Rendement panneau solaire : comment l’optimiser ?
7 min de lecture
Sommaire
Le rendement d’un panneau solaire traduit son efficacité : plus il est élevé et plus votre installation photovoltaïque est rentabilisée rapidement. Il s’agit donc d’une donnée à ne pas négliger ! Dans ce guide, La Prime Énergie vous propose de découvrir l’essentiel à savoir sur le rendement des panneaux photovoltaïques et vous explique comment maximiser votre production solaire.
Réalisez jusqu'à 40% d'économies grâce à l’autoconsommation solaire !
Simulation gratuite en 2 minutes
Qu’est-ce que le rendement d’un panneau solaire ?
Définition du rendement d’un panneau solaire
Exprimé en pourcentage, le rendement* d’un panneau solaire photovoltaïque est le rapport entre l'énergie électrique qu’il produit et l'énergie solaire qu’il reçoit. Il exprime la capacité du module photovoltaïque à convertir la lumière du soleil en électricité.
Ainsi, le rendement détermine la rentabilité d’une installation photovoltaïque, c’est-à-dire le rapport entre l’investissement alloué pour l'installation (le prix des panneaux solaires avec la déduction des aides financières) et le bénéfice obtenu.
En résumé, le rendement est un critère à étudier pour trouver le meilleur panneau solaire. Plus le rendement est élevé, plus la fabrication, l’achat et l’installation se justifient !
*Le rendement énergétique désigne le rapport entre l’énergie nécessaire à un équipement pour fonctionner (l'énergie absorbée) et sa capacité à produire lui-même de l’énergie (l'énergie utile).
Comment calculer le rendement d’un panneau solaire ?
Le calcul du rendement d'un panneau solaire est plutôt complexe, car de nombreux éléments entrent en jeu. Il est tout de même possible de déterminer le rendement d'une installation en appliquant cette formule :
puissance électrique produite (en Watt-crête) / puissance solaire reçue (surface du panneau en m² x 1000) = rendement (%)
Il est difficile de mesurer le rendement précis de votre dispositif, car de nombreux paramètres peuvent le faire varier.
🔎 À noter : le rendement affiché sur les équipements solaires est défini à partir d'un test en laboratoire, dans des conditions optimales d’utilisation. Il est donc très important de vérifier ce rendement théorique avant votre achat !
🎬 Comprenez en un clin d’œil comment l’énergie solaire se transforme en électricité avec Jamy Gourmaud !
Simulation gratuite en 2 minutes
Quel est le rendement moyen d’un panneau solaire ?
Aujourd’hui, le rendement moyen d’un panneau photovoltaïque performant se situe entre 20 et 25 %, mais il pourrait aller bien au-delà dans les années à venir. Les spécialistes estiment qu’il pourrait dépasser 30 % dans les prochaines décennies.
En effet, de nombreux acteurs de la filière solaire travaillent à l’amélioration de ce rendement. Un travail et un investissement qui portent leurs fruits : en 1950, ce rendement est passé très rapidement de quasi 0 % à plus de 10 % !
En résumé, la recherche sur l'énergie solaire ne cesse d'avancer et le rendement, et donc la rentabilité, des panneaux solaires augmentent aussi !
Quels sont les facteurs influençant le rendement de vos panneaux solaires ?
De nombreux éléments peuvent influencer le rendement de vos panneaux solaires. Les facteurs en jeu sont multiples et peuvent être liés aux équipements solaires eux-mêmes, à leur installation ou à des conditions extérieures.
Exemples de facteurs pouvant influencer le rendement d’une installation solaires
Facteurs liés aux équipements | Facteurs liés à l’installation | Facteurs extérieurs |
|---|---|---|
Technologie de cellule photovoltaïque | Emplacement | Ensoleillement |
Puissance du panneau solaire | Orientation | Température |
Technologie de l’onduleur | Inclinaison | Entretien des panneaux |
La technologie de cellule photovoltaïque
Les panneaux solaires sont constitués de cellules photovoltaïques qui convertissent la lumière du soleil en courant électrique. Il existe différentes technologies de cellules photovoltaïques et toutes n’ont pas le même rendement.
