Face à la hausse des prix de l’électricité et aux enjeux environnementaux, l’énergie solaire s’impose comme une solution d’avenir. Mais concrètement, comment fonctionne un panneau solaire photovoltaïque ? Quels sont les facteurs de performance ? Comment tirer le meilleur parti de cette énergie propre, que l’on soit une entreprise, une collectivité ou un exploitant agricole ? Dans cet article, Voltissima, expert en installation de centrales solaires, vous guide à travers les principes fondamentaux du photovoltaïque et vous présente ses solutions adaptées à chaque besoin.
Le fonctionnement d’un panneau solaire photovoltaïque : étapes clés
Une technologie basée sur l’effet photovoltaïque
Un panneau solaire photovoltaïque est un dispositif capable de transformer la lumière du soleil en électricité. Il est constitué de plusieurs cellules photovoltaïques, elles-mêmes composées d’un matériau semi-conducteur : le silicium.
Quelle que soit leur technologie — monocristalline, polycristalline ou amorphe — ces cellules captent l’énergie lumineuse et la convertissent en électricité. Cette transformation repose sur la combinaison de deux phénomènes physiques : l’effet photoélectrique et l’effet photovoltaïque.
Lorsque la lumière frappe la cellule, les photons (particules de lumière) transfèrent leur énergie aux électrons du silicium. Ce gain d’énergie libère les électrons, qui se mettent alors en mouvement, générant un courant électrique continu. Ce phénomène est précisément ce que l’on appelle l’effet photovoltaïque, une manifestation particulière de l’effet photoélectrique.
- Effet photoélectrique : un matériau émet des électrons après avoir été exposé à la lumière.
- Effet photovoltaïque : un cas spécifique où la structure de la cellule génère une tension électrique sous l'effet de la lumière.
Les électrons libérés sont captés par des conducteurs métalliques disposés à la surface de chaque cellule. Ce courant continu circule ensuite à travers un réseau de câblage pour être acheminé vers l’onduleur, qui se chargera de le convertir en courant alternatif, utilisable par les appareils électriques.
De l’énergie brute au courant utilisable
L’électricité produite par les panneaux est sous forme de courant continu. Or, nos équipements domestiques et industriels utilisent du courant alternatif.
C’est là qu’interviennent les onduleurs, qui jouent un rôle essentiel. Il en existe deux types :
- L’onduleur central, qui transforme le courant de l’ensemble de l’installation.
- Les micro-onduleurs, placés individuellement sous chaque panneau, permettant une gestion indépendante et souvent plus efficace, notamment en cas d’ombrage partiel.
Une fois convertie, l’électricité peut être utilisée sur site, stockée ou injectée dans le réseau public.
Les facteurs qui influencent la performance des panneaux
- L’ensoleillement : La performance d’un système photovoltaïque dépend d’abord de l’intensité et de la régularité de l’ensoleillement. Plus un site est exposé au soleil, plus la production est élevée. Par exemple, dans le sud de la France, un kilowatt-crête (kWc) peut produire entre 1 300 et 1 500 kWh par an, contre 900 à 1 100 kWh dans le nord.
- L’orientation et l’inclinaison : Une orientation plein sud est généralement idéale. Quant à l’inclinaison, elle doit se situer autour de 30 à 35° pour maximiser le captage solaire sur l’année. Ces deux paramètres sont évalués lors de l’étude de faisabilité.
- La température : Contrairement à une idée reçue, une chaleur excessive peut dégrader le rendement. Les cellules photovoltaïques préfèrent des températures modérées : une exposition ensoleillée mais avec une bonne ventilation est préférable.
- L’ombrage : Même un petit ombrage (arbre, cheminée, antenne) peut provoquer une perte de rendement importante. Les micro-onduleurs ou optimiseurs de puissance permettent de limiter ces pertes en rendant chaque panneau autonome.
Comment utiliser l’énergie solaire produite ?
Il existe trois grands modes d’exploitation de l’énergie solaire photovoltaïque :
1. La vente totale
Toute l’électricité produite est injectée sur le réseau public. L’exploitant reçoit un revenu régulier selon un tarif d’achat fixé par l’État et garanti sur 20 ans. C’est une option simple et rentable, notamment pour les grandes toitures inutilisées.
2. L’autoconsommation totale
L’électricité est entièrement consommée sur place. Cette solution convient aux sites ayant des besoins énergétiques constants dans la journée (ex : locaux professionnels, ateliers, bureaux). Elle permet de réduire immédiatement la facture d’électricité.
3. L’autoconsommation avec vente du surplus
L’électricité non consommée est revendue. Ce surplus peut apparaître lorsque le site est fermé le week-end ou pendant les périodes creuses.
Pour en savoir plus sur les tarifs d'achat, consultez notre page dédiée : tarifs d'achat de l'électricité
Les avantages de l’énergie solaire pour les professionnels
Investir dans une centrale solaire présente de nombreux bénéfices :
- Économies sur le long terme : une centrale bien dimensionnée peut couvrir jusqu’à 40 % des besoins énergétiques.
- Stabilité budgétaire : vous êtes moins exposé aux hausses du prix de l’électricité.
- Valorisation du patrimoine : une toiture équipée est un actif rentable.
- Engagement écologique : produire une énergie renouvelable améliore l’image de votre entreprise ou collectivité.
- Aides et subventions : des dispositifs existent pour accompagner l’investissement, notamment via l’ADEME et les appels à projets régionaux.
Les solutions proposées par Voltissima
Voltissima propose des solutions sur mesure pour tous les secteurs :
- Toitures industrielles ou agricoles
- Ombrières de parking
- Centrales au sol pour les grandes surfaces disponibles
- Hangars agricoles ou industriels
Chaque projet est conçu en fonction de vos contraintes techniques, de vos objectifs financiers et de vos possibilités réglementaires.
Étapes d’un projet photovoltaïque avec Voltissima
1. Étude de faisabilité
Un bureau d’études analyse l’exposition, la surface disponible, les contraintes techniques et réglementaires. Une simulation précise permet de déterminer la rentabilité.
2. Conception du projet
Nous réalisons un dimensionnement sur mesure : choix du type de panneaux, du type d’onduleur, du système de fixation, etc.
3. Gestion administrative
Voltissima prend en charge l’ensemble des démarches : déclaration préalable en mairie, demande de raccordement, constitution des dossiers de subventions.
4. Installation
Les travaux sont réalisés par des équipes expérimentées, dans le respect des normes en vigueur.
5. Mise en service et suivi
Une fois l’installation terminée, Voltissima s’occupe de la mise en service et propose un service de suivi pour assurer la performance sur la durée.
Conclusion : passez à l’énergie solaire avec Voltissima
Le fonctionnement des panneaux solaires photovoltaïques repose sur une technologie éprouvée, désormais accessible et rentable pour de nombreux acteurs économiques.
Voltissima vous accompagne à chaque étape pour concevoir, installer et optimiser votre centrale solaire. En alliant expertise technique, maîtrise réglementaire et approche personnalisée, nous faisons de votre projet une réussite énergétique et financière.
