Le fonctionnement d’un chargeur solaire peut sembler simple à première vue. En vérité, une certaine connaissance du solaire et du fonctionnement interne nous apprend que beaucoup de détails peuvent influencer le rendement solaire.

Cette page ne parlera pas de la structure de base, que vous pouvez trouver sur la page dédiée au fonctionnement du chargeur solaire, mais plus des subtilités du rendement d’un panneau solaire, ou dit plus simplement, du rendement solaire.

Il y a beaucoup d’idées préconcues (ou “croyances”) par rapport au solaire. Le focus sera sur les aspects liés au panneau solaire d’une power bank solaire mais peut être étendu aux panneaux solaires en général. Nous avons rassemblés des trucs et astuces pour utiliser au mieux sa batterie externe solaire.

Rendement solaire: thermique ou photovoltaïque?

Panneau solaire thermique

Panneau solaire thermique

panneaux solaires photovoltaiques

panneaux solaires photovoltaïques

Cette article s’applique aux panneaux solaires photovoltaïque. Les panneaux photovoltaïque, ou PV, sont les panneaux noirs ou bleus que l’ont trouve sur les toits et qui produisent de l’éléctricité grace à la lumière. Ce sont ceux que l’on appelle le plus couramment « panneaux solaires ».

A côté, Les panneaux solaires thermiques sont eux uniquement destiné à transférer de la chaleur. Par exemple, un panneau fait de tubes noirs rempli d’eau chauffera au soleil et apportera donc de la chaleur au ménage. Rien de très compliqué comme physique ici: ca chauffe parce que c’est noir et ca reste au soleil.

Les deux utilisent de l’énergie renouvelable: l’énergie solaire. Ils en utilisent juste deux formes différentes.

Fausses croyances

Beaucoup de chose ne sont pas vraies sur les panneaux solaires. Par exemple le fait que plus il fait chaud, mieux c’est. Ce sont des arguments à nuancer et ne sont vrais que dans une certaine mesure. Nous allons les décortiquer en détail.

Le plus chaud n’est pas le mieux

Le panneau solaire ne marche pas à la chaleur, mais au rayonnement solaire. Le panneau solaire réagit aux photons, une particule émise par le soleil.

Pour connaitre les zones les plus propices aux panneaux solaires, il ne faut pas chercher une carte des températures, mais bien une carte des l’irradation solaire comme celle-ci.

Les panneaux solaires peuvent être composé de différent matériaux mais si on ne prend que le cas des panneaux crystallins (qui font les 95% des panneaux solaires sur le marché), l’idéal est de ne pas dépasser les 25°C. Au-delà 25°C, la performance du panneau diminue! Sans rentrer dans les détails techniques, tous les panneaux solaires ont des coefficients de pertes, indiquant ce qu’ils perdent en performance pour chaque dégré au-dessus de 25°C.

Saisons

Si nous extrapolons aux saisons: un automne doux est meilleur qu’un été chaud trop chaud! D’autres facteurs influencent évidemment (comme l’inclinaison du soleil durant les saisons) mais on peut dire que le printemps et l’automne peuvent être plus favorable qu’un été caniculaire.

Au final, les panneaux solaires produisent une bonne quantité d’énergie d’ Avril jusqu’à potentiellement Octobre. Seul l’hiver, du au fait que le soleil le soleil est trop loin de la terre, est une saison ou les panneaux solaires ne produisent pas une énergie conséquente.

Détails inconnus

Il y a de nombreux facteurs qui influence le rendement des chargeurs solaires sans pour être autant connu du grand public. Cette section creuse un peu plus dans ces détails qui, malgré que compréhensible sans connaissance technique, sont relativement peu connus.

Types de panneaux solaires

Il y a de nombreux type de matériaux pour les panneaux solaires. La recherche universitaire et des entreprises en crée toujours de nouveaux. Mais ceux qui sont utilisé par le grand public et les autres personnes sont toujours les mêmes: les crystallins.

