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Les systèmes photovoltaïques

Description

Panneaux photovoltaïques
Panneaux photovoltaïques

Un panneau solaire photovoltaïque produit de l’électricité (courant continu) à partir de la lumière du soleil. Il se compose de cellules photovoltaïques regroupées en modules. Les principaux types de cellules sont en silicium monocristallin, en silicium polycristallin ou à « couche mince » (silicium amorphe ou matériaux semi-conducteurs déposés sur un support éventuellement souple).

Ces différentes technologies ne présentent pas les mêmes performances intrinsèques. L’ordre de grandeur du rendement est compris entre 5 et 20%. La production d’électricité diminue quand la température augmente.

Les panneaux photovoltaïques doivent être associés à un onduleur qui transforme le courant continu en courant alternatif utilisable par les appareils électriques de la maison ou par le réseau public d'électricité extérieur.

USAGE

L’utilisation de l’énergie photovoltaïque, énergie non polluante, est un moyen de lutter contre les émissions de gaz à effet de serre.

Pour accompagner ce développement, les pouvoirs publics ont mis en place des mécanismes incitatifs de crédit d’impôt et de rachat de l’énergie produite par les installations domestiques.

Voir le site de l'ADEME

Pour être éligibles à ces aides, les installations photovoltaïques doivent répondre à des critères précis établis par la Direction Générale de l’Energie et des Matières Premières (DGEMP).

Consulter le site de la DGEC (qui a remplacé la DGEMP).

Ces critères concernent notamment la notion « d’intégration au bâti» : les panneaux photovoltaïques concernés doivent assurer des fonctions autre que la seule production d’énergie. Ils doivent par exemple assurer l’étanchéité de la couverture s’ils sont intégrés à celle-ci.

Les panneaux cristallins sont rigides. Les panneaux à couche mince peuvent être souples ce qui permet, par exemple, de les poser sur des toitures courbes.

L’orientation idéale d’un module est vers le Sud. La détermination de l’inclinaison optimale est plus complexe. Si on cherche à maximiser la production annuelle d’énergie, les conditions optimales sont une inclinaison d’environ 30° par rapport à l’horizontale.

Des évaluations techniques sur ces systèmes sont disponibles sur le site du CSTB.

Performances

Un panneau photovoltaïque est caractérisé par sa puissance (en Watt-crête) et son rendement nominal (%). La puissance surfacique d’un panneau photovoltaïque varie de 30 à 120 W/m2 selon les technologies.

Les performances des systèmes dépendent de celles des panneaux (type, technologie) mais également de tous les détails de conception (orientation, inclinaison, ombres portées par les arbres ou immeubles voisins) et de mise en œuvre qui permettent d’assurer durablement les fonctions essentielles des ouvrages dans lesquels ces panneaux sont intégrés (étanchéité des couvertures, résistance aux effets du vent, résistance des garde-corps, …).

Il est vivement recommandé de choisir des procédés photovoltaïques bénéficiant d’un avis technique délivré par le CSTB. Cet avis donne des garanties de qualité sur le produit et contient les préconisations de bonne mise en œuvre.

Mise en oeuvre

Panneaux photovoltaïques intégrés
Panneaux photovoltaïques intégrés

Les modules photovoltaïques peuvent être incorporés à la toiture, posés sur la toiture, posés verticalement le long d'une paroi extérieure, posés au sol ou sur toiture terrasse sur des châssis métalliques, utilisés comme protection solaire fixe devant des fenêtres, collés sur une toiture terrasse ou une toiture métallique s'il s'agit de panneaux à couche mince.

Difficilement décelable à l'œil nu, la mauvaise mise en œuvre se révèle dans le temps, notamment par un défaut d'étanchéité.

Il est vivement recommandé que l’entreprise qui réalise la pose des panneaux soit titulaire de l’appellation QualiPV, délivrée par l'association Qualit’EnR qui gère les appellations qualité pour les énergies renouvelables (EnR).

Les installateurs de panneaux photovoltaïques recevant l’appellation QualiPV ont l’obligation de la garantie décennale de l’ouvrage et s'engagent au respect de la charte qualité QualiPV.

Pour en savoir plus

Le site de l'Institut National de l'Energie Solaire (INES)

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