Quel est l’impact de la chaleur sur la production de vos panneaux solaires ?

Un panneau solaire photovoltaïque est composé de silicium, présent sous la forme d’atomes (un noyau autour duquel gravitent des électrons).

Lorsqu’un panneau solaire est exposé à la lumière du soleil, les électrons présents dans le silicium s’agitent. Grâce à l’ajout de phosphore et de bore dans la composition du panneau solaire, les électrons peuvent circuler et créent ainsi un courant électrique qui passe par le fil conducteur reliant les deux bornes du panneau photovoltaïque. 

L’électricité ainsi produite par le panneau photovoltaïque permet d’alimenter les équipements d’un logement en énergie. 

Concrètement, plus le panneau solaire est alimenté en lumière, plus la puissance délivrée augmente, jusqu’à atteindre son maximum.

Pour évaluer la performance d’un panneau solaire, on s’intéresse généralement à ce qu’on appelle la « puissance-crête ». 

La puissance-crête est une donnée dite « normative ». Elle est utilisée pour déterminer la puissance qui peut être délivrée par un panneau solaire, dans des conditions optimales, définies en laboratoire :

• Un ensoleillement de 1000 W/m² ;
• Une température de 25°C.

Concrètement, la température idéale pour maximiser le rendement d’un panneau solaire est estimée à 25°C. Au-delà, le rendement du panneau diminue. On vous explique pourquoi.

Rassurez-vous, même en cas de très fortes chaleurs, vos panneaux solaires ne risquent pas la surchauffe. La plupart des panneaux photovoltaïques sont conçus pour supporter des températures allant jusqu’à +85°C. 

En revanche, lorsque vos panneaux solaires sont soumis à une forte chaleur (supérieure à 25°C), il se produit un phénomène d’agitation thermique. Concrètement, le courant électrique augmente dans le panneau solaire, mais la tension diminue. Ce qui entraîne une baisse de la production d’électricité estimée à 0,35 % par degré d’élévation de température des cellules photovoltaïques (selon les estimations de Dualsun, spécialiste des panneaux solaires en France). 

Ainsi, par exemple, un panneau photovoltaïque qui dispose d’une puissance de 400 W à 25°C, aura une puissance de 398,6 W à 26°C et de 379 W à 40°C.

Voici, ci-dessous, un schéma montrant l’impact de l’augmentation de la température sur la tension et la puissance d’un panneau solaire (source Dualsun) :

Pendant les périodes de canicule, il est donc normal que vous constatiez une baisse de production de vos panneaux solaires photovoltaïques.

Il n’est pas si simple de limiter l’impact de la chaleur sur la production de vos panneaux solaires. Toutefois, des solutions existent. 

Les asperseurs

Les asperseurs permettent de diffuser automatiquement (à partir d’une certaine température) de l’eau en gouttelettes sur vos panneaux photovoltaïques. Ce dispositif permet de baisser la température de vos panneaux en cas de fortes chaleurs. 

Attention toutefois à l’eau que vous utilisez car si celle-ci présente un haut niveau de calcaire, un dépôt risque de s’installer sur vos panneaux solaires, affectant leur productivité à long terme. 

Un système de ventilation spécifique

Pour baisser la température de vos panneaux solaires, vous pouvez aussi faire poser un système de ventilation dédié sur votre toiture. Le closoir de faîtage par exemple est un élément de couverture qui permet de protéger et de ventiler le sommet de votre toiture, et par extension, le dessous de vos panneaux solaires photovoltaïques posés dessus. 

Les panneaux solaires hybrides

Il existe aujourd’hui des panneaux solaires hybrides qui permettent non seulement de produire de l’électricité, mais aussi de l’eau chaude sanitaire : 

• La face avant, composée de cellules photovoltaïques transforme la lumière du soleil en électricité ;
• La face arrière, composée d’un échangeur thermique, capte la chaleur du soleil (ainsi que la chaleur du toit et de l’air ambiant) et vous permet de chauffer votre logement grâce à l’eau qui circule dans la face arrière.  

L’un des gros avantages de la face arrière est que la circulation homogène du fluide dans l’échangeur entraîne un refroidissement de toute la surface des cellules photovoltaïques. Cela permet d’évacuer efficacement la chaleur lorsque les températures extérieures augmentent.