Introduction
Alors qu’il est facile de prévoir la production d’électricité solaire de votre installation photovoltaïque, l’ombre sur les panneaux peut tout remettre en question. L’ombre sur panneau réduit la performance de l’installation solaire et inévitablement les économies d’électricité que cette solution écologique peut vous apporter. L’ombre d’une branche d’arbre peut faire chuter de 30% la puissance du panneau. Dans cet article, je vous explique en détails l’impact de l’ombre sur les panneaux solaires et comment éviter une perte d’énergie.
Rappel du fonctionnement d’une installation solaire
Les cellules des panneaux photovoltaïques captent la lumière du soleil pour la convertir en électricité. Ces cellules photovoltaïques réagissent à l’intensité de la lumière. C’est l’effet photovoltaïque. Plus il y a de lumière, plus la production d’électricité est élevée. Et inversement : moins la lumière est intense, moins le système produit de l’électricité.
Mais un panneau solaire à lui seul ne produit pas d’électricité. Il dépend de plusieurs composants intégrés ou annexes qui assurent sa performance et son rendement :
- les cellules photovoltaïques
- les onduleurs ou micro-onduleurs
- les câbles
- le compteur de production
- les batteries
Ensuite le système d’une installation solaire suit un processus en 4 étapes :
- Les photons des rayons du soleil frappent la paroi des panneaux où les cellules photovoltaïques transmettent cette énergie aux électrons des panneaux.
- Les électrons chargés en énergie se déplacent au sein même du même et produisent une tension électrique en courant continu.
- L’onduleur ou le micro-onduleur transforme ce courant continu en courant alternatif, le même courant que celui présent dans votre tableau électrique principal.
- Le compteur enregistre la production et la consommation d’électricité solaire.
A partir de ce moment, vous pouvez alimenter vos appareils électriques, chauffer votre maison, vendre le surplus d’électricité à EDF OA ou le stocker dans des batteries solaires.
Dans le cas d’ombre sur vos panneaux solaires, la production est remise en cause. Certaines cellules photovoltaïques ne reçoivent pas la même quantité de lumière et cela peut affecter tout le rendement de votre installation.
Ce qu’il faut savoir sur le rendement de votre installation solaire.
Le rendement de votre installation photovoltaïque est mesuré en puissance crête. Cette mesure est la puissance (en Watt) de sortie maximale de votre panneau solaire lors de conditions optimales. C’est-à-dire un ensoleillement et une température idéale de rendement de 25°C.
Cette rentabilité varie selon plusieurs paramètres :
- la qualité du panneau solaire
- le type de cellules photovoltaïques (monocristallin, polycristallin) qui composent le module solaire. En juillet 2025, la meilleure technologie est la cellule de type N TOPCon avec un panneau bi-verre. Il permet la réverbération des photons avec une production du panneau par ses deux faces
- la zone d’emplacement et l’inclinaison du panneau
Ces facteurs conditionnent la quantité d’énergie solaire obtenue et donc la production d’électricité solaire.
Vous comprenez pourquoi l’installation de panneaux solaires sur votre toit exige une étude approfondie de tous ces éléments. Cette étude est la garantie de la performance du système solaire et de la rentabilité de votre investissement. L’expertise d’un installateur solaire certifié RGE vous évite d’investir dans une installation coûteuse et sans grand résultat.
Conseil : Pour éviter les arnaques, lisez notre article “Comment bien choisir son installateur solaire”.
Quelles sont les causes d’ombre sur les panneaux solaires ?
Plusieurs éléments peuvent engendrer de l’ombre sur vos panneaux solaires et affecter la production d’électricité. Pour minimiser l’impact de l’ombre, il est important de prendre en compte dès l’étude et la pose de votre installation solaire, les types d’ombres susceptibles de perturber son rendement.
Les éléments naturels
Les arbres sont la cause la plus courante d’ombrage sur les installations solaires des habitations. Les nuages, la pluie et, en hiver, la neige constituent également une source d’ombre plus ou moins intense selon leur épaisseur et leur emplacement.
