Vous souhaitez savoir comment calculer le rendement de vos panneaux solaires

Ou tout simplement savoir ce qu’est le rendement d’une installation solaire ?

Alors ce guide va vous plaire ! 

Calcul du rendement, panneaux solaires à haut rendement, surface idéale de votre installation photovoltaïque, nous allons passer tous ces sujets en revue.

C’est parti !

Découvrez en 2min la quantité d’électricité que vous pourriez produire grâce à des panneaux solaires :

Réponses rapides, sans demande de coordonnées. Plus de 1 306 000 utilisateurs.

Sommaire :

Cliquez sur un élément ci-dessous pour consulter directement ce qui vous intéresse :

CHAPITRE 1 :

Les Rendements des Différents Types de Panneaux Solaires

Qu’est-ce que le Rendement d’un Panneau Solaire ?


Le rendement d’un panneau photovoltaïque correspond à la quantité d’électricité produite par le panneau solaire par rapport à l’énergie solaire reçue.

Pour le calculer, on utilise donc la formule suivante :

Rendement = (quantité d’électricité produite / quantité d’énergie solaire reçue) * 100

Aujourd’hui, les rendements des panneaux solaires varient entre 7 et 24 %.

Vous pouvez d’ailleurs retrouver cette information sur les fiches techniques de vos panneaux solaires, par exemple :

Vous vous demandez sans-doute :

Entre 7 et 24 % ? Qu’est-ce qui explique une telle différence ?

C’est tout simplement la technologie utilisée et la qualité des cellules photovoltaïques, qui constituent les panneaux.

Il est donc primordial de choisir le bon type de panneaux solaires afin de maximiser votre production d’électricité.

C’est ce que nous allons voir maintenant.

Les Meilleurs Rendements grâce au Monocristallin


Si vous avez déjà fait quelques recherches à propos des panneaux solaires, vous avez dû entendre parler des panneaux “monocristallins” et “polycristallins”.

Et pour cause : à eux deux, ils représentent près de 90 % des installations solaires réalisées.

Alors, qu’est-ce que c’est exactement ?

Il s’agit de deux types de panneaux photovoltaïques, fabriqués à base de silicium cristallin, un matériau semi-conducteur extrait de la silice.

Ce nom ne vous dit peut-être rien, pourtant le silicium est l’élément chimique le plus présent sur Terre, après l’oxygène.

C’est donc à partir de ce matériau que sont fabriquées les cellules photovoltaïques du panneau solaire, qu’il soit monocristallin ou polycristallin.

Monocristallin Polycristallin

Qu’en est-il des rendements ?

Les panneaux polycristallins présentent des rendements compris entre 14 et 18 %. Quant aux panneaux monocristallins, ils affichent de loin les meilleures performances du marché avec des rendements atteignant aujourd’hui 24 % ! On s’approche petit à petit du rendement maximal théorique de 31 %.

Leur coût et leur rendement incomparables en font souvent les meilleurs panneaux solaires pour une installation solaire en autoconsommation.

C’est d’ailleurs pour cela que nous vous proposons seulement des panneaux solaires monocristallins des meilleurs fabricants (Longi Solar, Q Cells, Sunpower…)

Il existe également des panneaux solaires amorphes, composés de seulement 1 % de silicium.

Conséquence : leur rendement est compris entre 6 et 9 % seulement, ce qui explique que ce type de panneaux ne représente aujourd’hui que 10 % du marché.

Panneau Solaire à Haut Rendement


De nouveaux panneaux solaires à “haut rendement” attisent la curiosité.

Alors, devez-vous choisir ce type de panneaux pour votre installation solaire ?

C’est ce que nous allons voir.

① Panneaux Solaires en Perovskite

Cela fait plusieurs années qu’on entend parler de cette technologie “révolutionnaire”.

Rob Lavinsky, iRocks.com – CC-BY-SA-3.0

Pourtant, les cellules en perovskite (un minéral composé d’oxyde de calcium et de titane) sont encore au stade de développement, avec des rendements obtenus en laboratoire de l’ordre de 22 % seulement.

Alors oui, en théorie il est possible que ce type de panneaux atteigne un jour un rendement de près de 30 %.

Mais pour l’instant il reste un grand nombre de problématiques à résoudre.

Par exemple, les cellules en perovskite se dégradent rapidement sous l’effet de l’humidité, de la chaleur et des ultraviolets.

