces avant et arrière.
Il est aussi possible d’opter pour l’installation de « trackers » solaires pour trouver le bon angle d’inclinaison, tout en maintenant une orientation optimale. Cependant, il s’agit d’un investissement assez onéreux.
Sans entretien adéquat, les panneaux bifaciaux peuvent perdre en efficacité au fil du temps. Il faut savoir que l’eau de pluie ne suffit pas pour enlever les dépôts de résidus et de saletés. La face arrière du panneau est encore plus concernée. Si cette partie n’est pas arrosée par la pluie, alors la pollution et les poussières peuvent encrasser sa surface. Un nettoyage adéquat est donc nécessaire.
Les ombrages réduisent l’efficacité des panneaux solaires bifaciaux. Dans ce sens, il faut s’assurer qu’aucun bâtiment ou arbre ne crée des ombres portées qui risquent de nuire au rendement des panneaux.
En captant la lumière du soleil avec ses faces avant et arrière, le panneau solaire bifacial est plus efficace qu’un panneau classique. Comme son efficacité est 5 à 15% plus élevée, il est possible d’obtenir un rendement pouvant atteindre 30 à 40%.
À noter :
Pour rappel, le rendement est le rapport entre la quantité d’électricité produite et la quantité d’énergie solaire reçue par le panneau.
Les panneaux bifaciaux doivent être installés correctement afin de bénéficier au mieux de leur rendement élevé.
Bon à savoir :
Le panneau solaire bifacial pèse plus lourd en raison de la présence d’une deuxième vitre. Ce poids élevé est ainsi un facteur important à prendre en compte si vous choisissez d’installer vos panneaux sur le toit.
Les panneaux solaires bifaciaux offrent plusieurs avantages notables :
Il existe aussi quelques inconvénients attribués aux panneaux bifaciaux :
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