Comment fonctionne un panneau solaire ?
Ce que tout le monde sait, c’est que les panneaux solaires photovoltaïques transforment l’énergie solaire en électricité. Mais concrètement, comment font-ils ? On vous dit tout.
Les panneaux solaires sont composés de cellules photovoltaïques (qui peuvent être « monocristallines », « polycristalline » ou « amorphes »). Également appelées cellules solaires, il s’agit de composants électroniques qui, lorsqu’ils sont exposés à la lumière (et non à la chaleur) produisent de l’électricité. Comment ? Grâce à l’effet photovoltaïque, un procédé qui permet, à partir du rayonnement solaire, de libérer des électrons, ce qui a pour effet de créer un courant électrique continu.
Pour les plus scientifiques d’entre vous, ce sont donc les photons – autrement dit, la lumière du soleil – qui, en frappant les cellules solaires, transmettent leur énergie aux électrons qu’elles contiennent. Dès lors, ces derniers se mettent en mouvement, ce qui produit un courant électrique continu.
Pour ceux ayant oublié tout ou partie de leurs cours de physique en revanche, un petit rappel s’impose : le courant continu est essentiellement utilisé dans les appareils fonctionnant avec des piles électriques ou des batteries, notamment parce qu’à l’inverse du courant alternatif, sa tension et son intensité sont difficilement maîtrisables. Conséquence directe : il est très difficile de transporter du courant continu sans pertes d’énergie.
Voilà pourquoi les panneaux photovoltaïques sont reliés à un onduleur, le cœur de toute installation solaire. Son rôle : transformer le courant continu en courant alternatif. Et ainsi faciliter son transport vers votre logement pour couvrir vos besoins en électricité, et/ou vers des lignes à moyenne tension du réseau si vous avez opté pour la revente (totale ou partielle) de votre production d’électricité.
Quels sont les avantages de l’énergie solaire ?
En France, le potentiel du photovoltaïque est immense. Notamment parce que l’Hexagone est un pays particulièrement ensoleillé. La preuve : le sud du pays, et plus particulièrement les zones situées aux abords de la Méditerranée, reçoivent chaque année en moyenne 1645 kWh/m² d’irradiation solaire (ou, si vous préférez, la quantité d’énergie solaire reçue en 1 an sur 1 m²). Le Nord-Pas-de-Calais reçoit lui annuellement 1 089 kWh/m². Ce qui reste bien plus que l’Écosse (environ 800 kWh/m²)…
Plus généralement, avec l’Espagne, le Portugal et Malte, la France fait partie des pays les plus ensoleillés d’Europe.
D’où ce constat : l’installation de panneaux solaires, que vous viviez à Marseille, Paris, Dunkerque, Strasbourg, ou encore Clermont-Ferrand, vous permettra d’alimenter (totalement ou partiellement) votre logement en chauffage et en eau chaude. Deux postes qui, rappelons-le, représentent près de trois quarts de la dépense énergétique des ménages. Avec des panneaux solaires, vous pourrez réaliser jusqu’à 40 % d'économies sur votre facture énergétique.
Le solaire, c’est également un moyen de vous passer des énergies fossiles (gaz, pétrole, charbon), responsables de la majorité des émissions de gaz à effet de serre qui contribuent au réchauffement climatique. Pour rappel, si l’énergie solaire n’est pas à proprement non polluante – notamment à cause du cycle de vie des panneaux : on considère qu’il faut en moyenne 1 à 5 ans à un système photovoltaïque pour produire autant d’énergie qu’il en a fallu pour le fabriquer(1) –, elle reste une énergie 100 % renouvelable. Ce qui vous permettra de réduire vos émissions de CO2.
Les panneaux photovoltaïques, un choix économique rentable sur le long terme
Certes, le coût d’installation d’un système photovoltaïque de 3 kWc (le plus simple) se situe entre 7 500 et 9 000 € en moyenne (entre 18 000 et 20 000 € en moyenne pour un système photovoltaïque 9 kWc), ce qui reste relativement élevé(2).
Toutefois, ce coût sera amorti sur le long terme, notamment parce que vous pourrez soit consommer l’électricité que vous produirez (et ainsi réduire votre facture énergétique), soit la revendre partiellement ou en totalité à votre fournisseur d’énergie. Dans ce cas, vous bénéficierez d’un tarif de rachat garanti sur 20 ans.
Autre possibilité : louer votre terrain à un professionnel souhaitant investir dans le photovoltaïque avec, en contrepartie, la perception d’un revenu mensuel.
Quid des aides MaPrimeRénov’ ?
Finalement, le seul vrai inconvénient des panneaux solaires, c’est qu’ils ne sont pas éligibles à l’aide MaPrimeRénov’. Pas plus qu’ils ne le sont aux certificats d’économies d’énergie (CEE).
Seuls les modèles de panneaux solaires « thermiques » ou « hybrides » – sous certaines conditions de revenus – peuvent bénéficier d’aides issues du dispositif MaprimeRénov’ : entre 2 000 euros et 4 000 euros pour les panneaux solaires « thermiques » et entre 4 000 euros et 10 000 euros pour les panneaux solaires « hybrides ».
Autres possibilités, les aides locales : pour en savoir plus, rapprochez-vous de votre mairie.