Panneaux solaires photovoltaïques : installation, coût, démarches

Non polluante, renouvelable et aisément disponible, l’énergie solaire répond à une problématique de transition énergétique, mais peut également s’avérer être une alternative intéressante pour les consommateurs en quête d’économies d’énergie ou d'une électricité verte moins chère. En effet, les installations photovoltaïques (panneaux sur toiture, kits solaires) sont la voie royale vers l’autonomie énergétique et permettent même, pourquoi pas, de s’assurer un complément de revenus grâce à la revente de son surplus d’électricité. Voici un guide complet pour mieux comprendre le fonctionnement de cette énergie renouvelable.

🌞 L’énergie solaire : comment ça fonctionne ?

Depuis quelques années, le recours aux énergies solaires s’intensifie, notamment grâce aux diverses aides et subventions solaires gouvernementales développées afin d’encourager la transition énergétique, comme par exemple l’obligation d’achat imposée à EDF et mise en place par le biais d’EDF OA. Mais comment fonctionne cette technologie ?

Tout savoir sur l’obligation d'achat d'EDF

L’énergie solaire : point historique

En 1839, avant même que l'on ne parle de l'avenir de l'énergie solaire, Antoine Becquerel et Alexandre Edmond présentent pour la toute première fois ce que l’on appelle un effet photoélectrique ou photovoltaïque. Cet effet désigne l'émission d'électrons par un matériau soumis à l'action de la lumière. Pour résumer, il existe certains matériaux possédant la propriété de générer de l’électricité dès lors qu’ils reçoivent la lumière du soleil. C’est le cas par exemple du silicium.

Qu’est-ce qu’un module photovoltaïque ?

Comme dit précédemment, les cellules photovoltaïques sont de petits composants électroniques à base de silicium. Ces cellules délivrent une tension continue, mais une cellule seule ne génère évidemment qu’une infime quantité d’électricité. C’est pourquoi elles doivent être assemblées en série et en parallèle afin de délivrer une tension et un courant électrique suffisants. Du fait de leur fragilité, il est indispensable d’ajouter différentes couches de matériaux de protection : c’est ce que l’on appelle un module photovoltaïque.

Le module photovoltaïque se présente le plus souvent sous la forme d’un verre transparent en face avant et d’un film en matériau polymère en face arrière. Si auparavant, la durée de vie d’un module photovoltaïque était estimée à environ 20 ans, on peut désormais espérer conserver ces modules entre 25 et 30 ans. En effet, du fait de la demande croissante, les matériaux employés font l’objet de nombreuses améliorations, afin de résister aux diverses agressions environnementales.

Les modules photovoltaïques font appel à plusieurs technologies :

• Les cellules au silicium cristallin ;
• Les cellules à base de couches minces ;
• Les cellules à base de photovoltaïque organique ;

Les technologies cristallines

Les technologies cristallines font appel à des cellules photovoltaïques relativement peu épaisses : entre 0.15 mm et 0.2 mm. Ces cellules sont connectées en série puis encapsulées sous un verre protecteur. Cette technologie est la plus ancienne. Malgré tout, elle représente encore 85 à 90% du marché mondial, du fait de leur rendement (de 12 à 20 % pour une durée de vie de 30 ans environ) ainsi que de leur robustesse. Il existe deux types de modules sollicitant la technologie cristalline :

• Les modules silicium cristallin ;
• Les modules silicium monocristallin.

Si les premiers sont les plus courants, les seconds, plus chers, offrent un rendement plus élevé (de 13 à 15% pour le silicium cristallin et jusqu’à 18% pour le silicium monocristallin).

Les technologies « couches minces »

Dans le cas de la technologie à base de couches minces, le matériau semi-conducteur est appliqué en très faible épaisseur sur un support de protection comme du verre, du plastique, de l’acier inoxydable, etc. Cette technique donne au module un aspect uni, qui bénéficie d’un rendement légèrement inférieur au module cristallin (entre 7 et 13% en moyenne). Ces modules présentaient l’avantage d’un coût de fabrication moins élevé, mais depuis le début des années 2000 et les investissements massifs engagés dans le silicium il s’avèrent moins compétitifs et ne représentent plus qu’environ 10% des parts de marché.

