Rendement d’un panneau solaire : tout ce qu’il faut savoir

Le rendement d’un panneau solaire est un critère essentiel pour déterminer les performances et la rentabilité d’une installation photovoltaïque. Son estimation est une étape cruciale dans la réalisation de votre projet de production d’électricité verte. Comment le calculer ? Quels sont les facteurs qui le font varier ?

Qu’est-ce que le rendement d’un panneau solaire ?

Le rendement est le rapport entre la quantité d’électricité produite par un panneau photovoltaïque et la quantité d’énergie solaire reçue à sa surface. Le taux de rendement correspond ainsi à la quantité de lumière solaire réellement convertie en électricité. En pratique, le rendement d’un panneau photovoltaïque se situe entre 13 et 24% et dépend du type de module.

En effet, il est impossible de transformer en électricité 100% du rayonnement solaire reçu par le panneau. Cela est dû aux déperditions d’énergie, notamment sous forme de chaleur, de rayons réfléchis, mais aussi à cause des limites liées aux cellules solaires elles-mêmes.

Le rendement est un indicateur de performance important. Il vous permet de choisir les panneaux qui vont composer votre installation photovoltaïque en fonction de leur efficacité.

Il existe trois notions à associer au rendement d’un panneau solaire : le rendement de conversion, le rendement surfacique, et le rendement linéaire.

Rendement de conversion ou rendement cellulaire

Le rendement de conversion désigne la capacité d’une cellule à convertir en électricité une partie de l’énergie solaire qu’elle reçoit. Il permet d’estimer l’efficacité d’une cellule photovoltaïque. Il est à différencier du rendement surfacique d’un panneau. Il est possible d’estimer le rendement cellulaire d’un panneau solaire photovoltaïque avec la formule suivante :

Rendement cellulaire = [Quantité d’électricité produite / Quantité d’énergie reçue] x 100

Bon à savoir :

C’est la lumière visible du soleil qui est transformée en électricité par les cellules solaires, mais pas la chaleur, comme c’est le cas avec les panneaux solaires thermiques.

Rendement surfacique

Le rendement surfacique permet d’estimer l’efficacité du panneau solaire photovoltaïque en fonction de sa surface. Il correspond ainsi au rendement proprement dit du panneau. C’est l’indicateur de référence utilisé par les fabricants et il est mentionné dans la fiche technique de chaque panneau.

Exprimé en pourcentage, le rendement d’un panneau solaire s’obtient dans des conditions de test standard réalisé en laboratoire, soit :

• Inclinaison de 30° ;
• Orientation plein sud ;
• Température ambiante de 25°C ;
• Ensoleillement de 1000 Watts/m2 ;
• Pas de zone d’ombre.

Rendement linéaire

Le rendement d’un panneau solaire baisse au fil du temps à cause de l’usure des cellules. La baisse d’efficacité se situe autour de 0,5% par an. Les fabricants indiquent ainsi pour chaque panneau ce qu’on appelle la garantie de rendement. Il s’agit de la capacité de rendement du panneau après environ 25 années de fonctionnement. On parle aussi de rendement linéaire. Selon les fabricants, le rendement linéaire est compris entre 80% et 90% après 25 ans. Cela signifie que le panneau conserve entre 80 et 90% de sa capacité après cette période.

Comment calculer le rendement d’un panneau solaire ?

Comme le rendement d’un panneau solaire photovoltaïque correspond à son rendement surfacique, son calcul tient compte de la superficie. Voici la formule à utiliser :

Taux de rendement (%) = Puissance-crête (Wc) / (Superficie en m2 x 1000)

Exemple :

Pour un panneau solaire photovoltaïque monocristallin de 1,7 m2 ayant une puissance nominale de 400 Watts, le rendement est de : 400 / (1,7 x 1000) = 0,2353 = 23,53%

Quels facteurs font varier le rendement d’un panneau solaire ?

Pour rappel, le rendement d’un panneau solaire photovoltaïque est fourni à titre indicatif dans la fiche technique du produit. Il correspond aux mesures issues de tests réalisés en laboratoire. Cependant, l’efficacité et les performances globales de vos panneaux photovoltaïques sont directement influencées par les conditions environnantes. Elles dépendent aussi de plusieurs autres facteurs comme l’entretien des panneaux, les conditions d’installation et la qualité de l’onduleur solaire.

