Panneau solaire polycristallin : quels sont les avantages et inconvénients ?

C’est quoi un panneau solaire polycristallin ?

Le panneau polycristallin est un type de panneau photovoltaïque constitué de cellules solaires polycristallines. Ce type de panneau a dominé le marché du photovoltaïque pendant plusieurs années, notamment grâce à son prix abordable.

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

Les panneaux photovoltaïques polycristallins et monocristallins diffèrent par leur processus de fabrication et ils se distinguent aussi visuellement par leur couleur. Les premiers sont noirs et les seconds se reconnaissent par leur couleur bleue.

Les cellules solaires constituant les modèles polycristallins sont fabriquées à partir de plusieurs cristaux de silicium. Il s’agit souvent de chutes de matériau issues du processus de fabrication des modules monocristallins.

Les panneaux monocristallins et polycristallins se distinguent également par leurs performances globales. En effet, les modules polycristallins ont un rendement plus faible que ceux de type monocristallin, ce qui les rend moins efficaces.

Comment est fabriqué un panneau photovoltaïque polycristallin ?

Pour fabriquer un panneau photovoltaïque polycristallin, il faut en premier lieu créer les cellules solaires qui constituent le cœur du module. Les différents éléments du panneau sont ensuite montés (cadre en aluminium, vitre de protection, etc.). La fabrication des cellules solaires représente la partie la plus importante dans la fabrication d’un panneau polycristallin.

C’est un processus en plusieurs étapes.

• Le silicium est extrait du sable ou du quartz,
• À ce stage, il s’agit d’un silicium de grade métallurgique, qui n’a pas encore de propriétés semi-conductrices et qui est chauffé à 3000°C afin de le purifier et d’obtenir un silicium de grade solaire pur à 99,9999%,
• À l’étape de la cristallisation, le silicium de grade solaire encore chaud est versé dans un moule en graphite où il refroidit pendant plusieurs heures, ce qui permet d’obtenir un lingot composé de plusieurs cristaux de silicium,
• Le lingot est ensuite tranché en tranches très fines pour obtenir des « galettes » ou wafers en anglais,
• Les wafers passent par l’étape du « dopage », avec une couche dopée au bore et une autre dopée au phosphore ; un champ électrique se forme ainsi grâce à l’échange d’électrons entre les deux couches dopées,
• On imprime ensuite un circuit électrique sur la surface du wafer afin de 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 pour empêcher toute infiltration d’air et d’humidité,
• À la dernière étape, les différents éléments du module sont montés, avec les cellules solaires qui sont placées au cœur du système.

Les avantages du panneau solaire polycristallin

Un panneau photovoltaïque polycristallin présente de nombreux avantages incontestables.

Prix d’achat plus abordable

Les panneaux photovoltaïques polycristallins sont plus abordables en termes de prix, notamment parce qu’ils ont un coût de fabrication moins élevé. En effet, leur processus de fabrication nécessite moins de matières premières, mais aussi moins d’énergie.

Procédé de fabrication plus écologique

Pour rappel, les cristaux utilisés pour fabriquer des panneaux polycristallins sont des chutes de silicium provenant de la fabrication des panneaux monocristallins. Il y a donc moins de gaspillage et de déchets, sans oublier que le processus de fabrication ne consomme que peu d’énergie.

Bonne durabilité

Les panneaux photovoltaïques polycristallins ont une durée de vie de 25 à 30 ans. Cette bonne durabilité permet de rentabiliser l’installation tout en faisant réaliser des économies énergétiques non-négligeables.

Bon à savoir :

Des aides financières existent pour réduire le coût d’investissement initial et vous permettre de rentabiliser plus rapidement vos panneaux photovoltaïques. L’autoconsommation avec revente de surplus vous permet en outre de percevoir un complément de revenu pendant 20 ans.

Le dispositif d’obligation d’achat EDF OA permet au fournisseur d’énergie traditionnel de vous racheter le surplus de production à un tarif fixe.

Panneau recyclable à 95%

Les panneaux polycristallins ont également l’avantage d’être recyclables car 95% de leurs composants peuvent être recyclés. Ces matériaux sont réutilisés pour la fabrication de nouveaux panneaux solaires ou pour alimenter d’autres filières de production.

Voici quelques exemples :

• L’aluminium et le verre sont recyclables à l’infini,
• Le silicium est recyclé jusqu’à 4 fois et réutilisé pour fabriquer de nouvelles cellules solaires,
• Les éléments en plastique et en polymère sont broyés et transformés en granulés, afin d’alimenter d’autres filières,
• Le cuivre est également recyclé.

Meilleure résistance aux fortes chaleurs

Les panneaux polycristallins ont un meilleur coefficient de température. Ainsi, ils résistent mieux aux températures élevées. L’impact des fortes chaleurs sur leur rendement est moindre comparé aux panneaux monocristallins. Cela s’explique notamment par le fait que les cellules qui les composent sont plus grandes.

Les inconvénients du panneau solaire polycristallin

Le panneau solaire polycristallin a des avantages mais aussi quelques inconvénients notables.

Rendement plus faible

Les panneaux photovoltaïques polycristallins ont un rendement plus faible comparés aux panneaux monocristallins. Leur rendement est compris entre 13 et 18%, contre 18 à 24% pour les panneaux monocristallins. Ils nécessitent ainsi une surface d’installation plus grande pour obtenir une puissance égale à celle d’un système photovoltaïque composé de panneaux monocristallins.

À noter :

Les panneaux photovoltaïques polycristallins sont particulièrement recommandés dans les régions très ensoleillées ou chaudes. Effectivement, même avec leur faible rendement, ils seront efficaces grâce à de meilleures conditions d’exposition et d’ensoleillement.

Panneau solaire moins esthétique

La couleur bleue du panneau polycristallin le rend moins esthétique. Il est bien visible sur le toit, ce qui peut impacter l’aspect extérieur d’une maison. Dans certaines zones ou localités, le plan local d’urbanisme interdit même l’installation de ce type de panneau solaire.

Comment fonctionne un panneau solaire polycristallin ?

Le panneau solaire photovoltaïque transforme la lumière du rayonnement solaire en électricité grâce à l’effet photovoltaïque.

Voici son mode de fonctionnement !

• Lorsque les photons de la lumière solaire frappent les électrons des cellules photovoltaïques, cela provoque une surexcitation des électrons qui se mettent à se déplacer dans tous les sens et se dirigent automatiquement vers les bornes de sortie (c’est l’effet photovoltaïque, ou effet photoélectrique),
• Le déplacement rapide des électrons vers les bornes crée un courant électrique continu,
• Le courant continu est converti en courant alternatif par un micro-onduleur ou un onduleur solaire central,
• Le courant alternatif passe par le boîtier de contrôle et le compteur solaire avant d’alimenter le circuit électrique de la maison,
• Le système photovoltaïque est également raccordé au réseau via le compteur LINKY afin d’injecter le surplus de production dans le réseau dans le cadre de l’autoconsommation avec revente de surplus.