Les technologies organiques

Depuis quelques années, l’attention se tourne vers une technologie photovoltaïque dite organique, aussi désignée en anglais sous le sigle OPV. Cette technologie se traduit par la superposition de minces couches d’un matériau semi-conducteur sur un film souple en matière plastique. En lieu et place du traditionnel silicium, les cellules appliquées contiennent un dérivé de carbone. D’où l'appellation “organique”. Si leur rendement est inférieur à leurs cousins à base de silicium, la souplesse et la flexibilité des films OPV offrent une meilleure adaptation : en effet, ces films photovoltaïques peuvent épouser une multitude de formes. On peut donc aisément les imaginer appliqués sur du mobilier urbain ou encore des carrosseries de véhicules. Si les recherches s’intensifient, leur point faible reste encore aujourd’hui leur durée de vie très limitée. Quoi qu'il en soit, des panneaux solaires nouvelle génération voient le jour chaque année et l'intérêt pour cette technologie ne cesse de croître. Il y a fort à parier que les carences de ces appareils seront rattrapées dans les années à venir.

🌿 Panneaux solaires photovoltaïques : quel impact environnemental ?

S’il existe plusieurs technologies différentes afin de bénéficier d’une installation solaire à domicile et ainsi réaliser des économies d’énergie tout en participant à la transition énergétique, reste à savoir quel est l’impact environnemental de ces installations, afin d’avoir la garantie d’agir pour la planète.

Production d’énergie solaire et environnement

Il est de rigueur de considérer que le recours à la production et à l’usage d’électricité solaire ne revêt aucun impact sur l’environnement. En ne tenant compte que de l’usage de cette énergie, cette affirmation est vraie. Toutefois, la fabrication de modules photovoltaïques n’est pas sans conséquences sur la planète.

Il faut 1 à 3 ans à un module photovoltaïque pour produire en énergie l’équivalent de ce qui a été utilisé pour le fabriquer, y compris son encadrement¹.

^1.Ademe, L’électricité solaire - Mener à bien un projet photovoltaïque pour sa maison. Edition 2019.

Comme évoqué plus haut, le silicium est une ressource disponible en abondance, toutefois, le rejet massif de poudre de silicium dans l’atmosphère ainsi que les problèmes de pollution causés par les opérations de raffinage ont été dénoncés au cours de ces dernières années. C’est pourquoi, nombre d’entreprises ont fait le choix de limiter considérablement leur impact environnemental et de recycler les produits issus des opérations de raffinage. De plus les technologies d’extraction et de raffinage ont permis d’apporter de nombreuses améliorations.
Désormais, la plupart des fabricants de modules photovoltaïques veillent à la prise en compte de leur impact environnemental tout au long de leurs chaîne de production et rendent publics leurs taux de recyclabilité. En tant que consommateur, il s’agit donc d’un critère essentiel à prendre en compte dans son projet d’installation solaire, afin de limiter à son tour son impact environnemental.
En fonctionnement, un dispositif solaire ne génère aucun impact sur l’environnement, pas même sonore.

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Les panneaux photovoltaïques sont-ils recyclables ?

Les panneaux solaires sont recyclables entre 95 et 99 % pour la plupart des constructeurs au terme de leur durée de vie, estimée en moyenne à 25 ans. Au cours de cette période, on considère qu’au moins 80 % de leur puissance initiale est garantie².
En fin de vie, ces modules font partie des déchets appelés “déchets d’équipements électriques et électroniques” ou également D3E. Cela signifie que leur collecte ainsi que leur recyclage doivent être pris en charge et assurés par leurs fabricants.

²Greenpeace - Quel est l’impact environnemental des panneaux solaires ?

🏡 L’énergie solaire à domicile

Si l'État encourage le recours aux énergies solaires, l’installation de panneaux solaires à domicile fait toutefois l’objet de quelques démarches administratives obligatoires.

Quelles sont les démarches administratives pour l'installation de panneaux solaires ?

