Le panneau solaire hybride est un mixte photovoltaïque et thermique

Installation solaire hybride au Royaume Uni
crédit : Solimpeks

Le panneau solaire hybride ou capteur solaire mixte permet de produire à la fois de l'électricité et de la chaleur.

Ce système de cogénération offre deux avantages majeurs :

  • - Augmenter le rendement des cellules photovoltaïques en abaissant leur température.
  • - Économiser de l'espace en combinant la production électrique et thermique sur une même surface.

Fonctionnement d'un panneau solaire mixte photovoltaïque / thermique

Un panneau solaire hybride est composé d'un capteur solaire thermique (chauffe-eau solaire) à haut rendement sur lequel sont disposées des cellules solaires photovoltaïques .

L'inconvénient d'une cellule photovoltaïque classique est que son rendement baisse à mesure que la température augmente .
En effet, une partie du rayonnement solaire n'est pas convertie en électricité et se dissipe sous forme de chaleur, augmentant la température de la cellule par rapport à la température ambiante.

Dans un capteur solaire hybride, le fluide qui circule dans la partie thermique pour être réchauffé permet également de refroidir les cellules photovoltaïques et donc d'augmenter leurs rendements.
La température du système solaire hybride est ainsi stabilisée à environ 45°C, cela permet de produire plus d'électricité photovoltaïque qu'un capteur PV conventionnel de même puissance crête tout en produisant de la chaleur.

Capteur solaire hybride permettant de générer de l'électricité et de la chaleur

Le capteur thermique permet de stabiliser la température du capteur PV et ainsi augmenter son rendement
crédit : Solimpeks

 

Avantages :
Augmentation du rendement du capteur photovoltaïque en stabilisant la température du panneau
Production de l'électricité et de la chaleur sur une même surface
L’exploitation n’émet pas de pollution
Système silencieux, pas de mouvement
L'énergie solaire est gratuite et inépuisable
Inconvénients :
La stabilisation de la température du système engendre une production solaire thermique non optimale
L'énergie solaire est présente par intermittence (ensoleillement / jour / nuit)

 

 

 

Exemples de systèmes solaire mixtes photovoltaïque / thermique

Les capteurs solaires hybrides Volther de la société Solimpeks :

Le PowerTherm - orienté production de chaleur
Production approximative de 70% du rendement d'un capteur solaire thermique standard tout en produisant de l'électricité.

Le PowerVolt - orienté production d'électricité
Production d'électricité augmentée de 20 à 30% par rapport à un capteur photovoltaïque conventionnel tout en produisant de l'eau chaude.

Installation de panneau solaire mixte en toiture

Installation de 28m2 de panneaux solaires mixtes au Royaume-Uni Crédit photo : Newform Energy

Exemple d'une installation de 28m2 de panneaux solaires hybrides :

Au Royaume Uni, une installation de 28m2 de panneaux PowerVolt produit l'équivalent de 38m 2 de cellules photovoltaïques monocristallines classiques et 8m 2 de capteurs solaires thermiques classiques.
Il faudrait donc une installation solaire photovoltaïque et thermique classique de 46m 2 au total pour générer autant d'électricité et de chaleur que les 28m 2 de panneaux hybrides.

Sources : Société Newform Energy - UK

 

 

 

 

 

Partager l'article :