Comment bien choisir son module photovoltaïque pour son installation solaire ?

Mis à jour le 22/04/2021

Vous faites partie des personnes séduites par la promesse d’une électricité plus verte et plus économique via une installation solaire ? Avant de vous lancer dans les travaux d’installation solaire, sachez que vous aurez à faire des choix déterminants pour la qualité, et la rentabilité, de vos futurs panneaux solaires. Parmi les différentes décisions à prendre, on retrouve celle concernant le choix des modules photovoltaïques. Rendement, technologies utilisées, garanties, durée de vie, mais aussi rôle et fonctionnement, voici un guide complet sur les modules photovoltaïques.

Qu’est-ce qu’un module photovoltaïque ?

Comme beaucoup de Françaises et Français, sans doute vous êtes vous déjà habitué à entendre parler de panneaux solaires lorsque vous vous intéressez de près ou de loin à l’énergie solaire.
Depuis la démocratisation de ce type de production d’électricité, nombreux sont en effet les particuliers à s’être lancés dans des installations solaires avec la mise en place de panneaux solaires photovoltaïques sur le toit de leur maison (ou dans leur jardin). Si l’on parle donc couramment de panneaux solaires ou panneaux photovoltaïques, il est techniquement important de distinguer les différents composants de ce type d’équipement.
En pratique, le panneau solaire ou panneau photovoltaïque se décompose ainsi en plusieurs éléments parmi lesquels se retrouve le module photovoltaïque. Présenté de façon la plus simple possible, le module photovoltaïque définit le panneau solaire photovoltaïque débarrassé de ses autres composants (structure, onduleur solaire, etc.).

Des modules photovoltaïques facilement identifiables

Parmi les différents composants d’une installation solaire, les modules photovoltaïques sont ceux qui, esthétiquement, sont les plus facilement identifiables, même par les non-initiés.
Dans leur grande majorité, les modules photovoltaïques épousent en effet la forme d’un parallélépipède rectangle assez mince (quelques centimètres d’épaisseur seulement) sur une surface moyenne d’un mètre carré.
Classiquement, les modules photovoltaïques affichent une couleur bleu foncé avec une sorte de quadrillage du module. À noter qu’il en existe également des modèles avec une couleur tirant davantage vers le noir (voir plus bas).

Faut-il intégrer ou non les modules photovoltaïques à la toiture ?Tout est une question d’esthétique et de recherche du meilleur effet architectural possible pour votre logement.
Lorsque vous installez des panneaux ou modules photovoltaïques sur la toiture de votre habitation, vous pouvez en effet décider d’intégrer directement ces modules photovoltaïques à l’enveloppe de l’habitation.

Les modules photovoltaïques font alors office de matériaux de construction, comme les tuiles ou des éléments de la façade. Pour plus de simplicité, vous pouvez également opter pour une implantation de vos modules photovoltaïques en « surcouche » sur la toiture existante, sur un châssis, sur un toit-terrasse, etc.

Quel est le rôle d’un module photovoltaïque ?

Les modules photovoltaïques constituent l’une des pièces indispensables, avec l’onduleur solaire ou le micro-onduleur solaire, du bon fonctionnement d’une installation photovoltaïque.
Résumé simplement, le rôle des modules photovoltaïques consiste à convertir l’énergie solaire en électricité. Pour mieux comprendre le rôle d’un module photovoltaïque, il est utile de préciser les détails du fonctionnement d’une installation solaire.
Dans le cadre d’une installation solaire photovoltaïque classique, l’objectif principal est de capter l’énergie solaire (les photons du soleil) et d’utiliser la technologie des modules photovoltaïques (le silicium dans la plupart des cas, voir plus bas) pour produire un courant électrique. En captant l’énergie émise par le rayonnement lumineux, les modules photovoltaïques représentent donc le point de départ du cycle de production de l’électricité via votre installation de panneaux solaires.

Courant électrique continu et courant électrique alternatifLes modules photovoltaïques et panneaux solaires transforment l’énergie du soleil en courant électrique continu. Dans votre logement, l’ensemble de vos appareils électriques (du simple réfrigérateur au lave-vaisselle en passant par la télévision ou votre système d’éclairage) fonctionne toutefois à partir d’un courant électrique alternatif.
Pour pouvoir utiliser l’énergie solaire dans la consommation électrique de votre foyer, il fallait donc mettre au point un équipement capable d’opérer cette transformation du courant électrique continu en courant électrique alternatif.
C’est le rôle de l’onduleur solaire. Ce dernier se décline sous plusieurs types, comme le micro-onduleur solaire.

