Panneau solaire monocristallin et polycristallin : quelles différences ?

Parmi les différents types de panneaux solaires permettant de produire de l’électricité grâce à l’énergie solaire, les monocristallins et polycristallins sont les plus répandus. Rendement, fonctionnement, prix, avantages : suivez le guide pour tout savoir à leur sujet !

En résumé :

Un panneau solaire monocristallin intègre des cellules composées d’un seul cristal de silicium. À l’inverse, plusieurs cristaux composent les polycristallines. S’ils permettent tous deux de produire de l’énergie solaire, cette différence implique nécessairement des variations :

  • de couleur unie, le panneau monocristallin est plus esthétique et affiche également un meilleur rendement. Cependant, il est aussi plus cher car plus difficile à produire, mais reste le modèle préféré en France ;
  • de teinte bleutée, le panneau polycristallin est moins performant, mais plus abordable. Il reste toutefois plus utilisé dans les régions chaudes car il présente l’avantage d’être plus résistant à la chaleur

Comment sont fabriqués les panneaux photovoltaïques monocristallins et polycristallins ?

Aujourd’hui, les panneaux solaires photovoltaïques sont principalement produits en silicium, un matériau semi-conducteur. Cette ressource, que l’on retrouve dans le sable, peut, une fois transformée, servir à la production de cellules photovoltaïques, composant de base des panneaux.

Nous retrouvons ainsi :

  1. les panneaux monocristallins, fabriqués avec un seul cristal de silicium ;
  2. les panneaux polycristallins, produits à partir de plusieurs cristaux de silicium.

Leurs différences proviennent donc de leur procédé de fabrication. Regardons cela d’un peu plus près.

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1ère étape : fabriquer les cellules monocristallines et polycristallines

La première phase de fabrication consiste à produire des lingots de silicium. Pour y arriver, il suffit d’agréger une grande quantité de silicium puis de le faire chauffer à très haute température avec du bore

Une fois refroidis, on découpe les lingots pour les transformer en plaques que l’on appelle communément “wafers”. À ce stade, on va injecter du phosphore à très haute température dans les plaques de silicium. C’est cette étape qui va donner aux “wafers” la capacité de produire de l’électricité à partir des rayons du soleil : c’est l’effet photovoltaïque. C’est lors de cette étape de fabrication des modules que se joue la différence entre une cellule mono ou polycristalline :

  • dans le cas d’une cellule monocristalline, un traitement important de purification est nécessaire pour obtenir un seul cristal de silicium ;
  • pour le polycristallin, on utilise tout simplement les chutes de silicium issues de la production des cellules monocristallines. On agrège ensuite les différents cristaux pour obtenir des lingots.

2ème étape : l’assemblage des cellules solaires

On obtient donc des cellules photovoltaïques qu’il va falloir assembler pour pouvoir créer un panneau solaire. Concrètement, elles sont soudées entre elles et reliées par des rubans métalliques qui assurent la conductivité et le passage du courant. Ces dernières sont branchées soit en série, soit en parallèle.

Panneau monocristallin et polycristallin : quelle variation de rendement ?

S’il n’existe pas de différence de fonctionnement entre une cellule mono ou polycristalline, le taux de rendement, lui, varie. En effet, en moyenne, un panneau monocristallin affiche un rendement compris entre 18 et 24 %, contre 14 % et 18 % pour les polycristallins. 

3ème étape : le conditionnement des panneaux solaires

Restent enfin les étapes de protection des panneaux par des procédés d’encapsulation durant lesquels les modules sont mis sous vide et maintenus à certaines températures. Suite à quoi, les panneaux solaires sont prêts à produire de l’électricité !

Les dernières étapes concernent :

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polycristallin monocristallin solaire

Panneaux solaires monocristallins et polycristallins : quelles sont leurs particularités ?

Module monocristallin : esthétisme et performance

La première particularité des panneaux monocristallins est de s’intégrer plus harmonieusement aux logements grâce à leur allure uniforme, plus esthétique. Leur couleur noire est une spécificité appréciée par les particuliers souhaitant installer des panneaux solaires sur leur maison sans en dégrader l’aspect visuel.

Ces kits photovoltaïques sont également plus performants puisque, à un niveau d’ensoleillement équivalent, une cellule monocristalline convertit davantage d’énergie solaire que les panneaux polycristallins.

Les panneaux monocristallins sont donc très appréciés dans les régions faiblement ensoleillées ou les régions froides grâce à leur meilleur rendement énergétique. Ils sont notamment privilégiés lorsque les besoins énergétiques sont importants et que la surface disponible de toiture est faible. 

Autre atout, leur durée de vie très élevée, généralement comprise entre 30 et 35 ans.

Toutefois, ce type de panneau présente un inconvénient. En effet, le travail nécessaire à leur création est plus important, plus énergivore et donc plus coûteux. Le prix d’un panneau solaire monocristallin est donc plus élevé que celui des panneaux polycristallins. 

Module polycristallin : moins cher et plus résistant à la chaleur

Ces panneaux solaires se présentent sous une couleur bleutée et sont, à même niveau de production, moins performants que les monocristallins. Leur durée de vie est sensiblement la même : 30 ans en moyenne.

Ils sont néanmoins plus utilisés dans les régions chaudes pour leur capacité à conserver leurs performances lors des fortes chaleurs. En France, on préfère généralement les panneaux monocristallins, car ils sont en moyenne plus efficaces et s’intègrent plus discrètement au paysage urbain. 

