Qu’est-ce qu’un panneau solaire polycristallin ?
Avant de rentrer plus en détail dans le sujet, il est primordial de partir sur de bonnes bases.
Un panneau solaire est constitué de cellules photovoltaïques. Ce sont ces cellules qui transforment le rayonnement solaire en énergie. Le panneau produit donc de l’électricité.
Sur un capteur polycristallin (ou multicristallin), les cellules sont composées de plusieurs cristaux de silicium. C’est le matériau semi-conducteur qui permet de capter les rayons du soleil. Ce matériau influe aussi sur le rendement du panneau solaire.
Le silicium est fourni sous forme de lingots. Il est composé d’oxygène et de silice.
Plusieurs particules de silicium sont fondues ensemble. Lorsqu’elles refroidissent sur le panneau, elles forment sa surface. Cette surface est donc composée de plusieurs fragments, d’où son nom “poly” cristallin.
Comment fonctionne un panneau solaire polycristallin ?
Maintenant que nous savons ce qu’est un panneau multicristallin, voyons comment il fonctionne.
La face du panneau est donc un assemblage de multiples cellules. Dans chacune de ces cellules, les cristaux de silicium fonctionnent comme des semi-conducteurs.
Dès lors que les photons présents dans les rayons solaires rencontrent les cristaux, un transfert d’énergie est effectué.
La cellule polycristalline est composée de deux couches. La première renferme beaucoup d’électrons, tandis que la deuxième est en déficite d’électrons. C’est cette différence qui permet de créer un courant électrique, je m’explique.
Lorsque les photons rencontrent la première couche, ils déstabilisent les électrons qui vont se mettre à circuler. Les nombreux électrons se dirigent naturellement vers les points déficitaires en électrons dans la deuxième partie de la cellule.
Le courant électrique est alors créé. Ce courant est de nature continue, c’est l’onduleur qui le convertit en courant alternatif pour qu’il soit utilisé au sein de votre habitation.
Vous savez maintenant comment fonctionne un panneau solaire polycristallin.
Comment fabrique-t-on une cellule polycristalline ?
Comme nous l’avons vu en amont, le silicium est fondu puis il refroidit. La formation des cristaux est rendu possible grâce au processus de solidification.
Le silicium prend la forme de carré, ce sont ces carrés qui sont découpés en wafers (c’est ainsi que l’on nomme les fines tranches de matériau). Ces wafers sont ensuite traités pour permettre la circulation des électrons.
Le rendement d’une cellule polycristalline
Si vous avez déjà réalisé quelques recherches sur les modules solaires photovoltaïques, vous avez peut-être entendu dire que le monocristallin avait un meilleur rendement.
Ce n’est pas totalement faux.
Pourquoi les panneaux solaires polycristallins sont-ils moins performants ?
Si vous avez bien suivi la structure du panneau polycristallin, vous allez vite comprendre pourquoi son rendement est légèrement inférieur.
Comme les cellules sont composées de plusieurs cristaux, les mouvements des électrons sont plus petits que dans une cellule composée d’un seul cristal (qui donne donc une cellule “mono” cristalline).
De plus, les cellules sont obtenues de la fusion de siliciums qui ne sont pas toujours purs. Attention, ce n’est pas pour autant que le résultat n’est pas de qualité.
Quelle différence de rendement comparé au monocristallin ?
Le rendement d’une cellule, composée de plusieurs cristaux, se situe entre 14 et 18%. Cela signifie que sur 100% de la lumière du soleil captée, entre 14 et 18% seront transformés en énergie.
Le rendement d’une cellule composée d’un seul cristal transforme 16 à 24% de la lumière captée.
Nous pouvons donc observer une certaine différence. Seulement voilà, les panneaux solaires polycristallins composent 60% des installations photovoltaïques. Voyons pourquoi.
Les avantages du panneau solaire polycristallin
Comme je vous l’ai dit, la plupart des systèmes solaires sont composés de panneaux multicristallins. Plusieurs raisons expliquent ce fait.
