Panneau monocristallin : avantages et inconvénients
Les panneaux monocristallins sont généralement considérés comme le « haut de gamme » des panneaux photovoltaïques. Cela est dû à ses qualités techniques et esthétiques. Dès 2008, il représentait 38,3 % du marché photovoltaïque. Cependant, il a été fabriqué selon le procédé le plus ancien, et la première cellule monocristalline a été développée en 1955. Par conséquent, il est raisonnable de penser que la première naissance de cette famille de cellules photovoltaïques n’est pas aussi efficace que ses successeurs. Alors qu’est-ce que c’est exactement ?
Avantages du panneau monocristallin
Matière pure
La première caractéristique du panneau monocristallin est qu’il est fait de silicium pur. Ce matériau extrait du sable de quartz subit un processus long et précis, lui permettant d’être parfaitement purifié. En effet, le silicium monocristallin est obtenu en le refroidissant et en le solidifiant en un seul bloc. C’est ce procédé qui donne toutes les qualités du panneau monocristallin. En effet, plus le silicium est pur, plus sa capacité semi-conductrice est élevée. Par conséquent, l’efficacité des panneaux photovoltaïques est plus élevée.
A titre indicatif, le silicium peut exister dans les cellules photovoltaïques sous trois formes : amorphe, monocristallin ou polycristallin. La batterie au silicium amorphe est la batterie la plus courante sur l’écran de la calculatrice. Celui-ci utilise la technologie des couches minces, c’est-à-dire le dépôt d’une fine couche de silicium amorphe sur un autre matériau (verre, plastique, etc.). Les cellules de silicium polycristallin sont obtenues par un refroidissement plus lent que les monocristaux. Par conséquent, ce processus entraînera l’apparition de plusieurs cristaux.
Panneau monocristallin: haute efficacité
Que signifie performance ? La majeure partie du rayonnement solaire capté par les panneaux solaires est convertie en chaleur. Sans compter que l’autre partie est convertie en énergie électrique : elle est liée à la production.
Le rendement des plaques monocristallines est particulièrement élevé. On l’estime entre 16 % et 24 %. L’efficacité des panneaux solaires monocristallins actuellement sur le marché est d’environ 140 watts crête (Wc) par mètre carré (c’est en fait la puissance des panneaux solaires). Par conséquent, les panneaux monocristallins sont particulièrement appréciés de ceux qui ont une petite surface pour installer des systèmes photovoltaïques.
Pour information, le panneau amorphe fonctionne en basse lumière. Cela réduira certainement la production (moins de 10 %). En revanche, si vous souhaitez installer des panneaux solaires dans des zones à faible ensoleillement, c’est un avantage important à considérer. Le rendement de ces cellules polycristallines est lui-même à un niveau modéré, le plus élevé étant compris entre 10 et 18 %.
Le monocristal est le plus puissant
Comme mentionné ci-dessus, les panneaux monocristallins sont les panneaux les plus performants. Et pour cause, il est plus puissant que l’amorphe et le polycristallin. Concrètement, cela signifie que pour bénéficier d’une installation de même puissance, il faut moins de panneaux et donc une surface plus réduite.
Plus précisément, la taille moyenne d’un panneau monocristallin est de 1 x 1,7 m, ce qui peut fournir 300 Wc de puissance. Des panneaux polycristallins de même taille peuvent fournir 250 Wc. Le calcul est donc vite terminé !
Une Longue durée de vie durable
La durée de vie des panneaux monocristallins est la même que celle de produits similaires, qui est très longue. Grâce aux améliorations de la technologie et de la qualité des matériaux, vos panneaux pourront fonctionner jusqu’à 40 ans (voire plus longtemps). Cette durée de vie dépend bien sûr de l’entretien soigneux et régulier que vous fournissez.
La durée de vie des panneaux photovoltaïques ne doit pas être confondue avec la période de garantie fournie par le fabricant. En fait, ce dernier a généralement 25 ans aujourd’hui. Ces 25 ans sont en fait la durée de vie légale de votre panel. Mais cela ne signifie en aucun cas qu’ils cesseront de travailler après ce terme. Concrètement, cette garantie signifie que le constructeur vous promet une dalle à 80 % de puissance après 25 ans.
Esthétique monocristal
En raison de sa pureté, la cellule du panneau monocristallin a une couleur bleu foncé uniforme (presque noire). Les panneaux polycristallins sont bleus inégaux.
En choisissant des panneaux monocristallins, vous choisissez donc d’être sobre et prudent, car ils se fondront bien dans votre toiture.
Fonction spéciale : comment ça marche
Les panneaux monocristallins sont particulièrement sensibles à l’élévation de température. En effet, lorsqu’il se trouve dans un environnement frais voire froid, ses performances atteindront son maximum. En revanche, dès que la température dépasse 25°C, son efficacité chute très rapidement. Chaque fois qu’il dépasse 25 degrés, il perd en productivité. Par conséquent, la productivité des panneaux monocristallins peut être inférieure à celle des panneaux basés sur d’autres technologies de fabrication lorsqu’ils sont exposés à des régions à haute température.
De même, lorsqu’il est exposé à la lumière directe du soleil, il produit plus. Le rendement en monocristaux sous fort ensoleillement atteint en effet 24%, ce qui est particulièrement compétitif. Malheureusement, une fois le temps couvert, ce ratio chute fortement. D’autre part, les panneaux amorphes n’utilisent que la lumière ambiante pour produire de l’électricité.
Inconvénients du monocristal
Prix élevé
Comparé à d’autres types de panneaux solaires photovoltaïques, il offre une qualité et une efficacité supérieures, et le prix des panneaux solaires monocristallins est nettement plus élevé. En effet, la fabrication du silicium monocristallin est plus compliquée et prend plus de temps, ce qui explique le coût plus élevé. Bien que les fabricants travaillent actuellement à réduire les prix, sa teneur en silicium de haute pureté le rend plus cher que les panneaux polycristallins et amorphes.
Concrètement, l’installation de panneaux solaires monocristallins de 3 kWc (consommation par un ménage moyen en Belgique) coûte environ 8.500 euros. Pour une installation de panneau polycristallin similaire, environ 6 500 euros sont nécessaires.
Cependant, compte tenu de la production plus élevée du monocristal par rapport aux autres technologies, son prix de pointe par kilowatt est proche du prix des panneaux polycristallins.
Poids important
Le panneau monocristallin est le plus lourd. Par conséquent, si ce n’est pas impossible, son installation sur un châssis trop fragile peut être plus compliquée. Par conséquent, assurez-vous de bien comprendre la situation et demandez à des professionnels compétents d’analyser votre situation et de vous proposer la meilleure solution.
Impact environnemental
Enfin, les panneaux monocristallins ont également été critiqués pour leur fort impact sur l’environnement. En effet, sa fabrication nécessite une grande quantité de processus de purification, très énergivore. Du fait de cette fabrication, les panneaux solaires photovoltaïques monocristallins peuvent donc être considérés comme nocifs pour la terre. Cependant, en raison de ses meilleures performances, il compensera rapidement les émissions de dioxyde de carbone plus élevées émises lors de son processus de fabrication.