Panneau solaire monocristallin : Tout savoir

Composition d’un panneau photovoltaïque mono ou polycristallin

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Les cellules monocristallines ou polycristallines sont toutes deux fabriquées à base de silicium. Cet élément joue le rôle de conducteur dans le fonctionnement des panneaux solaires. C’est grâce à lui que les capteurs produisent de l’électricité.

Cet élément influe aussi sur le rendement du panneau solaire.

Le silicium est obtenu par réduction à partir de la silice qui est un des principaux composés de l’écorce terrestre. On la trouve dans le sable ou dans le quartz.

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Les panneaux solaires monocristallins sont réalisés à partir d’un seul cristal de silicium alors que les polycristallins sont fait à partir des plusieurs cristaux.

Ce qui va différer pour ces deux types de panneaux c’est une partie du processus de fabrication.

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Procédé de fabrication d’un panneau photovoltaïque monocristallin

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La première étape du processus de fabrication d’une cellule photovoltaïque est identique qu’elle soit monocristalline ou polycristalline.

Il faut tout d’abord faire chauffer la silice à très haute température pour la faire fondre. Une fois liquide, la silice est purifiée grâce à des substances chimiques.

C’est à partir de la deuxième étape, appelée cristallisation, que la fabrication varie entre les deux types de cellules.

Lors de ce processus, la silice est solidifiée et forme des lingots qui sont ensuite coupés en plaques fines appelées wafers.

Cristalliser du silicium monocristallin est complexe et relativement long. Il faut utiliser une grande quantité de silicium et de produits de purification pour obtenir une cellule la plus pure possible.

À l’inverse, pour le silicium polycristallin c’est beaucoup plus facile. Il suffit de le déposer dans une cuve et de le laisser se solidifier.

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Panneau solaire polycristallin vs monocristallin : Quelles différences ?

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Pour comprendre ce qui différencie ces deux catégories de panneaux photovoltaïques, je vous ai fait un petit comparatif.

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Une différence de couleur

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La différence de couleur qui existe entre les deux provient de leur fabrication.

Les panneaux solaires photovoltaïques composés de cellules en silicium monocristallin ont une couleur uniforme dans les tons noirs. Certains panneaux monocristallins sont dit "full black" pour cette raison. Cela est rendu possible car ils sont fabriqués à partir d’un seul et même cristal.

À l’inverse, ceux composés de cellules en silicium polycristallin étant issus de plusieurs cristaux, leur couleur n’est pas homogène et tire plus vers le bleu.

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C’est pourquoi les panneaux photovoltaïques monocristallins sont plus esthétiques. Ils sont plus discrets et s’accordent bien sur les différentes toitures.

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Un rendement supérieur

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Tout d’abord, il faut comprendre à quoi correspond le rendement.

Le fonctionnement d’un module solaire repose sur le fait qu’il capte les rayons du soleil pour en faire de l’électricité. Mais sur la quantité de rayonnement capté, la majorité se transforme en chaleur. Le reste est transformé en énergie électrique. Le rapport entre les deux correspond au rendement.

C’est le pourcentage de rayons qu’un capteur transforme en électricité dans des conditions extérieures optimales.

Les panneaux solaires monocristallins possèdent les meilleures performances sur le marché. Il varie entre 16 et 24% contre maximum 18% pour les polycristallins.

Sur une installation identique, le rendement de cellules monocristallines sera en moyenne supérieure de 3%.

Cela s’explique par la composition plus pure de ces panneaux et par leur couleur noire. Plus un élément est foncé, plus il attire les rayons solaires.

Grâce à son meilleur rendement surfacique, le panneau photovoltaïque monocristallin est idéal lorsque l’on dispose de peu de surface pour son installation solaire. Pour une même puissance, vous aurez besoin de moins de panneaux monocristallins que polycristallins.

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Un prix plus élevé

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Si le processus de fabrication est plus long et plus complexe, il est logique que le prix soit supérieur.

Pour autant la différence n’est pas si significative car le léger surcoût à l’achat peut rapidement être rentabilisé par la plus forte production.

De plus, grâce à son meilleur rendement surfacique, vous pourrez installer moins de modules solaires ce qui diminue le montant de l’investissement.

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De manière générale, le prix n’est pas un réel élément de différenciation entre ces deux technologies.

Pour faciliter l’accès aux énergies renouvelables, l’État a mis en place différentes aides financières telles que la prime à l’autoconsommation, le taux de TVA réduit pour les installations de moins de 3 kWc et la vente du surplus de courant électrique.

Vous pouvez donc acheter un panneau solaire back contact par exemple, qui est un panneau monocristallin, et bénéficier des aides.