Ce qui est plutôt gênant pour des panneaux solaires soumis au rayonnement solaire et aux intempéries.

Bref, on est encore bien loin d’obtenir des “hauts rendements”.

② Panneaux Solaires Bifaces

Autre “nouveauté” : les panneaux photovoltaïques bifaces (aussi appelés bifaciaux).

Les panneaux solaires “traditionnels” sont équipés de cellules photovoltaïques sur leur face avant. Leur face arrière est quant à elle recouverte d’une couche de polymère.

On dit ainsi qu’ils sont monofaces.

A l’inverse, les panneaux bifaciaux sont équipés de cellules photovoltaïques sur chacune de leurs deux faces.

installation de panneaux solaires au sol

Le but de cette technologie : absorber les rayons de lumière frappant indirectement le panneau solaire sur sa face arrière.

C’est ce qu’on appelle l’albédo.

Cette technologie est très utile dans les grands parcs solaires au sol.

Hé oui : des études ont montré qu’une installation de panneaux solaires bifaces réalisées sur de l’herbe ou du gravier blanc pouvait augmenter la production d’électricité entre 10 et 20 % par rapport à une installation classique.

En revanche, la technologie biface n’a aucun intérêt pour les installations solaires réalisées sur toiture.

des panneaux solaires en copropriété

La face arrière étant posée directement sur votre élément de couverture, l’espace n’est pas assez important pour lui permettre de capter des rayons du soleil et donc d’augmenter le rendement de votre installation solaire.

Conclusion : Le Monocristallin est la Technologie la plus Intéressante Actuellement


Même si certaines nouvelles technologies semblent prometteuses, les panneaux solaires monocristallins sont aujourd’hui les plus intéressants pour réaliser votre projet solaire sur toiture.

Ils bénéficient d’un très bon rendement toute l’année, d’un excellent rapport qualité-prix et sont esthétiques.

Une question reste en suspens : quelle puissance de panneaux solaires devez-vous installer ?

C’est ce que nous allons voir tout de suite.

CHAPITRE 2 : 

Puissance et Surface d’une Installation

Calculer la puissance d’un panneau solaire 


Vous savez maintenant ce qu’est le rendement d’un panneau solaire.

Mais à quoi correspond sa puissance ?

En fait, la puissance électrique maximale d’un panneau solaire s’exprime en watts-crête, abrégé Wc.

Elle est déterminée en soumettant le panneau aux conditions suivantes, appelées conditions STC  : 

  • Ensoleillement de 1 000 watts/m² ;
  • Température ambiante de 25 ° C ;
  • Orientation au Sud ;
  • Inclinaison d’environ 30 ° ; 
  • Absence d’ombrage.

Grâce aux avancées technologiques, la puissance des panneaux solaires est en constante augmentation.

Elle est généralement comprise entre 250 et 325 Wc, mais certains modèles atteignent aujourd’hui jusqu’à 500 Wc !

D’ailleurs, chez Otovo (précédemment In Sun We Trust) nous vous proposons les meilleurs panneaux solaires, avec des puissances allant de 360 à 410 Wc.

Cela dit, devez-vous absolument choisir le panneau solaire le plus puissant ?

Voyons cela ensemble.

Lien entre Puissance et Surface


En général, un panneau solaire monocristallin mesure 1,7 m par 1 m,  pour une puissance de 375 Wc.

Si vous souhaitez réaliser une installation solaire de 3 kWc, soit 3 000 Wc, vous avez besoin de (3 000/375 =) 8 panneaux.

Cela représente une surface d’environ 16 m² sur votre toiture.

Prenons maintenant un panneau polycristallin, mesurant lui aussi 1,7m par 1 m mais d’une puissance de 250 Wc seulement.

Pour obtenir une installation de 3 kWc, il vous faudra alors (3000/250 =) 12 panneaux solaires, soit environ 24 m² de surface.

Alors, que faut-il en retenir ?

  • Une installation de 3 kWc composée de panneaux de 250 Wc produit autant d’électricité qu’une installation composée de panneaux de 375 Wc ;
  • La puissance d’un panneau joue uniquement sur le nombre de panneaux qu’il faudra installer pour atteindre une puissance d’installation souhaitée. Il sera donc important de prendre en compte la surface disponible sur votre toiture.

