Panneaux photovoltaïques : Comment choisir ?

Les panneaux solaires photovoltaïques permettent de produire de l’électricité grâce au soleil. Il s’agit d’un système très fiable qui ne génère pas de pollution ni de bruit à l’endroit où il est installé. Cependant, ce marché évolue très vite et il n’est pas toujours simple de savoir quel type de panneau choisir. Conseils thermiques vous guide vers le produit adapté à votre attente.



panneaux photovoltaïques


Fonctionnement d’un panneau solaire photovoltaïque

Effet photovoltaïque : Un panneau photovoltaïque est composé d’un matériau semi-conducteur, le silicium. En présence de rayonnement solaire, les électrons du silicium s’agitent. Pour créer un courant électrique à partir de ce phénomène, il faut organiser la circulation des électrons.

Composition d’une cellule : Pour se faire, une cellule photovoltaïque se compose de 2 couches de silicium : une couche enrichie avec du phosphore (surplus d’électrons) et une couche enrichie avec du bore (déficit d’électrons). Cette différence crée une tension électrique continue à la sortie de la cellule.

fonctionnement panneau photovoltaique

Schéma de principe (Ademe) – Production d’une cellule (Solar World)

Composition d’un panneau : L’industriel qui fabrique ces cellules les trie par puissance de façon à avoir des cellules très homogènes. C’est important puisque le fabricant du panneau va assembler les cellules en série et dans ce cas, toutes les cellules s’alignent sur la moins performante. Un panneau comporte généralement 60 cellules encapsulées entre une couche de verre et de film isolant (tedlar). A la fin du processus, le fabricant trie également ses panneaux par puissance. De cette façon, l’installateur reçoit des palettes de panneaux aux caractéristiques identiques.

Les panneaux solaires cristallins

Fabrication : Les panneaux solaires cristallins représentent 90% du marché. On distingue les panneaux monocristallins qui sont fabriqués à partir d’un seul cristal de silicium. Les panneaux polycristallins sont quant à eux obtenus à partir de plusieurs cristaux comprimés ensemble, à la manière d’une bûche de bois densifiée. On parle aussi parfois de panneaux multicristallins (= polycristallins) :

panneau photovoltaique lingot silicium

A gauche, lingot cylindrique (monocristallin). A droite, lingot pavé (polycristallin). Photo : medium.

Aspect : On peut facilement reconnaître la différence en observant des panneaux photovoltaïques. Un panneau monocristallin possède des cellules arrondies sur les angles (du fait de la forme du lingot cylindrique) et on voit facilement la jonction entre les cellules (carrés blancs ou noirs selon la couleur de la face arrière). La couleur d’un panneau monocristallin est plus uniforme car les cellules sont issues du même cristal :

panneau photovoltaique monocristallin et polycristallin

A l’inverse, les panneaux polycristallins présentent un aspect très « linéaire » et parfois un effet de « mozaïque » bleutée.

Rendement : Les cellules monocristallines possèdent un meilleur rendement (16 à 24%) que les cellules polycristallines (14 à 18%).

Monocristallin ou polycristallin ? On pourrait alors en conclure qu’il vaut mieux privilégier le monocristallin. Mais dans les faits, ce n’est pas du tout un critère de choix pertinent. D’une part, les meilleures cellules poly seront plus performantes que les cellules bas de gamme mono. D’autre part, la fabrication des panneaux polycristallins est moins coûteuse car il y a moins de pertes (découpage à partir d’un lingot carré plutôt que rond). Un arbitrage économique est donc à mener et dans tous les cas, c’est la puissance crète de l’installation qui prime.

Les panneaux solaires à couches minces

Fabrication : Comme leur nom l’indique, les panneaux solaires à couches minces sont très fins et restent flexibles dans une certaine mesure. Cela s’explique par leur fabrication car le silicium (ou autre semi-conducteur) est vaporisé sur une plaque de 1 à 3 micromètres seulement.

panneau photovoltaique flexible

Panneaux solaires souples (Photo : solar constructions)

Rendement : Le rendement est moins bon que pour les technologies cristallines avec des performances entre 8 et 15%. Il faut donc plus de surface pour la même puissance. Néanmoins, ces panneaux solaires sont moins sensibles aux ombrages, répondent bien au « diffus » (ciel avec couverture nuageuse) et supportent mieux les hautes températures.

Usage : On les utilise donc plutôt sur les bateaux ou les camping-cars par exemple ou dans des environnements hostiles.

La suite de l’article se concentre sur les panneaux cristallins utilisés pour le résidentiel.

