Le guide ultime des panneaux solaires bifaciaux

Les panneaux solaires bifaciaux sont-ils meilleurs que les panneaux traditionnels ? Découvrez tout sur les panneaux solaires bifaciaux et s'ils constituent le bon choix pour vos besoins en énergie solaire dans ce guide complet.

Dans cet article, nous discuterons de :

Qu'est-ce qu'un panneau solaire bifacial ?

Les panneaux solaires bifaces sont une technologie solaire innovante qui gagne du terrain au Canada depuis quelques années. D'ailleurs, la Feuille de route technologique internationale pour le photovoltaïque (ITRPV) prévoit une demande croissante de cellules et modules solaires bifaces en silicium cristallin (c-Si) sur le marché mondial du photovoltaïque au cours de la prochaine décennie.

D'ici 2028, leur part de marché devrait dépasser 35 %. Cette tendance à la hausse témoigne de la reconnaissance et de l'adoption croissantes de la technologie photovoltaïque bifaciale comme acteur clé du secteur mondial des énergies renouvelables.

Dans ce guide complet, nous vous présenterons les tenants et les aboutissants des panneaux solaires bifaciaux : efficacité, avantages, coûts, conseils d'installation, et bien plus encore. Tout d'abord, découvrons ce qui rend les modules bifaciaux uniques : des panneaux solaires double face capables de produire des niveaux d'électricité plus élevés.

Efficacité des panneaux solaires bifaciaux : structure des cellules solaires bifaciales

Certains fabricants affirment que les panneaux solaires bifaciaux peuvent produire près du double de l'énergie produite par les panneaux standard. Cependant, selon les dernières recherches, les chiffres réels sont légèrement inférieurs : le Département de l'Énergie des États-Unis affirme que les modules bifaciaux peuvent améliorer le rendement des systèmes solaires de 10 à 20 % (ce qui reste significatif). Dans des applications spécifiques, comme les systèmes à inclinaison fixe, ce chiffre peut atteindre 30 % . Comment les modules bifaciaux y parviennent-ils ? Ils présentent une structure de cellule solaire distincte de celle des modules solaires traditionnels.

Structures de cellules solaires bifaciales

La structure de la cellule solaire biface se distingue par sa conception double face, capable de capter la lumière solaire à l'avant comme à l'arrière, captant ainsi la lumière réfléchie par la surface sous le panneau. Cette propriété optimise la production d'énergie et optimise l'ensoleillement disponible tout au long de la journée.

De plus, l'utilisation de feuilles arrière transparentes ou de verre permet une meilleure pénétration de la lumière et une durabilité accrue par rapport aux panneaux solaires traditionnels. Cette conception avant-gardiste améliore non seulement l'efficacité de la production d'énergie solaire, mais offre également une solution potentiellement plus robuste et durable pour les utilisateurs d'énergies renouvelables. Voici quelques points clés à connaître concernant les structures de cellules solaires bifaces :

● Les deux côtés de la cellule présentent des couches actives, ce qui conduit à une conversion d’énergie accrue.

● La structure de jonction unique permet la production d'énergie à partir des côtés avant et arrière.

● La technologie d’absorption de lumière de pointe maximise la capture de la lumière solaire.

● Les couches de passivation transparentes des deux côtés améliorent les performances.

● La conception en couches prend en charge la production d'énergie double face.

● Des pertes d’ombrage plus faibles contribuent à une efficacité globale plus élevée.

● Les revêtements antireflets personnalisés améliorent l'absorption de la lumière de chaque côté.

Panneaux PERC et bifaciaux

Bien que les modules bifaciaux aient été développés il y a plus de 50 ans, issus du programme spatial soviétique, ce n'est qu'avec l'arrivée de la technologie PERC (cellule arrière à émetteur passivé) qu'ils se sont véritablement imposés pour leur rendement supérieur et leur potentiel d'utilisation concrète. Les panneaux PERC sont un type spécifique de cellules solaires à base de silicium, dotées d'une couche supplémentaire sur leur face arrière. Cette couche réfléchissante supplémentaire a la capacité de rediriger la lumière non absorbée et de la renvoyer via les jonctions de type n et de type p pour produire de l'énergie supplémentaire.

La percée technologique des panneaux PERC, avec leur couche réfléchissante ajoutée, a ouvert la voie à la popularité croissante des panneaux solaires bifaces. En adoptant le principe de rediriger la lumière non utilisée, les panneaux bifaces améliorent la production d'énergie en captant la lumière solaire à l'avant et à l'arrière.

Avantages et inconvénients des panneaux solaires bifaciaux

Maintenant que vous en savez plus sur les dernières technologies et innovations derrière les panneaux bifaciaux, nous allons évaluer les avantages et les inconvénients de l'utilisation de modules bifaciaux dans votre projet solaire.

