Quel est le rendement des panneaux solaires photovoltaïque ?

On entend souvent parler de l’efficacité des panneaux photovoltaïques et tout aussi souvent l’efficacité est confondue et assimilée à la qualité des panneaux eux-mêmes. Que les choses soient claires : lorsque nous parlons d’efficacité, nous ne parlons pas de la qualité des modules, mais de l’efficacité par mètre carré. Autrement dit, le rendement de conversion est l’espace nécessaire pour créer une quantité de courant électrique.

Techniquement, le rendement est le rapport entre l’énergie électrique produite par les bornes des panneaux photovoltaïques et la puissance du rayonnement solaire qui frappe la surface du module. La valeur standard prise comme référence pour indiquer le rayonnement solaire est de 1.000 Watt/m² : si chaque mètre carré est « frappé » par 1.000 watts d’énergie solaire, quelle part de cette énergie est effectivement convertie en électricité utile, utilisable ? Elle n’est pas de 100%, les modules les plus courants aujourd’hui atteignent une efficacité de conversion de 20% maximum. Les modules photovoltaïques ne sont pas tous les mêmes : il existe différentes technologies de réalisation des modules et différents types de panneaux. On trouve des panneaux en silicium monocristallin, des panneaux en silicium polycristallin, des panneaux en silicium amorphe, des panneaux CdTe (à base de tellurure de cadmium), ceux généralement à couche mince et ceux plus particuliers à « concentration solaire » (qui ont les plus hauts niveaux d’efficacité). Chaque technologie a des rendements de conversion différents : le silicium monocristallin est généralement celui qui « convertit » le mieux (c’est-à-dire qui utilise moins d’espace), les panneaux en silicium polycristallin ont des rendements similaires. Les panneaux à couches minces ont toutefois besoin de surfaces plus importantes pour produire la même quantité d’énergie que les précédents (en contrepartie, le photovoltaïque à couches minces présente d’autres avantages). Vous pouvez voir ici les différences entre les panneaux solaires monocristallins, polycristallins et à couche mince. Le rendement de conversion de la technologie photovoltaïque augmente au fil des ans, à mesure que la recherche et le développement progressent. Par rapport à il y a quelques années, nous avons déjà sur le marché des panneaux photovoltaïques avec des rendements plus élevés et des coûts plus bas.

Comment a évolué le rendement des panneaux solaires photovoltaïques ?

En 2011, les produits sur le marché avaient un rendement de conversion moyen compris entre 7 et 15%. C’est-à-dire que sur 1 000 watts « irradiés » dans un mètre carré par le soleil, un panneau photovoltaïque peut en moyenne transformer en courant électrique environ 7 à 15%. En 2011 le rendement moyen des panneaux photovoltaïques était de :
  • Modules en silicium monocristallin : 15,1 %.
  • Modules photovoltaïques en silicium polycristallin : 14,8%.
  • Modules photovoltaïques CIS à couche mince (cuivre, indium, sélénium) : 12,3%.
  • Modules photovoltaïques à couche mince avec tellurure de cadmium (CdTe) : 11,7%.
  • Modules photovoltaïques en silicium amorphe : 7%.
Comme nous l’avons vu, la technologie et la recherche dans la chaîne d’approvisionnement photovoltaïque suivent leur cours dans un secteur qui est sur le point de devenir mature. L’amélioration continue des processus et les économies d’échelle apportent des améliorations progressives en termes de rentabilité des panneaux photovoltaïques : des rendements plus élevés pour des coûts plus faibles. Voici le rendement moyen des panneaux photovoltaïques vendus sur le marché aujourd’hui :
  • Panneaux photovoltaïques en silicium monocristallin : 17%.
  • Certains modules (par exemple Sunpower) atteignent même 20%.
  • Panneaux photovoltaïques en silicium polycristallin : 16,5 %.
  • Panneaux photovoltaïques CIS à couche mince (cuivre, indium, sélénium) : 15%.
  • Panneaux photovoltaïques à couche mince avec tellurure de cadmium (CdTe) : 13,4%.
  • Panneaux photovoltaïques en silicium amorphe : 8,2%.