Panneau solaire sans soleil : est-ce possible ?

Avant tout, il est important de rappeler schématiquement le fonctionnement d’un panneau solaire photovoltaïque, car celui-ci capte la lumière et la convertit en électricité. C’est donc la lumière qui transfère son énergie aux électrons libres présents dans le silicium, un matériau semi-conducteur utilisé pour créer ce phénomène physique. Grâce à cette énergie, les électrons vont se déplacer, provoquant ainsi un courant électrique continu qui sera transformé en courant alternatif par l'onduleur solaire. C’est ce courant alternatif qui peut alimenter les appareils électriques de nos foyers.

Lorsque l'on dit que le temps est couvert, il ne fait pas nuit noire. Si le soleil n’est pas visible, la lumière continue d'inonder la surface de la Terre, même si elle est plus diffuse. Il existe donc des cas où les panneaux vont continuer à produire de l'électricité, même sans un soleil apparent.

☁️Lorsque la lumière traverse un nuage, on parle alors de diffraction de la lumière. Pour faire simple, le nuage agit comme un obstacle ou un filtre qui ne laisse pas passer toute la lumière et qui divise son faisceau. Le rendement n’est donc pas optimal puisque la quantité de lumière est inférieure à un ciel où le soleil brille pleinement.

🌁 Le brouillard diffracte aussi la lumière, la rendant plus tamisée, diminuant le rendement des panneaux solaires par ce biais.

🌤️Contrairement à ce que l’on pourrait croire, quelques nuages épars sous un ciel bleu ne sont pas des obstacles pour le rendement des panneaux solaires, au contraire. En effet, en se propageant à travers des nuages blancs, la lumière est souvent plus vive et donc plus “concentrée” pour les panneaux solaires. Dans ce cas, une légère augmentation de la production peut arriver.

☀️En plein été, quelques nuages peuvent même soulager l'installation solaire en diminuant la température extérieure. Un panneau trop chaud perd en rendement. Les nuages ne sont donc pas les ennemis jurés des panneaux solaires comme on pourrait le croire.

Le principe d’un panneau solaire à l'ombre est le même, avec une lumière indirecte et plus faible, le rendement des panneaux solaires sera moins grand.

🌄À l’aube, comme au crépuscule, la lumière émise par le soleil est moindre. Toutefois, elle suffit à activer les cellules photovoltaïques d’un panneau solaire pour qu’il produise de l'électricité. Là encore, le rendement sera inférieur à celui sous un plein soleil à son zénith, ce qui est naturel.

🧑‍🏫On estime la puissance réelle d’une installation entre 75 et 80 % de sa puissance-crête. Avec des nuages, du brouillard ou à l’aube, la puissance réelle de l’installation solaire diminue encore.

🌃La nuit, les panneaux solaires ne fonctionnent pas du tout puisque la lumière est extrêmement faible.

🎑La lune qui brille ? C’est le résultat du soleil qui l’éclaire si fort qu’elle reflète sa lumière et c’est ainsi que nous pouvons admirer l’astre nocturne, depuis notre terre. Néanmoins, ce n’est pas une quantité suffisante de lumière pour activer les cellules photovoltaïques (l’éclairage ne suffit pas à réveiller les électrons présents dans le silicium du panneau).

🤖 Un panneau solaire qui produit durant la nuit ? C’est un projet en développement ! En utilisant la différence de chaleur entre un panneau la journée (qui chauffe) et la nuit (il refroidit) et ce passage de l’un à l’autre, des cellules thermo-radiatives vont capter ce transfert de chaleur et le transformer en électricité ! Comme tous panneaux en développement, son rendement encore très faible ne permet pas de le mettre sur le marché.

🌧️Lorsqu’il pleut, ce sont encore les nuages qui gênent, pas la pluie. Pourtant, une pluie terreuse peut partiellement ou totalement couvrir le panneau solaire et ainsi diminuer sa faculté à capter la lumière.

🌨️La neige est bien plus gênante puisque sa capacité à tapisser les surfaces de ses flocons denses est beaucoup plus grande que la pluie. Un panneau solaire entièrement recouvert de neige, c’est l’assurance d’une absence de productivité puisque la lumière ne pourra pas traverser la couche de neige. En hiver, la production solaire est presque toujours moins importante qu’en été.