Performances des panneaux solaires photovoltaïques

Température de surface des cellules : Contrairement à ce qu’on pourrait croire, les panneaux solaires n’aiment pas la chaleur mais l’éclairement. Une pose des panneaux en surimposition est alors préférable car cela permet une ventilation en sous-face et donc un rafraichissement :

installation panneau photovoltaique

Ombrage : Une cellule à l’ombre cesse de produire de l’électricité en cas d’ombrage. On évite donc le plus possible les masques solaires. Comme les cellules sont en série, il en suffirait d’une à l’ombre pour que l’ensemble du panneau ne produise plus. Pour éviter cela, les modules photovoltaïques sont équipés de diode « by-pass » qui permettent de « contourner » des cellules ombragées. Il y a généralement 3 diodes par panneau (3 groupes de 20 cellules le plus souvent).

panneaux photovoltaïques back contactEclairement et innovation : C’est une évidence, moins il y a de rayonnement, moins le panneau photovoltaïque va produire d’électricité. Des innovations ont lieu en ce sens pour mieux capter le gisement solaire, notamment des panneaux dits « bifaciaux », capables de capter le soleil des 2 côtés (lumière réfléchie).

Puissance et dimensions des panneaux solaires

Puissance en Wc : La puissance d’un panneau solaire photovoltaïque est définie en Watt crète ou Wc. Cela représente la puissance maximale (ou crète) que va pouvoir produire un panneau solaire dans des conditions de test standardisées (aussi appelées STC pour Standard Test Condition). Cela sert surtout à comparer les panneaux entre eux. Par exemple :


RéférenceAxitecSystoviLG Neon 2
TechnologiePolycristallinMonocristallinMonocristallin
Puissance Wc275300330
Dimensions (cm)92.2*16498.8*164.8101.6*168.6

Repère : Aujourd’hui, les panneaux ont une puissance autour de 275 à 350 Wc. Une installation de 3 kWc correspond donc à 9 ou 10 panneaux. Mais en pratique, un panneau solaire produit rarement à son plus haut potentiel car il faut des conditions idéales. Pour avoir une idée plus « réelle », on se base sur les valeurs NOCT (conditions normales d’utilisation). Ainsi, on voit qu’un panneau de 300 Wc produit le plus souvent 215 W.

Surface : Les panneaux solaires photovoltaïques ont une dimension assez standardisée autour de 1m de large par 1.7 m de haut soit 1.7 m². Comptez donc autour de 17-18 m² de toiture pour une installation de 3 kWc.

Evolution : La puissance des panneaux solaires évolue rapidement, ce critère reste donc un bon indicateur de la génération de panneaux tout comme le nombre de busbar :

panneau photovoltaique busbar

Les busbar sont des « autoroutes » en métal pour les électrons qui parcourent les cellules. Leur nombre augmente progressivement : 2 pour les premières générations de panneaux, 3 à 12 désormais.

Critères d’achat d’un panneau solaire photovoltaïque

Outre la technologie (monocristallin ou polycristallin) et la puissance crète. Voici les données à prendre en compte pour bien choisir ses panneaux solaires photovoltaïques :

Garantie du panneau : La garantie d’un panneau standard se situe autour de 20 ans, plutôt 10-15 ans pour les produits low-cost et 25 ans pour les plus coûteux. Certains panneaux bi-verre sont garantis 30 ans (voir le critère lié à la résistance).

Garantie de la puissance maximale : Le fabricant garantie également la puissance maximale du panneau sur 20 ou 25 ans à 80% ou 85% de la puissance initiale. Cela représente une perte de 1% par an. Dans les faits, il apparait que les panneaux tiennent mieux dans le temps avec une baisse mesurée inférieure à 0.5% par an. Il est donc possible que cette garantie tende à augmenter et soit mise en valeur à grand coup de marketing :

garantie production panneau photovoltaique

Inutile dans tous les cas de souscrire à une garantie supplémentaire en ce sens.

Origine de fabrication et marque : Le marché du panneau solaire photovoltaïque est totalement mondialisé avec des panneaux allemands, chinois, coréens, japonais ou français. On peut citer les marques Axitec, BenQ, LG, Panasonic, Qcells, Solarwatt ou Sunpower et les fabricants français comme Systovi ou Voltec (en photo ci-dessous).

panneau photovoltaique français Voltec

A noter que l’empreinte carbone est plus favorable pour les modules français. Ceci est lié au moindre transport et à l’énergie nucléaire faiblement émettrice de gaz à effet de serre. A titre d’exemple, selon l’INES (Institut National de l’Energie Solaire), un panneau français nécessite environ 30 g CO2 éq/kWh contre 50 g pour un produit chinois.

Rendement : Attention au critère du rendement qui n’est pas toujours donné dans les mêmes conditions. On parle parfois du rendement « panneau » et parfois du rendement « cellule », ce dernier étant logiquement un peu meilleur (pas de perte d’espace entre les cellules). On peut retenir que le rendement d’une cellule se situe autour de 20%.

