Energie solaire photovoltaïque : tout ce qu’il faut savoir

par | Mis à jour le 24/02/2025 | Publié le 24/10/2024

L’énergie solaire photovoltaïque est une source d’énergie renouvelable, gratuite et inépuisable. Chaque année, le soleil apporte sur terre l’équivalent de 10 000 fois l’énergie consommée annuellement au niveau mondial. Une fois bien exploitée, elle peut générer du chauffage et de l’électricité verte, permettant de réduire les factures énergétiques jusqu’à 40%, tout en faisant un geste pour la planète. Comment est obtenue l’énergie solaire photovoltaïque ? Quels sont ses avantages ? Ce guide vous aide à mieux comprendre.

Panneaux solaires pour produire de l’énergie solaire photovoltaïque

Face aux enjeux écologiques, exploiter l’énergie solaire se présente comme une alternative pertinente pour avoir de l’énergie verte.

Il faut toutefois savoir que :

  • L’énergie solaire photovoltaïque est une forme d’énergie solaire parmi d’autres,
  • Il faut installer des panneaux photovoltaïques pour produire de l’électricité solaire,
  • Plusieurs technologies de panneaux solaires photovoltaïques existent,
  • L’énergie photovoltaïque peut être autoconsommée et le surplus revendu à un fournisseur d’électricité,
  • L’exploitation de l’énergie photovoltaïque offre une multitude d’avantages.

Qu’est-ce que l’énergie solaire photovoltaïque ?

L’énergie solaire photovoltaïque désigne l’électricité obtenue par la transformation d’une partie du rayonnement solaire à l’aide de panneaux photovoltaïques. Cette électricité peut être produite localement au niveau d’un ménage pour alimenter des appareils électriques et électroniques domestiques.

L’utilisation de ces derniers doit avoir lieu en journée, idéalement lors des pics de production où l’ensoleillement est le plus élevé. Cela permet à l’installation photovoltaïque d’être rentable sur le long terme, en réduisant la part de l’électricité issue des énergies fossiles.

C’est quoi un système solaire photovoltaïque ?

La production d’énergie photovoltaïque nécessite l’installation d’un système solaire photovoltaïque. Il s’agit de l’ensemble des éléments nécessaires pour convertir la lumière du soleil en électricité, mais aussi pour quantifier l’énergie produite.

Chaque foyer peut faire installer son propre système solaire photovoltaïque pour autoproduire et autoconsommer de l’énergie photovoltaïque.

À noter : chaque installation photovoltaïque doit être adaptée aux besoins spécifiques du ménage. Elle doit ainsi être bien dimensionnée, notamment en choisissant la puissance adéquate. Cap Soleil Energie s’occupe de réaliser le dimensionnement de votre installation photovoltaïque pour assurer une installation sur mesure.

Comment fonctionne un panneau solaire photovoltaïque ?

Une partie du rayonnement solaire est transformée en énergie électrique à l’aide de panneaux solaires constitués de cellules photovoltaïques. Celles-ci sont fabriquées avec du silicium, un matériau semi-conducteur qui réagit électriquement en présence de lumière.

Les panneaux doivent ainsi être installés de façon à capter un maximum d’ensoleillement. C’est pourquoi ils sont généralement posés en toiture, mais parfois aussi sur un terrain dégagé.

Conversion du rayonnement solaire en électricité photovoltaïque

Les cellules génèrent un courant électrique lorsqu’elles sont exposées aux rayons du soleil. C’est l’effet photovoltaïque ou effet photoélectrique.

Concrètement, les photons apportés par la lumière solaire entrent en contact avec les électrons du matériau semi-conducteur. Ces derniers se mettent alors à se déplacer rapidement dans tous les sens. Ils se dirigent ensuite vers les bornes de la cellule photovoltaïque, ce qui a pour effet de générer du courant continu. Un onduleur solaire se charge ensuite de le convertir en courant alternatif.

Ainsi, dans ce processus, c’est la lumière qui est convertie en énergie, mais pas la chaleur du rayonnement.

Les différents éléments d’une installation photovoltaïque

Voici les différents éléments qui composent une installation photovoltaïque.

  • Panneaux solaires photovoltaïques

Ce sont des plaques qui captent la lumière du soleil pour la transformer en courant continu, grâce au principe de l’effet photovoltaïque. Il existe plusieurs catégories de panneaux photovoltaïques, notamment en fonction de leur matériau de construction. On distingue ainsi les modèles monocristallins, les modules polycristallins et les panneaux photovoltaïques amorphes.

  • Onduleur ou micro-onduleurs

Ces dispositifs convertissent le courant continu issu des panneaux en courant alternatif utilisable par les appareils électriques et électroniques domestiques. Ils ont également pour rôle de contrôler la production électrique du système solaire photovoltaïque. Par ailleurs, les micro-onduleurs sont capables d’optimiser le rendement de l’installation photovoltaïque en ajustant individuellement la production électrique de chaque panneau.

  • Compteur solaire

Cet appareil mesure la quantité d’énergie produite par le système photovoltaïque.

  • Compteur électrique

Il mesure la quantité d’électricité injectée sur le réseau en autoconsommation avec revente de surplus. Ce compteur assure également le basculement du réseau électrique domestique entre le système photovoltaïque et le réseau.