Inconvénients des panneaux solaires bifaciaux

Il a fallu près de 40 ans pour que les panneaux bifaciaux, depuis leur première version jusqu'à leur commercialisation, deviennent une véritable solution. Ils ont pris de l'importance dans les années 2010, malgré des démonstrations dès les années 1970 en URSS. Innovation relativement récente, la technologie solaire bifaciale, dont le processus de production est plus complexe que celui des panneaux photovoltaïques traditionnels, est donc généralement plus onéreuse.

Cependant, compte tenu des économies d'énergie accrues, l'efficacité des panneaux bifaciaux pourrait rapidement compenser les coûts initiaux d'installation. Voici quelques autres inconvénients potentiels à prendre en compte :

La conception des panneaux solaires bifaciaux limite leur adéquation à certains emplacements, car les cellules double face sont moins compatibles avec les installations standard sur les toits.

Pour obtenir un rendement énergétique maximal, ces panneaux nécessitent généralement des espaces ouverts avec beaucoup de soleil.

Avantages des panneaux solaires bifaciaux

La technologie biface n'est pas un vain mot. Voici quelques-uns de ses principaux avantages :

● Capacité à produire de l’électricité à partir de la lumière réfléchie qui traverse les panneaux.

● De nombreux panneaux bifaciaux sont accompagnés d'une garantie de performance qui s'étend jusqu'à 30 ans, dépassant la garantie standard de 25 ans des panneaux solaires traditionnels.

● Le verre des panneaux bifaciaux contribue à protéger contre les dangers liés à l’exposition aux UV et à l’infiltration d’humidité.

● Le verre haute résistance des panneaux bifaciaux garantit que les modules restent à l'abri de la corrosion chimique.

● Les panneaux solaires bifaciaux n'ont généralement pas de cadres en aluminium, ce qui élimine le besoin de mise à la terre (ce qui peut économiser à la fois des matériaux et du temps pendant le processus d'installation).

Coût des panneaux solaires bifaciaux

Nous avons déjà évoqué le fait que les panneaux solaires bifaciaux sont généralement un peu plus chers que leurs homologues monofaciaux. Pour les projets à grande échelle, voici une statistique tirée du rapport sur le marché solaire américain du quatrième trimestre 2021 du cabinet de conseil international Wood Mackenzie : le prix typique d'un module bifacial PERC à 72 cellules est d'environ 0,38 $ par watt. Cela représente environ 0,03 $ par watt, soit plus cher qu'un module PERC mono à 72 cellules.

Cependant, pour les projets résidentiels, les panneaux bifaciaux sont devenus considérablement moins chers qu'auparavant. Pourquoi ? Les fabricants ont commencé à intégrer les technologies c-Si, PERC et nPERT, plus abordables, à leurs processus de production. Cela a entraîné une popularité croissante des projets solaires bifaciaux résidentiels dans des régions comme le Canada, les États-Unis, l'Europe et la région MENA.

Pour un système résidentiel bifacial moyen, vous pouvez vous attendre à payer entre 6 000 $ et 12 000 $ pour une installation de bout en bout – le coût spécifique dépend de la taille de votre système, du fabricant des panneaux et des variables connexes.

Les panneaux solaires bifaciaux sont-ils meilleurs que les autres options ?

Les panneaux solaires bifaciaux présentent des avantages distincts par rapport aux panneaux solaires monofaciaux traditionnels, ce qui en fait une option intéressante pour des applications spécifiques. Cependant, il est essentiel de prendre en compte le contexte et les exigences spécifiques de chaque projet pour déterminer si les panneaux solaires bifaciaux constituent réellement le meilleur choix.

Panneau solaire bifacial vs. monofacial

En comparant les panneaux solaires bifaciaux et monofaciaux, certaines différences clés ressortent. Les panneaux bifaciaux captent la lumière du soleil des deux côtés, augmentant ainsi la production d'énergie, tandis que les panneaux monofaciaux n'absorbent la lumière que sur la face avant. De plus, les panneaux solaires bifaciaux bénéficient souvent d'une garantie de performance étendue et d'une meilleure protection contre les risques environnementaux. Cependant, les panneaux monofaciaux sont généralement plus abordables et compatibles avec un plus large éventail d'emplacements d'installation, ce qui en fait un choix populaire pour les projets résidentiels et de petite envergure.

Les panneaux solaires bifaciaux en valent-ils la peine ?

La décision de savoir si les panneaux solaires bifaciaux valent l’investissement dépend des besoins et des objectifs spécifiques du projet.

Pour les installations de grande envergure, telles que les parcs solaires ou les projets commerciaux disposant d'un espace généreux et d'un ensoleillement optimal, les panneaux solaires bifaciaux peuvent considérablement augmenter la production d'énergie, justifiant ainsi des coûts initiaux plus élevés. Cependant, pour les installations sur toiture résidentielle avec un espace limité et des conditions d'ensoleillement moins favorables, les panneaux monofaciaux traditionnels peuvent offrir un meilleur rapport qualité-prix. Voici quelques autres avantages des modules bifaciaux à retenir :

● Amélioration de la production d'énergie dans les régions à albédo élevé (c'est-à-dire présentant de nombreux reliefs clairs), car les panneaux bifaciaux captent davantage la lumière solaire réfléchie par des surfaces comme la neige ou les sols clairs (par exemple, le désert). Un albédo élevé peut également s'appliquer à des matériaux comme le béton, le verre ou même l'herbe.

