Panneaux solaires photovoltaïques

Les panneaux solaires photovoltaïques contiennent des semi-conducteurs en silicium. Ceux-ci créent un courant électrique lorsqu’ils captent les photons produits par les rayons solaires. Ce courant est canalisé puis transformé en courant alternatif 230 V.

Les panneaux de première génération n’avaient qu’un rendement faible*, inférieur à 10 %. La technologie cristalline a permis d'augmenter considérablement les performances. Les panneaux polycristallins actuels atteignent des rendements de 12 à 15 %. Les panneaux monocristallins offrent un rendement de 18 % mais sont plus coûteux. Il existe également des panneaux bicouches qui combinent les avantages des différentes technologies mais leur prix très élevé les rend peu rentables pour une habitation.

Pour bénéficier du meilleur tarif de rachat, il faut que l’installation soit intégrée au bâti. Plusieurs critères sont à respecter. Les panneaux doivent être installés dans le plan de la toiture, sur un bâtiment d’habitation, professionnel ou abritant un élevage. Ils doivent venir en remplacement de la couverture et remplir une fonction d’étanchéité (modules rigides). Le retour à l’installation d’origine doit être possible après démontage. 

Du rayonnement solaire à au réseau électrique

Une installation photovoltaïque comprend deux ou trois éléments principaux:

• Des panneaux solaires photovoltaïques: ce sont eux qui transforment l'énergie solaire en électricité
• Des accumulateurs pour stocker l'énergie si besoin 
• Un onduleur pour adapter le courant continu produit par les panneaux en courant alternatif basse tension (230V, 50 Hz, aternatif) nécessaire pour revendre l'électricité à EDF ou l'utiliser directement avec des appareils électriques

Du photon à l'électron

Dans les cellules photovoltaïques, les photons (lumière du soleil) excitent le silicium qui libère des électrons pour revenir à son état de départ (non excité). Sur le principe, un panneau solaire est un laser à l'envers (de l'électricité donne de la lumière). Un panneau solaire ou module photovoltaïque se compose de plusieurs cellules photovoltaïques. Les panneaux solaires peuvent ensuite se monter en série pour capter plus d'énergie solaire et produire plus d'électricité.

Les différents types de panneaux solaires

Selon le type de silicium utilisé pour les cellules, la technologie change. On distingue les modules avec cellules de silicium cristallin des modules avec cellules de silicium amorphe. Les modules avec cellules de silicium cristallin, plus chers à l'achat, ont une meilleure durée de vie et un meilleur rendement en moyenne.

Vous avez plusieurs choix quant à l’utilisation de l’énergie produite :

• Revente de toute la production à EDF
• Consommation personnelle et revente du surplus à EDF
• Consommation personnelle et stockage du surplus éventuel dans des batteries

On considère que l'option de revente est intéressante dès lors que l'autoconsommation est inférieure à 70 % de la production sur l'année. Les installations avec batterie sont en général réservées aux maisons ou locaux isolés sans raccordement au réseau. Elles sont incompatibles avec les contrats de rachat.

L'installation des panneaux solaires photovoltaïques est une étape importante qu'il convient de faire réaliser par des professionnels de qualité et expérimentés. En particulier, il faut faire très attention à l'étanchéité du toit après l'installation. Le label QualiPV vous permet d'avoir un premier niveau d'assurance sur la qualité de l'installateur.

Au niveau de l'installation, les critères importants à prendre en compte sont :

• Votre localisation géographique
• L’orientation et l’inclinaison des panneaux
• L’impact des ombres projetées

Dans les régions du Nord et de l’Est, 1kW Crète (kWc) posé produira de 800 à 1000 kWh par an. En Bretagne et Pays de Loire, la moyenne est de 1100 à 1200 kWh produits. Dans le Sud-Ouest, en Auvergne et Rhône-Alpes, la fourchette est de 1100 à 1200 kWh. Sur le pourtour méditerranéen, on pourra atteindre 1400 kWh.

Dans la mesure du possible, les panneaux seront orientés plein sud avec une inclinaison de 30°. Ils doivent être placés sur une zone bien dégagée car il suffit qu'une cellule se trouve à l’ombre pour que la production d’énergie soit nulle pour tout un panneau.

Les offres d’installation de panneaux solaires photovoltaïques ont été commercialisées, par le passé, de façon très agressive, avec des promesses de gains mirobolants à la clé. Ces abus ont conduit à la remise en question du système. Ce qui s’est soldé par la suppression du crédit d’impôt pour le photovoltaïque. Comme tout projet d’amélioration énergétique, il faut prendre le temps de bien évaluer vos besoins et rechercher la meilleure solution dans votre cas précis. Pour choisir entre panneaux monocristallins et polycristallins, un calcul de simulation est indispensable. Vous évaluerez ainsi quelle est l’option la plus rentable en fonction des rendements escomptés. Vous devrez bien sûr tenir compte de votre niveau d’ensoleillement et de la surface que vous pouvez consacrer à l’installation. Pour choisir entre un rachat total ou partiel, il faudra évaluer votre consommation actuelle en fonction de la période de l'année.

Si les aides financières ne sont plus d’actualité, elles ont été compensées par la baisse de prix des panneaux solaires photovoltaïques et des conditions de rachat toujours intéressantes, même si la tendance est à une baisse légère. Les installations aérovoltaïques continuent d’ouvrir droit au crédit d’impôt avec un plafonnement à 5000 €.

Le prix d’installation de panneaux solaires photovoltaïques est de l’ordre de 3 000 € à 4 000 € par kWc, ce qui correspond à une surface de 10 m² environ. Les installations inférieures ou égales à 3 kWc bénéficient d’un taux de TVA réduit à 10 %, au-delà la TVA est au taux normal de 20 %. Le coût moyen des installations se situe entre 10 000 € et 12 000 €, raccordement au réseau EDF inclus, soit 3 à 4 kWc.

Les tarifs de rachat par EDF varient en fonction du mode d’installation. Ils sont révisés trimestriellement. Pour une installation en intégration au bâti ne dépassant pas 9 kWc, le tarif jusqu’au 31 décembre 2016 est de 23,93 centimes/kWh. Pour les installations classées en intégration simplifiée au bâti le tarif est de 12,47 centimes jusqu’à 36 kWc, et de 11,89 centimes de 36 à 100 kWc. Pour les autres installations, le tarif est de 5,65 centimes. On voit donc que les installations de petite taille sur les maisons d’habitation bénéficient d’un tarif privilégié. 

Il existe plusieurs aides et subventions pour vous permettre de réduire le prix de vos panneaux solaires photovoltaïques. La plus célèbre est la prime à l'investissement. Vous pouvez également profiter de la TVA à 10% et contracter un éco-prêt à taux zéro ou l'un des prêts Action Logement en fonction de votre situation. Certaines aides de collectivités ont également été mises en place : pour en savoir plus, renseignez-vous auprès de votre administration territoriale.