Principe de l’énergie solaire photovoltaïque

Utilisation de l’énergie solaire photovoltaïque

Les particuliers sont de plus en plus nombreux à installer des panneaux photovoltaïques afin de réduire leur empreinte carbone et de faire des économies d’énergie. L’électricité issue de l’installation photovoltaïque peut être utilisée différemment selon ses besoins.

L’autoconsommation avec revente de surplus

C’est le type d’usage le plus répandu. Ici, le foyer produit de l’électricité verte pour sa propre consommation, ce qui lui permet de moins dépendre du réseau. Non seulement le ménage réduit ses factures d’électricité de façon conséquente, mais contribue aussi à la transition écologique.

Le surplus de production issue du système photovoltaïque est ensuite injecté sur le réseau et vendu au fournisseur traditionnel à prix fixe. Cette revente se fait dans le cadre d’un contrat de rachat (obligation d’achat EDF) d’une durée de 20 ans.

L’autoconsommation avec revente de surplus permet ainsi de générer un complément de revenu et de rentabiliser son installation plus rapidement. De plus, elle donne droit à la prime à l’autoconsommation.

Autoconsommation d’énergie solaire photovoltaïque avec revente de surplus

La vente totale

Elle consiste à vendre à EDF ou un autre fournisseur d’électricité la totalité de la production issue de l’installation photovoltaïque. Ici, le foyer n’utilise donc pas l’énergie solaire photovoltaïque pour sa propre consommation. Le logement génère plutôt un revenu, grâce à son toit et son installation photovoltaïque.

L’autoconsommation totale

L’autoconsommation totale vise à consommer l’intégralité de sa production photovoltaïque, c’est-à-dire sans revendre le surplus. Néanmoins, c’est un objectif difficile à atteindre, parce qu’une partie de la consommation a lieu en soirée et le matin. De façon générale, le taux d’autoconsommation excède rarement 60%.

L’autoconsommation collective

Il s’agit de produire de l’électricité photovoltaïque en vue de la partager à d’autres ménages ou utilisateurs qui sont géographiquement proches du site de production. Ce cas d’usage est par exemple adapté aux besoins des résidents d’un même immeuble ou d’une copropriété. Cependant, l’autoconsommation collective est toujours complétée par le raccordement au réseau car elle ne suffit pas à répondre aux besoins de tous les utilisateurs.

Chaînes de panneaux solaires photovoltaïques

Quels sont les avantages et inconvénients de l’énergie solaire photovoltaïque ?

La production d’énergie solaire photovoltaïque offre plusieurs avantages malgré quelques inconvénients.

Avantages Inconvénients
  • L’énergie photovoltaïque est issue d’une ressource renouvelable et durable,
  • La production d’énergie photovoltaïque n’émet aucun polluant ni gaz à effet de serre,
  • L’énergie solaire photovoltaïque réduit votre impact carbone,
  • Vous réalisez d’importantes économies énergétiques sur le long terme,
  • Les panneaux photovoltaïques sont recyclables à plus de 94%,
  • Le surplus de production peut être revendu pour générer un complément de revenu,
  • Des aides existent pour encourager les ménages à passer à l’énergie solaire photovoltaïque.
  • La production de l’énergie photovoltaïque dépend de l’ensoleillement et des conditions climatiques,
  • La production ne peut avoir lieu que pendant la journée.

Les différents types de panneaux solaires photovoltaïques

On peut distinguer trois principaux types de panneaux photovoltaïques :

  • Les panneaux monocristallins

Ils sont élaborés avec un bloc de silicium formé par un seul cristal. Ils offrent un meilleur rendement, de l’ordre de 16 à 24%. De plus, ils sont plus durables avec une durée de vie estimée entre 30 et 40 ans. Ces panneaux se reconnaissent à leur couleur noire.

  • Les panneaux polycristallins

De couleur bleu foncé, leur fabrication fait appel à du silicium constitué de plusieurs cristaux. Ces panneaux offrent un rendement compris entre 14 et 18% et leur durée de vie est d’environ 25 ans.

  • Les panneaux à couche mince

Utilisant très peu de silicium, ils ont un faible rendement mais aussi une durée de vie plus courte, de l’ordre de 10 à 15 ans.

Bon à savoir : Cap Soleil Energie installe uniquement des panneaux monocristallins, réputés pour leur durabilité et leur rendement élevé. De plus, seuls des micro-onduleurs sont utilisés afin d’assurer un rendement optimal de l’installation photovoltaïque quelles que soient les conditions d’ensoleillement.

Les aides pour passer à l’énergie solaire photovoltaïque

En passant à l’énergie solaire photovoltaïque, il est possible de bénéficier de certaines aides de l’État ou des collectivités. Ces dispositifs ont pour objectif de soutenir les particuliers, mais aussi les entreprises, dans leur initiative de transition énergétique.

Voici quelques aides auxquelles il est possible d’accéder pour son autoconsommation avec revente de surplus.

  • La TVA à taux réduit à 10%,
  • La prime à l’autoconsommation,
  • Les aides locales qui varient selon les régions,
  • L’obligation d’achat.
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  • 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