Panneau solaire hybride : photovoltaïque & thermique

Permettant de produire à la fois de l'électricité et de la chaleur, le panneau solaire hybride est un système de cogénération offrant 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.
Panneau solaire hybride : photovoltaïque & thermique

Installation de panneau solaire hybride à Marseille - © Soleil vert

Fonctionnement d'un panneau solaire hybride photovoltaïque / thermique

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

Principe de fonctionnement d'un panneau solaire hybride : photovoltaïque et thermique

Un panneau solaire hybride permet de produire à la fois de l'eau chaude et de l'électricité - © Ecosources

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.

  • 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
  • Coût plus élevé que des panneaux solaires "classiques"
  • La stabilisation de la température du système engendre une production solaire thermique non optimale
  • Un défaut dans la partie électrique peut affecter la partie thermique, et vice versa.

Panneau solaire hybride : photovoltaïque & thermique : exemples de projets & installations

Les capteurs solaires hybrides Volther de la société Solimpeks

Installation de 28m2 de panneaux solaires mixtes © Newform Energy UK

Installation de 28m2 de panneaux solaires mixtes © Newform Energy UK

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.

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


Installation de panneaux solaires hybrides DualSun sur le toit d'un immeuble
Lausanne, Suisse

@ DualSun

@ DualSun

Dans le cadre d'une surélévation de trois niveaux d’un immeuble existant, afin de créer de 27 logements supplémentaires,  48 panneaux solaires hybrides ont été installés sur la toiture végétale du nouvel ensemble.

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