Le fonctionnement des panneaux solaires derrière une vitre : mythes et réalités
Les panneaux solaires sont de plus en plus populaires pour produire de l’énergie propre, renouvelable et économique. Cependant, certaines questions subsistent sur leur efficacité et leurs conditions d’installation optimales. L’une d’elles concerne l’utilisation de panneaux solaires derrière une vitre. Est-ce qu’un panneau solaire peut fonctionner correctement derrière une vitre ? Dans cet article, nous explorerons les différents aspects liés à cette question, notamment les avantages et les inconvénients, ainsi que les solutions pour améliorer le rendement des panneaux solaires installés derrière une vitre.
L’influence de la vitre sur le rendement des panneaux solaires
Pour comprendre comment une vitre peut affecter le fonctionnement d’un panneau solaire, il est important de connaître les principes de base du rayonnement et de la transmission de la lumière. En effet, tous les types de rayonnement solaire ne traversent pas également une surface vitrée.
Transmission et réflexion de la lumière
Une vitre laisse passer une partie du rayonnement solaire tout en en réfléchissant une autre partie, selon sa composition et son épaisseur. Cette propriété est appelée transmittance, et varie généralement entre 75 % et 90 %. La partie non transmise (réfléchie) représente donc une perte d’énergie pour le panneau solaire installé derrière la vitre.
Le spectre solaire et les panneaux photovoltaïques
Les panneaux solaires photovoltaïques utilisent principalement le spectre visible et proche infrarouge de la lumière solaire pour produire de l’électricité. Or, une vitre n’est pas également transparente à toutes les longueurs d’onde du spectre solaire. Par conséquent, une partie des photons captés par les cellules solaires est réduite, ce qui affecte directement leur efficacité énergétique.
Les avantages et les inconvénients des panneaux solaires derrière une vitre
Malgré la perte d’énergie induite par la présence d’une vitre, installer un panneau solaire derrière celle-ci peut présenter certains avantages :
- Protection contre les intempéries : La vitre peut protéger les panneaux solaires des intempéries, comme la grêle, le vent et la neige, augmentant ainsi leur durée de vie.
- Esthétique : Dans le cas de fenêtres solaires intégrées au bâti (BIPV), les panneaux solaires sont incorporés dans la façade du bâtiment, ce qui peut donner un aspect esthétique et moderne à la construction.
- Régulation thermique : Les panneaux solaires installés derrière une vitre peuvent contribuer à limiter les gains thermiques indésirables en été et diminuer les pertes de chaleur en hiver, ce qui peut améliorer le confort dans le bâtiment et réduire les besoins en chauffage et climatisation.
Cependant, ces avantages sont contrebalancés par plusieurs inconvénients liés à la présence de la vitre :
- Baisse du rendement : La perte d’énergie due à la transmission et à la réfraction de la lumière solaire à travers la vitre peut entraîner une diminution importante du rendement des panneaux solaires. Dans certains cas, cette baisse peut atteindre jusqu’à 40 %.
- Prix : L’utilisation d’une vitre spéciale pour limiter les pertes d’énergie peut représenter un coût supplémentaire significatif pour l’installation des panneaux solaires.
- Limited angle : Pour que les rayons solaires puissent traverser la vitre sans être trop réfléchis, il est nécessaire que celle-ci soit installée à un angle optimal, ce qui n’est pas toujours possible ou pratique.
Des solutions pour améliorer le rendement des panneaux solaires derrière une vitre
Face aux défis posés par l’installation de panneaux solaires derrière une vitre, diverses solutions peuvent être envisagées :
Choisir une vitre adaptée
Pour minimiser les pertes d’énergie liées à la transmission et à la réflexion de la lumière solaire, il est recommandé d’opter pour une vitre avec une haute transmittance. Des vitres spéciales, comme les vitrages à contrôle solaire ou les vitres antireflets, peuvent également être utilisées pour améliorer la performance des panneaux solaires.
Optimiser l’orientation et l’inclinaison du panneau solaire
Il est important de veiller à ce que les panneaux solaires soient correctement orientés et inclinés pour capter le maximum d’énergie solaire. En général, l’inclinaison optimale se situe à la même latitude que le site d’installation, tandis que l’orientation doit être plein sud dans l’hémisphère nord et plein nord dans l’hémisphère sud.
Utiliser des cellules solaires efficaces en faible luminosité
Certaines technologies photovoltaïques, comme les cellules solaires monocristallines et polycristallines, présentent une meilleure performance en conditions de faible luminosité, qui peut compenser en partie la perte d’énergie due à la vitre. Les panneaux équipés de ces cellules seront donc plus adaptés pour une installation derrière une vitre.
En conclusion, bien qu’un panneau solaire puisse fonctionner derrière une vitre, son rendement sera généralement inférieur à celui d’un panneau installé en plein air. Toutefois, en choisissant judicieusement les matériaux et en ajustant l’orientation et l’inclinaison des panneaux, il est possible d’améliorer cette performance et de bénéficier des avantages offerts par ce type d’installation.