Alt=»Rendement panneau solaire. Vue d’une installation photovoltaïque.»

L’orientation

Pour optimiser l’efficacité de vos panneaux photovoltaïques, une orientation plein sud est l’idéal. Cependant, vous pouvez obtenir un bon rendement même avec une orientation sud-est, sud-ouest, est ou ouest.

L’inclinaison

Il est recommandé d’installer vos panneaux photovoltaïques avec un angle d’inclinaison de 30 à 35° afin d’obtenir le meilleur rendement possible. Mais comme pour l’orientation, des valeurs proches des conditions idéales offrent aussi de bons résultats.

Le taux d’ensoleillement

En France, le taux d’ensoleillement varie d’une région à l’autre. Dans les zones les plus ensoleillées, les panneaux photovoltaïques seront plus efficaces et leur production électrique sera meilleure. Voici un tableau récapitulatif des rendements par zone géographique.

Zone géographique	Rendement annuel
Moitié nord, Île-de-France	800 à 1000 kWh par kWc
Savoie, Pays de la Loire, Bretagne	1000 à 1100 kWh par kWc
Occitanie, Aquitaine	1100 à 1200 kWh par kWc
Côte d’Azur, Corse	1200 à 1400 kWh par kWc

La température extérieure

Les cellules solaires des panneaux photovoltaïques sont sensibles aux fortes chaleurs. Au-delà de 25°C, elles perdent 0,5% de leur efficacité par degré supplémentaire. Ainsi, le rendement de vos panneaux baisse nécessairement en été ou lorsque la température au niveau des cellules dépasse 25°C.

À noter :

La chaleur ne dégrade pas les cellules, mais elle fait seulement baisser leur rendement.

Le ratio de performance

L’efficacité de vos panneaux solaires dépend également des autres éléments qui composent la centrale photovoltaïque. Elle tient notamment compte des pertes systèmes par effet Joule qui ont lieu dans les câbles électriques. En outre, le rendement de l’onduleur solaire peut causer des pertes de rendement. En tenant compte de ces pertes, les fabricants indiquent ce qu’on appelle le « performance ratio » d’un panneau solaire (PR). Le ratio de performance est compris entre 80 et 90%.

Le niveau d’entretien

Pour que vos panneaux solaires offrent le meilleur de leur efficacité, il est essentiel de bien les entretenir. Ils doivent rester propres afin de capter le plus d’énergie solaire possible. En effet, des panneaux sales peuvent subir une perte de rendement d’environ 1,5 à 2%. Il est donc conseillé de les nettoyer entre 1 à 2 fois par an.

Quel est le panneau avec le meilleur rendement ?

Les panneaux solaires monocristallins sont les plus efficaces avec un rendement allant de 18 à 24%. Ils sont suivis par les panneaux polycristallins qui offrent un rendement allant de 13 à 18%.

Comment optimiser le rendement de ses panneaux solaires ?

Il existe quelques astuces pour optimiser le rendement de vos panneaux solaires photovoltaïques :

• Éviter les ombrages : choisissez un emplacement dépourvu d’ombres lors du repérage de la zone d’installation ; les ombres portées peuvent avoir un impact sur l’efficacité de votre centrale photovoltaïque ;
• Faire installer vos panneaux par un professionnel certifié : faites appel à un professionnel certifié RGE (Reconnu Garant de l’Environnement) et QualiPV pour installer vos panneaux solaires ; c’est l’assurance d’une qualité de pose réalisée dans les règles de l’art, garantissant un rendement optimal du système ;
• Optimiser l’inclinaison et l’orientation : choisissez un angle d’inclinaison et une orientation qui soient les plus proches possible des valeurs optimales ;
• Réduire les risques de surchauffe : pour éviter que vos panneaux ne surchauffent et perdent en efficacité en été, optez pour une installation en surimposition ; l’espace créé entre l’arrière des panneaux et la surface de la toiture assure une bonne ventilation ;
• Choisir un type de panneau avec un bon rendement : les panneaux monocristallins sont ceux qui ont le meilleur rendement.