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Comment fonctionne un panneau solaire ?
Vous souhaitez installer des panneaux solaires pour réduire vos factures d’énergies mais vous n’avez pas la possibilité d’en placer au sol ou sur votre toit, vous n’avez pas d’autres choix que de le placer derrière une vitre ? Je vous aide à savoir si cela fonctionne.
Avant de s’intéresser à la possibilité d’installer un panneau solaire derrière une fenêtre, il faut d’abord comprendre comment fonctionne cette technologie.
Les panneaux photovoltaïques produisent de l’énergie en captant celle issue des rayons du soleil. Cette énergie est captée par des modules rectangulaires recouverts de cellules en silicium (un matériau semi-conducteur).
La transformation de l’énergie solaire en électricité suit plusieurs étapes :
- Les photons (soit la lumière du soleil) frappent les cellules qui transforment leur énergie en électrons ;
- Les électrons produisent un courant électrique continu ;
- L'onduleur transforme ce courant continu en courant alternatif, qui pourra être exploité sur le réseau électrique ou dans un bâtiment ;
- L’électricité produite peut alimenter les appareils électriques de votre maison, être revendue à un distributeur ou stockée (avec ou sans batterie).
Pour aller plus loin, n’hésitez pas à consulter notre guide complet dédié aux panneaux solaires.
Pourquoi placer un panneau solaire derrière une vitre ?
Pour mieux capter la lumière du soleil, les panneaux solaires sont généralement installés sur le toit, idéalement avec une orientation sud.
Mais dans certains cas, vous pouvez décider d’installer un panneau solaire derrière une vitre. Cette option sera en effet préférable (ou même la seule dont vous disposez) si :
- Vous manquez d’espace ou ne souhaitez pas toucher à la charpente de votre toit ;
- Vous cherchez une installation nomade (pour charger un téléphone ou un ordinateur portable dans votre voiture pendant vos voyages, par exemple) ;
- Vos panneaux solaires risquent d’être volés en votre absence ;
- Vous souhaitez rendre votre caravane ou camping-car autonome en énergie et souhaitez “cacher” vos panneaux solaires derrière une vitre pour éviter les risques de vol.
Les inconvénients à installer un panneau solaire derrière une vitre
Parfois, l’installation d’un panneau solaire derrière une fenêtre sera votre seule option. Mais il est important de comprendre que ce dispositif est loin d’être aussi efficace que des panneaux photovoltaïques fixés sur votre toit.
En moyenne, on considère que le rendement de votre installation solaire sera réduit jusqu’à 50 %. Une perte conséquente qui varie en fonction de l’ensoleillement de la zone dans laquelle vous résidez, de l’efficacité de vos panneaux, mais aussi du type et de l’épaisseur du verre de votre fenêtre.
Pour comprendre une telle perte d’efficacité, il faut s’intéresser à une loi physique : la loi de Fresnel. Elle décrit le phénomène de réflexion et de réfraction de la lumière au contact d’une surface.
Pour simplifier, lorsque les rayons lumineux se déplacent du soleil vers la terre, ils suivent une trajectoire et une vitesse spécifiques. Mais s’ils doivent traverser une autre surface avant d’atteindre leur but, une partie du rayon sera réfractée à l’intérieur de cette surface, et une autre réfléchie dans l’air.
Lorsque vous installez votre panneau solaire derrière une vitre, une partie du rayonnement qui devrait atteindre votre dispositif sera donc réfléchie par le verre. Une autre se réfractera à l’intérieur de la surface de la fenêtre.
La majeure partie des particules de matière contenues dans l’onde lumineuse n’atteindront donc pas les cellules photovoltaïques de votre panneau solaire. Et la quantité d’électricité produite par le panneau sera inférieure à son potentiel.
Comment optimiser le rendement d’un panneau solaire derrière une vitre ?
La conversion sous vitre est donc beaucoup moins importante que celle d’un panneau
installé sur votre toiture. Pour autant, il est possible de l'optimiser au maximum, notamment en réfléchissant bien à son orientation.
Le premier conseil que l’on peut vous donner si vous désirez installer un panneau solaire derrière une vitre est donc de choisir une fenêtre orientée sud. Puis d’incliner votre installation en fonction de la course du soleil, afin de capter au mieux ses rayons.
Pour cette raison, il est également préférable de choisir un petit panneau portable. Ce dernier sera plus facile à déplacer pour profiter d’une luminosité maximale. Vous pourrez aussi le placer le plus près possible de la vitre. Cela vous permettra de minimiser la perte d’énergie due à la réfraction, mais aussi à l’ombrage des fenêtres ou d’autres objets.
Pensez à nettoyer fréquemment votre vitre, afin qu’aucune lumière ne soit obstruée par de la saleté.
Pour finir, ouvrez votre fenêtre dès que cela est possible pour laisser entrer la lumière du jour.
Mettre un panneau solaire derrière une vitre, en résumé
Vos panneaux solaires peuvent donc fonctionner lorsqu’ils sont installés derrière une fenêtre. Mais attendez-vous à ce que leur rendement soit bien en dessous de leur potentiel.
Si vous le pouvez, il sera donc plus avantageux de poser des panneaux photovoltaïques sur le toit de votre domicile plutôt que d’acheter un kit solaire.
