Panneaux solaires bifaciaux sur un toit en tuiles : produisent-ils vraiment plus… ou est-ce un piège ?
, by Hani Kanaan, 12 min reading time
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On entend souvent que les panneaux solaires bifaciaux produisent davantage d’électricité grâce à leurs deux faces. Mais lorsqu’ils sont installés à quelques centimètres d’une toiture en tuiles, leur avantage est-il toujours réel ? Et cette proximité peut-elle réduire leur durée de vie ? Voici ce qu’il faut savoir avant de choisir.
⚡ L’essentiel en 30 secondes
Imaginez un panneau solaire capable de produire de l’électricité non seulement grâce au soleil qui éclaire sa face avant, mais aussi grâce à la lumière qui arrive derrière lui. C’est précisément le principe du panneau solaire bifacial.
Contrairement à un panneau classique, dit monofacial, qui utilise principalement sa face avant, le panneau bifacial possède des cellules capables de recevoir la lumière des deux côtés. Sa face arrière peut ainsi profiter de la lumière réfléchie par le sol, une terrasse, une toiture ou d’autres surfaces environnantes.
Sur le papier, c’est une excellente technologie. Mais il existe un détail que beaucoup oublient :
Et c’est justement là que les choses se compliquent sur une toiture en tuiles.
Prenons un exemple simple. Vous installez deux panneaux solaires de même puissance sur votre maison :
Les deux reçoivent le même soleil sur leur face avant. Le panneau bifacial possède cependant un avantage potentiel : sa face arrière peut récupérer une partie de la lumière réfléchie par les tuiles.
Mais si cette face arrière se trouve presque collée au toit, elle reçoit très peu de lumière supplémentaire.
Résultat : le panneau bifacial peut produire presque autant qu’un panneau classique, sans bénéficier réellement de son second côté.
Ce n’est pas un défaut du panneau. C’est simplement que son installation ne lui permet pas d’exploiter pleinement sa technologie.
C’est probablement la question la plus importante.
Sur une installation bifaciale bien dégagée, avec une surface claire qui réfléchit fortement la lumière, les gains peuvent être intéressants. Mais sur une toiture traditionnelle en tuiles rouges ou sombres, les résultats sont généralement beaucoup plus modestes.
Voici des estimations indicatives pour une toiture inclinée en tuiles ordinaires :
| Distance entre panneau et tuiles | Gain annuel supplémentaire estimé (face arrière) |
|---|---|
| Panneau quasiment collé aux tuiles | Proche de 0 % |
| Environ 2 cm | 0,5 à 1,5 % |
| Environ 5 cm | 1 à 3 % |
| Environ 10 cm | 2 à 5 % |
Supposons qu’une installation solaire classique produise 5 000 kWh par an.
C’est toujours bon à prendre ! Mais cela montre pourquoi il faut éviter de croire qu’un panneau bifacial produira automatiquement 10 ou 20 % de plus sur n’importe quelle toiture.
Oui, et un rôle plus important qu’on pourrait le penser.
Toutes les surfaces ne réfléchissent pas la lumière de la même manière : une surface blanche ou très claire renvoie généralement davantage de rayonnement solaire qu’une surface noire. Ce phénomène porte un nom scientifique : l’albédo.
Pas besoin de retenir ce terme compliqué ! Il suffit de comprendre que :
Saviez-vous que les panneaux solaires peuvent devenir très chauds en plein été ?
Contrairement à ce que l’on pourrait imaginer, un panneau photovoltaïque ne produit pas nécessairement mieux lorsqu’il fait très chaud. C’est même souvent l’inverse : lorsque la température des cellules augmente, leur efficacité électrique diminue. D’où l’importance de laisser l’air circuler sous les panneaux.
Une toiture exposée au soleil peut elle-même accumuler beaucoup de chaleur. Si le panneau est installé avec un espace trop faible :
Dans certaines situations, un panneau bifacial insuffisamment ventilé pourrait même produire moins qu’un panneau classique correctement installé.
C’est une question essentielle, surtout lorsqu’on souhaite conserver son installation pendant de nombreuses années.