Un module photovoltaïque se compose de plusieurs cellules photovoltaïques. Ce sont ces cellules qui permettent de capter l’énergie solaire pour que celle-ci soit ensuite transformée en courant électrique. Un module pour panneau photovoltaïque embarque de fait un matériau (silicium, tellurure de cadmium) chargé de transformer l’énergie solaire en électricité.
Pour protéger ce matériau particulièrement fragile, le module photovoltaïque est aussi constitué d’une paroi en verre sélectionnée pour sa solidité, et capable de résister, entre autres, aux conditions météorologiques particulières, comme des averses de grêle ou des variations importantes de température. Un cadre, souvent en aluminium, entoure enfin l’ensemble du module ou panneau photovoltaïque.

Module photovoltaïque : les différentes technologies disponibles

Il existe aujourd’hui une grande quantité de modules photovoltaïques qui se distinguent les uns des autres, entre autres, par la technologie utilisée. Au moment de faire votre choix de modules photovoltaïques pour votre installation solaire, vous aurez ainsi à arbitrer entre :

des modules photovoltaïques en silicium monocristallin ;
des modules photovoltaïques en silicium polycristallin ;
des modules photovoltaïques en silicium amorphe ;
des modules photovoltaïques en tellurure de cadmium.

Les modules photovoltaïques en silicium monocristallin

Les modules photovoltaïques en silicium monocristallin utilisent, comme leur appellation le laisse facilement deviner, des cristaux de silicium comme matériau semi-conducteur pour la transformation de l’énergie solaire en électricité.
En pratique, ce type de module se compose d’une plaque de silicium fondu puis solidifié durant l’étape de refroidissement du matériau, de façon à obtenir une grande plaque de cristal.
Celle-ci est ensuite découpée en fines tranches pour l’obtention des cellules. L’emploi du terme monocristallin s’explique par le fait que toutes les cellules sont issues d’un seul cristal de silicium. Affichant un rendement oscillant entre 12 et 20 %, les modules photovoltaïques en silicium monocristallin séduisent par leur longévité. Le prix de cette technologie est en revanche particulièrement élevé.

Plusieurs technologies au sein même des modules photovoltaïques en silicium monocristallinÀ l’intérieur même du processus de fabrication des modules ou panneaux photovoltaïques en silicium monocristallin cohabitent plusieurs technologies.
Pour des modules photovoltaïques en silicium monocristallin, vous aurez ainsi la possibilité d’opter pour des modules à base de cellules N-type ou de cellules P-type. Les premières sont exclusives aux modules en silicium monocristallin et sont chargées d’ions négatifs.
Les secondes peuvent être utilisées dans la fabrication des modules ou panneaux photovoltaïques en silicium polycristallin et sont chargées en ions positifs.

Les modules photovoltaïques en silicium polycristallin

Comme leur alternative en silicium monocristallin, les modules photovoltaïques en silicium polycristallin sont basés sur le même matériau semi-conducteur. Contrairement aux modules photovoltaïques en silicium monocristallin, les modèles polycristallins font cependant appel à plusieurs cristaux ou polycristaux.
Plus économiques à fabriquer (et donc plus économiques à l’achat pour les particuliers qui souhaitent se lancer dans une installation photovoltaïque), les modules photovoltaïques en silicium polycristallin affichent un rendement moins élevé. Selon les modules, vous pouvez en effet espérer un rendement de l’ordre de 11 à 15 % (contre 12 à 20 % pour les modules monocristallins).

Modules photovoltaïques polycristallins vs modules photovoltaïques monocristallins : d’autres différences notablesIl existe des différences entre les modules photovoltaïques polycristallins et les modules photovoltaïques monocristallins autres que le rendement et le prix. Nécessitant davantage d’ensoleillement pour transformer l’énergie solaire en électricité, les modules photovoltaïques polycristallins se déclinent très souvent en une multitude de tailles.
Sur le plan esthétique, les modules ou panneaux photovoltaïques en silicium polycristallin se rapprochent de la couleur bleue, tandis que les modules monocristallins ont tendance à tirer vers le noir.
À noter enfin que le module photovoltaïque monocristallin fonctionne sensiblement mieux lorsqu’il est exposé à un environnement frais, raison pour laquelle il est conseillé et installé dans davantage de situations que son concurrent.

Les modules photovoltaïques en silicium amorphe

Toujours dans l’univers du silicium, le silicium amorphe présente plusieurs avantages qui en font une technologie prisée pour la fabrication de modules photovoltaïques.
Le silicium amorphe dispose notamment d’un fort pouvoir énergisant. Sa présentation en bandes souples permet par ailleurs de répondre à différentes contraintes architecturales, davantage que pour les modules photovoltaïques plus rigides.
Malgré ces avantages, le module photovoltaïque en silicium amorphe souffre de la faiblesse de son rendement pour s’imposer. Un module photovoltaïque en silicium amorphe affiche en effet un rendement inférieur aux modules photovoltaïques en silicium polycristallins ou monocristallins.

