Zoom sur les panneaux solaires transparents

publié le 01/05/2024 | mis à jour le 26/08/2024 | par Mareva Gobbini

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

Les panneaux solaires transparents devraient être une petite révolution dans le monde du photovoltaïque.

La technologie avancée au service d’un fonctionnement innovant

D’après les expérimentations connues, le panneau solaire transparent est identique visuellement à un panneau photovoltaïque classique sauf qu’il est, comme son nom l’indique, translucide comme une plaque de verre.

Ce type de panneau solaire n’est pas encore commercialisé sur le marché en 2024. En effet, sa conception est encore au stade de la recherche.

Le fonctionnement du panneau solaire transparent n’est pas sans rappeler le modèle standard de panneau solaire à deux différences près :

• les capteurs de l’énergie solaire sont produits à partir de matériaux organiques ou minéraux ;
• les cellules du panneau solaire transparent sont disposées sur les extrémités du panneau, tandis que sur un modèle classique, elles sont placées sur toute la surface du verre.

Ainsi, le panneau solaire transparent capte l’énergie contenue dans le rayonnement solaire via des nanoparticules ou des matériaux à base de minéraux placés entre deux plaques de verre. Ces matériaux sont espacés sur toute la surface du verre afin de laisser passer la lumière.

L’énergie solaire (photon du rayonnement solaire) est ensuite dirigée vers les cellules photovoltaïques qui la transforment en courant continu. Ce courant continu est converti en courant alternatif par un onduleur photovoltaïque. Le courant alternatif est indispensable pour faire fonctionner les appareils électriques présents dans un logement.

Enfin, l’électricité verte produite est dirigée vers le réseau électrique domestique du logement pour être consommée ou bien sur le réseau général pour être revendue à EDF OA (obligation d’achat).

À noter que la durée de vie d’un panneau solaire transparent probable serait de 25 à 30 ans, soit une période équivalente à celle d’un panneau classique.

Les projets de développement du panneau solaire transparent

Face aux enjeux de la transition énergétique, les recherches dans le domaine des énergies renouvelables ont le vent en poupe. L’objectif d’atteindre la neutralité carbone en 2050 pousse de nombreux pays à développer de nouvelles solutions de production d’électricité, de chauffage ou de production d’eau chaude sanitaire à base d’énergies renouvelables.

Le photovoltaïque n’est pas en reste puisque les projets autour des panneaux solaires transparents émergent un peu partout dans le monde dont :

• les panneaux solaires transparents de l’entreprise américaine UbiQD qui utilisent les nanoparticules. Toutefois, le rendement est faible, près de 3 % contre 18 % pour un panneau classique ;
• le projet européen de PanePower Solar Window qui travaille sur les nanomatériaux. Le rendement moyen atteint 8 % ;
• le projet très prometteur de l’entreprise Panasonic sur des panneaux solaires transparents à base de pérovskite au lieu du silicium utilisé pour les panneaux standards. Le rendement obtenu atteint près de 18 %, soit un niveau qui se rapproche d’un panneau solaire classique (entre 18 % et 24 %). Panasonic annonce une mise sur le marché pour 2028 !

Double usage du panneau solaire transparent : sur pergola ou véranda, serre, bâtiments

La transparence du panneau solaire ouvre de multiples perspectives d’utilisation : bien évidemment, produire de l’électricité solaire et aussi utiliser ce type de panneau dans de multiples installations dans une maison !

En effet, l’utilisation des panneaux solaires transparents peut être envisagée pour :

• remplacer les fenêtres en tant que vitres solaires ou baies vitrées solaires dans des maisons ou des immeubles du tertiaire ;
• installer une pergola solaire (abri de jardin ou de voiture) ou une véranda solaire dans le jardin ;
• couvrir une grande surface vitrée comme dans une serre agricole ou horticole. Une utilisation bien pratique pour la pousse des légumes ou des fleurs, tout en produisant de l’électricité. Cette solution peut ainsi augmenter les économies d’énergie en complément des fermes solaires (photovoltaïques sur toit ou tuiles solaires) qui apparaissent de plus en plus chez nos agriculteurs ;
• exploiter différents types de surface vitrée (pare-brise de voiture, écran de smartphones ou de tablettes, etc.).

Ainsi, l’avancée technologique des panneaux solaires transparents permettrait de repousser les limites du photovoltaïque classique.

En effet, le toit de votre maison est peut-être contre-indiqué pour installer une toiture photovoltaïque (l’autre petit nom pour des panneaux solaires en toiture) pour diverses raisons (structure fragile ou endommagée, manque de place, etc.). Il peut aussi manquer de place dans votre jardin/terrasse pour installer des panneaux solaires au sol.

À noter que l’orientation et l’inclinaison des panneaux photovoltaïques est d’une grande importance pour une installation réussie, quel que soit le type de panneau concerné.

Les alternatives aux panneaux solaires transparents

Il va falloir patienter encore quelques années avant que la technologie avancée des panneaux solaires transparents arrive sur le marché français. En attendant, nous vous présentons quelques solutions alternatives qui font déjà leur preuve sur les toitures, les façades, les jardins ou les sols.

