Alors que le dérèglement climatique rend le phénomène des canicules plus fréquent, l’installation de panneaux photovoltaïques vous permet de contribuer à la transition énergétique. Vous imaginez que ces vagues de chaleur sont bénéfiques pour votre installation solaire ? Compte tenu des records de production d’énergie solaire, vous n’avez pas vraiment tort. Pourtant les panneaux photovoltaïques fonctionnent moins bien avec la chaleur. Alors, quel est l’impact de la canicule sur les panneaux solaires ? Pourquoi la chaleur affecte le rendement des panneaux photovoltaïques ? Et quelles solutions existent pour éviter la surchauffe ?
Quels sont les effets de la canicule sur les panneaux photovoltaïques ?
Les panneaux solaires convertissent la lumière du soleil en électricité : c’est l’effet photovoltaïque.
Les cellules solaires (généralement en silicium) qui composent les panneaux photovoltaïques génèrent du courant continu sous l’effet de la lumière. Les onduleurs ou micro-onduleurs convertissent cette production électrique en courant alternatif pour alimenter votre foyer en électricité solaire.
Une installation photovoltaïque fonctionne grâce à la lumière du soleil, mais contrairement aux idées reçues, une chaleur excessive réduit sa performance et sa durée de vie.
Les conséquences de la chaleur sur la production d'électricité solaire.
Baisse de la production d’énergie solaire
On pourrait croire que plus il y a d’ensoleillement, plus le rendement des panneaux solaires est important. Malheureusement, les panneaux photovoltaïques perdent entre 0,3% à 0,5% d’efficacité à chaque degré, au-delà d’une température de 25°C. Cela peut entraîner une perte de 20% de rendement en cas de chaleur intense.
Panneau photovoltaïque 500 W | 30 °C | 35 °C | 40 °C | 45 °C |
Wh produit | 491 | 482 | 473 | 461 |
% de la puissance utilisée | 98,20 % | 96,40 % | 94,60 % | 92,80 % |
Rassurez-vous, même si les températures élevées de l’été entraînent une perte de production d’électricité solaire, le rendement sera toujours plus élevé que les jours nuageux.
- Parce que c’est la lumière qui convertit l’énergie solaire en électricité et non pas la chaleur.
- Parce que vos panneaux solaires n’apprécient pas du tout les fortes chaleurs.
Heureusement, cette baisse est compensée par le fait que les chaudes journées sont en général des jours ensoleillés où la production est élevée.
Les impacts sur les panneaux photovoltaïques
La canicule a également un impact sur les principaux composants des panneaux solaires :
- Les cellules solaires.
- Les onduleurs et les micro-onduleurs
- Les câbles et connecteurs
A force de stress thermique et de points chauds, ces composants peuvent subir une perte d’efficacité. La chaleur dilate certains matériaux des panneaux solaires. Cette expansion et contraction entraîne une dégradation prématurée du composant.
C’est pourquoi, une exposition prolongée à la chaleur extrême accélère l’usure des panneaux solaires.
Heureusement, en France, les épisodes de canicule durent 8 à 15 jours par an, parfois plus longtemps, selon la région où vous habitez. Et inversement, cela peut être moins fréquent, comme sur la façade atlantique ou en altitude par exemple.
RAPPEL : Le dérèglement climatique est la source de ces phénomènes de canicule. Alors équiper votre foyer de panneaux photovoltaïques pour produire de l’énergie renouvelable, c’est contribuer à la réduction d’émission de CO2 !
Pourquoi le rendement des panneaux solaires baisse quand les températures augmentent ?
C’est une histoire de tension.
Lorsque les photons (particules de lumières), présents dans les rayons du soleil heurtent la paroi des panneaux solaires, cela provoque une réaction des électrons du silicium des cellules photovoltaïques. Cette réaction appelée l’effet photovoltaïque produit un courant continu que les onduleurs transforment en courant alternatif pour alimenter votre foyer en électricité solaire.
Et, plus la différence de tension est grande entre l’énergie basse des électrons, et l’énergie haute de la lumière du soleil, plus la production est forte. C’est pour cette raison que vos panneaux photovoltaïques fonctionnent très bien avec le froid.
Lorsque la température de vos panneaux solaires augmente, les cellules photovoltaïques s’agitent. Cela provoque un stress thermique. Davantage de courant circule mais avec moins de tension et de puissance. Résultat : votre installation produit moins d’électricité.
Par exemple : lorsque le soleil est au zénith, vos panneaux photovoltaïques produisent davantage par temps ensoleillé à 5°C de température extérieure que par temps nuageux sous une température caniculaire de 37°C.
Une partie de la lumière absorbée par les panneaux se transforme en chaleur. Selon la chaleur de cette lumière, la température peut vite monter.
A une température extérieure de 35°C, la température de vos panneaux photovoltaïques atteint facilement 70°C. Le rendement de votre installation photovoltaïque perd alors 20% de sa puissance de sortie. Cette baisse n’est pas négligeable mais reste moins importante que celle des jours avec une épaisse couverture nuageuse où la baisse de rendement sera d’environ 65%. L’impact de l’ombre sur vos panneaux solaires est également plus important que la chaleur.
En résumé, lorsque la chaleur augmente, le rendement de conversion de l’énergie solaire en électricité peut légèrement diminuer. Cependant cette baisse ne doit pas être une source d’inquiétude
Quelle est la température idéale pour le rendement d’un panneau photovoltaïque ?
25°C est la température optimale pour le fonctionnement des panneaux solaires. C’est la température utilisée pour les tests en laboratoire.
L’idéal est lorsque vos panneaux fonctionnent sous des températures fraîches à moyenne.
