Convertir l'énergie solaire en chaleur

C'est l'objectif des panneaux solaires thermiques. Ils sont dotés d'un système de tubes contenant un liquide caloporteur (c'est à dire capable de transporter l'énergie) et un antigel. Chauffé par le rayonnement thermique, ce liquide est ensuite envoyé dans un échangeur de chaleur pour finalement chauffer l'eau domestique (avec un chauffe-eau solaire par exemple). Ainsi l'utilisation concrète de ces panneaux est le plus souvent l'alimentation en eau chaude sanitaire. Ils peuvent également contribuer au système de chauffage central d'un bâtiment ou servir à chauffer une piscine. En revanche, il est indispensable de disposer d'un apport supplémentaire d'énergie (électricité, gaz, fioul...) pour s'assurer d'une eau chaude disponible à la bonne température en permanence.

Transformer l'énergie solaire en électricité

La mission des panneaux solaires photovoltaïques est la production d'électricité. Cette transformation de l'énergie solaire en énergie électrique est assurée par les cellules photovoltaïques assemblées en modules, elles-même constituées de fines couches de matériaux semi-conducteurs. Ces panneaux sont particulièrement adaptés pour être installés sur les façades, les toitures (il existe même des "tuiles solaires") ou dans les jardins. Pour limiter les coûts de stockage de l'éventuel surplus d'électricité (les batteries sont encore très chères), il est fortement recommandé de relier ce type d'installation au réseau public d'électricité. Ainsi en l'absence de production (la nuit ou en cas de météo défavorable), l'électricité est puisée sur le réseau, tandis qu'en cas de production excédentaire, l'électricité y est injectée.

Pour quelle rentabilité et quelle efficacité ?

Même s'ils sont assez chers, les panneaux solaires thermiques restent plus rentables sur le plan économique : il faut d'abord compter cinq années en moyenne pour amortir l'installation, à la suite de quoi c'est environ 80% de votre eau chaude qui est amortie. Par ailleurs, installer des panneaux solaires photovoltaïques n'est plus aussi intéressant (baisse des tarifs d'achat de l'électricité et incertitude sur l'avenir du crédit d'impôt). Cela constitue néanmoins une solution parfaitement écologique puisque l'énergie produite par les panneaux est largement supérieure à celle nécessaire pour produire ces mêmes panneaux. En revanche, aucune de ces installations n'est parfaitement autonome puisqu'elles sont tributaires du "gisement solaire", c'est à dire de leur exposition au rayonnement thermique et électromagnétique du soleil.

L'enjeu des panneaux solaires hybrides

Comme son nom l'indique, les panneaux solaires hybrides sont constitués de capteurs solaires mixtes capables de produire aussi bien de l'électricité que de la chaleur. Concrètement, ce type de panneau est composé d'un capteur solaire thermique à haut rendement sur lequel on a disposé des cellules solaires photovoltaïques. L'avantage de ce type d'installation est de pouvoir utiliser le fluide de la partie thermique pour refroidir les cellules photovoltaïques et donc en améliorer le rendement. L'économie d'espace est également un aspect intéressant : on produit plus d'électricité sur une surface moins grande de panneaux, tout en profitant de la production d'eau chaude. Mais, à l'instar des deux systèmes qu'il embarque, le panneau hybride est tributaire de l'ensoleillement et d'un fonctionnement par intermittence (jour/nuit).