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Une différence d’efficacité en fonction des températures extérieures

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Les panneaux solaires monocristallins ne supportent pas très bien les fortes chaleurs. Celles-ci peuvent affecter leur rendement. Ils seront plus efficaces dans des régions froides ou tempérées.

À l’inverse, les panneaux photovoltaïques polycristallins sont moins sensibles aux températures élevées. Ils sont recommandés dans les régions chaudes.

Mais en France, les différences de températures entre le Nord et le Sud ne sont pas suffisamment significatives pour que la chaleur ait un réel impact sur le rendement de vos modules.

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Une production plus polluante

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La fabrication des cellules monocristallines est plus longue, soit logiquement plus énergivore.

Mais son impact environnemental est compensé par sa production d’électricité verte sur toute la durée de sa vie.

Il faudra moins de 2 ans à un panneau de ce type pour produire la quantité d’électricité nécessaire à sa production. Tout ce qu’il produit ensuite a un impact positif.

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Une durée de vie identique

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Un panneau photovoltaïque mono ou polycristallin a une durée de vie d’environ 35 ans. Certains produisent de l’électricité pendant près de 40 ans.

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Ne confondez pas durée de vie et garantie produit. La plupart des panneaux solaires sont garantis 20 ou 25 ans par leur fabricant. Mais ils produisent pendant bien plus longtemps.

De la même manière, il existe des garanties de rendement. Vérifiez-les avant de choisir vos modules solaires. Ce sont des éléments qui peuvent faire pencher la balance pour tel ou tel fabricant.

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Choisir ses panneaux solaires : Les éléments essentiels à prendre en compte

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Vous avez dû comprendre que la différence entre les panneaux photovoltaïques mono ou polycristallins est assez minime. Les monocristallins ont un rendement surfacique légèrement supérieur et sont plus esthétiques.

Mais ce qui fera réellement la réussite de votre installation ce n’est pas le choix d’une technologie plutôt qu’une autre mais de bien prendre en compte les éléments suivants.

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Estimez vos besoins énergétiques

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Si vous avez réalisé des devis pour une installation de panneaux solaires et qu’on ne vous a pas demandé qu’elle est votre consommation énergétique, alors passez votre chemin.

Votre installation solaire ne peut pas être dimensionnée correctement sans cette information.

L’essentiel est que la taille et la puissance de votre installation soit adaptée à vos besoins.

Pour cela, il vous suffit de regarder vos factures d’électricité sur lesquelles votre consommation doit être inscrite.

Si vous ne trouvez pas l’information, il est assez facile de calculer sa consommation d’électricité.

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Mesurez votre surface disponible

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Une fois que vous connaissez vos besoins énergétiques, vous devez vous intéresser à la surface dont vous disposez pour installer vos panneaux.

Si vous souhaitez réaliser votre installation sur votre toit, pensez à soustraire de sa surface les différents obstacles tels que les cheminées, fenêtres et zones d’ombre.

Il est aussi possible d’installer vos modules au sol, sur le toit d’un abri ou d’un garage si la toiture de votre maison n’est pas suffisamment grande.

Sachez qu’une pose sur un toit plat est tout à fait possible.

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Prenez en compte les caractéristiques de votre habitation

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Ces caractéristiques auront bien plus d’impacts sur votre production que la technologie de vos panneaux solaires :

• L’ensoleillement de votre région

En fonction de votre lieu de résidence, l’ensoleillement varie. Des panneaux solaires dans le Sud de la France produisent plus que des panneaux dans le Nord.

Cela n’empêche pas que l’investissement soit rentable dans les deux cas. Mais c’est un aspect qu’il faut prendre en compte pour le dimensionnement de votre projet.

• L’orientation de votre toiture

L’idéal reste un toit orienté plein Sud mais des orientations Sud-Est, Sud-Ouest, Est ou Ouest ne posent pas de problème. Cela n’affecte pas beaucoup votre production.

À l’inverse, une orientation Nord, Nord-Est ou Nord-Ouest n’est pas concevable. La rentabilité de votre projet en serait affectée.

• L’inclinaison de votre toit

La meilleure inclinaison se trouve entre 30 et 35° car les rayons du soleil doivent frapper perpendiculairement la surface des panneaux. Mais pas d’inquiétude si votre toit est plus pentu ou plus plat. Votre production sera légèrement plus basse mais elle reste intéressante.

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Sur un toit plat, il est possible de monter les modules avec un angle idéal grâce aux structures de pose qui sont équipées d’équerres.

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• Les zones d’ombre

Ne négligez surtout pas les ombres sur votre toit. Un panneau à l’ombre ne produit pas. Et si vous n’êtes pas équipés de micro-onduleurs, toute votre installation peut se retrouver à l’arrêt à cause de ces ombres.

