Panneau solaire transparent : entre concept et réalité énergétique

Le panneau solaire transparent offre une solution innovante pour produire de l'électricité tout en laissant passer la lumière. Bien que leur rendement soit actuellement inférieur à celui des panneaux traditionnels, leur efficacité et leur intégration esthétique en font une option prometteuse pour l'avenir.

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

A l’heure où il se vend surtout des panneaux solaires noirs à haut rendement (car le verre noir permet une meilleure absorption de la lumière naturelle), on parle de plus en plus de panneau solaire transparent. Le panneau solaire transparent est une plaque photovoltaïque qui permet de produire de l'électricité tout en laissant passer la lumière au travers. Ces panneaux sont conçus pour être utilisés sur des surfaces où la transparence est souhaitée, comme les fenêtres, les façades de bâtiments, ou les toits de serres. Contrairement aux panneaux solaires traditionnels opaques, les modèles de panneau solaire transparent sont partiellement (on parle alors de panneau solaire semi-permanent) ou totalement transparents, tout en intégrant des cellules photovoltaïques capables de convertir la lumière en électricité.

Pour les façades en verre, le panneau solaire transparent est idéal et permet d’habille un immeuble entier tout en gardant de la lumière.

Ces types de plaques photovoltaïques existent-ils vraiment ?

Oui, ce nouveau panneau solaire transparent existe réellement. Cependant, il s’agit d’une technologie encore en phase de développement et d'optimisation, mais plusieurs entreprises et laboratoires de recherche travaillent activement à leur commercialisation et à l'amélioration du panneau solaire transparent et son rendement.

Marques et fabricant de ces modules dernière génération

Plusieurs entreprises et instituts de recherche sont à l'avant-garde du développement des panneaux solaires transparents. Voici quelques-uns des principaux acteurs du développement des panneaux solaires nouvelle génération :

• Ubiquitous Energy est une entreprise américaine qui développe des cellules solaires transparentes utilisant une technologie baptisée ClearView Power™. Cette dernière permet de transformer la lumière invisible (ultraviolette et infrarouge) en électricité tout en laissant la lumière visible pénétrer.
• SolarWindow Technologies se concentre sur la création de fenêtres capables de générer de l'électricité. Leur technologie utilise des films photovoltaïques transparents appliqués sur des surfaces en verre.
• Heliatek est une entreprise allemande qui développe des films solaires organiques transparents qui peuvent être intégrés dans des fenêtres et des façades de bâtiments.

Rendement : quelle est l'efficacité des panneaux solaires transparents ?

L'efficacité des panneaux solaires transparents est généralement inférieure à celle des panneaux solaires traditionnels. Le rendement de ce type de dispositif se situe généralement entre 5 et 10 %. Ce rendement est inférieur à celui des panneaux solaires en silicium polycristallin ou monocristallin traditionnels, qui atteignent souvent 20 à 22 % (panneaux solaires bifaciaux, PERC, etc.). Certains de nos modèles affichent d’ailleurs un rendement très élevé comme notre panneau solaire biverre transparent bifacial half-cut full blak 425W 24V monocristallin DUONERGY (21,8%) qui présente une transparence exceptionnelle pour sa catégorie ou encore notre module photovoltaïque 200W 12V back-contact Uniteck, plus performant avec 23,8% d’efficacité. Ainsi, un panneau solaire transparent produit donc moins d'électricité par unité de surface qu’un modèle traditionnel opaque. Cela est dû au fait qu'une partie de la lumière est laissée passer à travers la plaque plutôt que d'être absorbée et convertie en électricité. Cependant, les avancées technologiques et les recherches en cours visent à améliorer ce rendement afin de rendre le module photovoltaïque transparent plus efficace et compétitif.

Quels sont les avantages de cette innovation photovoltaïque misant sur la transparence ?

Malgré un rendement inférieur, un panneau solaire transparent présente de nombreux avantages pour l’autoconsommation domestique ou en site isolé, tant sur le plan esthétique que fonctionnel.

1. Esthétique et intégration architecturale : le panneau solaire transparent peut être intégré dans des fenêtres, toits de serres, façades de bâtiments, pergola et véranda sans compromettre l'apparence.
2. Utilisation de surfaces inutilisées : ces types de panneau photovoltaïque transparent permettent de convertir des surfaces verticales ou des surfaces avec des contraintes esthétiques en sources d'énergie, augmentant ainsi la capacité de production d'énergie renouvelable des bâtiments.
3. Gain d'espace : en étant intégré aux fenêtres ou façades, le panneau solaire transparent n'occupe pas d'espace supplémentaire, ce qui est particulièrement avantageux dans les environnements urbains denses.
4. Lumière naturelle : le panneau solaire transparent pour véranda laisse passer la lumière naturelle, ce qui peut réduire les besoins en éclairage artificiel et améliorer le confort intérieur.

Fenêtre, pergola, véranda, serre… quelles applications et utilisations personnelles ou professionnelles ?

Grâce à leur transparence leur conférant une grande adaptabilité, les modèles de panneau solaire transparent sont conçus pour s’intégrer à différentes structures :

1. Panneau solaire transparent pour pergola et véranda : installation sur les structures extérieures telles que les pergolas et vérandas pour fournir de l'ombre tout en générant de l'énergie.
2. Fenêtres et façades de bâtiments : intégration dans les fenêtres et façades pour produire de l'électricité tout en permettant la transparence, idéal pour les bâtiments commerciaux et résidentiels.
3. Panneau solaire transparent pour serre et agriculture : utilisation sur les toits de serres pour générer de l'énergie tout en permettant la lumière nécessaire à la croissance des plantes. Une tendance forte avec l’agrivoltaïsme.
4. Applications mobiles : utilisation dans des dispositifs portables ou des véhicules où la transparence et la production d’électricité sont bénéfiques.
5. Il est aussi possible d’alterner l’installation de cellules photovoltaïques sur les surfaces vitrées pour laissant de la transparence tout en produisant de l’électricité verte, comme dans cette serre moderne.

Défis techniques et économiques de ces installations photovoltaïques du futur

Voici les défis auxquels les chercheurs doivent encore faire face pour la mise au point effective de la technologie de panneau solaire transparent : prix et robustesse.

1. Coût : les technologies de panneau solaire transparent sont encore relativement coûteuses par rapport aux modules traditionnels. Cela, en raison des matériaux avancés et des processus de fabrication spécifiques requis leur permettant de s’intégrer à des structures spécifiques comme une véranda, une baie vitrée, etc. Les estimations actuelles peuvent aller de 500 à 1 200 euros par mètre carré, voire plus, en fonction des facteurs mentionnés ci-dessus, contre environ 200 à 400 euros par mètre carré pour les modèles traditionnels.
2. Durabilité et longévité : comme pour toute nouvelle technologie, il reste des défis à relever en termes de durabilité à long terme et de résistance aux conditions environnementales (UV, humidité, températures extrêmes).

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