À l’heure actuelle, les modules solaires en silicium cristallin dominent largement le marché. On distingue :
la cellule monocristalline, caractérisée par une structure uniforme et dont le rendement moyen atteint 21 % ;
la cellule polycristalline, moins coûteuse à produire et disposant d’un taux de rendement d’environ 15 %.
D’autres types de technologies de cellules photovoltaïques pourraient se révéler prometteuses dans les années à venir, comme les cellules à couche-mince.
Certaines font encore l’objet de recherche et d’expérimentation (cellules pérovskites hybrides, cellules à concentration, cellules organiques…).
🔎 À noter : les panneaux solaires hybrides (qui produisent de l'électricité et de la chaleur) offrent un rendement souvent plus élevé, car ils sont équipés d'éléments permettant d'exploiter la chaleur des cellules photovoltaïques.
La puissance du panneau solaire
La puissance nominale d’un panneau solaire, exprimée en kWc (kilowatt-crête) exprime sa capacité maximale de production. Théoriquement, plus sa puissance est élevée, et plus, il est en mesure de produire de l'électricité.
Ainsi, la puissance du panneau solaire est directement liée à la quantité d'énergie qu’il peut produire, et donc à son rendement.
Notez cependant qu’il n’est pas nécessaire de viser la plus haute puissance ! Le dimensionnement de votre installation photovoltaïque doit toujours être ajusté à vos besoins.
La technologie de l’onduleur
L’onduleur est un composant essentiel de votre installation solaire : il convertit l'énergie solaire produite par les panneaux en électricité, utilisable dans votre maison ou sur le réseau de distribution.
Le choix de l’onduleur est déterminant, car leur rendement varie d’un modèle à l’autre, impactant directement la performance globale de votre installation photovoltaïque.
On distingue ainsi :
l’onduleur central (aussi appelé «onduleur de chaîne») : il convertit le courant continu produit par plusieurs panneaux solaires connectés en série ;
les micro-onduleurs : ils sont reliés à un ou deux modules photovoltaïques et assurent la conversion du courant de manière indépendante.
Résultat, le micro-onduleur vous permet de bénéficier d’un taux de rendement supérieur. En cas d’ombrage sur un panneau, l’ensemble de votre production solaire n’est pas impactée, car chaque panneau est indépendant !
Schéma du fonctionnement des panneaux photovoltaïques
L’emplacement et l’orientation de vos panneaux solaires
L’emplacement de vos panneaux photovoltaïques joue un rôle clé dans leur efficacité. En effet, la quantité d'énergie solaire captée par les modules dépend directement de leur exposition au soleil.
Pour qu’ils soient exposés au soleil le plus grand nombre d’heures, tout au long de la journée et de l’année, le mieux est de privilégier une orientation plein sud. Rassurez-vous, une orientation sud-est ou sud peut aussi très bien convenir !
Vos panneaux solaires doivent aussi être posés dans un endroit bien dégagé. En effet, les ombres portées par les arbres ou les bâtiments alentour peuvent entraîner une baisse de production significative.
💡 Notre conseil : pour une installation réalisée dans des conditions optimales, faites appel à un professionnel RGE (Reconnu Garant de l'Environnement) QualiPV pour votre projet solaire. Ce label vous permet d’identifier les artisans spécialisés dans la pose des panneaux photovoltaïques.
L’inclinaison de votre toiture
L’inclinaison de votre toiture joue un rôle important dans le rendement de votre installation photovoltaïque, et ce, pour une raison très simple : les modules solaires captent mieux l'énergie quand ils sont perpendiculaires aux rayons du soleil.
En France, on estime que l’inclinaison idéale pour des modules photovoltaïques est de 30 et 35 degrés, par rapport au sol. Ainsi, vous maximisez votre production d'électricité tout au long de l’année.
