Comme son nom le laisse deviner, l'effet photovoltaïque consiste à transformer la lumière en électricité. Ce principe fut découvert en 1839 par le physicien français Alexandre Becquerel. Plus scientifiquement parlant, ce phénomène apparaît lorsqu'un matériau semi-conducteur absorbe des photons, émis par la lumière, qui lui permettent de produire une tension électrique.
Un peu d'histoire...
L'effet photoélectrique fût quant à lui découvert en 1887 par le physicien allemand Heinrich Rudolf Hertz. Mais c'est Albert Einstein qui a réussi le premier à l'expliquer intégralement. Ce travail d'intense réflexion le mena jusqu'à l'obtention du prix Nobel de physique en 1921. Comme quoi, une bonne compréhension de ce principe élémentaire peut vous conduire très loin.Comment fonctionne un panneau ?
Un panneau solaire est composé de plusieurs cellules photovol- taïques reliées entre elles en série ou en parallèle. Plus la puissance des cellules est grande et plus leur nombre est élevé, plus les panneaux produisent.Une cellule classique est composée d'un semi-conducteur de type P et d'un autre de type N qui produiront du courant à leur jonction sous l'effet des photons. Les panneaux sont aussi appelés « photopiles » du fait qu'ils produisent toujours du courant continu.
Bien choisir ses panneaux
Le chapitre suivant est entièrement consacré aux différents types. En attendant, voyons déjà tout ce qu'il faut savoir pour bien choisir ses panneaux de manière générale.Les indications de puissance
La puissance des panneaux est indiquée en Wc. Rien à voir avec les water-closets, il s'agit de watts-crête. Cette unité de mesure correspond à la production maximale avec un ensoleillement standard de 1000 W/m2 par une température de 25 °C. Ce qui équivaut en fait à des conditions normalisées de test. En ce qui concerne la puissance globale d'une installation, on parlera plutôt en KWc, c'est-à-dire en kilowatts-crête. Dans la description donnée par le fabricant, vous tomberez peut-être sur le sigle STC. Il signifie Standard Test Conditions. Cela veut dire que le module répond aux conditions de test communes à tous les constructeurs. En plus de l'ensoleillement standard et de la température de 25 °C cette norme tient compte de l'épaisseur de l'atmosphère qui est par exemple de 1 au niveau de l'équateur et de 1,5 en Europe. Cette donnée s'exprime en AM (Air Mass). Donc, pour être sûr et certain que la puissance donnée est fidèle à votre lieu d'utilisation, vérifiez bien que l'AM soit de 1,5 si vous habitez en Europe. Quoi qu'il en soit, la différence ne sera pas énorme, mais en matière de production électrique c'est toujours bien d'avoir les chiffres les plus exacts possibles.Le rendement
On entend par le terme rendement le pourcentage d'énergie qu'est capable de restituer le panneau par rapport à celle qu'il a reçu du soleil. Par exemple : en admettant qu'une cellule soit exposée à 10 watts d'énergie solaire et qu'elle en produise 1 watt en retour, son rendement sera de 10%. Cela signifie qu'un panneau qui possède un meilleur rendement qu'un autre, produira plus à surface égale. C'est donc un point à surveiller avec attention, même si la quête absolue du plus gros rendement n'est pas toujours un choix judicieux au niveau du prix au mètre carré. Actuellement, les rendements disponibles sur le marché pour le grand public oscillent entre une fourchette de 5 à 22 %. Mais attention, dans ce domaine les choses bougent très vite. En l'espace de 20 ans, le rendement a déjà été multiplié par plus de 4. Et c'est loin d'être fini, car dans les laboratoires de recherche, on commence à flirter avec les 40 %. Des découvertes majeures, faites en grande partie grâce aux nanotechnologies, promettent une très nette élévation des rendements et une baisse significative des tarifs d'ici quelques années. En attendant, vous avez déjà de quoi être comblé avec l'offre actuelle.La durée de vie