Il y a trois types de panneau solaire crystallin: les crystallins amorphes, les monocrystallins et les polycrystallins.

Panneau polycristallin et monocrystallin

Panneau polycristallin et monocrystallin

1. Monocrystallin

Le panneau solaire monocrystallin est un ensemble de bloc de Silicium noir compressés. Ils sont reconnaissble par leur forme: leurs cellules sont carrées avec les angles rognés. Ils ont le plus gros rendement, autour de 21%, mais sont aussi les plus chers.

2. Polycrystallin

Le panneau solaires polycrystallin est basé sur le recyclage de panneau solaire monocrystallin. Ce sont des restes de monocrystallin refondus ensemble. Ils ont un rendement un peu plus faible, autour de 19%, mais sont un peu moins chers.

3. Amorphe

Contrairement au deux types précédents, le panneau solaire amorphe n’est pas du Silicium pur, mais une couche de Silicium répandues sur une surface. Il a un rendement beaucoup moins élévé, 5%, mais a une résistance beaucoup plus grande aux aléas du temps. En effet, sa production ne chute pas autant que les deux autres lorsqu’il ne recoit pas de soleil direct.

Ombre

L’ombre a un effet énorme sur le rendement solaire! Sans rentrer dans les détails techniques, même une petit ombre mal placée peut réduire le rendement à 0%!

Prenons par exemple une ombre qui ne couvrirait que 10% du panneau solaire en surface. Si cette ombre est placée sur toute la largeur du panneau solaire, alors le panneau solaire ne couvre plus rien. Si elle couvre toute une longueur, alors seul 10% de la production disparaisse.

Pour mieux comprendre, voici une courte vidéo claire (vidéo en anglais mais les images suffises à comprendre):

Calculer le rendement solaire

Rendement solaire par m2

Le rendement solaire par m2 se calcule en Kilo-watt-heure (kWh) par m2. Cela représente la quantité d’énergie (kWh) venant du soleil et « éclairant » un mètre carré (m2). On a, par exemple, 1000 kWh/m2 pour les Pays-Bas, La Belgique, et le Nord de la France, et 1600 kWh/m2 pour le sud de la France. Evidemment, le plus de kWh, le mieux.

Carte irradation solaire europe

Carte irradation solaire europe

Inclinaison panneau solaire

L’inclinaison des panneaux solaires est plus important qu’on peut le penser. De manière générale, les panneaux solaires  doivent être incliné à 30 degrés pour recevoir un maximum de soleil durant toutes les saisons. La même chose équivaut pour les chargeur solaire: si vous le laissez charger pendant un moment, l’incliner optimisera sa durée de charge.

Pour ceux qui aime les mathématique, l’inclinaison du panneau solaire peut être calculée comme suit:

Rendement nominale x cos (angle entre panneau et toit) = rendement réel.

Orientation panneau solaire

Le soleil, c’est bien connu, passe de l’est à l’ouest, et que comme la terre à une axe de rotation incliné, le soleil éclaire plus les maisons vers le sud que le nord. L’orientation des panneaux solaires est importantes, et si vous avez la possibilité, mettre vos panneaux solaires ou chargeurs solaires vers le sud augmentera grandement leur rendement.

Conclusion

De nombreux facteurs ont une influence sur le rendement de vos panneaux solaires. Mal les connaitre pourrait vous mener à des erreurs. Trop souvent les gens pensent que laisser son chargeur solaire en plein soleil d’été de Marseille vous donnera les meilleurs résultats. Comprendre le rendement vous permettra de l’optimiser.

Et si vous aimez voire les résultats chiffrés, nous vous conseillons le panneau solaire portable Bigblue. Il possède un ampèremètre intégré qui vous permettra de directement voir le courant produit par votre panneau.

Bigblue 28W double USB

Bigblue et son double port USB