Panneau solaire sans soleil : possible ou non ?

Un panneau solaire qui fonctionne sans soleil, vous y croyez ? Non ? Vous avez raison ! Un panneau photovoltaïque présente un rendement optimal sous un bel ensoleillement, faire fonctionner un panneau solaire sans soleil est donc impossible. Cependant, un panneau solaire peut produire un minimum d’électricité sous un temps couvert. Quel est le rendement d’un panneau solaire avec peu de soleil ? Voici toutes les réponses aux questions que vous vous posez. 

Comment fluctue l’ensoleillement au cours d’une journée ?

L’ensoleillement varie tout au long de la journée. En l’absence de nuages, il est optimal quand le soleil est au zénith, entre 12h et 14h selon les saisons. Cependant, il peut être impacté par la présence de phénomènes météorologiques. Lorsqu’on évoque un panneau solaire sans soleil, on imagine un temps brumeux ou nuageux qui ne laisse pas passer les rayons du soleil. Or, même si la chaleur du soleil n’est pas au rendez-vous, il existe toujours un ensoleillement minimal. Un rayonnement venant du soleil est appelé rayonnement direct alors qu’un ensoleillement dissimulé par les nuages est appelé rayonnement diffus. Direct ou diffus, c’est cet ensoleillement qui permet aux panneaux solaires de transformer l’énergie solaire en électricité. Les panneaux photovoltaïques peuvent donc être installés partout en France, même si le soleil n’est pas toujours au rendez-vous, grâce à leur technologie avancée qui permet de capter la lumière solaire. 

Fonctionnement d’un panneau photovoltaïque

Pour comprendre comment il est possible de charger un panneau solaire sans soleil, il est nécessaire de se pencher sur son fonctionnement. Ce sont, en effet, ses composants spécifiques qui participent à la production d’une énergie renouvelable vous permettant de bénéficier d’une électricité gratuite (si on exclut l’investissement de départ). 

Les cellules de silicium, présentes au sein des modules solaires, captent la lumière du soleil pour la transformer en courant continu, lui-même transformé en courant alternatif par le micro-onduleur relié au panneau. C’est ce fameux courant alternatif qui va pouvoir être utilisé par vos appareils électroménagers et pour les différents besoins de votre habitation. Plus précisément, lorsqu’il fait jour, la lumière du soleil (les photons) vient frapper les cellules photovoltaïques. Elle met ainsi en mouvement les électrons contenus dans le silicium, produisant le courant électrique continu. 

Cette électricité peut être utilisée directement ou stockée dans une batterie, pour une utilisation différée (à la nuit tombée ou les jours de plus faible production). À noter que les cellules photovoltaïques sont différentes selon que votre panneau est monocristallin ou polycristallin. Dans le premier cas, les cellules sont issues d’un même cristal de silicium. Dans le second cas, elles sont fabriquées à partir de plusieurs cristaux de silicium. 

La différence ? Un panneau monocristallin permet de capter la lumière même lors d’un rayonnement diffus. Cependant, son rendement est moindre. Un panneau polycristallin est, quant à lui, plus adapté aux régions offrant un taux d’ensoleillement annuel important. Toutefois, que vous possédiez du monocristallin ou du polycristallin, votre panneau solaire fonctionne mieux avec un ensoleillement direct. D’ailleurs, même si on observe des panneaux solaires dans le Nord de la France, ils ne produisent pas autant que les panneaux dans le Sud. Mais contrairement aux idées reçues, un panneau solaire ne nécessite pas de chaleur pour produire de l’électricité,uniquement de l’ensoleillement. 

Production d’un panneau solaire avec un faible ensoleillement

La chaleur n’est donc pas nécessaire à la production d’énergie. Elle peut même s’avérer contre-productive. D’ailleurs, saviez-vous qu’à ensoleillement équivalent, un panneau produit plus quand il fait froid ? À contrario, les nuages ne sont pas un obstacle pour une installation solaire. En effet, même un nuage épais comme le cumulonimbus (seul nuage pouvant provoquer des orages) n’empêche pas les photons d’atteindre les cellules photovoltaïques. Le rayonnement est alors diffus car les nuages diffractent la lumière du soleil. 

