Choix de panneaux solaires : monocristallin ou polycristallin ?

Pourquoi choisir des panneaux solaires monocristallins ?

Les panneaux solaires photovoltaïques offrent la possibilité aux particuliers de produire leur électricité verte à partir d’une énergie propre et renouvelable, le rayonnement solaire. Les modules commercialisés sur le marché utilisent différents procédés pour fonctionner. Parmi eux, la grande majorité des panneaux disponibles à la vente utilisent des cellules monocristallines ou polycristallines. Pour vous aider à faire votre choix entre panneaux monocristallins et panneaux polycristallins, commençons par détailler les avantages des modules monocristallins.

Quels sont les avantages en termes de rendement ?

Les panneaux solaires monocristallins sont réputés pour leur rendement élevé, résultat d'un procédé innovant qui a permis un saut qualitatif dans le secteur. Les modules monocristallins sont en effet composés d'un seul cristal de silicium pur, un matériau semi-conducteur issu du sable, qui, une fois transformé, offre la possibilité de capter l'énergie des rayons lumineux du soleil pour créer un courant continu. Grâce à un onduleur, ce courant continu est ensuite transformé en courant alternatif utilisable pour alimenter un foyer en électricité. 

À l'heure actuelle (et en attendant de nouvelles innovations en cours de développement), les panneaux monocristallins affichent les rendements les plus élevés du marché, avec une moyenne comprise entre 16 à 24 %. Ce niveau de performance peut être atteint grâce à la spécificité de leur conception qui repose sur l'uniformité de la surface permettant une meilleure réflexion lumineuse à niveau d’ensoleillement équivalent. Les panneaux monocristallins sont en effet conçus à partir de la découpe d'un bloc de silice, ce qui confère à l'équipement une structure homogène et sans discontinuité, idéale pour une captation solaire efficace. Ils permettent ainsi d’absorber plus d'énergie solaire avec moins de surface couverte et sont de ce fait particulièrement adaptés aux petits espaces. 

Ce niveau de performance en fait également une solution idéale dans les zones géographiques disposant d’un niveau d’ensoleillement relativement limité, notamment dans la partie nord de la France. Cet équipement convient enfin tout particulièrement aux foyers avec des besoins énergétiques importants puisqu'il assure un niveau de production quotidien conséquent et permet de maximiser le taux d’autoconsommation. 

Outre leur rendement élevé, les panneaux monocristallins disposent enfin d’une durée de vie importante (30 ans en moyenne voire 40 ans pour certains lorsqu’ils sont bien entretenus). Cette durabilité en fait un investissement particulièrement rentable sur le long terme puisqu’une fois le point de rentabilité atteint (une quinzaine d’années en moyenne), le propriétaire peut disposer d’une énergie “gratuite” pour le reste de la durée d’exploitation des panneaux, soit plus ou moins 15 ans.

Comment la qualité esthétique influence-t-elle le choix ?

Au-delà de leurs performances, l’autre gros point fort des panneaux monocristallins réside dans leur design. Ces modules présentent en effet une apparence sombre tendant vers le noir, qui peut s’intégrer discrètement à n’importe quel type de toiture, à plus forte raison lorsque les panneaux sont directement intégrés au bâti. 

Cet aspect uniforme, sobre et élégant peut même conférer une certaine modernité à un toit. L’esthétisme des panneaux monocristallins constitue donc un avantage loin d’être anodin pour de nombreux propriétaires soucieux de préserver l’intégrité architecturale de leur habitation. 

Même si le choix des modules utilisés ne doit pas tenir compte uniquement de cet aspect esthétique et doit être le fruit d’une réflexion équilibrée, la dimension visuelle revêt une importance certaine pour de nombreux particuliers. Elle ne peut donc être négligée au moment de concevoir un projet photovoltaïque.

Quand opter pour des panneaux solaires polycristallins ?

Contrairement aux panneaux monocristallins qui sont constitués d’une couche homogène de silicium, les panneaux polycristallins sont eux fabriqués à partir des chutes de silicium résultant de la conception des modules monocristallins. Ces différents cristaux sont ensuite agrégés pour former des cellules dites de ce fait polycristallines. Cette méthode de conception aboutit sur des modules beaucoup moins uniformes avec des teintes de couleurs plus hétérogènes tendant cette fois vers le bleu. On dit couramment que les cellules polycristallines prennent une forme de “patchwork” ou de mosaïque. 