Selon les constructeurs et la technologie employée, la durée de vie d'un panneau solaire est comprise entre 20 et 30 ans. On peut donc en conclure sans se tromper qu'il s'agit d'un placement sur du très long terme. Mais il faut quand même savoir qu'au fil du temps les performances des panneaux se dégradent un peu. C'est pourquoi il existe toujours une indication sur la description commerciale pour s'y retrouver. Elle peut être mentionnée sous la formulation « garantie de puissance » ou bien « tolérance de puissance ». Elle indique la perte en pourcentage par rapport à la puissance nominale sur une période de 10 ou 20 ans. C'est donc là aussi un point important à regarder de très près.Les normes
Il existe deux normes internationales qui s'intitulent respectivement IEC 61215 pour les panneaux cristallins et IEC 61646 pour les panneaux à couche mince. Elles garantissent que le module solaire fonctionnera sans souci pendant au moins 20 ans dans des conditions normales d'utilisation. Elles concernent aussi bien l'ensemble des cellules composant le panneau que son châssis et son câblage. Certains pays, tel que la Belgique, exigent cette norme pour accorder des aides. À ce stade, il est utile de préciser qu'elle n'est pas attribuée aux constructeurs mais indépendamment à chaque matériel.Ainsi, il n'est pas impossible qu'un constructeur n'ait pas fait ^passer ce test à une partie de sa gamme pour une raison X ou Y. Cela arrive souvent pour les panneaux de petite taille, ce qui ne veut pas dire pour autant qu'ils sont de mauvaise qualité. Mais il est vrai que si vous ne vous sentez pas assez technicien en la matière pour jauger par vous-même, mieux vaut vous diriger exclusivement vers des produits labellisés. À savoir aussi : si jamais vous cherchez des modèles d'occasion, il n'est pas impossible que vous tombiez sur la norme internationale « Ispra » qui correspond à l'ancienne spécification.
Questions récurrentes
Faut-il régulièrement nettoyer la vitre des panneaux ?
Les vitres des modules sont la plupart du temps soigneusement étudiées pour que la saleté ne s'y fixe pas. A priori, sauf pollution exceptionnelle, la pluie se chargera elle-même du nettoyage.
Que se passe-t-il s'il n'y a pas de soleil ?
S'il fait nuit c'est très simple : votre installation ne produira rien du tout. Si le ciel est nuageux, elle produira plus ou moins en fonction de la lumière que le ciel laisse passer. Plus vous percevez la lumière comme forte, plus il y a de production.
Est-ce que la grêle peut détruire les panneaux ?
Les panneaux solaires sont conçus pour résister à de fortes chutes de grêle. Pour répondre à la norme IEC, leur revêtement en verre spécial est soumis à un test qui consiste à projeter dessus des boules de glace d'un diamètre compris entre 7 et 12 cm jusqu'à une vitesse au moment de l'impact de 140 kilomètres/heure. Autant dire que votre installation ne craindra rien de ce côté là, sauf conditions vraiment exceptionnelles qui ont autant de probabilité de se présenter qu'un ticket de loto gagnant.
Les panneaux sont-ils sensibles à la foudre ?
Une installation photovoltaïque n'augmente pas le risque que la foudre s'abatte sur un bâtiment. Ce qui ne veut pas dire pour autant qu'elle ne risque rien. Si la foudre tombe à proximité, les dispositifs de protection intégrés avant ou dans l'onduleur joueront leur rôle protecteur. Par contre, ce qui est extrêmement rare, si elle touche directement les panneaux, ils seront irrémédiablement détruits.
Faut-il prévoir une maintenance ?
Étant donné qu'il n'y a aucune pièce en mouvement qui pourrait provoquer une usure mécanique, il n'y a pas vraiment de maintenance à prévoir. Tout au plus vérifier une fois par an le rendement global de l'installation pour détecter un dysfonctionnement éventuel de l'électronique ou une malfaçon des panneaux.
Que signifie « anti-reflet » ?
Il s'agit d'une pellicule qui est appliquée sur la surface des cellules dans le but d'éviter les pertes par réflexion. Cela permet de capter 30 % de lumière en plus et limite l'effet miroir des panneaux.
Est-ce que je peux faire assurer mon installation ?