Nous n’affirmons pas, cependant, que cela sera sans conséquence. Plus il y a de soleil, meilleure est la production car plus d’ensoleillement amène plus de lumière, tout simplement. Un rayonnement diffus amène un rendement énergétique moins important qu’un rayonnement direct. Avant de vous lancer dans un projet solaire, contactez votre expert Beem qui vous conseillera sur la position de vos panneaux solaires adaptée à vos besoins en fonction de votre taux d’ensoleillement. Vous pouvez aussi estimer votre future production solaire. 

Quel est le rendement d’un panneau solaire sans soleil ?

La mesure du rendement

Pour connaître le rendement d’un panneau solaire sans soleil, il est nécessaire de savoir comment le mesurer. Le rendement d’un panneau solaire correspond au rapport entre la puissance solaire (entrante) et la puissance électrique (sortante). Exprimé en pourcentage, il peut être déterminé selon un calcul simple :

Rendement (%) = puissance électrique/puissance solaire reçue

Plus le rendement de votre installation solaire est élevé, plus elle est rentable. Généralement, les panneaux solaires monocristallins affichent un rendement moyen de 18 % tandis que le rendement des panneaux solaires polycristallins se situe entre 12 et 15 %. (Source : TotalEnergies)

Les facteurs influençant le rendement d’un panneau solaire

La météo et la technologie utilisée ne sont pas les seuls éléments pouvant influer sur le rendement d’un panneau solaire sans soleil. Ce rendement va, également, dépendre : 

• De votre lieu d’habitation (qui conditionne le taux d’ensoleillement),

• De la puissance de vos panneaux photovoltaïques,

• De l’orientation et de l’inclinaison de vos panneaux,

• De la présence de salissures sur vos panneaux photovoltaïques,

• De l’usure de vos panneaux et d’éventuels dommages (rayures, chocs, etc.). 

Ces différents facteurs montrent que chaque installation solaire présente un rendement spécifique qui n’est pas celui du voisin. Votre conseiller Beem vous accompagne dans le calcul prévisionnel du productible, c’est-à-dire de la quantité d’énergie que vos panneaux produiront annuellement en lien avec vos conditions d’ensoleillement.

Le rendement d’un panneau solaire sans soleil

La baisse de rendement d’un panneau solaire sans soleil s’explique donc par la diminution de l’intensité lumineuse à la basse saison et donc la diminution de la puissance solaire reçue. Cette intensité lumineuse varie, également, selon les régions. À titre indicatif, on distingue 4 grandes zones d’ensoleillement en France :

• La zone 1 désigne les DOM-TOM. C’est la zone la plus chaude et la plus ensoleillée et son rendement annuel est optimal, de plus de 1353 Wh/Wc.

• La zone 2 correspond aux régions du sud (notamment Provence-Alpes-Côte d’Azur, Occitanie et Corse) et son rendement annuel varie de 1143 à 1240 Wh/Wc. 

• La zone 3 concerne les régions du centre-ouest (dont l’Auvergne-Rhône-Alpes, les Pays de la Loire et la Nouvelle-Aquitaine) et son rendement annuel se situe autour de 1060 Wh/Wc.

• La zone 4 désigne les régions du nord, de l’est et de l’ouest. Son rendement annuel varie entre 934 et 1017 Wh/Wc. (Source : TotalEnergies et BDPV)

Ainsi, inutile de rechercher des données sur des sites généralistes, elles ne sont pas forcément adaptées à votre situation géographique. Votre conseiller Beem vous accompagnera dans la mise en place d’un projet solaire personnalisé. 

Quels sont les autres facteurs expliquant un panneau solaire sans soleil ?

L’ombre

Différentes circonstances peuvent amener à faire fonctionner un panneau solaire sans ensoleillement direct. Votre panneau photovoltaïque doit bénéficier de la zone la plus ensoleillée de votre jardin ou de votre toiture, vous l’avez compris. Cependant, des ombrages peuvent se glisser sur votre installation. Même si un panneau solaire peut techniquement fonctionner avec une ombre partielle, son rendement sera bien moins important et son retour sur investissement beaucoup plus long. Gardez en tête que l’ombre est l’ennemi numéro 1 de votre panneau solaire. 

La pluie

Votre panneau solaire sans soleil peut s’expliquer par le passage d’une averse. Un temps couvert ou la pluie provoque une diminution de la luminosité. Diminution ne signifie pas absence : votre panneau solaire fonctionne donc sous la pluie avec un moindre rendement. Prenez l’habitude de relever votre production d’énergie les jours d’intempéries. Cela vous permettra de mieux comprendre les variations de production d’énergie mensuelle et annuelle. 