Cette apparence composite a une incidence directe sur la capacité de production des panneaux. La réflexion solaire sur les cellules polycristallines est en effet moindre, ce qui implique des niveaux de rendement légèrement inférieurs aux panneaux monocristallins. En moyenne, on considère que le rendement des panneaux polycristallins est compris entre 14 et 18 % dans des conditions optimales d’exploitation. 

Ce type de panneau est donc à privilégier dans les zones géographiques où l’exposition solaire est optimale afin de bénéficier d’un niveau de production suffisant pour répondre aux besoins du foyer. Les panneaux polycristallins présentent cependant l’avantage d’être moins sensibles aux montées en température que les modules monocristallins. Ils sont donc moins exposés aux risques de surchauffe qui peuvent altérer la capacité de production d’un dispositif photovoltaïque. Les panneaux polycristallins sont de ce fait plus adaptés aux zones climatiques chaudes, en dépit de leur rendement théorique moindre. 

Enfin, les panneaux polycristallins étant moins complexes à fabriquer, ils sont également moins chers à l’achat. Ils peuvent donc constituer une solution intermédiaire intéressante pour les propriétaires disposant de ressources limitées mais souhaitant malgré tout profiter des avantages de l’énergie solaire. Leur empreinte carbone est également moindre du fait d’un processus de fabrication moins fastidieux et énergivore, ce qui peut constituer un argument supplémentaire en leur faveur pour les personnes particulièrement sensibles à la question environnementale.

Quelle est la résistance des panneaux polycristallins ?

Le niveau de résistance des panneaux polycristallins est sensiblement le même que celui des panneaux monocristallins. Leur durée de vie est là encore de 30 ans environ. Cela permet également de rentabiliser assez largement l’investissement et de bénéficier d’une énergie propre et économique pendant un grand nombre d’années. Ils sont par ailleurs réputés pour disposer d’une bonne résistance aux chocs et aux conditions climatiques les plus extrêmes du fait de leur structure multicristalline. Ils peuvent donc être particulièrement adaptés aux configurations nécessitant une bonne résistance mécanique. 

Comme nous l’avons vu précédemment, ils sont en outre particulièrement résistants à la chaleur et peuvent constituer une solution stable dans le temps pour les propriétaires habitant dans des zones régulièrement exposées à la chaleur. Leur durabilité constitue donc un atout indéniable dans des environnements sujets à des variations climatiques importantes. Leur capacité à conserver de bonnes performances au fil du temps, même en cas d'exposition prolongée à des conditions météorologiques difficiles, en fait donc un choix fiable pour de nombreuses installations photovoltaïques.

Comment le coût impacte-t-il la décision ?

Les panneaux polycristallins offrent une alternative moins onéreuse que les panneaux monocristallins du fait d'un processus de fabrication moins long et moins complexe. Leur coût à l'achat est ainsi inférieur de l'ordre de 15 à 20 % environ. Ainsi, pour une installation moyenne de 3 kWc, il faut compter entre 7 000 et 10 500 € là où une installation monocristalline moyenne de la même puissance peut coûter entre 8 500 et 12 000 €. Malgré un rendement légèrement inférieur, le coût de départ moindre peut constituer une incitation à choisir cette solution pour les propriétaires soucieux de leurs finances ou disposant de ressources limitées. 

Il convient néanmoins de prendre également en compte l’efficacité énergétique des panneaux choisis. Le rendement a en effet une incidence sur les économies d’énergie réalisées chaque mois grâce à l’autoconsommation et donc sur la rentabilisation finale du dispositif (notamment si vous envisagez de revendre l’excédent de production à un fournisseur d’énergie). Si le prix d’appel des panneaux polycristallins est donc de prime abord intéressant, il est cependant nécessaire de conserver un certain équilibre entre les tarifs proposés et l’efficacité du système. 

Un professionnel du photovoltaïque sera alors en mesure de vous diriger vers la solution la plus pertinente entre monocristallin et polycristallin en fonction de vos besoins et des caractéristiques de votre habitation.

Quels critères pour comparer monocristallin et polycristallin ?

Dans une perspective de rentabilisation maximale de l’investissement, la comparaison entre panneau monocristallin et polycristallin doit se faire principalement en termes de performance énergétique mais aussi de durabilité de l’équipement

Comment le rendement influence-t-il le choix ?