Mixer les modules photovoltaïques : une solution pour diversifier l’installation solaireTrès souvent, les professionnels conseillent aux particuliers qui souhaitent se lancer dans le photovoltaïque d’opter pour un seul type de modules ou panneaux photovoltaïques. En pratique pourtant, vous avez la possibilité de mixer les technologies pour des utilisations différentes. Rien ne vous empêche par exemple d’équiper une partie de votre toiture de modules photovoltaïques en silicium monocristallin, performants sur le plan du rendement mais assez coûteux, avec des modules photovoltaïques en silicium polycristallin sur une autre partie de votre toiture pour réaliser quelques économies dans le coût de l’investissement total.

Les modules photovoltaïques en tellurure de cadmium

Vous souhaitez vous lancer dans la transformation de l’énergie solaire en électricité avec une alternative au silicium ?
Il existe aujourd’hui sur le marché des modèles de modules photovoltaïques en tellurure de cadmium. Comme l’appellation le laisse facilement deviner, les cellules de ce type de modules photovoltaïques sont réalisées à partir de minces couches de tellurure de cadmium.
Ces dernières sont mises en place sur un support de verre pour donner naissance au module photovoltaïque. Plus accessibles sur le plan financier, les modules photovoltaïques en tellurure de cadmium se situent à mi-chemin entre les versions monocristalline et polycristalline du module photovoltaïque en silicium, en ce qui concerne le rendement.
Le rendement d’un module photovoltaïque en tellurure de cadmium est le plus souvent compris entre 10 et 12 %.

Le monde de l’énergie solaire est en perpétuelle évolution et il n’est pas impossible que de nouvelles technologies voient le jour pour la fabrication de nouveaux modules photovoltaïques dans les années à venir. Des entreprises spécialisées et innovantes sont ainsi susceptibles de mettre au point une nouvelle technologie qui permettra un rendement optimum du module photovoltaïque avec un encombrement limité. Un conseil : gardez donc un œil attentif sur l’actualité du photovoltaïque en France et dans le monde.

Quelle est la durée de vie des modules photovoltaïques ?

La grande majorité des acteurs du photovoltaïque s’accordent sur le fait que les modules photovoltaïques ont une durée de vie minimale de 20 ans.
En moyenne, les modules photovoltaïques affichent plus souvent une durée de vie de l’ordre de 30 ans.
Cette durée de vie des modules photovoltaïques varie sensiblement selon le type de module (technologie utilisée). Elle est étroitement liée aux conditions de fabrication des modules photovoltaïques. Pour profiter de modules photovoltaïques avec une durée de vie supérieure à un quart de siècle, il va de soi qu’il vous faudra privilégier les appareils conformes aux normes françaises et européennes de fabrication.

Comment expliquer la longévité des modules photovoltaïques ?Comme beaucoup de Françaises et Français, vous êtes sans doute habitué à renouveler plus ou moins régulièrement les équipements de votre habitation.
La longévité des modules photovoltaïques peut donc vous surprendre.
En réalité, cette durée de vie supérieure à 20 ans s’explique assez facilement. Les modules photovoltaïques fonctionnant de manière statique, les éléments qui les composent ne sont pas soumis à des répétitions de mouvements importantes. Les pièces des modules photovoltaïques s’usent donc très lentement, à l’exception notable de l’onduleur solaire dont la durée de vie est estimée à une douzaine d’années.

Modules photovoltaïques : à quel rendement vous attendre ?

Comme évoqué dans les paragraphes précédents, le rendement, et accessoirement la rentabilité des panneaux ou modules photovoltaïques, dépend de la technologie utilisée.
De tous les modèles de modules photovoltaïques, celui en silicium monocristallin propose le rendement le plus élevé.
Il est bon de rappeler que le rendement d’un panneau solaire ne dépend pas exclusivement de la technologie utilisée pour la conception des cellules photovoltaïques. L’environnement, les conditions d’installation, le contexte météorologique peuvent également influer sur le rendement d’un module photovoltaïque, qu’il soit en silicium ou en tellurure de cadmium.
Un module photovoltaïque exposé plein soleil toute la journée dans une région peu soumise aux fortes variations de température n’aura pas le même rendement qu’un module photovoltaïque partiellement ombragé au cours de la journée et soumis à des écarts de température importants au fil des saisons.