🤖 Les panneaux pluviovoltaïques font partie des panneaux solaires de l’avenir. En mettant en contact l’eau de la pluie et un matériau du polymère transparent, un phénomène de triboélectricité se crée, provoquant un courant électrostatique. Parce que ce matériau est transparent, il est tout à fait possible de mettre du silicium en dessous afin que le panneau réagisse à la pluie (à condition qu’elle soit forte, un petit crachin ne suffit pas) ! Ne sautons pas de joie cependant, le rendement de ces panneaux est encore faible.

Les batteries permettent de profiter, à toute heure du jour ou de la nuit, de l'énergie solaire produite pendant la journée.

Comme toute autre batterie, la batterie solaire stocke l'électricité pour que celle-ci puisse être utilisée à tout moment.

Pour faire simple, ce système de stockage virtuel  permet de “confier” le surplus d'électricité produit par une installation solaire à un tiers (un fournisseur d'électricité) qui peut l’exploiter. En échange, ce fournisseur s’engage à fournir gratuitement la même quantité d'énergie au foyer lorsque celui-ci en a besoin. En somme, on “prête” l'électricité produite (qui serait perdue sans cela) à un tiers, qui peut la rendre à tout moment.

🌡️Le panneau solaire thermique fournit de la chaleur et a donc besoin de cette dernière et non de lumière pour fonctionner. Ce type de panneau est donc insensible à la lumière.  Il réagit plutôt à la température extérieure et à l'énergie thermique dégagée par le soleil. Un panneau solaire thermique produira plus de chaleur sous une pluie tropicale à 30°C qu’en plein soleil de Norvège avec des températures extérieures négatives.

Pour que l'installation ne souffre pas trop d’une absence de lumière, il existe quelques parades.

Si cela peut paraître évident, un équipement solaire de qualité peut changer la donne. Il existe en effet des panneaux avec des cellules à semi-conducteurs qui permettent de produire de l'électricité à très faible luminosité. Plus encore, le choix de la puissance-crête d’un panneau sera important. Plus il sera puissant, plus il produira, même sans un ensoleillement optimal. Enfin, les panneaux solaires modernes ont un rendement plus important que les plus anciens, et c’est pourquoi s'équiper d’un matériel qui n'est pas obsolète peut faire une grande différence.

☯️Le panneau solaire bifacial permet par exemple de capter l’albédo (le réfléchissement de la lumière sur une surface) pour produire de l’énergie avec son verso ! Même avec une moindre luminosité, ce panneau rentabilise donc plus la lumière, ce qui lui offre un rendement supérieur aux panneaux normaux.

L'orientation et l’inclinaison d’un panneau solaire peuvent tout changer. En effet, plus le panneau sera exposé à une lumière directe longtemps, plus il produira d'électricité. Un problème qui n'existe pas pour les panneaux solaires nomades qui peuvent être placés et déplacés n'importe où, du balcon à des lieux isolés. Ce qui n’est pas le cas d’une installation solaire sur toiture ou dans un jardin.

Nettoyer ses panneaux solaires est une chose importante pour garantir un rendement optimal. Avec une couche de poussière ou de la saleté qui recouvre une partie ou l’ensemble du panneau, c’est autant de surface solaire qui ne produit pas.

Parce que l'ensoleillement n’est pas partout pareil, que chaque habitation est unique, comme les besoins énergétiques des familles, Ekwateur offre un accompagnement pour votre projet solaire de sa conception à sa mise en service ! 

Cette collaboration s'illustre en trois grandes étapes : 

Le manque d'ensoleillement et de luminosité est une donnée qui peut se prévoir dans une installation solaire. Ce n’est donc pas une excuse pour refuser de sauter à pieds joints dans la transition énergétique. Grâce à des rendements qui s’améliorent toujours et de nouvelles technologies qui pointent le bout de leur nez, nul doute qu’un manque de soleil ne sera bientôt plus un problème du tout pour la productivité des panneaux solaires ! 😎