Panneau solaire polycristallin : choix éco-responsable et économique

Qu'est-ce qu'un panneau solaire polycristallin ?

Un panneau polycristallin est un type de panneau solaire fabriqué à partir de plusieurs cellules de silicium, un matériau semi-conducteur que l'on retrouve dans le sable et qui permet de convertir les rayons lumineux du soleil en électricité pour les besoins domestiques d’un foyer.

Contrairement aux panneaux monocristallins qui sont constitués d'une seule grande cellule de silicium, les panneaux polycristallins sont formés par l'assemblage de multiples fragments de cristaux de silicium, qui, une fois fondus ensemble, forment un patchwork de formes, de couleurs et de tailles variées. À l'œil nu après la production, on peut en effet distinguer plusieurs cristaux différents après que les chutes de silicium fondues aient refroidi, d’où le terme polycristallin.

Malgré cette absence d'homogénéité, les panneaux solaires polycristallins sont cependant reconnaissables à leur couleur bleutée caractéristique qui présente différentes nuances de bleu. Cette teinte résulte du processus de fabrication qui crée des cristaux de silicium plus petits et moins uniformes que pour les panneaux monocristallins qui nécessitent, eux, un traitement minutieux et élaboré de purification du silicium pour une homogénéité optimale sur tout le long du panneau.

La méthode de fabrication des panneaux polycristallins est donc moins coûteuse puisqu'elle utilise très peu de silicium pur mais plutôt différents cristaux de silicium variés. Elle consiste alors à rassembler des chutes de silicium de moindre pureté, à les souder entre elles et à les relier grâce à des tubes métalliques permettant alors d'assurer la conductivité de l'ensemble et le passage du courant entre les fragments.

Comment fonctionne un panneau polycristallin ?

Les panneaux solaires polycristallins fonctionnent grâce au principe désormais bien connu de l'effet photovoltaïque. Lorsque les rayons lumineux du soleil atteignent le panneau, les cellules polycristallines captent les photons et libèrent alors des électrons qui forment un courant continu collecté par les fils métalliques présents sur la surface du panneau.

Pour être compatible avec l'installation domestique, ce courant continu doit ensuite être converti en courant alternatif par l'intermédiaire d'un onduleur ou de micro-onduleurs afin de pouvoir être utilisé pour les besoins électriques du logement (éclairage, alimentation des appareils électroniques, fonctionnement des appareils électroménagers, chauffage, etc.). Cette énergie créée peut également être stockée dans une batterie solaire pour une potentielle utilisation ultérieure voire même revendue partiellement ou totalement à un fournisseur d’énergie.

Pourquoi choisir des panneaux polycristallins ?

Plusieurs raisons rendent pertinente l’installation de panneaux polycristallins pour un propriétaire.

En premier lieu, les panneaux solaires polycristallins offrent un bon rapport qualité-prix. Ils coûtent en effet moins cher à produire que les panneaux monocristallins et sont donc mécaniquement moins onéreux à l'achat pour les consommateurs.

 Pour autant, les panneaux polycristallins offrent généralement une bonne efficacité énergétique avec un rendement certes moindre que les panneaux monocristallins mais qui permet d'assurer une bonne partie des besoins électriques d'une habitation.

Par ailleurs, les panneaux polycristallins présentent l'avantage d'être particulièrement résistants aux températures élevées à l'inverse des panneaux monocristallins qui peuvent surchauffer. Les cellules polycristallines continuent elles à fonctionner normalement lorsqu'elles sont exposées à des températures extrêmes. Ce type de panneaux est donc privilégié dans les régions chaudes, notamment dans les régions méridionales.

La production de panneaux polycristallins est en outre plus écologique que celle des panneaux monocristallins puisqu'elle utilise moins d'énergie dans le processus de fabrication et produit moins de déchets. Les chutes de silicium sont en effet refondues dans un creuset à haute température pour former des lingots qui, une fois découpés en fines lames, constituent un carré artificiel formant la base du panneau.

Même s’il ne s’agit pas d’une caractéristique décisive, les panneaux polycristallins présentent également l’avantage de rester relativement propres en toutes circonstances. Ils sont en effet assez peu sensibles à l’accumulation de poussières et de débris, certainement du fait de leur plus grande porosité. Les panneaux monocristallins sont à l’inverse plus lisses.

