En installant des panneaux photovoltaïques, un foyer peut valoriser une énergie renouvelable et contribuer activement à la transition écologique. Cependant, il convient de prendre en compte les facteurs pouvant affecter le rendement de l’installation. Quels sont donc les paramètres qui peuvent influencer la performance des panneaux solaires photovoltaïques ? Quelles sont les solutions disponibles pour limiter leurs effets ?
La production d’électricité des panneaux solaires dépend essentiellement de l’efficacité d’une installation. Différents paramètres régissent notamment la performance de ces panneaux.
De plus, il faut savoir que :
Les panneaux photovoltaïques dépendent de la lumière du soleil pour fonctionner. Ils sont constitués de cellules photovoltaïques en matériau semi-conducteur, servant à capter les photons présents dans le rayonnement solaire. Grâce à l’effet photovoltaïque, ces cellules génèrent un courant continu qui est ensuite transformé en courant alternatif par l’onduleur solaire.
Concrètement, les photons présents dans les rayons lumineux frappent les électrons du silicium lorsque les cellules sont exposées à la lumière. Les électrons se mettent alors à circuler dans les conducteurs, ce qui a pour effet de produire de l’électricité.
Le bon fonctionnement d’un panneau solaire photovoltaïque dépend ainsi à la fois de la quantité de lumière reçue et de l’intensité lumineuse. C’est pourquoi leur performance peut être impacté par les conditions météorologiques.
La neige, la pluie et même les chaleurs extrêmes peuvent réduire le rendement des panneaux solaires photovoltaïques.
Les panneaux solaires photovoltaïques offrent un rendement optimal à une température de 25°C. Au-delà, chaque degré supplémentaire entraîne une perte de rendement de 0,2 à 0,5% due à une baisse de la tension et de la puissance.
Le coefficient de température indiqué dans la fiche technique du panneau permet de lire ces pertes de rendement par degré en plus.
Les températures élevées affectent donc négativement la production d’une installation photovoltaïque.
Les températures froides n’affectent pas de façon conséquente le rendement des panneaux photovoltaïques. La baisse de performance est surtout attribuée à la diminution du temps d’ensoleillement en hiver. En effet, le soleil bas et les jours plus courts réduisent la quantité de lumière reçue par les panneaux.
Pour rendre la performance des panneaux solaires optimales, il est important de choisir l’orientation des panneaux photovoltaïques idéale et le bon angle d’inclinaison. Cependant, si une fine couche de glace se forme à la surface des modules, ceux-ci peuvent également perdre en rendement.
La neige peut être néfaste, ou au contraire bénéfique pour le rendement d’un panneau solaire photovoltaïque. Tout dépend de la quantité de neige qui tombe sur la toiture. Une fine couche de neige peut agir comme un réflecteur et capter la lumière incidente, optimisant ainsi le rendement.
En revanche, les chutes de neige importantes sont néfastes à la fois pour le rendement de l’installation et les panneaux eux-mêmes. Une épaisse couche de neige empêche le passage de la lumière solaire et entraîne une baisse conséquente de la production électrique. Par ailleurs, le poids de la neige peut potentiellement déformer les panneaux, voire fissurer leur surface vitrée.
Les panneaux solaires photovoltaïques génèrent de l’électricité même par temps de pluie. Cependant, le manque de luminosité occasionné par un épisode de pluie prolongé entraîne une baisse de rendement.
Les averses temporaires, quant à elles, ne sont pas à craindre parce que l’eau de pluie ruisselle facilement surtout avec une bonne inclinaison des panneaux.
La présence de nuages affecte plus ou moins la performance des panneaux solaires photovoltaïques. Comme avec la pluie, ils continuent de produire de l’électricité même par temps nuageux. Leur rendement est néanmoins réduit par rapport à une journée ensoleillée.
Par ailleurs, l’épaisseur de la masse nuageuse est également est facteur déterminant. En effet, la perte de rendement sera plus conséquente en cas de masse nuageuse sombre et épaisse.
Bon à savoir :
Cap Soleil Energie installe uniquement des panneaux photovoltaïques monocristallins, réputés pour leur rendement élevé. Ils sont ainsi moins sensibles aux conditions climatiques.
Il existe des solutions permettant de réduire l’impact des conditions climatiques sur la performance des panneaux solaires photovoltaïques.
Pour limiter les effets de la chaleur sur la productivité des panneaux photovoltaïques, voici quelques conseils à suivre.
Avec cette méthode d’installation, les panneaux sont fixés sur des rails qui les placent au-dessus de la surface de la toiture. Cela crée ainsi un espace entre la face arrière des panneaux et le toit, permettant une circulation de l’air. Ils sont ainsi mieux refroidis et leur performance est préservée.
Sur une toiture végétalisée, les plantes « transpirent » et de l’eau s’évapore, ce qui entraîne une baisse de la température ambiante. Cela permet ainsi de refroidir les panneaux solaires photovoltaïques de façon naturelle.
D’une manière générale, les épisodes de fortes chaleurs ou les canicules durent rarement plus de 10 à 15 jours. Ainsi, les panneaux restent tout de même productifs en été. De plus, les modules sont conçus pour fonctionner sur une plage de température allant de -40 à 75°C. Ils ne risquent donc pas de surchauffer ni d’être endommagés par la chaleur ou le grand froid.
En cas de neige épaisse, il est recommandé de faire un déneigement manuel en procédant avec précaution pour éviter de rayer la surface des panneaux. Ce conseil est toujours valable même si la surface des panneaux photovoltaïques modernes est équipée d’un revêtement qui facilite le ruissellement, évitant l’accumulation d’eau de pluie.
Le climat doit être une composante-clé dans l’évolution des technologies de panneaux solaires photovoltaïques au niveau mondial. Avec des canicules et des pluies plus fréquentes, il est important d’innover constamment pour rendre les panneaux mieux adaptés aux conditions climatiques.
Parmi les technologies déjà mises en œuvre, les panneaux bifaciaux permettent de capter la lumière diffuse et réfléchie pour une meilleure efficacité. Ce type de panneau convient notamment pour les installations réalisées dans des zones enneigées ou exposées aux pluies fréquentes.
L’élaboration de matériaux plus efficaces représente également une voie à exploiter pour minimiser l’impact des conditions climatiques sur les panneaux photovoltaïques.
Des recherches sont en cours pour développer des cellules solaires en pérovskite, réputées offrir un meilleur rendement que celles en silicium. Elles sont, par conséquent, moins sensibles à la baisse de luminosité.
Le verre trempé serait également capable d’empêcher l’accumulation de saletés pouvant entraver la production électrique des panneaux.
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