Le prix d’un panneau polycristallin
Eh oui, le prix du matériel est un facteur qui importe beaucoup. C’est grâce aux cellules polycristallines que le coût d’achat d’une installation photovoltaïque est accessible. Mais alors pourquoi ?
Nous en revenons à la fabrication. Le procédé est moins onéreux à mettre en place. Il suffit de laisser refroidir le silicium fondu sur le module.
Pour une cellule monocristalline, la fabrication est plus complexe. Il faut purifier le silice, le faire fondre, puis découper en très fine tranche le cristal obtenu.
Le coût de la main d’oeuvre et des procédés se répercutent donc sur le prix final du panneau solaire. Il peut y avoir jusqu’à 200€ de différence entre les deux panneaux.
Bien-sûr cette différence dépend de la puissance, du rendement, du fabricant ou encore de la marque du panneau. La puissance est exprimée en kWC (kilowatt crête).
Un panneau solaire plus écologique
C’est un deuxième avantage pour le capteur solaire polycristallin.
La cellule polycristalline est carrée. La surface du panneau est donc plus largement incrustée. Leurs angles droits permettent de maximiser la couverture d’un module. Il y a donc plus de cellules utilisées et moins de déchet.
Je vous ai parlé du procédé de fabrication d’une cellule monocristalline. La purification du silicium demande beaucoup d’énergie.
Le polycristallin, lui, est plus économique à produire puisque ce sont des chutes de silicium qui sont utilisées.
Ainsi, si vous décidez d’installer des panneaux solaires pour diminuer votre empreinte écologique, le polycristallin sera plus légitime.
Le coefficient de température
Si vous habitez dans une région qui supporte de grosses chaleurs, il faut opter pour du polycristallin.
Lorsque la température augmente, les panneaux solaires produisent moins. Cependant, le capteur polycristallin enregistre une réduction de la production moins importante que les panneaux monocristallins.
La durée de vie
En règle générale, les panneaux solaires sont maintenant très robustes. Comme les panneaux polycristallins sont très répandus, leur durée de vie est mieux connue.
Ils produisent pendant 30 ans, du moins les fabricants s’engagent sur 25 à 30 ans. Au delà, ils produisent moins, mais ils produisent toujours. Leur durée de vie est très longue.
Le recyclage du panneau solaire polycristallin
Après ses années de servitude, le panneau solaire polycristallin peut-être recyclé à 100%. Je ne vais pas vous mentir, le recyclage total n’est pas toujours effectué.
Le bénéfice économique n’est pas encore assez élevé pour que toutes les solutions soient mises en place. Cependant, nous arrivons à recycler près de 95% du module, ce qui est déjà très bien.
Le silicium qui compose le capteur solaire polycristallin peut-être réutilisé jusqu’à 4 fois. Quant aux autres matériaux, ils sont presque tous recyclables à l’infini (verre, aluminium, tedlar, métal…).
En France, c’est la société PV cycle qui s’occupe de ce recyclage. Ils utilisent la méthode dite du traitement par broyage. Comme son nom l’indique, le module est broyé. Des fractions homogènes sont triées et recyclées.
À quelles conditions faut-il choisir la cellule polycristalline ?
Nous avons vu ensemble beaucoup de caractéristiques concernant le panneau polycristallin. Voyons donc quelles sont toutes les conditions à réunir pour installer ce type de panneau.
Ce capteur solaire possède un meilleur rendement dans les zones ensoleillées, comme pour les régions du sud par exemple. Si le taux d’ensoleillement de votre région est plutôt important, vous y gagnerez plus avec les cellules polycristallines.
Au contraire, si vous habitez dans une région du nord ce ne sera pas le meilleur choix à faire. Ce panneau est sensible aux basses températures. Il en est de même pour les régions avec un faible taux d’ensoleillement. Ce ne sera pas assez rentable.
