Un panneau photovoltaïque transforme une partie de l’énergie lumineuse du soleil en électricité utilisable. Derrière cette idée simple, le fonctionnement repose sur des matériaux semi-conducteurs, un onduleur et une installation bien dimensionnée. Cette FAQ explique, pas à pas, ce qui se passe entre le rayon de soleil et la prise électrique, avec des repères concrets et sans promesses irréalistes.
1) Panneau solaire vs panneau photovoltaïque : de quoi parle-t-on ?
Dans le langage courant, on dit souvent panneau solaire pour parler de tout système posé sur un toit. En réalité, il existe deux grandes familles :
- Le panneau photovoltaïque : produit de l’électricité à partir de la lumière.
- Le panneau solaire thermique : produit de la chaleur (eau chaude, chauffage) via un fluide caloporteur.
Dans cet article, on se concentre sur le photovoltaïque, le plus courant pour l’autoconsommation et/ou la revente d’électricité.
2) Le principe physique : l’effet photovoltaïque (sans jargon inutile)
Le cœur d’un panneau photovoltaïque, ce sont des cellules (souvent en silicium), un matériau dit semi-conducteur. Lorsqu’elles reçoivent de la lumière :
- Les photons (particules de lumière) transfèrent de l’énergie aux électrons du matériau.
- Ces électrons se mettent en mouvement et créent un courant électrique.
- Les cellules sont connectées entre elles pour obtenir une tension et une puissance exploitables.
Important : un panneau photovoltaïque ne “stocke” pas l’énergie. Il la convertit au moment où il reçoit de la lumière. Le stockage se fait, si besoin, via une batterie (optionnelle) ou via le réseau.
3) De la cellule au courant domestique : le rôle de l’onduleur
Un panneau produit un courant de type continu (DC). Or, la plupart des appareils domestiques et le réseau public fonctionnent en alternatif (AC). C’est là qu’intervient l’onduleur (ou des micro-onduleurs).
Onduleur central ou micro-onduleurs ?
- Onduleur (central) : un appareil unique convertit la production de plusieurs panneaux. Solution répandue, maintenance et surveillance centralisées.
- Micro-onduleurs : un petit onduleur par panneau (ou par couple de panneaux). Peut mieux gérer les différences entre panneaux (ombrage partiel, orientations différentes), au prix d’un matériel plus distribué.
Dans tous les cas, l’électronique de conversion et de protection est indispensable pour une production compatible avec l’usage domestique et/ou l’injection sur le réseau.
4) À quoi servent les autres éléments de l’installation ?
Un panneau seul ne suffit pas : une installation photovoltaïque est un système complet. Selon le projet, on retrouve :
- Structure de fixation : assure l’ancrage (toiture, carport, au sol) et la ventilation du panneau.
- Câblage DC/AC : relie panneaux, protections et conversion.
- Protections électriques : dispositifs adaptés (ex. sectionnement, protections contre les surtensions) selon la configuration.
- Compteur / suivi de production : mesure l’énergie produite, consommée sur place et/ou injectée.
- Batterie (option) : augmente l’autonomie en stockant une partie de l’énergie produite en journée.
Selon votre objectif (autoconsommation, revente partielle ou totale), le dimensionnement et l’équipement peuvent changer.
5) Ce qui fait varier la production (et pourquoi il faut rester prudent)
La production d’un panneau photovoltaïque dépend fortement des conditions réelles. Il est donc préférable de parler de tendances plutôt que de chiffres “garantis”. Les principaux facteurs :
L’ensoleillement et la météo
Plus la lumière est intense et stable, plus la production est élevée. Par temps couvert, un panneau peut produire, mais souvent moins qu’en plein soleil.
L’orientation, l’inclinaison et les ombrages
Un champ de panneaux bien orienté et peu ombragé favorise une production régulière. L’ombre (cheminée, arbre, masque lointain) peut réduire la production, parfois de manière sensible selon la technologie et l’architecture électrique.
La température
Contrairement à une idée reçue, une forte chaleur n’est pas forcément favorable : les panneaux peuvent voir leur rendement diminuer quand la température augmente.
L’encrassement et l’entretien
Poussières, pollens, feuilles ou fientes peuvent limiter la lumière reçue. Un contrôle visuel régulier et un nettoyage prudent lorsque c’est nécessaire contribuent au bon fonctionnement (sans sur-nettoyage inutile).
Le vieillissement
Comme tout équipement, un panneau évolue dans le temps. Les fabricants communiquent généralement des courbes de performance sur la durée, mais la performance réelle dépend aussi des conditions d’exploitation.