Les débris et les saletés apportés par le vent causent également une ombre ponctuelle ou persistante.
Cette cause d’ombrage est saisonnière ou occasionnelle et varie selon la position du soleil.
Les structures existantes
Les bâtiments voisins sont une source courante de zone d’ombre sur les panneaux photovoltaïques.
Les montagnes, les collines peuvent bloquer les rayons du soleil, surtout en fin de journée.
La structure du toit de l’installation avec les cheminées, les antennes paraboliques ou les gouttières peuvent créer des zones d’ombres.
Ces structures constituent un obstacle statique. Dans ce cas, l’ombre n’est pas constante, elle varie selon la position du soleil.
Un obstacle créé une zone d’ombrage sur vos panneaux solaires et bloque en totalité ou partiellement les rayons du soleil qui percutent les cellules des modules photovoltaïques.
L’ombre affecte donc différemment le rendement de votre installation solaire.
On parle alors d’ombre partielle et d’ombre totale.
On distingue également les ombrages proches des ombrages lointains. Par exemple, un ombrage causé par un arbre n’aura pas le même impact qu’un ombrage causé par une montagne.
Les 2 types d’ombres
L’ombre totale
L’ombre totale masque totalement une partie du panneau solaire. Cet ombrage peut être causé par des obstacles tels que des feuilles, une branche, les déjections d’oiseaux ou de la poussière accumulée.
Dans ce cas, aucune lumière ne passe, ce qui perturbe fortement une partie ou la totalité des cellules photovoltaïques selon le type de panneaux photovoltaïques.
Heureusement une ombre totale est rare et souvent de courte durée.
L’ombre partielle
L’ombre partielle laisse passer une partie des rayons du soleil. Ce type d’ombrage est causé par l’ombre des arbres, l’ombre de la maison ou d’un bâtiment voisin, ou l’ombre de la cheminée.
Dans ce cas, la production d’électricité est réduite, mais une partie des rayons du soleil atteint tout de même les cellules photovoltaïques.
Alors, même si certaines ombres sont prévisibles à l’étude du projet, la plupart apparaissent une fois les panneaux installés.
Mais ne vous laissez pas abattre par une ombre au panneau de votre projet solaire !
Il existe des solutions pour éviter les effets perturbateurs au rendement de l’installation photovoltaïque.
Les effets de l’ombre sur la production d’énergie solaire
L’ombre, qu’elle soit partielle ou totale, a un impact négatif sur le rendement de votre système d’énergie solaire.
Les panneaux photovoltaïques produisent de l’électricité par réaction aux rayons du soleil, composés de particules infiniment petites appelées photons.
Plus le soleil irradie sur la surface des panneaux solaires, plus les cellules photovoltaïques captent les photons et enclenchent le processus de production d’électricité solaire.
L’ombre provoque une baisse de production des cellules photovoltaïques
Dès qu’une ombre masque partiellement ou totalement une cellule photovoltaïque, son rendement chute et sa performance influe sur le rendement des autres cellules. La cellule touchée par l’ombre devient le maillon faible de toute l’installation.
Pourquoi ?
Parce que les cellules photovoltaïques sont montées en série sur les panneaux. Et la cellule ombragée impose son courant faible aux autres cellules du panneau solaire.
C’est donc ce “maillon faible” qui détermine l’intensité du courant pour toutes les 120 à 140 autres cellules du module !
Il est important de rappeler qu’un panneau photovoltaïque fonctionne grâce à l’énergie portée par les photons transférée par le silicium des cellules, un matériau semi-conducteur, qui permet de faire circuler l’électron créant ainsi le courant électrique.
Donc, par effet boule de neige, la baisse de production d’électricité touche le panneau et toute votre installation surtout si vous avez fait le choix d’un onduleur centralisé.
Comparez la cellule ombragée comme une canalisation bouchée. Ce blocage empêche l’eau de circuler librement : l’eau ne passe plus ou en petite quantité dans la canalisation.