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Préférez la surimposition

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Les installations sur toiture sont soit en surimposition, c’est-à-dire, posée au-dessus des tuiles. Soit elles sont intégrées au bâti (IAB). Pour réaliser une IAB, les techniciens doivent retirer une partie de la toiture pour installer les panneaux.

C’est une solution plus esthétique mais plus coûteuse. Sans oublier que de cette manière les panneaux ont tendance à chauffer davantage, ce qui diminue leur performance.

En surimposition, l’air qui passe entre les tuiles et les capteurs permet de rafraîchir les panneaux et de préserver une meilleure production.

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Il peut arriver que vous n’ayez pas le choix. C’est vrai pour les bâtiments situés dans une zone classée. Les Architectes des Bâtiments de France peuvent vous imposer l’intégration au bâti.

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Privilégiez la qualité

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Pour vous assurer d’une bonne production d’énergie, choisissez du matériel de qualité. Que ce soit des panneaux solaires monocristallins ou polycristallins, l’essentiel est qu’ils soient performants.

De la même manière, l’installation de vos modules solaires doit être réalisée correctement. Si elle est mal faite, cela peut nuire à sa longévité. C’est pourquoi je vous conseille de faire appel à un installateur qualifié.

Choisissez aussi un onduleur central ou des micro-onduleurs de qualité. Ce sont des éléments essentiels au fonctionnement de votre centrale. Leur coût est élevé mais un onduleur de mauvaise qualité doit être remplacé plus régulièrement.
Grâce à du matériel de bonne qualité et une pose faite dans les règles de l’art, vous pouvez bénéficier des meilleures performances.

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Les différentes technologies des panneaux solaires monocristallins

La technologie PERC

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Le panneau solaire PERC est un type de cellule monocristalline. Ils ont de très bonnes performances.

Ça s'explique grâce à son système. En fait, ils ont une couche supplémentaire, appelée couche de passivation diélectrique. On la retrouve à l'arrière du panneau.

C'est ce qui augmente son efficacité.

En gros, la lumière qui traverse le silicium et qui n'est pas absorbée, a le droit à une seconde chance. Elle est donc renvoyée pour capter la lumière et éviter de se transformer en chaleur.

Résultat, le panneau solaire PERC a un rendement de 25%.

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La technologie back contact

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Là aussi le panneau solaire back contact est un type de panneau monocristallin.

Sa particularité c'est que les cellules sont connectées à l'arrière des panneaux. Cette technologie permet de capter beaucoup plus de rayons solaires, qu'un panneau classique.

Leur rendement est de plus de 21%, ce qui est une très belle performance. En plus, pour certains modèles le rendement peut-être de 10% supplémentaires.

Je m'arrête là pour les explications. Par contre si vous voulez que j'approfondisse le sujet, nous pouvons en discuter dans l'espace commentaire.

Avant de vous quitter, je vous fais un petit récapitulatif de tout ce qu'on vient de voir.

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La technologie Shingled

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De nos jours, la technologie Shingled est la plus performante pour convertir la lumière du soleil en énergie électrique. En effet, cette solution capte beaucoup plus d’ondes lumineuses, améliore la résistance des cellules photovoltaïques et la durabilité des panneaux solaires.

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La technologie Shingled PERC désigne une méthode de construction de panneaux solaires photovoltaïques. Elle consiste à superposer les cellules photovoltaïques en les chevauchant. 

Cette technique permet d'augmenter la surface d'absorption de lumière par rapport à un module traditionnel, ce qui améliore les performances de rendement énergétique, même en faible irradiation.

Cette technologie est la plus utilisée sur les panneaux solaires monocristallins.

Panneau solaire monocristallin : Ce qu’il faut retenir

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Pour résumer le plus important :

• Les panneaux solaires monocristallins sont un peu plus performants.
• À puissance égale vous aurez besoin de moins de panneaux car leur rendement surfacique est supérieur.
• Ils sont plus esthétiques.
• Ils coûtent légèrement plus cher que les panneaux solaires polycristallins.
• Leur production consomme plus d’électricité.
• Leur rendement diminue lorsqu’ils sont installés dans une région très chaude.

Le fait est que c’est le plus souvent l’installateur qui choisit pour vous quel type de panneau solaire installer. Son choix se porte sur le panneau le plus adapté en fonction de vos besoins et des caractéristiques de votre habitation et lieu de résidence.

Ce guide touche à sa fin.

Si vous avez des questions restées sans réponse, n’hésitez pas à m’en faire part dans les commentaires en bas de cette page. Je vous répondrai rapidement.