Les panneaux solaires hybrides représentent une technologie relativement nouvelle qui combine deux principes de conversion de l’énergie solaire en une seule unité. Un panneau solaire hybride convertit la lumière du soleil en électricité, mais aussi en chaleur sous forme d’eau chaude.
Qu’est-ce qu’un panneau solaire hybride ?
TPV est l’abréviation de système thermo-photovoltaîque, qui désigne un dispositif combinant deux technologies, solaire photovoltaïque et solaire thermique.
Les panneaux solaires thermiques n’ont pas connu un grand succès. C’est étrange, car il s’agit d’un procédé beaucoup plus efficace que le solaire photovoltaïque. Le seul inconvénient est que l’énergie ne peut être utilisée que sous forme d’eau chaude et n’est pas flexible comme l’électricité.
Les panneaux solaires hybrides et les panneaux solaires photovoltaïques sont une combinaison technologique intéressante qui permet d’améliorer le rendement de vos panneaux solaires photovoltaïques d’à peine 20 % à plus de 80 % de conversion énergétique. Les panneaux solaires photovoltaïques représentent une technologie de pointe qui a connu un progrès impressionnant au cours de la dernière décennie, malheureusement, son rendement demeure relativement faible jusqu’à ce jour.
Quelle est l’efficacité des panneaux solaires photovoltaïques ?
Seuls 20 % de l’énergie interceptée par un panneau solaire ordinaire sont convertis en électricité, le reste des 80 % est perdu. Cela n’a peut-être pas d’importance pour les personnes qui disposent d’une grande surface de toit pour installer des panneaux solaires, mais pour les personnes dont la surface de toit est limitée, comme dans un environnement urbain, ces 80 % d’énergie perdue représentent bien plus que cela.
Un simple coup d’œil à la technologie solaire photovoltaïque nous indique qu’elle approche d’un point de maturité. Le développement technologique ajoute une puissance supplémentaire aux panneaux, mais seulement par petites touches. Ces dernières années, nous avons vu que la technologie solaire à cellules coupées et les panneaux bifaciaux ont amélioré le gain des panneaux.
Nous arrivons maintenant à un point où, pour tirer avantage des panneaux photovoltaïques, nous devons nous tourner soit vers les cellules solaires multi-jonction utilisées dans les satellites, dont le coût est prohibitif, soit vers les cellules pérovskites. La pérovskite a le potentiel d’aller plus loin que les cellules en silicium cristallin, mais pour l’instant, elle reste instable et se dégrade rapidement.
Existe-t-il un moyen rentable de convertir plus d’énergie à partir du rayonnement solaire ?
Oui, c’est possible en utilisant un panneau solaire TPV ou en d’autres termes un collecteur hybride thermique photovoltaïque. Comme son nom l’indique, il s’agit d’une combinaison de capteur solaire thermique et de cellules photovoltaïques qui maximisent l’apport solaire avec la plus simple des méthodes.
Le système TPV comprend :
- une face externe sur laquelle on trouve de cellules photovoltaïques ;
- un collecteur thermique lié à un serpentin dans lequel circule un fluide thermo-conducteur qui récupère la chaleur produite par le soleil avec laquelle il réchauffe votre eau de distribution.
Donc, ce système fournit à la fois de l’électricité et de la chaleur et le plus intéressant, c’est que ces deux technologies se complètent et fonctionnent en symbiose. Si nous examinons les capteurs solaires thermiques en tant que tels, nous constatons que ce sont des dispositifs très efficaces. En fait, les capteurs à tubes ont été enregistrés avec une efficacité énergétique de plus de 90 %, ce qui signifie qu’ils peuvent convertir la quasi-totalité de la lumière solaire reçue en chaleur.
Comment fonctionne un système solaire hybride ?
Dans les panneaux solaires hybrides, les cellules photovoltaïques sont placées au-dessus d’un collecteur solaire thermique L’excès de chaleur qui s’accumule est éliminé par l’eau qui circule dans le collecteur thermique. Il a été affirmé que les panneaux hybrides peuvent avoir un rendement de 85 % et générer quatre fois plus d’énergie à partir de la même surface pour une augmentation de 25 % seulement du coût.
Comment bien exploiter la chaleur récoltée par ce système ?
Il s’avère que la technologie TPV n’est pas aussi simple à mettre en œuvre que la technologie PV. De plus, en été, on peut se retrouver avec de grandes quantités d’eau dont la température est de 35 à 40 °C et qui ne peut être utilisée nulle part. C’est pourquoi, les personnes possédant une piscine sont celles qui choisissent de les installer pour l’instant. Il existe un moyen de contourner le problème. L’excès de chaleur peut être évacué en faisant passer l’eau chaude par des convecteurs extérieurs pour la refroidir lorsqu’elle n’est pas nécessaire. Il n’en reste pas moins que lorsque nous utilisons à la fois la puissance électrique et la puissance thermique de la TPV, nous économisons essentiellement deux fois plus d’argent.