Un panneau solaire est conçu pour résister aux intempéries, au vent, à la pluie et aux variations de température. Mais il doit être installé conformément aux recommandations de son fabricant.
Or, les tuiles ne constituent pas une surface parfaitement plate. Leurs reliefs et zones de contact peuvent exercer des pressions localisées sur l’arrière d’un panneau. S’il vient directement en appui dessus, plusieurs problèmes peuvent apparaître.
Les cellules photovoltaïques sont relativement fragiles face à certaines contraintes mécaniques. Une pression mal répartie peut provoquer de minuscules fissures, parfois invisibles à l’œil nu, qui peuvent affecter les performances du panneau avec le temps.
Un panneau trop proche des tuiles évacue moins bien sa chaleur. Une température élevée peut augmenter les contraintes thermiques sur certains composants.
La condensation et l’humidité sont plus difficiles à évacuer lorsque l’espace derrière le panneau est insuffisant. À long terme, cela peut rendre les conditions moins favorables pour les connexions et les éléments de fixation.
Voici un point technique intéressant, que nous allons expliquer simplement.
À l’intérieur d’un panneau solaire se trouvent de petits composants électroniques appelés diodes bypass. Leur rôle est notamment de permettre au courant électrique de contourner une partie des cellules lorsqu’elle est fortement pénalisée, par exemple par de l’ombre. Elles participent ainsi au bon fonctionnement du panneau.
Attention à une idée reçue : le simple fait que l’arrière d’un panneau bifacial soit peu éclairé ne provoque pas automatiquement une surcharge de ces diodes.
Le problème apparaît surtout lorsque certaines cellules reçoivent beaucoup moins de lumière que d’autres, ou lorsque des conditions de fonctionnement anormales provoquent un échauffement localisé. On parle alors de point chaud (hot spot).
Une mauvaise ventilation peut aggraver les conditions thermiques dans lesquelles travaillent ces composants. C’est une raison supplémentaire de respecter les distances de montage et d’éviter les ombrages inutiles créés par certains rails ou câbles.
Il n’existe pas de distance universelle valable pour tous les panneaux solaires : chaque fabricant définit ses propres conditions d’installation.
Cela ne signifie pas que tous les panneaux doivent obligatoirement être installés à 10,2 cm. En pratique, la bonne distance est celle qui respecte :
Il faut également tenir compte du vent et de la neige : augmenter la hauteur des panneaux ne doit jamais se faire au détriment de leur résistance mécanique.
La réponse dépend avant tout de votre installation.
Votre installation laisse suffisamment de lumière atteindre l’arrière des panneaux, avec une surface réfléchissante et une bonne ventilation. C’est notamment le cas de certaines pergolas solaires, carports, installations au sol ou structures surélevées.
Le bifacial peut également être intéressant, mais son gain de production supplémentaire sera souvent limité à quelques pourcents. Il faut donc comparer les panneaux sur l’ensemble de leurs caractéristiques :
Un panneau bifacial verre-verre peut aussi présenter un intérêt par sa conception et sa protection des cellules, indépendamment du gain de sa face arrière.
Chez AnySolars, nous pensons qu’un bon panneau solaire n’est pas simplement celui qui affiche les meilleures performances sur une fiche technique. C’est celui qui correspond réellement à votre toiture et à vos besoins.
Les panneaux bifaciaux sont une technologie intéressante, mais leur rendement supplémentaire dépend directement de leur environnement. Avant de choisir, vérifiez :
Les panneaux solaires bifaciaux peuvent produire davantage d’électricité, mais ils ne font pas de miracles. Sur une toiture en tuiles, un espace trop faible peut réduire fortement l’intérêt de la face arrière et empêcher une bonne ventilation.
Une installation bien conçue, correctement fixée et adaptée à la toiture est donc indispensable pour profiter durablement de son investissement solaire.
C’est souvent là que se trouve la différence entre une promesse commerciale et un véritable gain de production.
Cet article s’appuie notamment sur les travaux et recommandations suivants :
Article pédagogique proposé par AnySolars.com — Votre univers de solutions solaires.
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