Enfin, les panneaux solaires polycristallins ont une durée de vie importante, plus ou moins similaire aux panneaux monocristallins, ce qui en fait un investissement souvent rentable sur le long terme.  Pour les propriétaires, choisir des panneaux solaires polycristallins constitue donc un bon compromis entre efficacité énergétique, coût et durabilité.

Quels sont les inconvénients ?

Malgré leurs avantages, les panneaux solaires polycristallins présentent néanmoins certains inconvénients.

Un rendement moindre

Ils affichent tout d'abord un rendement légèrement inférieur par rapport aux panneaux monocristallins. Pour obtenir la même quantité d'électricité, vous aurez donc besoin d'une surface plus importante avec des panneaux polycristallins. Les cellules polycristallines sont en effet composées, comme leur nom l'indique, de plusieurs cristaux de silicium qui ne sont de plus pas totalement purs, ce qui limite les mouvements des électrons par rapport à une cellule composée d'un seul cristal.

Ce rendement reste néanmoins largement suffisant pour répondre aux besoins électriques d'un foyer et peut en outre varier sensiblement selon de nombreux paramètres (puissance théorique de l'installation, orientation, inclinaison des panneaux, taux d'ensoleillement, etc.).

Des conditions optimales nécessaires

Les panneaux polycristallins sont par ailleurs moins efficaces que les monocristallins lorsque le rayonnement solaire n'est pas optimal, les jours de couverture nuageuse. Ces panneaux peuvent de plus être légèrement plus sensibles à l'ombrage par rapport aux modèles monocristallins. Même une petite zone ombragée sur le panneau peut entraîner une diminution du rendement global du système.

Une esthétique discutable

D'un point de vue purement esthétique, la couleur bleutée et pailletée des cellules polycristallines peut en outre rebuter certains propriétaires qui souhaitent préserver l'apparence visuelle de leur toiture.

Plus d’espace pour atteindre un même niveau de production

Enfin, même si le coût initial des panneaux solaires polycristallins est moins élevé que celui des panneaux monocristallins, ils nécessitent souvent davantage d'espace pour produire autant, ce qui peut se révéler problématique pour les toitures relativement exiguës.

Combien coûte un panneau solaire polycristallin ?

Le prix d'un panneau photovoltaïque polycristallin est généralement inférieur à celui d'un panneau monocristallin. Comme pour son homologue, il peut cependant varier sensiblement en fonction de plusieurs facteurs tels que notamment sa puissance nominale exprimée en kilowatt-crête, sa tension, sa taille ou encore le fabricant. D'autres éléments comme la qualité de finition, les options de personnalisation (présence de tedlar coloré ou de connectiques masquées) peuvent également avoir une influence sur le prix final.

On considère en moyenne que le prix d’un panneau solaire polycristallin varie de 150 à 300 € pour une puissance comprise entre 200 et 400 kWc avec une moyenne autour de 220 €. Pour une installation moyenne de 3 kWc (qui représente la majorité des installations), il faut compter autour de 6 500 € pose comprise pour l’installation. C’est environ 25 % moins cher que pour des panneaux monocristallins.

Il faut également ajouter à cela le coût de l’onduleur ou des micro-onduleurs installés pour convertir le courant continu en courant alternatif ainsi que le coût éventuel d’une batterie solaire pour stocker le surplus de production.

Prix par panneau solaire

Puissance du panneau solaire polycristallin	Prix par panneau en €
50 W	60 €
100 W	130 €
200 W	150 €
300 W	220 €
400 W	300 €

*Estimation des prix à titre indicatif.

Quel est le rendement d’un panneau polycristallin ?

Les panneaux solaires polycristallins présentent généralement un rendement légèrement inférieur aux panneaux monocristallins qui représentent la dernière technologie de pointe en date, mais ils restent tout de même dans l'ensemble très performants. En général, le rendement des panneaux polycristallins varie entre 14 et 18 %. Ce rendement est donc légèrement moindre que les panneaux monocristallins (16 à 24 %) mais reste cependant très satisfaisant.
Plusieurs facteurs peuvent cependant influencer le rendement des panneaux polycristallins comme notamment :

• la puissance des panneaux, les modules les plus puissants ayant une capacité de conversion plus importante ;
• la température extérieure qui est susceptible de limiter les performances lorsqu'elle est trop élevée
• les conditions d'ensoleillement, les panneaux polycristallins étant moins efficaces lorsque le ciel est couvert ;
• l'orientation de l'habitation, une orientation Sud voire Sud-Ouest ou Sud-Est étant préférable pour de meilleurs performances ;
• l'inclinaison des panneaux, celle-ci étant optimale autour de 30 à 35° en France afin que les rayons lumineux frappent les cellules de cristallin de façon perpendiculaire la majeure partie de la journée.