Le principal avantage de ce type de panneaux est que la fabrication est moins chère et moins énergivore que celle des monocristallins. Le polycristallin permet donc d’acquérir des panneaux solaires moins chers.

Comment sont fabriqués les panneaux solaires thermiques ?

La plupart des panneaux photovoltaïques sont de type monocristallin ou polycristallin. Mais sur quelles technologies reposent les panneaux solaires thermiques ? Celles que l’on retrouve le plus fréquemment sont les capteurs plans non vitrés et vitrés, tubulaires ou encore monoblocs

Panneaux monocristallins ou polycristallins : ce qu’il faut retenir

Il est nécessaire de bien garder en tête que les différences énoncées sont très légères et ne peuvent pas véritablement vous faire choisir tel ou tel panneau solaire photovoltaïque. 

Par ailleurs, c’est très souvent l'installateur solaire en charge de réaliser l’installation de votre kit photovoltaïque qui déterminera la technologie à utiliser suite à l’étude de faisabilité et de la proposition d’un devis.

Si les différences principales entre ces deux panneaux solaires concernent leur fabrication, ils présentent également une disparité esthétique et de rendement.

Le choix du panneau, indépendamment de la technologie, devra se faire selon la garantie de production et la garantie de rendement. Ce sont deux critères essentiels qui déterminent l’efficacité et donc la rentabilité des panneaux solaires sur l’ensemble de leur durée de vie.

Monocristallin

Polycristallin

Plus cher

Moins cher

Convient aux pays froids et au faible ensoleillement

Convient aux pays chauds

Utilisé pour les petites surfaces

Utilisé pour les grandes surfaces

Meilleur rendement

Moins bon rendement

Les panneaux solaires à couches minces et les panneaux solaires organiques

De nouvelles formes de panneaux solaires arrivent sur le marché. Les panneaux à couches minces, que l’on appelle aussi panneaux solaires amorphes, ont plusieurs avantages : plus fins, plus souples, ils sont également transparents

Un panneau solaire amorphe est conçu avec des métaux bien particuliers. Son alliage réalisé avec du gallium, du cuivre et de l’indium lui confère un bon potentiel de production d’énergie électrique. Néanmoins, ces procédés de fabrication sont encore coûteux.

Dans une démarche d’amélioration technologique et de réduction des coûts, des panneaux solaires organiques ont également vu le jour. Ces derniers sont bon marché, car moins coûteux à produire. Ils sont fabriqués à partir de molécules simples produites en quelques étapes seulement et promettent de très beaux rendements de synthèse

Ces modèles sont toutefois en phase de test et ne sont pas commercialisés à grande échelle. 

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FAQ : vos questions sur les panneaux solaires monocristallins et polycristallins

Quelle est la différence entre un panneau monocristallin et polycristallin ?

La variation entre les kits mono et polycristallins réside dans les cellules photovoltaïques qui composent le panneau. Pour les monocristallins, elles sont composées d’un seul cristal de silicium alors qu’il y en a plusieurs dans une polycristalline.

De ce fait, les meilleurs panneaux solaires en matière de rendement sont ceux faits de cellules monocristallines, qui possèdent un rendement plus élevé (18 - 24 % en moyenne contre 14 - 18 % pour les polycristallins).

Les panneaux monocristallins se reconnaissent à l’uniformité de leur apparence plus esthétique, contrairement aux polycristallins qui présentent différentes variantes de bleu. C’est une des raisons pour lesquelles les panneaux monocristallins sont plus utilisés, car ils s’intègrent plus harmonieusement à l’architecture des bâtiments.

Combien coûtent un panneau solaire monocristallin et polycristallin ?

Le prix des panneaux solaires dépend largement de leur puissance (que l’on appelle souvent puissance-crête) et de leur rendement. Ainsi, un module monocristallin est plus onéreux qu’un polycristallin. Pour une installation de 3 kWc, le prix peut varier jusqu’à 2 000 € !

Les panneaux à technologie monocristalline les plus chers peuvent, eux, atteindre les 500 € alors que les polycristallins les moins chers sont vendus pour une centaine d’euros (selon la puissance).

Le coût total dépendra donc de la technologie choisie, mais aussi de la puissance, du prix appliqué sur la main d’œuvre et de l’ajout ou non d’accessoires (batterie de stockage par exemple).

Toutefois, de meilleurs panneaux solaires permettront d’améliorer l’amortissement de votre investissement. Pour un kit en autoconsommation, ils vous permettront de réduire davantage votre facture énergétique. En vente totale, ils maximiseront vos revenus.

À noter que vous pouvez bénéficier des aides pour l’installation de panneaux solaires (tarifs de rachat d’EDF OA, prime à l’autoconsommation…) pour financer votre investissement ; à moins de faire le choix d’un kit solaire à installer soi-même, qui n’y est pas éligible.

Quels sont les autres types de panneaux solaires ?

Les panneaux solaires polycristallins et monocristallins sont les plus répandus. Mais il existe des nouvelles technologies qui font leur apparition. Parmi elles, on peut citer les panneaux solaires à pérovskites, les panneaux solaires à couche mince et les panneaux solaires organiques

Néanmoins, ces technologies sont moins développées, car elles présentent pour l’instant des rendements bien inférieurs à celles utilisant du silicium.

Jade Sebastien

Jade Sebastien

Rédactrice experte solaire et rénovation énergétique

Étudiante en Marketing Digital, Jade est rédactrice chez Hello Watt. Elle est spécialiste des systèmes de chauffage écologiques : panneaux solaires photovoltaïques, pompe à chaleur et poêle à bois !