Par exemple, deux professionnels proposent une installation de 3 kWc dans les mêmes conditions de pose. La première installation est composée de panneaux monocristallins avec 22% de rendement et la deuxième, de panneaux polycristallins de 17% de rendement. On peut se demander laquelle produira le plus ?

panneau photovoltaique 3 kWc

Eh bien, il n’y aura aucune différence de production car les 2 installations ont la même puissance crête. Seulement, la seconde installation comportera plus de panneaux. On peut retenir que l’on peut très bien avoir des panneaux avec 17% de rendement qui seront un meilleur choix économique si la surface de l’installation n’est pas limitée.

panneaux photovoltaïques solarwattRésistance : Le cadre en aluminium apporte aux modules photovoltaïques une résistance aux charges mécaniques liées au vent (généralement de 2 400 à 5 400 Pa) et à la neige (5 400 à 6 000 Pa). Certains sont traités spécifiquement pour résister aux sels marins. Les panneaux bi-verre (cellules encapsulées entre 2 couches de verre) sont plus robustes et affichent une garantie supérieure.

Esthétisme : On trouve des panneaux avec une sous-face noire (appelée « backsheet » dans les caractéristiques techniques) associée à un cadre en aluminium de la même couleur. Le rendu est ainsi parfaitement homogène et peut apporter une plus-value esthétique. Si l’on souhaite des modules plus petits, il faut se tourner vers les tuiles photovoltaïques qui restent plus coûteuses.

Normes : Les panneaux cristallins doivent respecter la norme CEI 61 215 et les modules à couches minces répondent à la norme CEI 61 646.

Prix des panneaux solaires photovoltaïques

Le prix des panneaux solaires s’est effondré au fil du temps au fur et à mesure que la filière gagnait en maturité. Une baisse d’environ 90% en 10 ans et de 64% en France depuis 2013 comme le montre ce graphique de l’IRENA (Agence Internationale des Energies Renouvelables) :

prix panneau photovoltaique

Un panneau solaire photovoltaïque ne coûte aujourd’hui plus grand-chose : comptez 100€ TTC pour un panneau d’entrée de gamme (270 Wc), 250€-300€ pour un panneau standard (300-330 Wc) et 500€ pour un panneau innovant double face.

Pour une pose par un professionnel, il faut compter entre 2 et 3€ du Wc soit entre 6 000 et 9 000€ pour une installation de 3 kWc. Pour obtenir le meilleur prix, il convient de mettre en concurrence différents installateurs et d’étudier plusieurs solutions techniques.

Pour cela, Conseils Thermiques s'associe à plusieurs partenaires afin de vous mettre en relation avec des artisans locaux certifiés RGE. Vous pourrez ainsi étudier plusieurs propositions techniques et commerciales gratuitement et sans engagement.

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La plupart des travaux de rénovation énergétique donnent droit à des subventions (prime énergie). Si vous avez déjà un devis (non signé), vous pouvez encore y prétendre.

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Si vous réalisez l’installation vous-même en achetant un kit, le prix de revient se situe plutôt entre 0.8 et 1.5€ le Wc.



La rentabilité d’une installation se situe autour de 10 à 20 ans selon le modèle économique choisi et la puissance installée.

Bilan écologique des panneaux solaires photovoltaïques

Durée de vie : Un panneau solaire possède une excellente durée de vie que l’on peut estimer entre 30 et 40 ans. Les garanties « produit » sont d’ailleurs très longues, c’est dire si la technologie est fiable et mature. Le point faible de l’installation photovoltaïque vient plutôt de l’onduleur.

Temps de retour énergétique : En France, il faut compter entre 1,5 et 3 ans pour que l’énergie nécessaire à la fabrication soit compensée par la production d’électricité. Rapportée à la durée de vie, le bilan du module est donc très favorable.

recyclage panneau photovoltaique

Recyclage des panneaux photovoltaïques (source : Véolia)

Recyclage : Les panneaux solaires photovoltaïques sont soumis à une éco-participation qui finance leur recyclage de l’enlèvement sur site au transport. Et ce, peu importe la marque ou la technologie. Il n’y a donc aucun frais pour le particulier. C’est la société PV Cycle, sans but lucratif, qui est en charge de la collecte.

Conclusion : Des modules photovoltaïques fiables et peu coûteux

Les panneaux solaires photovoltaïques sont des systèmes très fiables disposant d’une garantie généreuse. On retiendra que la technologie (monocristallin ou polycristallin) n’a pas beaucoup d’importance et que seule la puissance crête de l’installation compte. On privilégiera surtout le monocristallin si la surface de toiture est réduite (meilleur rendement).

Pour aller plus loin, consultez notre publication sur les onduleurs photovoltaïques qui constituent le point faible de l’installation. Aussi, nos articles sur la rentabilité des panneaux solaires et l’optimisation de la production pourraient aussi vous intéresser.


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