Le rendement est le premier critère décisif à considérer au moment de choisir entre les deux types de modules. Un rendement élevé signifie en effet que l’installation sera capable de produire plus d’énergie pour une même surface donnée. Il est donc à mettre en rapport avec trois données principales, à savoir : 

• les besoins énergétiques du foyer : des besoins modérés ne nécessitent pas forcément un rendement très élevé là où des besoins importants peuvent justifier le recours à des panneaux monocristallins, globalement plus performants ;
• la surface disponible en toiture : pour des espaces limités au niveau du toit, le choix de panneaux monocristallins est plus opportun puisqu'ils sont capables de produire autant pour une surface plus limitée. À l’inverse, si la superficie de toiture est importante, des panneaux polycristallins peuvent alors davantage se justifier ;
• le coût : qui dit rendement plus élevé dit généralement équipement plus onéreux. Pour installer les modules les plus performants, il faut donc pouvoir disposer d’un budget suffisant. C’est la raison pour laquelle, malgré des performances légèrement moindres et une esthétique plus discutable, certains propriétaires font encore le choix des panneaux polycristallins.

Qu'en est-il de la durabilité et de l'entretien ?

La durabilité et l’entretien des panneaux diffèrent assez peu selon la technologie utilisée. Les panneaux monocristallins et polycristallins disposent en effet d’une durée de vie relativement proche, de plus ou moins 30 ans. Celle-ci peut être prolongée par un entretien régulier qui prend la forme d’un nettoyage à l’eau tiède annuel ou biannuel (selon le niveau de pollution et d’exposition aux poussières) afin de maintenir la surface du panneau constamment nette et disponible à la réflexion lumineuse. L’entretien implique également, quel que soit l’équipement, une maintenance régulière avec la visite d’un professionnel tous les 3 ans environ pour vérifier l’ensemble des composants et détecter de potentiels dysfonctionnements. 

La résistance des panneaux polycristallins est cependant meilleure à deux égards, à savoir que les panneaux polycristallins présentent généralement une plus grande résistance à la chaleur ainsi qu’une plus grande robustesse face aux conditions climatiques extrêmes. Ils peuvent donc être plus adaptés dans les zones géographiques exposées à ce type d’aléas. Les nouveaux panneaux monocristallins disposent cependant bien souvent de matériaux d’encapsulation des cellules photovoltaïques très résistants tels que le verre trempé ou des cadres en aluminium renforcé.

Comment l'environnement et le climat affectent-ils le choix ?

Pour faire votre choix entre des panneaux monocristallins et polycristallins, il est nécessaire de tenir compte de l’environnement dans lequel vont être exploités les modules. Ces deux types d’équipements ont en effet des propriétés différentes en termes de performance selon la configuration dans laquelle ils sont utilisés.

Pourquoi tenir compte de l'exposition au soleil ?

Le niveau d’exposition solaire a un impact sur la quantité d’énergie solaire pouvant être reçue par les modules et transformée en électricité utilisable. Compte tenu de la légère infériorité de rendement des panneaux polycristallins, ceux-ci doivent ainsi être de préférence installés dans les zones géographiques disposant d’un fort niveau d’ensoleillement à l’année. C’est particulièrement le cas pour les foyers ayant des besoins énergétiques modérés ou pour ceux situés dans la moitié sud de la France et plus spécifiquement du pourtour méditerranéen qui bénéficie de conditions d’ensoleillement exceptionnelles. 

Pour ceux qui ont des besoins en énergie plus importants (familles nombreuses ou grandes maisons), les panneaux monocristallins peuvent malgré tout se justifier pour maximiser le taux d’autoconsommation et rentabiliser encore l’installation en augmentant la quantité d'électricité verte vendue.

Quel impact de la température sur les panneaux solaires ?

L’exposition solaire va de pair avec une autre donnée à prendre en considération : la température. Si, comme on vient de le voir, les panneaux polycristallins doivent de préférence être utilisés dans les climats chauds pour bénéficier d’un rendement suffisant, cela se justifie d’autant plus par le fait qu’ils sont plus résistants aux températures excessives. 

Une forte exposition solaire impliquant bien souvent des températures élevées, le choix des panneaux polycristallins se révèle donc particulièrement judicieux dans les régions les plus ensoleillées. Si des cellules monocristallines surchauffent du fait de leur surface sombre attirant le rayonnement lumineux, elles vont alors perdre une partie de leur avantage concurrentiel. Elles doivent donc de préférence être utilisées dans des zones relativement tempérées.