La plage de température de 25°C à 35°C reste idéale, selon le type de vos panneaux solaires. Mais attention, ces températures font référence à la température à la surface de vos panneaux, non pas à celle de l’air.
Mais cela ne signifie pas qu’ils sont inefficaces en été, bien au contraire !
Les panneaux solaires sont fabriqués à partir de matériaux exceptionnellement durables et conçus pour résister à des conditions extérieures extrêmes. Du froid hivernal à la chaleur estivale intense.
De plus, la température exacte de vos panneaux solaires dépend de facteurs tels que la température de l’air, l’emplacement géographique, le niveau de lumière directe du soleil et le matériau de la toiture.
N’oubliez pas que la perte de rendement les jours de chaleur est compensée par le prolongement de la luminosité des journées ensoleillées !
La surchauffe des panneaux solaires est-elle dangereuse ?
La température élevée sur les panneaux photovoltaïques n’entraîne pas de dangers significatifs, mais le risque zéro n’existe pas.
Selon une étude du Ministère du développement durable, les incendies des panneaux photovoltaïques sont principalement dû à :
- un dysfonctionnement de l’installation des capteurs sur le toit ou de la boîte de jonction à l’arrière du panneau,
- un défaut de conception du matériel ,
- une erreur de montage des panneaux solaires.
Bien que les normes de sécurité européennes soient renforcées, faites appel à un professionnel solaire qualifié RGE et QualiPV pour installer des panneaux solaires. Il est le garant de la sécurité de votre installation photovoltaïque.
Important : Chez adekwatts, nous sommes certifiés RGE et QualitPV. Vous avez la garantie que les travaux sont réalisés par nos salariés expérimentés et formés en interne dans nos deux centres de formation visitables à Concarneau et à Clermont-Ferrand.
A quelle température les panneaux solaires s’arrêtent de fonctionner ?
La plupart des panneaux photovoltaïques actuels fonctionnent à des températures de -40°C à +85°C.
Des températures que vos panneaux solaires n’atteindront probablement jamais en France et ni en Europe !
Dans le cas où vos panneaux atteignent 85°C, c’est la baisse de leur rendement qui les fera cesser de fonctionner.
Comment réduire la surchauffe des panneaux solaires et éviter les pertes d’énergie ?
Des mesures simples peuvent éviter la surchauffe de votre installation et limiter la perte de production d’énergie solaire.
Installer les panneaux solaires en surimposition
Intégrer les panneaux photovoltaïques à la toiture pose des problèmes de ventilation : l’air ne circule pas sous les panneaux. La chaleur stagne.
La meilleure solution est d’installer les panneaux solaires avec un espacement qui permet de laisser l’air circuler. Le flux d’air entre la toiture et le panneau dissipe la chaleur et évite la multiplication de points chauds.
Une installation en surimposition assure une meilleure production d’électricité verte : la température des panneaux reste optimale.
Conseil : Les installations photovoltaïques adekwatts se font uniquement en surimposition. Vous conservez l’étanchéité de votre toit et évitez la surchauffe !
Choisir un panneau à faible coefficient de température
Le coefficient de température d’un panneau solaire fait référence à la quantité de productivité perdue lorsque la température de surface est supérieure à 25°C. Son unité de mesure s’exprime en % /°C ou en %/K.
En moyenne, le coefficient de température des cellules au Silicium des panneaux photovoltaïques est compris entre -0,2%/°C à – 0,5%/ °C.
Par exemple, chez adekwatts, le coefficient de température de puissance de notre panneau solaire est de -0,335%/°C. Donc, si la surface du panneau solaire atteint 47°C sa puissance Watt perd seulement 7,3%.
Pourquoi ce coefficient est important ?
Parce que lorsque le soleil frappe la surface du panneau solaire, la chaleur renforce l’effet thermique sur les cellules. Et, avec les fortes chaleurs, vos panneaux photovoltaïques atteignent facilement les 50°C, 75°C en surface.
Heureusement, les panneaux actuels (comme les modèles sélectionnés par adekwatts) résistent à une variation de température de -40°C à +85°C.
Investir dans un système de surveillance de performance
Le système de suivi de performance de votre installation solaire surveille les performances de votre installation photovoltaïque.
C’est très utile pour vous prévenir des baisses brutales d’efficacité et des problèmes potentiels qui nécessitent une attention particulière. Par exemple, la surchauffe du panneau photovoltaïque.
Adopter les bonnes pratiques
Pour maintenir la longévité de votre installation solaire, voici quelques conseils :
- Nettoyer régulièrement les panneaux. La poussière et la saleté accentuent la perte d’efficacité en période de canicule.
- Végétaliser sa toiture est une solution pour réduire la température des panneaux solaires. Attention un toit végétalisé ne veut pas dire un toit ombragé !
- Planifier des contrôles techniques. Faites appel à un installateur solaire certifié RGE, il saura prévenir et résoudre tout problème dû à la chaleur. Il est le garant du bon fonctionnement de votre système de production d’énergie solaire.
- Bien réaliser vos entretiens annuels avec votre installateur.
Que faut-il retenir ?
Bien que les panneaux photovoltaïques soient robustes, la chaleur peut réduire leur efficacité. Heureusement cette conséquence est limitée si votre installation solaire est de qualité, correctement installée et bien entretenue.
Vous démarrez un projet photovoltaïque ? Vous souhaitez limiter une perte de rendement ? L’équipe d’experts en installation de panneaux solaires adekwatts est là pour vous accompagner
Passez à l’énergie solaire dès aujourd’hui ! Appelez-nous pour une installation sûre et efficace.