L’ombrage peut endommager le panneau solaire
Un courant trop important peut endommager une cellule photovoltaïque et réduire la vie du panneau solaire.
Et, l’ombrage total en est souvent la cause. Cela vous étonne ? Je comprends, cela semble paradoxal.
Explications.
La cellule masquée par une ombre totale ou partielle, cesse de produire ou produit un faible courant électrique, mais elle continue de recevoir celui des cellules voisines. C’est là qu’elle surchauffe car elle n’a pas assez d’énergie pour faire circuler le courant. Cette surchauffe crée une tâche brune sur la paroi du panneau photovoltaïque, appellée un « hotspot ».
Eh oui, la surchauffe sur un panneau n’intervient pas uniquement en cas de canicule !
En somme, il est crucial de prendre en compte les risques liés à la présence d’ombre sur les panneaux solaires et d’opter pour des technologies qui garantissent un rendement optimal de votre système solaire.
Est-ce qu’un panneau solaire à l’ombre fonctionne ?
Oui, les panneaux solaires photovoltaïques peuvent fonctionner à l’ombre, mais leur rendement est réduit.
La perte de puissance de sortie est proportionnelle à l’intensité de l’ombrage :
- Si une ombre partielle couvre totalement le panneau, la lumière continue de passer mais faiblement. La production d’énergie solaire est réduite, le panneau fonctionne avec moins d’efficacité.
- Si une ombre totale couvre la moitié du panneau, la production d’électricité solaire n’est pas nulle. L’autre moitié du panneau exposé aux rayons du soleil fonctionne. Mais, le rendement global du panneau photovoltaïque est réduit.
- Si une ombre totale couvre toute la surface de panneau, comme en pleine nuit, le système ne peut pas fonctionner.
Quelles solutions pour éviter une perte d’énergie liée à l’ombre ?
Installer des micro-onduleurs
Les micro-onduleurs (ou optimiseurs de puissance) jouent un rôle clé dans la gestion de l’ombre.
Les micro-onduleurs sont installés sur chaque panneau solaire. Ils transforment directement le courant continu (DC) en courant alternatif (DA). Cette technologie des micro-onduleurs permet à chaque panneau photovoltaïque de fonctionner de façon indépendante.
Contrairement à l’onduleur centralisé, les micro-onduleurs évitent la contamination d’une ombre à tout le système.
Par exemple : si une branche d’arbre couvre une partie d’un panneau, seule la production d’électricité solaire de panneau est affectée. Le reste de l’installation photovoltaïque continue de fonctionner.
A cela s’ajoute 3 autres avantages :
- une efficacité des panneaux solaires optimisée. Même en cas de luminosité moins idéale.
- une meilleure détection de problèmes potentiels et une maintenance facilitée.
- Une durée de vie plus longue qu’un onduleur centralisé car ils ne subissent pas autant de fluctuations de chaleur et de tension. La garantie constructeur est de 25 à 30 ans.
Vous craignez que ces nouveaux équipements fassent grimper votre investissement ? Pas vraiment. Aujourd’hui, le tarif d’une installation solaire performante est abordable et vite rentable grâce aux nouvelles technologies.
Installer des panneaux dotés de diodes by-pass
Aujourd’hui, vous pouvez limiter la perte de rendement grâce à la technologie des diodes by-pass.
Et oui ! Les panneaux solaires ne sont pas tous égaux face à l’impact de l’ombre.
Vous l’avez compris, un panneau classique, ancienne génération, doté d’un circuit en continu est fortement impacté en cas d’ombrage.
Aujourd’hui, les panneaux solaires sont disposés en colonnes parallèles et en groupes. Les groupes de cellules photovoltaïques sont protégés par des diodes by-pass.
Ce dispositif permet de réduire efficacement l’impact de l’ombre sur la production d’énergie solaire.
Quel est l'avantage de ce circuit de cellules photovoltaïques indépendantes ?
C’est tout simple : l’intensité totale du panneau sera égale à la somme de l’intensité de toutes les zones indépendantes.