L’hiver

En hiver, vos panneaux solaires photovoltaïques continuent à fonctionner mais produisent moins d’électricité qu’en été. En effet, la luminosité est, logiquement, moins importante en hiver qu’en été, l’intervalle entre le lever et le coucher du soleil étant plus court. À titre d’information, à Paris, en décembre, la durée du jour est de 8h20 alors qu’elle est de 16h14 en juin (Source : données mondiales.com). Une grande partie de votre production énergétique est donc réalisée les jours les plus longs, soit d’avril à septembre. Petite précision : le froid n’a aucun impact sur le rendement de vos panneaux solaires, au contraire : à ensoleillement équivalent, vos panneaux produiront plus lorsqu’il fait froid.      

La nuit

Votre panneau solaire ne peut pas fonctionner la nuit. Absence de lumière veut dire absence de production énergétique. Si les panneaux solaires constituent des inventions extrêmement pertinentes dans le passage aux énergies renouvelables, ils ne sont pas pour autant magiques. Toutefois, il existe des solutions ! L’installation d’une batterie de stockage comme la batterie solaire Beem Battery vous permet de profiter de l’électricité de jour comme de nuit. Modulaire et intelligente, elle vous offre jusqu’à 80 % d’autonomie avec une installation photovoltaïque en toiture. En fonction de votre projet et de votre emplacement disponible, sachez que la Beem Battery est également compatible avec nos solutions plug & play. Contactez nos conseillers experts Beem pour définir ensemble l’installation solaire la mieux adaptée à vos besoins. 

À l’avenir, existera-t-il des panneaux solaires qui fonctionneront sous la pluie ou la nuit ?

Peut-être qu’un jour, la technologie nous permettra de contourner les « obstacles naturels » que sont les pluies et la nuit ? 

Panneaux solaires sous la pluie

L’idée est de fabriquer un panneau solaire hybride qui fonctionnera grâce au soleil et aux gouttes de pluie. Son principe ? La friction générée par les gouttes de pluie entre en contact avec le polymère du module, créant ainsi un phénomène électrostatique appelé effet triboélectrique. Mais si, bien sûr que vous connaissez ! Vous savez, c’est ce fameux « coup de jus » que vous recevez lorsque vous touchez, par exemple, votre portière de voiture. 

Cette charge électrostatique, certes désagréable, est source d’énergie. De plus, pas besoin de vivre dans une région où le pluviomètre déborde. Le polymère qui recouvre le module est transparent, il laisse donc passer les rayons du soleil lorsqu’il est présent, permettant de faire fonctionner le panneau de manière classique, les jours de beau temps. Ce panneau nouvelle génération est toujours à l’état de prototype, car son rendement n’est pas particulièrement bon. Il affiche 13 % côté photovoltaïque et un peu de plus de 6 % côté pluie (Source : IEEE). Les travaux doivent donc se poursuivre avant d’effectuer des propositions innovantes. 

Panneaux solaires la nuit

Faire fonctionner un panneau solaire sans soleil, d’accord, mais comment cela serait-il possible sans la lumière du jour ? Là encore, des prototypes sont à l’étude comme à l’Université de Stanford (Californie). Les chercheurs américains ont eu la bonne idée d’allier photovoltaïque et générateur thermoélectrique. Comment ça marche ? Tout simplement, en combinant un panneau solaire classique et un système capable de créer de l’électricité à partir de variations de températures entre la cellule photovoltaïque et l’air ambiant. 

La nuit, quand le panneau a chauffé toute la journée et que la température chute, ce générateur se met en marche. Bien évidemment, ce panneau qui fonctionne la nuit n’est pas en vente à l’heure actuelle. Toutefois, la description détaillée du projet a été publiée via The American Institut of Physics.

En conclusion, à l’heure actuelle, si on peut faire fonctionner un panneau solaire sans ensoleillement direct, il n’est pas encore possible de le charger sans lumière. La perspective de pouvoir produire de l’électricité gratuitement malgré les nuages, le vent ou la pluie tient, pour le moment, de l’utopie. Face à des tarifs de l’électricité qui grimpent constamment, bénéficier de l’énergie solaire pour ses besoins du quotidien constitue une véritable opportunité en même temps qu’un geste citoyen. Votre expert Beem se tient à votre disposition pour votre projet solaire personnalisé. Vous pouvez, dès maintenant, utiliser notre simulateur en ligne afin de calculer les économies dont vous pourrez bénéficier.