L'autorisation d'urbanisme varie en fonction du type de logement concerné :

• Dans le cas d’un bâtiment existant
  La pose d’un dispositif photovoltaïque doit faire l’objet d’une déclaration préalable en mairie afin d’obtenir un certificat de non-opposition, également appelé CNO.
• Dans le cas d’un bâtiment neuf
  La demande doit être intégrée au permis de construire, sauf si les panneaux sont installés au sol et n'excèdent pas une puissance inférieure ou égale à 3kWc.

Avant d’entreprendre l’installation de panneaux solaires à domicile, il est recommandé de se renseigner auprès de sa mairie afin de connaître les condition particulières :

• Aspects ou couleurs de toitures imposés ;
• Dispositions particulières en cas de zone proche de monuments historiques ou sites protégés ;
• Autorisation de copropriété…

Assurance obligatoire Dans le cadre d’une installation photovoltaïque, une assurance responsabilité civile est obligatoire afin de prémunir le consommateur en cas d’incident électrique sur son installation, qui pourrait se répercuter au réseau auquel elle est connectée.

Par qui faire installer ses panneaux solaires ?

La pose de panneaux solaires est encadrée par plusieurs certifications qui garantissent la qualité du matériel, mais également des installateurs. Depuis janvier 2017 pour les installations dont la puissance est inférieure à 9 kWc et janvier 2018 pour une puissance inférieure ou égale à 100 kWc, il est obligatoire de recourir aux services d’entreprises disposant d’une qualification ou d’une certification professionnelle conforme aux critères de l’arrêté du 9 mai 2017 pour tous ceux qui souhaiteraient bénéficier des aides de l’Etat. Il est recommandé de se tourner vers des professionnels disposant de la certification RGE (Reconnus Garant de l’Environnement). Pour trouver ces professionnels, il existe des annuaires consultables en ligne.

🧰 L’installation de panneaux solaires photovoltaïques

L’installation de panneaux photovoltaïques s'effectue le plus souvent en toiture et nécessite en moyenne 10 à 30 m2 de disponibilité. Celle-ci est possible en ville comme à la campagne et est ouverte à tous les propriétaires désireux d’effectuer des travaux de rénovation énergétique.

Différents types d’installation

Une fois le type de panneau solaire choisi, c’est à l’installateur d’orienter le consommateur quant aux diverses caractéristiques : emplacement idéal, type de pose, etc. Les modules photovoltaïques peuvent faire l’objet de deux types d’implantation :

• L’IAB ou Intégration au Bâti
  Les modules viennent remplacer les éléments de toiture (ardoise, tuiles…) sous forme de plaques, intégrées sur des rails.
• L’ISB ou Intégration Simplifiée au Bâti (ou Surimposition au Bâti)
  Les modules ne sont pas intégrés à la toiture, mais viennent s’y superposer.

L'onduleur

Il faut également compter sur l’installation d’un onduleur. L'onduleur est un dispositif visant à transformer le courant continu produit par les modules photovoltaïques en courant alternatif et à interrompre ce courant dans le cas où le réseau serait mis hors tension, afin notamment d’assurer la sécurité du personnel d’intervention. Cet onduleur a une durée de vie d’une dizaine d'années en moyenne. Il en existe plusieurs types :

L’onduleur “string” ou “divisionnaire”

Ce type de l'onduleur gère en moyenne une dizaine de modules branchés en série dont la puissance peut aller de 500 W jusqu’à 25 à 30 kW. Ce boîtier à fixer directement sur un mur est facilement accessible. En cas de dysfonctionnement de l’ensemble du dispositif géré, il génère donc la diminution de toute la production des modules photovoltaïques auxquels il est relié.

Le micro-onduleur

Chaque module dispose de son propre micro-onduleur qui permet donc une gestion individuelle. La puissance du micro-onduleur est équivalente à celle du module qu’il gère. Ce système s’avère plus onéreux que l’onduleur “string”.

Pour en savoir plus sur l’installation et le raccordement de panneaux solaires à domicile, vous pouvez consulter la page suivante :

Tout savoir sur l’installation de mes panneaux solaires

⚡ Les offres d'électricité solaire des fournisseurs

Si vous n'êtes pas encore prêt à sauter le pas de l'installation de modules solaires à domicile, vous n'avez pas pour autant l'obligation de vous priver des bénéfices de cette énergie renouvelable. Il existe un grand nombre de fournisseurs d'énergie sur le marché, parmi lesquels certains proposent des offres vertes solaires. Pour s'assurer de leur respectabilité, il est d'ailleurs possible de consulter le classement des fournisseurs vraiment verts établi par Greenpeace.