Découvrez en 2min la quantité d’électricité que vous pourriez produire grâce à des panneaux solaires :

Réponses rapides, sans demande de coordonnées. Plus de 1 306 000 utilisateurs.

CHAPITRE 3 : 

Quels Éléments Influent sur votre Rendement ?


Vous connaissez maintenant la puissance d’un panneau photovoltaïque.

Voyons à présent quelle quantité d’électricité votre installation solaire pourra produire.

En fait, ce n’est pas si simple car cela dépend d’un grand nombre de variables, parmi lesquelles :

  • Le niveau d’ensoleillement de votre maison ;
  • Les effets de microclimats ;
  • L’orientation de votre maison ;
  • L’inclinaison de votre toiture ;
  • Le type d’intégration (intégration au bâti ou surimposition) ;
  • Les ombrages provenant des obstacles proches ou lointains ;
  • La puissance de votre installation ;
  • La température extérieure ;
  • La nature du câblage ;
  • La distance entre vos panneaux et votre onduleur ;

Et la liste est encore longue…

Voyons de plus près les différentes variables qui influent sur la production d’une installation solaire.

Votre Niveau d’Ensoleillement


Commençons par l’élément le plus évident : le niveau d’ensoleillement de votre toiture.

C’est simple : plus votre maison bénéficie d’un ensoleillement prolongé, meilleure sera la production de votre installation solaire.

panneau solaire Norvège autoconsommation ou vente totale

Mais installer des panneaux solaires est-il réservé aux habitants du Sud de la France ?

Absolument pas !

Hé oui : malgré les idées reçues, l’énergie solaire est rentable partout en France.

Nous disposons en effet d’un ensoleillement très favorable par rapport à nos voisins européens, et ce même dans la moitié Nord de notre pays !

Nos amis alsaciens, qui côtoient l’Allemagne et ses plus d’un million de foyers déjà équipés en panneaux photovoltaïques en savent quelque chose.

Votre projet solaire ne doit donc pas être freiné par votre position géographique.

Pour vous aider à y voir plus clair, nous avons réalisé une carte indicative.

Elle indique la production potentielle annuelle moyenne (en kWh) par kWc de panneaux photovoltaïques dans des conditions optimales (inclinaison de 30° et orientation plein Sud).

Alors, quelle est la production annuelle d’un panneau solaire photovoltaïque ?

calcul rendement panneau solaire carte

Les Effets de Microclimats


Nous venons de parler de l’impact du niveau d’ensoleillement de votre toiture.

Mais pour calculer la production d’énergie solaire, il est important de tenir également compte des effets de microclimats.

Qu’est-ce qu’un micro-climat ?

Il s’agit des conditions climatiques spécifiques à une zone géographique restreinte et différentes du climat général de la région.

Le bassin d’Arcachon, situé au cœur des Landes de Gascogne, bénéficie par exemple d’un taux d’ensoleillement plus élevé que le reste de la région.

micro-climat rendement panneau solaire

Les étés y sont chauds et les hivers doux.

Ce microclimat a des effets notables sur le rendement des panneaux solaires dans cette région.

Une installation solaire posée dans les conditions optimales produira ainsi plus de 4 100 kWh dans le bassin d’Arcachon contre 3 900 kWh pour la même installation à Bordeaux.

L’Orientation des Panneaux Solaires


En France, vos panneaux solaires capteront le plus de luminosité tout au long de l’année orientés plein Sud.

Rassurez-vous : bien qu’idéale, cette orientation n’est pas obligatoire.

Orientation panneau solaire

Hé oui : même si votre toiture n’est pas orientée vers le Sud, vous pouvez tout de même profiter d’une installation solaire rentable !

Vérifions cela avec un exemple :

Caractéristiques de la maison
Situation :Grenoble
Inclinaison :30°
Puissance de l’installation photovoltaïque3kWc
OrientationProduction en kWhFacteur de puissanceDétails du calcul
Sud3 900100 %3 900 * 1 = 3900
Sud-Est3 74496 %3900 * 0.96 = 3 744
Est3 51090 %3 900 * 0.90 = 3 510
Ouest3 51090 %3 900 * 0.90 = 3 510
Sud-ouest3 74496 %3 900 * 0.96 = 3 744

Alors, quel sera l’impact de l’orientation sur la rentabilité de votre installation photovoltaïque ?