Si vous possédez une surface importante à recouvrir de capteurs solaires, il faut également opter pour du polycristallin, en raison de son prix. Vous paierez plus cher le même nombre de panneaux monocristallins. Pour une surface égale, c’est donc la question budgétaire qui fera la différence.
Quel type d’utilisation avec le panneau polycristallin ?
Vous avez peut-être envie de démarrer un projet d’autoconsommation. Dans ce cas, les performances des panneaux polycristallins pourront tout à fait vous convenir.
Une installation de panneau polycristallin peut être raccordée ou non au réseau public. Ce qui veut dire que vous pouvez autoconsommer, revendre le surplus ou autoconsommer sans injecter votre surplus d’électricité solaire.
En bref, ce panneau convient à toutes les utilisations.
Installation de panneaux polycristallins, une question d’esthétique ?
La multitude de cristaux rend les panneaux solaires bleus. On peut apercevoir un effet mosaïque à leur surface.
Certaines personnes s’entendent à dire que leur présence rend un toit moins esthétique. Il est vrai que le panneau monocristallin est noir et homogène ses cellules s’intègrent mieux sur les pans de toitures.
Sachez qu’aujourd’hui les panneaux polycristallins peuvent être améliorés. Leur forme ou encore la couleur de leur cadre peuvent être adaptés à votre toiture.
Les autres types de panneau solaire
Dans le domaine du photovoltaïque, beaucoup de recherches sont effectuées pour permettre un futur plus sain.
Les scientifiques ont notamment étudié la cellule de pérovskite. C’est une technologie que l’on peut caractériser d’hybride. Cette cellule est faite d’éléments organiques et inorganiques (d’où la caractéristique hybride).
Avec cette fabrication, le panneau est constitué de “couches minces”. Ce qui le rend donc flexible pour s’adapter à différentes surfaces.
Le rendement qui a été obtenu avec cette découverte est de 37% (en laboratoire avec les meilleures conditions réunies en terme d’orientation, d’inclinaison et d’ensoleillement).
Si cette cellule est combinée au silicium, on obtient une cellule avec un plus haut rendement que celui de la cellule polycristalline. Ce qui permettrait de bénéficier de hauts rendements en gardant un prix raisonnable.
Petit aparté, une cellule composée de cellule monocristalline et de prévoskite, c’est une cellule “tandem”
Ce n’est pas encore d’actualité. La fabrication reste compliquée et des problèmes (comme la faible résistance à l’humidité) n’ont pas encore été résolus. Pas d’inquiétude, d’ici là, nos cellules polycristallines font grandement l’affaire.
Que doit-on retenir du panneau solaire polycristallin ?
Nous avons fait le tour de la question.
Voici les points importants concernant la cellule polycristalline :
- elle demande moins de ressources énergétiques pour sa production,
- son rendement est légèrement plus faible que la cellule monocristalline,
- les panneaux multicristallins sont moins chers,
- sa fabrication est maîtrisée et fiable.
Les deux principaux inconvénients que présentent les panneaux polycristallins sont leur rendement légèrement plus faible et leur aspect bleu, non uniforme.
Aujourd’hui, comme beaucoup d’installations sont composées de ces panneaux, il est peut-être plus conseillé d’opter pour le polycristallin. En optant pour ce type de panneau, on obtient une certaine garantie de production.
Le matériau est bien connu. La maintenance est aussi parfaitement maîtrisée.
C’est un panneau solaire qui a fait ses preuves. De plus, les différents rendements sont compensés par la différence de prix avec des cellules monocristallines. Le rapport qualité prix reste très correct.
Je n’ai peut-être pas répondu à toutes vos questions sur le sujet. Si c’est le cas, n’hésitez pas à mon contacter en utilisant le chat en ligne, en bas à droite de cette page. Vous pouvez aussi nous contacter gratuitement, nos experts photovoltaïques vous répondent tous les jours de 8h à 20h.
