Effet de la température sur les panneaux photovoltaïques : ce qu’il faut savoir

par | Publié le 23/10/2024

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.

  • Ils sont sensibles aux températures élevées ;
  • Au-delà de 25°C, leur rendement baisse pour chaque degré supplémentaire ;
  • Les panneaux photovoltaïques ne surchauffent pas et ne sont pas endommagés par les fortes chaleurs ; en effet, ils sont conçus pour fonctionner sur une large fourchette de températures ;
  • Des solutions existent pour refroidir les panneaux photovoltaïques et assurer un bon niveau de rendement.

Le coefficient de température d’un panneau photovoltaïque

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.

Quelles sont les conséquences des fortes chaleurs sur les panneaux photovoltaïques ?

Le rendement optimal d’un panneau solaire photovoltaïque est obtenu dans des conditions de test standard, soit :

  • Une température de 25°C ;
  • Une irradiation solaire de 1000 W/m2 ;
  • Une inclinaison à 30° ;
  • Une orientation plein sud.

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.

Effet de la chaleur sur les panneaux solaires photovoltaïques

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.

  • Coefficient de température selon le fabricant : 0,35%/°C ;
  • Puissance nominale, ou puissance-crête du panneau en conditions de test standard : 250 Watts ;
  • Tension à vide selon les données du fabricant : 25 volts.

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.

Existe-t-il un risque de surchauffe pour les panneaux en été ?

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.

Les solutions pour refroidir les panneaux photovoltaïques

Plusieurs solutions peuvent être envisagées pour essayer de minimiser l’effet de la chaleur sur les panneaux photovoltaïques.

La pose en surimposition

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.

Panneaux photovoltaïques sous le soleil

La toiture végétalisée

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

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.

Faut-il arroser ses panneaux pour les refroidir ?

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.

  • Risque de choc thermique : si vous aspergez vos panneaux photovoltaïques chauds avec de l’eau froide, cela provoque un choc thermique pouvant fissurer la vitre qui les recouvre ;
  • L’installation d’un système d’arrosage entraîne une surconsommation d’eau, qui peut être encore plus problématique en été ;
  • L’asperseur peut causer la formation d’un voile blanc à la surface des panneaux dû au dépôt de calcaire ; ce voile réduit la quantité de lumière solaire captée par les panneaux et par conséquent, diminue également leur rendement ; il faut alors éviter d’utiliser l’eau du robinet, mais plutôt privilégier l’eau de pluie.

Comment le froid impacte les panneaux photovoltaïques ?

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.

  • Alexandra Blanchard - rédactrice Cap Soleil Energie

    Je suis Alexandra Blanchard, rédactrice web spécialisée dans les panneaux solaires. ☀️ Titulaire d'une licence professionnelle en maîtrise de l'énergie et des énergies renouvelables, j'ai débuté ma carrière en rédigeant sur divers sujets liés aux énergies nouvelles. 👩‍💻 Depuis 2021, je me concentre exclusivement sur les panneaux solaires, partageant mon expertise pour informer et inspirer autour de cette technologie prometteuse. 🌍 Mon objectif est de rendre l'information sur les panneaux solaires accessible et engageante pour tous.

    Spécialiste panneaux solaires