Concrètement, si l’ombre d’une feuille impacte une zone du panneau solaire, seule la zone touchée voit sa production baisser.
Alors, avant de vous engager avec un expert solaire, vérifiez bien le modèle des panneaux photovoltaïques qu’il propose. Demandez-lui un modèle de panneau photovoltaïque à rangées indépendantes qui vous garantissent le maintien d’un bon rendement en cas d’ombrage. Ce serait dommage de ne pas bénéficier des avantages de cette technologie.
Pour info : chez adekwatts, nous installons le panneau solaire photovoltaïque DualSun équipé de la technologie TOPCon bi-verre, certifié bas carbone et efficace en cas d’ombrage. Vous souhaitez plus d’infos ? Contactez-nous pour en parler.
Étudier le positionnement des panneaux solaires
Il est essentiel de bien étudier le positionnement des panneaux photovoltaïques sur votre toit avant de les poser.
Anticiper les ombres sur le long terme
Pourquoi ? Parce que vous observerez que l’ombrage sur votre toiture diffère selon l’environnement existant qui varie tout au long de la journée. De plus, les ombres portées sur votre toit sont différentes selon les saisons.
En été, les arbres sont plus feuillus et en hiver le soleil est plus bas ! Les ombres des maisons voisines, d’un poteau, d’un lampadaire et des arbres bougent selon l’angle du soleil.
Et là, je vous conseille de suivre les conseils d’un expert solaire certifié RGE dès le début de votre projet. Même si toutes les ombres ne sont pas prévisibles, anticiper le principal ombrage sur votre installation solaire fait partie de son expertise. N’hésitez pas à consulter ses réalisations avec des contraintes d’ombrages.
Par exemple :
- une cheminée crée de l’ombre. Laissez de l’espace autour de celle-ci pour éviter l’ombre sur vos panneaux solaires.
- votre maison est entourée d’arbres ? Pensez à les élaguer régulièrement.
Chez adekwatts, nous sommes équipés d’outils qui permettent de prendre en compte les ombrages proches ou lointains et de vous proposer des projections 3D qui prennent en compte ces ombrages sur votre toiture en fonction du mois et de l’heure de la journée !
Choisir l’orientation et l’inclinaison optimale
L’orientation Sud est la plus avantageuse pour limiter les ombres, surtout lorsque le soleil est au zénith. Une exposition sud-est ou sud-ouest offre aussi une bonne solution.
La meilleure inclinaison du panneau solaire en France métropolitaine est un angle de 30 à 35°. Avec cet angle les capteurs sont perpendiculaires aux rayons du soleil.
Toutefois, cette position perpendiculaire n’est pas constante toute la journée, ni toute l’année :
- En hiver, le soleil est plus bas. L’angle optimal pour que les modules photovoltaïques captent les rayons du soleil est de 60°.
- En été, le soleil est haut. Pour être perpendiculaire aux rayons du soleil, l’angle optimal est proche de 10 à 20°.
C’est pourquoi, les experts solaires, comme adekwatts, vous conseillent une inclinaison de 10 à 45° avec le sol. Et ça tombe bien, cette inclinaison s’adapte à la plupart des toitures de nos régions.
Que retenir ?
La présence d’ombre affecte la performance de votre installation photovoltaïque. Bien que son impact varie en fonction de son intensité partielle ou totale, l’ombrage entraîne une perte d’énergie et donc une perte d’économies sur vos factures d’électricité. Mais l’obstacle de l’ombre peut être minimisé si vous prenez les bonnes mesures dès l’étude de votre projet avec un expert solaire.
Il est également recommandé d’opter pour des panneaux dernière génération équipés de diodes by-pass, et de les brancher à des micro-onduleurs. Ces deux technologies vont vous permettre de réduire la perte de production solaire en cas d’ombrage. Le choix de l’emplacement des panneaux solaires sur votre toit est également très important pour optimiser votre production d’énergie solaire.
La meilleure solution est de nous solliciter pour vous aider à choisir l’installation la plus rentable pour votre habitation.
