Comment le climat affecte les panneaux solaires ?

Bien que le changement climatique reste un problème mondial, le monde a vu d'excellents efforts pour le combattre. Tout autour du monde, l'utilisation de l'énergie solaire comme source d'énergie a connu une augmentation significative. De nombreuses personnes, passent à l'énergie solaire pour diverses raisons. Notamment le fait qu'elle a un faible impact sur l'environnement, qu'elle réduit les coûts à long terme et qu'elle constitue une source d'énergie abondante.

Une autre excellente chose concernant les panneaux solaires est qu'ils peuvent toujours fonctionner conformément à leur conception, quelles que soient les conditions climatiques. Toutefois, les conditions dans lesquelles ils sont placés peuvent affecter leur efficacité. Vous vous en doutez, des panneaux placés à Zurich (la ville la moins ensoleillée de Suisse) produiront moins qu'une installation photovoltaïque à Genève. Les ménages Suisses ne s'y trompent pas et les chiffres parlent d'eux-mêmes : le nombre d'installations solaires à Genève a été multiplié par 17 depuis 2006 contre seulement un timide x5 à Zurich.

Pourtant, si Zurich était aussi ensoleillé que Genève, la première serait un meilleur pari. Pourquoi ? On vous explique tout...

Dans un climat froid

L'installation et le fonctionnement des panneaux solaires par temps froid peuvent affecter leur efficacité, mais pas de la manière dont vous pourriez le penser.

Un mythe courant sur l'énergie solaire est que les panneaux fonctionnent moins efficacement par temps froid, même par des températures inférieures à zéro. Cependant, les panneaux solaires transforment la lumière du soleil en énergie et non en chaleur solaire. Ainsi, tant que les panneaux reçoivent une lumière abondante, le système la convertit en électricité.

L'efficacité des panneaux solaires augmente lorsque les températures sont plus froides. La température froide permet aux panneaux de produire plus de tension et, par conséquent, plus d'électricité. Lorsque la température augmente, le panneau solaire génère moins de tension et produit moins d'électricité. Comme d'autres appareils électroniques, les panneaux solaires fonctionnent plus efficacement par temps froid, créant plus de tension et donc plus d'électricité.

Néanmoins, l’hiver n’est pas non plus la saison parfaite, les jours nuageux peuvent réduire la quantité d'énergie produite par vos panneaux solaires. Les nuages bloquent une partie de la lumière du soleil, or c'est de la lumière du soleil dont vous avez besoin pour produire de l'électricité. Cela ne veut pas dire que les panneaux solaires ne produiront pas d'électricité ; ils peuvent toujours le faire. Mais cela dépend de l'épaisseur de la couverture nuageuse.

La production d'énergie peut baisser de 10 à 45 % lors d'une journée partiellement nuageuse, en fonction des nuages. Par temps couvert, la meilleure façon de savoir si votre système produit de l'énergie est de voir s'il y a un soupçon d'ombre à l'extérieur. Si c'est le cas, le système produit probablement de l'énergie dans une certaine mesure. En revanche, s'il n'y a pas d'ombre, la couverture est sûrement trop épaisse pour que le système puisse produire de l'électricité.

Dans l'ensemble, vos panneaux sont susceptibles de produire environ 10 à 30 % de l'électricité par temps nuageux, comme vous le feriez par temps ensoleillé.

Dans un climat chaud

Contrairement à la croyance populaire, les panneaux solaires sont moins performants lorsque les températures sont élevées. Cela s'explique par le fait que les panneaux solaires sont constitués de cellules solaires composées de matériaux semi-conducteurs conçus pour convertir l'énergie du soleil en électricité. Lorsque la lumière du soleil traverse ce semi-conducteur, elle crée une charge à l'intérieur de chaque cellule en utilisant les photons entrants pour exciter les électrons, ce que l'on appelle également l'effet photovoltaïque.

Lorsque les cellules solaires s'échauffent en raison de la température, le nombre d'électrons excités augmente, ce qui réduit la tension générée par le panneau. Cela réduit l'efficacité et la puissance de votre système.

Des températures plus élevées peuvent également augmenter la résistance électrique des circuits qui convertissent la charge en électricité. La plupart des panneaux solaires ont un rendement optimal dans des conditions de test standard (STC) à une température de 25°C. Leur efficacité diminue considérablement lorsque la température atteint 65°C.

Les panneaux solaires sont généralement placés sur des toits dont la température est supérieure à celle de l'air. Votre toit absorbe une quantité excessive de chaleur tout au long de la journée, ce qui le rend environ 20 degrés plus chaud que la température réelle.

Les panneaux solaires peuvent surchauffer lorsqu'ils deviennent trop chauds. Lorsque cela se produit, l'efficacité réduit considérablement, ce qui vous fait perdre beaucoup d'énergie que vous auriez pu utiliser.

Conseils pour réduire les effets de la chaleur sur le rendement des panneaux solaires

Pour réduire les effets de la chaleur sur vos panneaux solaires, vous pouvez essayer de suivre les conseils ci-dessous:

• Installez les panneaux avec de l'espace au-dessus du toit

Installez vos panneaux en laissant suffisamment d'espace pour que l'air puisse circuler à l'arrière. Ce nouveau flux d'air peut refroidir les modules.

• Utilisez des matériaux de couleur claire

De la même manière que les objets blancs reflètent toutes les longueurs d'onde visibles de la lumière, vous pouvez réduire l'absorption de chaleur si les panneaux sont installés à côté de matériaux de couleur claire.

• Placez les onduleurs et autres composants dans une zone ombragée

Tout ce qui n'est pas le panneau doit être placé dans une zone ombragée pour éviter toute surchauffe.

• Refroidissement par eau

Le système solaire hybride photovoltaïque/thermique (PV/T) est l'un des moyens les plus populaires pour refroidir les panneaux photovoltaïques. Plusieurs études ont montré qu'un système de refroidissement à l'eau augmentait les performances des cellules solaires par rapport à un système de refroidissement à l'air. Cependant à ce jour, le coût de ce système n'est pas suffisamment bas pour augmenter la rentabilité des modules.

• Couvrez-les

Vous pouvez toujours opter pour la solution de facilité qui consiste à recouvrir entièrement ou partiellement le panneau, selon qu'il est utilisé ou non. Ainsi, les panneaux ne seront pas exposés à la chaleur directe du soleil. Ensuite, lorsque la chaleur est retombée et qu'il fait encore jour, enlevez la couverture.

L'énergie solaire dès aujourd'hui

C'est maintenant qu'il faut se lancer dans l'énergie solaire. Avec les progrès technologiques d'aujourd'hui, il est difficile de ne pas voir les effets et les avantages à long terme de l'énergie solaire.

Cependant, pour obtenir ces effets à long terme, vous devez vous assurer que vos panneaux sont correctement entretenus pour durer plus longtemps que leur durée de vie moyenne.