● Performances améliorées pendant les jours nuageux ou dans des conditions de faible luminosité, car la face arrière du panneau peut absorber la lumière diffuse.

● Coefficients de température plus faibles, ce qui se traduit par de meilleures performances dans les environnements à haute température par rapport aux panneaux monofaciaux.

● Conception esthétique agréable grâce à l'absence de cadre en aluminium, ce qui en fait un choix populaire pour les projets photovoltaïques intégrés au bâtiment (BIPV).

● Potentiel de réduction des pertes par salissure, car la face arrière du panneau peut toujours générer de l'énergie même si la face avant devient sale.

Comment installer des panneaux solaires bifaciaux : Installation de panneaux solaires bifaciaux ?

L'installation de panneaux solaires bifaces nécessite une planification minutieuse et une attention particulière aux détails, garantissant des performances et une longévité optimales. Commencez par choisir un emplacement adapté, bien exposé au soleil et offrant un minimum d'ombre. Ensuite, déterminez la structure de montage et l'angle d'inclinaison idéaux pour maximiser l'absorption solaire des deux côtés du panneau. Il est essentiel de faire appel à un installateur solaire professionnel expérimenté en installation de panneaux solaires bifaces pour garantir un processus fluide et efficace. Voici quelques conseils supplémentaires pour l'installation de panneaux solaires bifaces :

● Prévoyez un espacement adéquat entre les rangées de panneaux bifaciaux pour minimiser l’ombrage et assurer une exposition maximale au soleil sur la face arrière des panneaux.

● Le bord inférieur de l'installation doit être à au moins 101 cm du sol, selon un article de recherche de 2010 de l'Institute of Electrical and Electronics Engineers.

● Envisagez un alignement vertical. Cela réduira le blocage du panneau arrière par la configuration du rack. En hiver, cela facilitera également la fonte de la neige et/ou son déplacement des panneaux grâce à un élan accru (permettant aux panneaux d'absorber potentiellement plus de lumière solaire qu'un alignement horizontal).

● Évaluer l’intégrité structurelle de la surface de montage, comme un système de montage sur le toit ou au sol, pour supporter le poids des panneaux solaires bifaciaux.

● Consultez un installateur solaire professionnel pour déterminer la hauteur optimale au-dessus du sol pour les panneaux bifaciaux pour votre installation particulière afin de maximiser la production d'énergie.

● Surveillez et entretenez régulièrement votre système de panneaux solaires bifaces afin de garantir des performances optimales et une longue durée de vie. Cela comprend le nettoyage des panneaux et l'inspection de la structure de montage pour détecter tout signe d'usure ou de dommage.

Pourquoi choisir des panneaux solaires bifaciaux ?

Les panneaux solaires bifaces ont le potentiel de révolutionner le secteur de l'énergie solaire grâce à leur efficacité accrue et à leur design unique. Bien qu'ils ne soient pas la solution idéale pour tous les projets, ils offrent une solution prometteuse et innovante pour des applications spécifiques et à grande échelle.

Avant de commencer votre recherche de panneaux solaires bifaciaux à vendre, voici un bref récapitulatif de ce que nous avons couvert :

● Les panneaux solaires bifaciaux sont à double face et présentent une efficacité accrue et une production d'énergie plus élevée par rapport aux panneaux monofaciaux.

● Les modules bifaciaux présentent une structure de cellule solaire unique : ils captent la lumière du soleil à l'avant et à l'arrière.

● La technologie PERC a permis d'améliorer les taux d'adoption des modules bifaciaux.

● Les avantages des panneaux bifaciaux comprennent des garanties prolongées, une protection contre les UV et l’humidité et l’absence de cadres en aluminium.

● Les principaux inconvénients comprennent un coût potentiel plus élevé et des limitations d’emplacement.

● Les modules bifaciaux sont parfaits pour les environnements à albédo élevé, offrent des performances en faible luminosité, une tolérance à la température, une esthétique améliorée et des pertes de salissures réduites.

● Les modules bifaciaux coûtent 0,03 $ de plus par watt pour les projets à grande échelle.

● Bifacial vs. Monofacial : Tenez compte du contexte, des besoins et des objectifs du projet.

● L’intérêt ou non des panneaux bifaciaux dépend des spécificités du projet et des conditions d’ensoleillement.

● L’installation nécessite généralement l’aide d’un professionnel et une planification minutieuse pour maximiser les performances.

À mesure que la technologie bifaciale continue de progresser et que les prix deviennent plus compétitifs, les panneaux solaires bifaciaux sont susceptibles de devenir une option de plus en plus populaire pour la production d’énergie propre et renouvelable.

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