Le panneau solaire biverre ou bifacial

Le panneau solaire biverre ou bifacial, appelé aussi panneau solaire semi-transparent, encapsule des cellules photovoltaïques entre deux couches de verre :

• une couche transparente sur le dessus pour laisser passer l’énergie solaire au maximum ;
• une couche opaque en dessous pour capter l’énergie solaire réfléchie par le sol ou les murs vers les cellules photovoltaïques. On parle alors de phénomène physique dit d’albédo.

Dans les maisons, les panneaux solaires bi-verres offrent différentes déclinaisons d’installation (mur en façade, toiture, garde-corps, etc.). Attention, ils doivent être installés en surimposition sur un support à distance du mur ou du sol pour exploiter les deux faces du panneau.

Avec leur conception similaire à une fenêtre double vitrage, ce type de panneau photovoltaïque de dernière génération est plus robuste que les panneaux solaires monocristallins ou polycristallins classiques composés d’une simple surface vitrée.

De plus, il est plus efficace avec une production d’électricité verte de 10 % à 15 % supérieure à un panneau standard.

Le panneau solaire bifacial à hétérojonction

Connu aussi sous le nom de panneau solaire HJT, ce type de panneau solaire enferme dans une structure de cellules solaires à trois couches :

• une couche de silicium cristallin à l’intérieur, identique à celle que l’on retrouve dans un panneau solaire classique ;
• deux couches minces de silicium amorphe apposées au-dessus et en dessous de la couche en silicium.

Cette conception en sandwich dispose d’une meilleure captation et transformation de l’énergie solaire en électricité verte : certains fabricants annoncent des rendements supérieurs à 25 %.

Autre atout, leur mode de fabrication moins onéreux qu’avec des panneaux classiques.

Quel prix pour des panneaux solaires transparents ?

Les panneaux solaires transparents ne sont pas encore mis sur le marché en 2024. Prix élevés ou attractifs, il est impossible de vous donner des tendances de prix pour ces panneaux solaires.

Il nous est aussi impossible de vous confirmer s’il va exister des aides pour les panneaux solaires transparents (prime à l’autoconsommation, tarif de rachat du photovoltaïque EDF, MaPrimeRénov, prime énergie, etc.).

En revanche, on peut vous donner quelques estimations de prix pour les panneaux solaires de dernière génération évoqués dans cet article.

Ainsi, vous pouvez vous faire une idée du budget d’une installation solaire. Le prix varie en fonction du type de panneau photovoltaïque, du fabricant mais aussi de la puissance du panneau solaire exprimée en watt-crête (Wc) ou kilowatt-crête (kWc), et du nombre de panneaux solaires.

À titre d’exemple, le budget global des panneaux solaires pour une maison de 100 m² se situe entre 12 500 € à 19 500 € TTC (entre 16 et 20 panneaux).

Pour obtenir le meilleur prix, il est recommandé de faire plusieurs devis de panneaux solaires auprès de différents artisans.

Soyez prudent, il n’existe pas de panneaux solaires gratuits ou à 1 € malgré certaines promesses de vendeurs. Il s’agit ni plus ni moins que d’une arnaque au panneau solaire.

Avis sur le panneau solaire transparent

Il est difficile de se faire un avis sur les panneaux solaires transparents car ce type de panneaux solaire est encore au stade de l’expérimentation.

Toutefois, voici quelques éléments clés que nous avons retenus des différents projets de panneaux solaires transparents : les perspectives et les freins envisageables.

Rendement du panneau solaire transparent : que vaut cette technologie d’avenir ?

Le rendement d’un panneau solaire indique la capacité dudit panneau à transformer l’énergie solaire en électricité. Cet indicateur de rendement s’exprime le plus souvent en pourcentage (%) chez les fabricants de photovoltaïque.

En général, le rendement moyen d’un panneau solaire standard oscille entre :

• 14 % et 24 % pour les modèles à technologie basique (monocristallin et polycristallin simple) ;
• 24 % et 40 % pour les modèles les plus performants (panneau bifacial).

Concrètement, un panneau solaire avec 20 % de rendement arrive à transformer jusqu’à 20 % de l’énergie solaire utilisée en électricité verte.

Comme vu précédemment, le rendement d’un panneau solaire transparent est encore faible par rapport aux moyennes du marché : il varie entre 3 % et 18 % selon les projets.

Toutefois, les perspectives d’évolution des panneaux solaires transparents sont prometteuses pour l’avenir, même si tout reste encore à prouver lors de la mise sur le marché. On peut facilement imaginer qu’un bâtiment entièrement recouvert de panneaux solaires transparents soit autonome à 100 % pour l’électricité !

Avec un panneau solaire traditionnel, la surface opaque ou bleutée ne laisse pas passer la lumière, ce qui réduit fortement le champ des possibles !

En résumé, l’arrivée des panneaux solaires transparents est vue comme une petite révolution dans le secteur du photovoltaïque. D’ici là, vous pouvez toujours compter sur les différentes solutions de panneaux solaires déjà existantes pour autoconsommer de l’électricité.