Installation des panneaux polycristallins : les informations à connaître

L'installation de panneaux solaires polycristallins doit être réalisée par un professionnel pour une pose sécurisée et un branchement optimal qui assure des performances maximales pour le système photovoltaïque. Plusieurs éléments sont pour cela à prendre en considération.

La définition des besoins électriques

En premier lieu, il est indispensable de définir les besoins en électricité de son foyer. Ce sont eux qui vont en effet déterminer la puissance nécessaire à l’installation et donc la puissance et le nombre de modules à installer.

L’emplacement adéquat

Pour l’installation, il convient également de bien analyser l'emplacement le plus approprié pour la pose des panneaux solaires. Ceux-ci doivent en effet être installés dans une zone bien exposée au soleil, sans obstructions potentielles telles que des arbres, des immeubles ou des éléments de végétation susceptibles de créer des zones d'ombrage.

L'emplacement doit également tenir compte de l'orientation de la maison (le pan sud étant préférable, les pans est et ouest étant également envisageables) ainsi que des possibilités d’inclinaison des panneaux. Ces derniers éléments peuvent conditionner le type de pose retenu à savoir sur la toiture, au sol ou même en façade en fonction de la configuration de l'habitation.

Les démarches préalables

L’installation de panneau polycristallins nécessite la réalisation de certaines formalités administratives telles que :

• la dépose d’une déclaration préalable de travaux en mairie ;
• l’obtention de l’attestation de conformité de l’installation par le Consuel ;
• la réalisation d’une demande de raccordement auprès d’Enedis si vous souhaitez revendre votre surplus de production.

Ces démarches peuvent généralement être réalisées directement par l’installateur engagé pour la pose.

Le type de pose et de fixation

L'installation de panneaux polycristallins nécessite également l'utilisation de solides fixations afin d'assurer la stabilité des panneaux sur le toit ou sur toute autre surface où ils seront installés. Celles-ci doivent notamment être suffisamment robustes et anti-corrosives pour résister aux intempéries et aux vents forts. Les panneaux polycristallins peuvent être posés de deux façons au niveau de la toiture, à savoir :

• en surimposition c’est-à-dire sur un support parallèle à la toiture permettant de laisser circuler une fine lame d’air pour une meilleure ventilation. C‘est la technique de pose la plus abordable et la plus simple à mettre en place mais elle rend les panneaux très visibles de l’extérieur ;
• avec intégration au bâti qui implique de retirer une partie de la toiture existante pour y insérer les panneaux qui deviennent alors partie intégrante du toit. Cette méthode est plus complexe à mettre en œuvre et de ce fait plus onéreuse.

Le raccordement et la mise en service

Une fois les panneaux solidement fixés, l'installateur doit être également très attentif à ce que le câblage soit correctement effectué en connectant chaque panneau entre eux (en série ou en parallèle selon la technique choisie) ainsi qu'à l'onduleur qui convertira le courant continu produit par les panneaux en courant alternatif utilisable dans la maison.

Quelle est la durée de vie d’un panneau polycristallin ?

Généralement, les panneaux solaires polycristallins ont une durée de vie élevée tout comme les panneaux monocristallins. Ils peuvent en effet fonctionner sans problème de façon optimale pendant au moins 25 ans (et bien souvent 30 ans), ce qui correspond à la période de garantie proposée par la plupart des fabricants.

Grâce à leur conception robuste permettant de résister aux chocs et aux conditions climatiques difficiles, certains panneaux peuvent même fonctionner jusqu'à 40 ans, fournissant ainsi une source d'énergie fiable et durable pendant plusieurs décennies. Une légère baisse de performance sera toutefois observable au fil des années (de l'ordre de 0,3 % par an).