Dans notre exemple, une installation orientée au Sud produit en moyenne 3 900 kWh par an et est rentable en 11 ans.

Dans la moins bonne condition, c’est-à-dire avec une orientation plein Ouest, l’installation produit en moyenne 3 510 kWh par an et est rentable en 14 ans.

Cette différence est tout à fait négligeable quand on sait que les panneaux solaires ont une durée de vie de 40 ans.

Bref, toutes les orientations sont rentables, à part au Nord, Nord-Ouest et Nord-Est.

Voyons maintenant ce qu’il en est de l’inclinaison des panneaux solaires.

L’inclinaison des Panneaux Solaires


Pour produire le maximum d’électricité, les rayons du Soleil doivent atteindre perpendiculairement vos panneaux photovoltaïques.

Sauf que la course du Soleil varie au fil de l’année.

En hiver, le Soleil est bas par rapport à l’horizon.

A l’inverse, en été le Soleil est haut.

Alors comment faire ?

En fait c’est simple.

Vous devez incliner vos panneaux solaires de 30 à 35° par rapport à l’horizontal.

Ainsi vous produirez un maximum d’électricité tout au long de l’année.

Là encore, il s’agit des conditions optimales : l’inclinaison de votre toiture n’influe pas le rendement de vos panneaux solaires de manière drastique.

Reprenons notre exemple précédent, à Grenoble, avec une orientation plein Sud : 

InclinaisonProduction la première année(en kWh)Détails du calcul
0 °3 7664 050 * 0.93 = 3 766
30 °4 0504 050 * 1 = 4 050
60 °3 7984 050 * 0.91 = 3 685

Que retenir ?

On observe une différence de production inférieure à 10 % entre l’inclinaison optimale (30 °) et la moins avantageuse (10 °).

Bref, il est tout à fait possible de produire de l’électricité et d’obtenir une installation solaire rentable avec une inclinaison autre que 30 °.

Pour s’en convaincre, je vous invite à regarder attentivement le tableau suivant.

Il fournit les facteurs de corrections (utilisés dans nos exemples précédents) à appliquer à la production attendue en fonction de son orientation et de son inclinaison :

calcul rendement panneau solaire

Les Ombrages


Votre toiture subit les ombrages de la maison d’un(e) voisin(e), d’un arbre ou encore d’une montagne avoisinante ?

Cela peut impacter la production de vos panneaux solaires.

Heureusement, il existe plusieurs solutions :

  • Utiliser des micro-onduleurs à la place de l’onduleur du chaîne ;
  • Ou ajouter à l’onduleur de chaîne des optimiseurs, capables de gérer les ombrages partiels.

En revanche, si votre toiture est impactée par un ombrage permanent, la faisabilité de votre projet solaire peut être remise en cause.

Il est donc nécessaire de faire un état des lieux des potentiels ombrages pouvant affecter votre toiture avant de réaliser votre installation solaire.

L’influence de la Température


La température a également un impact sur le rendement de vos panneaux solaires.

Hé oui : un panneau solaire subissant une température supérieure à 25° C perd jusqu’à 0,5 % de rendement par degré supplémentaire.

Par exemple, vos panneaux solaires sont exposés à une température de 40 ° C.

Il fait alors (40 – 25 =) 15 ° de plus que la température optimale de 25 ° C.

Les rendements de vos panneaux seront donc dégradés de 15 ° x 0,5 % = 7,5 %.

Si vos panneaux ont un rendement de 24 %, il sera donc de ( 24 % x (100 % – 7,5 % =) 22,2 % durant cette période.

Les fortes températures font donc baisser le rendement de vos panneaux solaires et votre production d’électricité.

rendement panneau solaire température chaleur

Heureusement, vous pouvez limiter drastiquement ces pertes de rendement :

  • En choisissant des panneaux solaires récents et de qualité, qui limitent les pertes à 0,25 % seulement par degré au-dessus de 25 ° C ;
  • En installant vos panneaux solaires en surimposition. L’espace entre les panneaux solaires et l’élément de couverture de votre toiture permet une meilleure aération de vos panneaux solaires, qui peuvent ainsi évacuer plus facilement la chaleur et maintenir un niveau élevé de production en cas de très forte chaleur.

La Propreté de Vos Panneaux Solaires


Enfin, il est important de prendre en compte le nettoyage de vos panneaux solaires.