Normalement, votre installation est couverte pour des risques de base tels que la foudre par votre assurance habitation. Cependant, une assurance spécifique ou une bonne multi-risques habitation couvrira en plus d'autres risques tels que le vol ou la perte de rendement prématurée.
La législation
En ce qui concerne la loi vous n'êtes pas soumis à une demande d'autorisation préalable de permis de construire avant d'installer des panneaux solaires. Une simple déclaration de travaux est obligatoire. Mais attention tout de même ! Certains modules peuvent très fortement réfléchir la lumière du soleil. En admettant qu'ils soient installés sur votre toiture et qu'ils fassent de l'œil à votre voisin pendant qu'il est dans son salon, il serait en droit de porter plainte pour nuisance visuelle. Si jamais vous faites construire, le plus simple est de directement intégrer les panneaux dans votre permis. En règle générale, il n'y a donc rien de bien méchant au niveau administratif. Le seul cas particulier qui risque de poser problème, c'est lorsqu'il s'agit d'une implantation sur un site historique. À ce moment là, il vaut mieux bien vous renseigner avant. Si les cas de refus sont rares, il est fort probable que l'on ne vous laisse pas d'autre choix que de cacher vos panneaux au maximum. Pour être sûr que ça passe, le mieux est de faire en sorte que votre installation ne soit pas exposée à la vue du public. Idéalement, le plus simple serait que les panneaux soient installés non pas sur le bâtiment mais au sol le plus loin possible.Tordre le cou aux inepties
Par simple bêtise ou par cupidité, de nombreuses personnes s'amusent à colporter des stupidités sans aucun fondement sur la fabrication des panneaux solaires. Leur seul et unique cheval de bataille est d'affirmer à qui veut l'entendre que l'énergie dépensée pour la fabrication des panneaux solaires est trop importante, voire supérieure, par rapport à celle qu'ils restituent en retour. Or, il est un fait avéré que les panneaux actuels remboursent l'apport énergétique qui a permis de les fabriquer dans une fourchette comprise entre 6 mois et 4 ans d'utilisation grand maximum selon leur technologie. De plus, il est grand temps de porter l'estocade.Jusqu'à preuve du contraire, rien ni personne n'a jusqu'à présent obligé les constructeurs de modules à utiliser exclusivement de l'énergie fossile ou nucléaire pour alimenter leurs usines. Il serait tout à fait envisageable, à l'instar de ce qui se fait déjà dans certaines sociétés allemandes, d'alimenter intégralement, ou ne serait-ce que partiellement, les chaînes de production avec des énergies propres et renouvelables telles que l'éolien ou l'hydroélectrique. Et tant que l'on y est, pourquoi pas du solaire pour produire du solaire ? La question est posée et mérite que l'on s'y attarde quand on sait ce qu'il est possible de faire avec de bonnes paraboles couplées à des turbines à vapeur. Si l'on retient cette option du renouvelable pour la fabrication, une fois en fonctionnement le panneau ne fera que rembourser de l'énergie gratuite, propre et inépuisable. Ce qui revient à dire, qu'hormis l'extraction des matières premières nécessaires qui peuvent très bien être issues à 100 % du recyclage et du transport qui peut se faire lui aussi dans des conditions écologiques, l'élaboration de notre panneau aura un impact complètement neutre sur l'environnement. Ce à quoi il ne faut pas oublier d'ajouter que durant plus de 20 ans de service il évitera le recours à des méthodes de production électrique polluantes ou dangereuses - voire les deux. Sans oublier bien sûr, qu'à l'issue de ses bons et loyaux services il pourra tout à fait être recyclé pour créer d'autres panneaux.
Voilà pourquoi il y a de quoi bondir quand on entend raconter que les panneaux solaires ne seraient que de futiles gadgets pour se donner bonne conscience. Il s'agit en réalité d'une véritable solution d'avenir qu'il ne faut pas hésiter à mettre en place le plus possible dès à présent. Prôner le contraire c'est faire le lit d'autres méthodes de production qui, bien que très rentables pour quelques-uns, s'avèrent être plus que dangereuses sur le court et long terme pour tout le monde. Voilà qui est dit.
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