Panneau solaire monocristallin : découvrez le guide complet

C’est quoi un panneau photovoltaïque monocristallin ?

Un panneau solaire monocristallin est un équipement d’énergie renouvelable destiné à recueillir la lumière du soleil et à la transformer en électricité. Il fait partie des panneaux photovoltaïques les plus utilisés pour équiper les foyers et les entreprises. Il est à distinguer du panneau solaire polycristallin.

Son efficacité et sa bonne durabilité font du panneau solaire monocristallin le type de panneau photovoltaïque le plus prisé actuellement. Par ailleurs, grâce à la réduction de ses coûts de production, il est devenu plus abordable et offre désormais un excellent rapport qualité/prix. Il domine ainsi le marché du photovoltaïque.

Quelle est la différence entre un panneau solaire monocristallin et polycristallin ?

Les panneaux solaires monocristallin et polycristallin diffèrent à la fois au niveau de leurs rendements, de leur esthétisme et de leur durée de vie. Le panneau photovoltaïque monocristallin offre un rendement plus élevé et sa durée de vie est meilleure. De plus, ce type de panneau est réputé être plus esthétique.

Caractéristiques d’un panneau photovoltaïque monocristallin

Le panneau solaire monocristallin est reconnaissable à sa couleur bleu-noir ou gris foncé et à son aspect parfaitement homogène. Il est constitué de cellules photovoltaïques monocristallines. Comme leur nom l’indique, ces cellules solaires sont fabriquées à partir d’un seul cristal de silicium. À la différence de ces dernières, les cellules des panneaux polycristallins sont élaborées avec plusieurs cristaux de silicium.

Quel est le rendement de ce type de panneau photovoltaïque ?

Le panneau solaire monocristallin est le plus efficace des panneaux photovoltaïques, avec un rendement compris entre 18 et 24%. À titre indicatif, il se situe entre 13 et 18% pour les panneaux polycristallins. Certaines technologies de panneaux monocristallins améliorés offrent même un rendement pouvant atteindre 25%. C’est le cas des panneaux monocristallins type N et type PERC (Passivated Emitter Rear Cells).

Bon à savoir : le rendement désigne la capacité d’un panneau solaire photovoltaïque à convertir en électricité une certaine quantité d’énergie solaire reçue. Exprimé en pourcentage de cette énergie, le rendement correspond à l’efficacité d’un panneau. Plus le rendement est élevé, plus le panneau photovoltaïque est efficace, ce qui lui permet de produire plus d’énergie photovoltaïque.

Comment fonctionne un panneau solaire monocristallin ?

Le panneau solaire monocristallin produit de l’électricité grâce à l’effet photovoltaïque. Dans ce processus, c’est la lumière visible du rayonnement solaire qui est exploitée. Le cycle de l’énergie solaire photovoltaïque comporte plusieurs étapes.

1. Les rayons du soleil sont captés à la surface du panneau monocristallin ;
2. Lorsque les photons de la lumière solaire frappent les électrons des cellules photovoltaïques, ceux-ci se déplacent dans tous les sens ;
3. Les électrons se dirigent automatiquement vers les bornes de sortie, créant un courant continu ;
4. Le courant continu est converti en courant alternatif par un micro-onduleur ou un onduleur central ;
5. Le courant alternatif obtenu passe par le boîtier de contrôle et le compteur solaire avant d’alimenter votre foyer en électricité ;
6. Le circuit de votre centrale solaire photovoltaïque est raccordé au réseau via le compteur LINKY ; cette étape est nécessaire pour permettre la revente de l’électricité non-consommée dans le cadre de l’autoconsommation avec revente du surplus.

À noter : comme son fonctionnement dépend du soleil, qui est une source d’énergie intermittente, le panneau solaire monocristallin ne produit de l’électricité qu’en journée. Il est donc recommandé de synchroniser autant que possible l’usage de vos appareils avec les heures de pic de production.

Cependant, les panneaux solaires monocristallins produisent de l’électricité pendant une bonne partie de la journée grâce à leur rendement élevé. Ils sont même suffisamment efficaces en cas de faible ensoleillement, ce qui permet aussi de les utiliser dans les régions peu ensoleillées.

Procédé de fabrication d’un panneau solaire monocristallin

La fabrication d’un panneau solaire monocristallin comporte un certain nombre d’étapes. Celles-ci vont de la création des cellules solaires au montage des différents éléments du panneau.

• Le silicium est extrait du quartz afin d’obtenir du silicium de grade métallurgique ;
• Ce silicium de grade MG est chauffé à 3000°C afin de le purifier à 99,9999% et d’obtenir un silicium de grade solaire (SoG) ;
• Le lingot de silicium de qualité solaire obtenu est cristallisé en utilisant le procédé du tirage Czochralski ; ce procédé permet d’obtenir un lingot cylindrique par étirage à partir d’un unique cristal de silicium souche ;
• Le lingot obtenu est ensuite découpé en lamelles très fines de 150 à 300 micromètres d’épaisseur pour obtenir des galettes ou wafers en anglais ; il s’agit des plaquettes de silicium qui vont être traitées pour produire des cellules solaires;
• Les wafers sont dopés au bore et au phosphore pour créer un champ électrique entre les couches qui les composent ;
• Un circuit électrique est ensuite imprimé sur les faces avant et arrière des wafers pour permettre la circulation du courant électrique vers les bornes de sortie ;
• L’étape suivante consiste à souder plusieurs cellules solaires entre elles, puis à les encapsuler ;
• Les cellules sont montées dans le panneau photovoltaïque avec tous les autres composants (cadre en aluminium, vitre de protection, encapsulant, etc.).

