Depuis longtemps, le soleil est la source d’énergie propre la plus prometteuse. Mais, malgré les progrès de la technologie, les panneaux solaires ne convertissent actuellement qu’environ 20 % de l’énergie solaire en électricité. Le rendement le plus élevé atteint à ce jour est probablement 38% dans des conditions de laboratoire idéales.
Pourquoi s’inquiéter de savoir comment calculer l’efficacité d’un panneau solaire ? Tout d’abord, un meilleur rendement offre une densité énergétique plus élevée, ce qui signifie que vous pouvez installer moins de panneaux et donc économiser sur les coûts d’installation.
Plus important encore, le fait de connaître le rendement des panneaux solaires vous aidera à comprendre ce que vous pouvez faire pour vous assurer que vos panneaux solaires continuent de fonctionner au maximum de leurs capacités. Les panneaux solaires à haut rendement peuvent en fait être plus économique que le réseau.
Ce guide simple vous montrera la méthode à suivre pour déterminer le rendement idéal et pratique.
L’efficacité d’un panneau solaire peut être décrite simplement comme le rapport entre la puissance absorbée par le module et le rayonnement d’entrée dans des conditions d’essai standard. L’absorption de puissance du module est la puissance maximale du module solaire divisée par sa surface. D’autre part, l’irradiation d’entrée est la puissance radiante fournie par unité de surface, qui est égale à 1000 watts par mètre carré dans des conditions d’essai standard.
Par conséquent, le rendement d’un module solaire nous indique l’efficacité d’un panneau solaire à transformer l’énergie solaire en électricité utile grâce à l’effet photovoltaïque.
Il est vrai que le rendement des cellules solaires affecte directement le rendement des panneaux solaires. Cependant, nous devons comprendre qu’ils ne sont pas égaux l’un à l’autre.
Vous pouvez vous demander pourquoi ? Un panneau solaire n’est-il pas constitué de cellules solaires individuelles ? Oui, vous avez raison. Cependant, lorsque l’on calcule l’efficacité d’un module solaire photovoltaïque, on prend en compte la totalité de la surface du panneau. Cela est dû aux espaces entre les cellules solaires à l’intérieur du panneau solaire. En outre, vous devez également tenir compte de la surface des cadres en aluminium, qui font également partie du module PV.
Le défi des fabricants de panneaux solaires se résume principalement à l’amélioration de l’efficacité des modules solaires. Leur objectif est de construire un module qui transforme efficacement l’énergie solaire en électricité utile en utilisant moins de surface. Ainsi, la valeur d’un panneau solaire augmente proportionnellement à son efficacité.
La plupart du temps, les fabricants de panneaux solaires indiquent facilement le rendement du module PV sur sa fiche technique ou à l’arrière du panneau lui-même. Toutefois, si vous souhaitez savoir comment est calculé le rendement d’un panneau solaire, vous pouvez suivre les étapes simples ci-dessous :
Étape 1. Connaître la capacité de puissance maximale du module
Vous pouvez facilement le savoir en consultant la fiche technique du module ou en regardant l’arrière du panneau solaire lui-même. Les détails sont généralement indiqués sur l’autocollant arrière. Ils l’appellent normalement Pmax ou puissance maximale du module. Elle est généralement indiquée sur le nom du modèle lui-même, ce qui n’est pas difficile à faire.
Deuxième étape. Obtenez les dimensions physiques du module
Cette étape est aussi simple qu’il n’y paraît. Il suffit de prendre un mètre à ruban, de mesurer la longueur et la largeur du panneau solaire et le tour est joué. Vous pouvez également consulter la fiche technique du module pour connaître ses dimensions.
Troisième étape. Obtenez la puissance par unité de surface du module solaire.
Une fois que vous avez les mesures de la longueur et de la largeur du module, vous pouvez maintenant obtenir sa puissance par unité de surface. Il suffit de diviser la puissance maximale du panneau solaire par sa surface totale. Cette puissance est exprimée en watts par mètre carré.
Étape 4. Connaître la valeur de l’irradiance solaire à STC
L’irradiance est définie comme la puissance radiante (en Watts) reçue par l’unité de surface (en mètre carré). Dans les tests de panneaux solaires, cela signifie la quantité d’énergie rayonnante qui est projetée sur la surface du module.
De plus, STC signifie « Standard Test Conditions ». Il s’agit d’un ensemble de critères que l’industrie solaire suit pour les conditions dans lesquelles un panneau solaire sera testé. Ces conditions sont les suivantes :
Température de la cellule solaire à 25°C. Il s’agit de la température de la cellule solaire elle-même, et non de la température ambiante.
Irradiance solaire à 1000 watts par mètre carré. Il s’agit de la quantité d’énergie lumineuse reçue par une unité de surface à un moment donné.
Masse d’air à 1,5
Étape 5 : Calcul du rendement du panneau solaire
Après avoir suivi attentivement les étapes simples ci-dessus, vous aurez tout ce dont vous avez besoin pour connaître le rendement d’un certain panneau solaire. Pour ce faire, il faut diviser la puissance par unité de surface du module solaire (en Watts/m²) par l’irradiance solaire à STC qui est de 1000 Watts/m².
Le rapport que vous obtenez après le calcul sera le rendement du module solaire photovoltaïque que vous recherchez.
La formule du rendement des panneaux solaires :
Rendement(%)=(Pmax ÷ Superficie) ÷ (1000) x 100%
Avec ² Pmax = puissance de pointe du panneau solaire (en Watts)
Surface = longueur x largeur du panneau solaire (en mètres carrés)
1000 = irradiance des conditions d’essai standard (STC) (en watts/m²)
Grâce à cette formule simple d’efficacité des modules solaires, vous connaîtrez l’efficacité d’un panneau solaire, sans avoir à consulter sa fiche technique ou sa plaque signalétique. En outre, vous serez désormais en mesure de confirmer les détails de l’efficacité du module lorsque vous verrez un panneau solaire en utilisant cette méthode.
Au cours des dernières décennies, nous avons pu constater que l’efficacité des modules photovoltaïques a considérablement augmenté. Et cette augmentation va se poursuivre jusqu’à son apogée.
Il est formidable de voir comment l’industrie solaire s’efforce d’améliorer le rendement des modules solaires. Au vu des avantages que nous pouvons en tirer, nous savons que cela va dans la bonne direction qu’il s’agisse d’un système solaire hors réseau, raccordé au réseau ou d’un système hybride, les améliorations de rendement des panneaux solaires seront toujours précieuses.
À terme, nous aurons des centrales solaires qui produiront une énergie propre même dans un espace restreint. Plus important encore, le coût a également énormément baissé. Cela fait de l’énergie solaire à grande échelle l’une des sources d’énergie électrique les moins chères que vous puissiez construire.