Les fournisseurs d'énergie solaire "vraiment verts"

Quels-sont les fournisseurs d'électricité solaire ?

Fournisseurs d'électricité verte	En savoir plus
Enercoop ☎️ 09 70 68 07 65 📞 Contact	Enercoop s'approvisionne auprès de 300 producteurs partout en France et garantit une énergie 100% renouvelable et 0% d’origine nucléaire. Grâce à des contrats directs auprès des producteurs locaux, Enercoop s'approvisionne uniquement en énergie solaire, hydraulique et éolienne. De plus, 50% des bénéfices engrangés par le fournisseur sont réinjectées dans les coopératives, de nouveaux moyens de productions ainsi que des projets eco-citoyens. Enercoop fonctionne sur un système coopératif. Ainsi, les producteurs, consommateurs, salariés, porteurs de projets mais également partenaires peuvent prendre part aux décisions de l'entreprise.
☎️ 09 87 67 52 32 Rappel gratuit	Ilek s'approvisionne à partir de sources 100% renouvelables auprès de petits fournisseurs locaux. Par ailleurs chaque offre porte le nom de la commune dont provient son énergie et cette source d'énergie est bien-sûr énoncée. Ainsi, en souscrivant une offre auprès du fournisseur, il est possible de se tourner vers une énergie d'origine solaire et locale.
☎️ 04 28 29 75 52 📞 Contact	Urban Solar est un jeune fournisseur français proposant des offres d'énergie 100% vertes. Il propose une offre d'énergie d'origine 100% photovoltaïque et hydroélectrique. De plus, il a la particularité de proposer une offre d'énergie avec "stockage virtuel" destinée aux consommateurs possédant des panneaux solaires. Grâce à celle-ci il est possible de stocker son surplus d'énergie afin de le réutiliser lorsque cela s'avère nécessaire.

Fournisseurs classés par ordre alphabétique - Référencement gratuit

Taris des offres d'énergie solaire

Pour connaître les tarifs des offres d'énergie solaire proposées par les fournisseurs cités plus haut, c'est par ici ⬇️ :

Les tarifs des offres sont TTC - à jour au 1er janvier 2024

*L'offre d'Avignon proposée par Ilek est une offre d'hydroélectricité. Le fournisseur ne propose pas d'offre solaire en date du 20/05/2021, toutefois, ses offres sont régulièrement modifiées afin de collaborer avec de nouveaux producteurs partout en France.

❓ FAQ

Existe t’il d’autres énergies renouvelables pour ma maison ?

On compte 5 énergies renouvelables :

1. Le solaire photovoltaïque : l’énergie du soleil ;
2. L’éolien : l’énergie du vent ;
3. L’hydraulique : l’énergie de l’eau ;
4. La biomasse : l’énergie biologique ;
5. La géothermie : l’énergie du sol.

Il est tout à fait possible pour les particuliers d’exploiter différents types d’installations, autres que les panneaux solaires, afin de profiter de ces énergies renouvelables. Il est par exemple possible d’installer chez soi :

• Des panneaux solaires thermiques ;
• Des panneaux solaires hybrides ;
• Une éolienne domestique ;
• Une « pico-centrale hydroélectrique » ;
• Une pompe à chaleur (PAC) géothermique ;
• Une chaudière biomasse.

Dois-je payer des impôts sur mon installation solaire ?

Une installation solaire n’implique pas d’impôts supplémentaires, principalement dans le cadre d’une autoconsommation totale. Toutefois il est possible de vendre tout ou une partie de sa production d’énergie solaire. Dans ce cas, pour les installations dont la puissance nominale est supérieure à 3 kW, le montant des bénéfices tirés de la vente doit être déclaré et est soumis à impôts, au titre de l’impôt sur le revenu.
Pour les installations photovoltaïques dont la puissance est inférieure ou égale à 3 kW, les consommateurs bénéficient d’une exonération d’impôt sur le revenu généré par la revente de leur énergie.