L’évolution du rendement du module au fil des années

Bien qu’affichant une durée de vie moyenne de 30 ans, les modules photovoltaïques voient leurs performances décliner au bout d’une décennie. Lorsque vous investissez dans des panneaux photovoltaïques, vous avez la garantie de bénéficier de la pleine puissance de vos modules photovoltaïques pendant au moins dix ans.
Précision importante : le rendement des modules photovoltaïques, passé dix années d’utilisation, ne chute pas de façon drastique.
On constate simplement une légère baisse de la performance des modules qui ne justifie pas pour autant la remise en cause de votre installation solaire.
Lors de la seconde décennie d’exploitation de vos panneaux photovoltaïques, vous pouvez légitimement miser sur 90 % de votre production initiale, et jusqu’à 80 % de cette même production initiale au-delà de la vingtième année.
Et ces estimations valent pour les modules photovoltaïques déjà installés sur le sol français. Les nouvelles technologies et le développement de nouveaux modules plus performants peuvent ainsi laisser espérer un rendement encore meilleur sur toute la durée de vie du module photovoltaïque.

L’achat et l’installation de modules et panneaux photovoltaïques représentent un budget assez important. Nombreux sont les candidats à l’installation solaire à s’interroger sur la rentabilité de l’opération, et sur le nombre d’années nécessaires au retour sur investissement. Chaque situation étant différente, il est assez difficile de définir avec précision à partir de quand votre investissement dans des panneaux photovoltaïques sera totalement amorti. Des facteurs comme le rendement annuel de la production, le prix d’achat initial de l’installation, le choix de la consommation et/ou de la revente de l’électricité, etc. ont un impact direct sur le calcul de la rentabilité de votre investissement. En moyenne, on estime toutefois qu’une installation solaire est amortie au bout d’une quinzaine d’années, et en moins de 20 ans dans la grande majorité des situations.

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Comment choisir votre module photovoltaïque ?

Choisir un module photovoltaïque, et plus généralement une installation solaire, peut s’avérer délicat pour les non-initiés. Sur la seule question du module photovoltaïque, plusieurs critères pourront vous aider à choisir un module plutôt qu’un autre. C’est le cas en particulier :

du rendement attendu pour vos modules et panneaux solaires photovoltaïques ;
de la technologie que vous souhaitez privilégier ;
des caractéristiques de votre future installation solaire (taille, exposition au soleil, etc.) ;
du budget dont vous disposez pour votre projet.

Zoom sur la sélection du module photovoltaïque proposée par My Power

Depuis de nombreuses années, ENGIE My Power accompagne les particuliers et les professionnels dans leurs démarches d’installations solaires.
Grâce à leur expertise et leur savoir-faire, les conseillers ENGIE My Power constituent un allié précieux dans le choix de vos modules photovoltaïques.
En pratique, ENGIE My Power a pris la décision de consacrer son expertise au seul module photovoltaïque monocristallin. Les qualités affichées par ce type de module ou panneau solaire (meilleur rendement, notamment dans les zones soumises à un ombrage important, durée de vie, couleur proche du noir pour une intégration plus esthétique sur la toiture, etc.) ont suffi à convaincre les experts ENGIE My Power d’opter pour ce type de modules.
En qualité de partenaire de votre future installation solaire, ENGIE My Power ne peut donc que vous recommander de sélectionner des modules photovoltaïques en silicium monocristallin pour votre projet.

Comment entretenir un module photovoltaïque ?

La durée de vie des modules photovoltaïques et leurs performances dépendent en partie de leur entretien. Inutile toutefois de paniquer.
L’entretien des modules et panneaux photovoltaïques se résume à une observation ponctuelle de l’état général de vos panneaux solaires.
L’objectif est de vérifier qu’aucune saleté ne reste incrustée sur les panneaux photovoltaïques (la pluie élimine la plupart du temps toutes les saletés que l’on peut retrouver sur une toiture ou dans un jardin).
L’autre façon d’entretenir vos modules photovoltaïques consiste à vérifier régulièrement la production d’électricité. Une baisse anormale de la production doit ainsi vous alerter sur le bon fonctionnement de vos modules photovoltaïques.

Le contrat de maintenance pour l’entretien des modules photovoltaïquesComme pour divers équipements de la maison (type chaudière), il existe des contrats de maintenance pour l’entretien et l’éventuelle réparation des modules photovoltaïques.
Pour plus de sérénité, vous avez la possibilité de souscrire un tel contrat de maintenance auprès d’un professionnel qui sera chargé de vérifier le bon état et le bon fonctionnement de vos modules photovoltaïques.