En effet, différentes études allemandes ont montré que les installations photovoltaïques nettoyées régulièrement produisent 2 à 7 % de plus que celles non entretenues.

Alors n’oubliez pas de passer un coup d’éponge douce sur vos panneaux solaires une fois par an.

Pour cela, vous pouvez utiliser un balai télescopique depuis le sol.

Nettoyage panneaux solaires

CHAPITRE 4 :

Rentabilité des Panneaux Solaires


Avec un taux de rentabilité pouvant atteindre 9 %, le Solaire est l’un des placements les plus intéressant et sûr.

Vous en doutez ? Vous pensez qu’il y a mieux ?

Pour s’en convaincre, regardons de plus près les autres placements possibles : 

  • L’immobilier : 4,5 % en moyenne ;
  • Les assurances vie : moins de 3,25 % ;
  • Votre livret A : 0,5 %…

Bref, le solaire est bel et bien la meilleure option.

Vérifions cela avec un exemple :

Caractéristiques de la maison
Orientation toitureNord-Sud
Inclinaison30°
Puissance de l’installation6 kWc
Type de poseSurimposition
Coût de l’installation12 000 €
Consommation électrique10 000  kWh
Montant de la facture+/- 1 500 €
Habitant(s)2 adultes et 2 enfants
Superficie de la maison+/- 150 m²
Postes de consommationBallon électrique + Chauffage électrique + Four et plaques
Caractéristiques de l’installation solaire
Investissement (prix TTC)12 000 €
Type d’installationAutoconsommation (vous consommez l’électricité produite par vos panneaux solaires et vendez le surplus non consommé)
Economies sur 30 ans35 532 €
Vente du surplus sur 20 ans6 859 €*
Prime de l’Etat1 680 €
Gains nets31 616 €
Retour sur investissement10 ans
Taux de rendement financier10,3 %

*Tarif de vente du surplus et prime en vigueur au 1er trimestre 2022

Précisions importantes : afin de simplifier la lecture du tableau, nous n’avons pas fait figurer les frais relatifs aux impôts ou au TURPE bien qu’ils soient effectivement comptabilisés. Enfin, nous prenons en compte un scénario de l’augmentation du prix de l’électricité, relativement conservateur, de 3 % par an conformément au scénario fourni par l’ADEME.

3 choses à retenir :

  • L’installation solaire est rentabilisée en 10 ans ;
  • L’investisseur/euse récupère ici 3 fois sa mise ;
  • Le taux de rendement financier est de 10,3 %.

Bref, il s’agit d’un excellent placement financier.

Découvrez en 2min la quantité d’électricité que vous pourriez produire grâce à des panneaux solaires :

Réponses rapides, sans demande de coordonnées. Plus de 1 306 000 utilisateurs.

Maintenant, c’est à vous !


Voici donc tout ce qu’il faut savoir sur les rendements des panneaux solaires avant de vous lancer dans votre projet.

Maintenant j’aimerais vous laisser la parole :

Saviez-vous qu’il existait une telle différence de rendement selon le type de panneau solaire ?

Aimeriez-vous que nous approfondissions un point particulier ?

Dans tous les cas, partagez ce guide et laissez-moi un commentaire ci-dessous !

FAQ 

🔎 Quel est le rendement d’un panneau solaire ?


Les panneaux polycristallins présentent des rendements compris entre 14 et 18 %. Quant aux panneaux monocristallins, ils affichent de loin les meilleures performances du marché avec des rendements atteignant aujourd’hui 24 % !

Comment calculer le rendement d’un panneau solaire ?


Le rendement d’un panneau solaire dépend d’un grand nombre de variables : le niveau d’ensoleillement, l’orientation et l’inclinaison de votre toiture, le type d’intégration et de panneau solaire, la présence d’ombrages…

☀️ Quelle est la production d’un panneau solaire par an ?


En France et dans les conditions optimales (orientation Sud et inclinaison de 30 °), 1 kWc de panneaux photovoltaïques produit de 800 à 1 400 kWh par an. 

⭐️ Qu’est-ce qu’un panneau solaire à haut rendement ?


Ce terme désigne plusieurs types de nouveau panneau solaire, parmi lesquels :

  • Les panneaux à perovskite, en cours de développement depuis un grand nombre d’années ;
  • Les panneaux bifaciaux, intéressants seulement pour les grands champs de panneaux solaires au sol.