Quels sont les avantages et inconvénients des panneaux monocristallins ?

Les panneaux photovoltaïques monocristallins présentent plusieurs avantages mais aussi quelques inconvénients.

Les avantages des panneaux solaires monocristallins

Découvrez les avantages des panneaux photovoltaïques monocristallins.

Source d’énergie écologique

Les panneaux photovoltaïques exploitent l’énergie du soleil pour produire de l’électricité. Ce sont des équipements écologiques puisqu’ils utilisent une énergie renouvelable et inépuisable. De plus, leur fonctionnement ne génère pas de dioxyde de carbone ni aucun polluant.

Rendement élevé

Les panneaux monocristallins sont connus pour leur rendement élevé, qui vient notamment du fait que leurs cellules sont plus épaisses et plus homogènes. Dans ce type de cellules solaires, les cristaux de silicium sont orientés dans un seul sens, ce qui leur permet de mieux capter la lumière. Leur efficacité offre une grande polyvalence aux panneaux monocristallins.

Le saviez-vous ? Grâce à leur efficacité, les panneaux solaires monocristallins nécessitent moins de surface d’installation que les panneaux polycristallins, pour une puissance installée équivalente.

Durée de vie plus longue

Les panneaux solaires monocristallins ont une durée de vie comprise entre 30 et 40 ans, alors que les panneaux polycristallins durent en moyenne 25 à 30 ans. Ils couvrent ainsi une bonne partie de vos besoins en électricité pendant longtemps et vous permettent de faire d’importantes économies énergétiques.

Panneau solaire plus esthétique

Le panneau solaire monocristallin est apprécié pour son aspect esthétique qui s’adapte à toutes les architectures. Sa couleur foncée et sa surface parfaitement uniforme lui confèrent un aspect attrayant qui ne dénature pas votre toiture.

Panneau solaire éligible aux aides financières

Qu’ils soient monocristallins ou polycristallins, l’installation de panneaux solaires photovoltaïques donne droit à certaines aides financières. Accordées par l’État et quelques collectivités locales, elles visent à encourager et soutenir le développement de la filière photovoltaïque.

Panneau solaire recyclable à 95%

En plus d’utiliser une source d’énergie propre, les panneaux solaires monocristallins ont aussi l’avantage d’être recyclables à 95%. En effet, la plupart de leurs composants sont recyclés et réutilisés.

• L’aluminium constituant le cadre est recyclé à l’infini;
• C’est aussi le cas pour le verre de protection de la face avant ;
• Le plastique et les polymères sont transformés en granulés pour alimenter d’autres filières de production ;
• Les cellules solaires sont récupérées et réutilisées jusqu’à 4 fois pour fabriquer de nouveaux panneaux photovoltaïques ;
• Le cuivre est récupéré et réutilisé.

Les inconvénients des panneaux photovoltaïques monocristallins

Les panneaux monocristallins ont aussi quelques inconvénients.

Coût d’installation élevé

En raison de sa composition qui renferme une plus grande quantité de silicium, le panneau monocristallin coûte plus cher que son équivalent polycristallin. Toutefois, ce type de panneau est désormais plus accessible grâce à la baisse des coûts de production.

Impact environnemental plus important

Le processus de fabrication des panneaux photovoltaïques monocristallins est plus énergivore. De plus, pour obtenir du silicium monocristallin, une grande quantité de matériau est nécessaire et le processus crée des déchets. Mais cet aspect est compensé par les avantages écologiques et économiques à long terme offerts par les panneaux solaires.

Quels critères pour bien choisir son panneau solaire monocristallin ?

Pour tirer pleinement avantage de votre installation solaire photovoltaïque et faire des économies à long terme, il est nécessaire de bien choisir vos panneaux. Voici quelques critères importants à prendre en compte.

• Le rendement : l’efficacité du panneau monocristallin que vous allez choisir détermine sa capacité à produire de l’électricité photovoltaïque ; ainsi, le rendement détermine aussi la puissance ;
• La puissance : il s’agit de la quantité d’électricité produite par votre panneau dans des conditions idéales ; exprimée en watt-crête (Wc), la puissance à installer dépend de vos besoins énergétiques ;
• La garantie de rendement : différente de la garantie produit, la garantie de rendement permet de s’assurer que le panneau conserve ses performances après un certain nombre d’années d’utilisation ;
• La garantie produit : pouvant aller jusqu’à 25 ans, cette garantie couvre les panneaux contre tout défaut de fabrication ; il convient de noter que les panneaux continuent de produire de l’électricité même après cette période de garantie.