👉 Les installateurs de panneaux solaires choisissent leur orientation et leur inclinaison avec soin. Découvrez pourquoi !
Le niveau d’ensoleillement
La quantité de rayonnement solaire reçue détermine grandement le rendement de votre installation photovoltaïque. Il peut donc varier en fonction des saisons et de votre localisation.
Contrairement à ce que l'on pourrait croire, les habitants du sud de la France ne sont pas les seuls à pouvoir installer des panneaux photovoltaïques : la France bénéficie d’un ensoleillement suffisant pour développer l'énergie solaire partout sur son territoire !
La température extérieure
S’ils adorent le rayonnement solaire, les panneaux photovoltaïques n’aiment pas trop les chaleurs excessives. La production est optimisée lorsque la température extérieure est de 25°C. En cas de canicule, leurs performances peuvent ainsi diminuer.
L’entretien de vos panneaux solaires
Avec le temps, vos modules photovoltaïques peuvent s’encrasser (et c'est bien normal). La poussière accumulée, les déjections d’oiseaux et autres saletés réduisent la captation de la lumière du soleil. L’entretien de vos panneaux solaires est donc important, car il favorise leur bon rendement.
Simulation gratuite en 2 minutes
Est-ce que les panneaux solaires sont rentables ?
Oui, les panneaux solaires sont rentabilisés en 7 à 12 ans, pour une durée de vie moyenne de 30 à 40 ans. Une longue période pendant laquelle vous pouvez profiter de leurs nombreux bénéfices !
La rentabilité d’une installation solaire varie en fonction de nombreux éléments :
votre projet solaire (autoconsommation, revente du surplus ou vente totale) ;
la consommation d'électricité de votre foyer ;
le type de panneaux solaires ;
le taux de rendement des modules ;
la puissance des équipements ;
le prix des panneaux solaires à l’achat ;
le prix de l’installation ;
les aides financières mobilisables…
En autoconsommation, votre installation photovoltaïque peut couvrir jusqu'à 70% de vos besoins en électricité. Cela représente jusqu'à 1400€/an d'économies sur votre facture d'énergie !
Exemple d'installation solaire dans le Gard (30)
Consommation : 10 000 kWh
Equipements : lave-linge, sèche-linge, lave-vaisselle, four, réfrigérateur, congélateur, climatisation réversible
Puissance installée : 6 kWc (16 panneaux solaires)
| Montant des travaux | 15 890 € |
| Prime EDF OA | - 1 584 € |
| Reste à payer | 14 306 € |
Economies annuelles moyennes*
Retour sur investissement
| 1 952,94 €
7 ans |
| • Economies sur 30 ans* • Taux de rendement financier • Hypothèse autoconsommation | 58 588,21 € 14,3 % 60 % |
*Valeurs considérant une hypothèse d'augmentation du prix du kWh de l'ordre de 3% par an, à partir d'un tarif de 0,2062 € TTC/kWh constaté en mai 2023 en option Base pour un compteur de 6 kVA.
Obtenez un devis pour votre projet solaire en 2 minutes seulement !
Simulation gratuite en 2 minutes
FAQ sur le rendement des panneaux solaires
À l’heure actuelle, le rendement d’un panneau solaire performant se situe entre 20 et 25 %. Le rendement vous indique la quantité d'énergie solaire que le module parvient à convertir en électricité. Un rendement élevé est synonyme pour vous d’un meilleur retour sur investissement.
Les panneaux solaires photovoltaïques peuvent produire de l'électricité toute l'année, même en hiver. Le faible niveau d’ensoleillement et les températures plus fraîches peut cependant diminuer leur production. Le taux de rendement des panneaux solaires est donc moins élevé en hiver, mais il n'est pas nul, heureusement !
Il est difficile d’estimer le rendement d’un panneau solaire de 400 W, car il dépend en réalité de nombreux éléments (type de cellule photovoltaïque, emplacement, orientation et inclinaison du module…).
