Panneaux solaires monocristallins et polycristallins : quelles différences ?

Parmi les différents types de modules qui permettent de produire de l’électricité grâce à l’énergie solaire, les panneaux solaires monocristallins et polycristallins sont les plus répandus. Rendement, fonctionnement, prix : voici tout ce que vous devez savoir.

La fabrication des panneaux photovoltaïques monocristallins et polycristallins

Aujourd’hui, les panneaux solaires photovoltaïques sont principalement construits 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 solaires, composant de base des panneaux solaires. 

D’un côté nous retrouvons les panneaux monocristallins qui ne proviennent que d’un seul cristal et de l’autre, les panneaux polycristallins qui sont fabriqués à partir de plusieurs cristaux de silicium. Comme nous l’avons vu, leurs différences proviennent 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 de silicium 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 lors de cette étape de fabrication des modules que se joue la différence entre les cellules monocristallines et polycristallines. 

Dans le cas du monocristallin, 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 de silicium 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.

3ème étape : le conditionnement des panneaux solaires photovoltaïques

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. Voilà, les panneaux solaires sont prêts à produire de l’électricité grâce aux cellules solaires. Les dernières étapes concernent l’installation sur le toit des bâtiments, leur branchement, leur raccordement au réseau d’électricité ainsi que l’ajout d’équipements comme l’onduleur qui se chargera de transformer le courant continu en courant alternatif.

Panneaux monocristallins et polycristallins : quelle différence de rendement ?

En moyenne un panneau monocristallin affiche un rendement compris entre 16 et 24 %. Les panneaux polycristallins disposent eux d’un rendement compris entre 14 % et 18 %.

Quelles sont les particularités des panneaux solaires monocristallins ?

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

Ces kits solaires photovoltaïques sont également plus performants puisque, à ensoleillement équivalent, les cellules monocristallines convertissent 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.

Le pendant de ce type de panneaux est que le travail nécessaire à leur fabrication est plus important, plus énergivore et donc plus coûteux. Le prix des panneaux solaires monocristallins est donc plus élevé que celui des panneaux polycristallins. 

Et les panneaux solaires polycristallins ?

Ces panneaux solaires se présentent sous une couleur bleutée et sont comparativement moins performants que les panneaux monocristallins. 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 en moyenne plus efficaces et s’intégrant 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 panneaux solaires monocristallins. Le polycristallin permet donc d’acquérir des panneaux solaires moins chers

Comment sont fabriqués les panneaux solaires thermiques ?

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

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 que vous choisissez qui se chargera de déterminer la technologie à utiliser à l’occasion de l’étude de faisabilité et de la proposition du devis.

Les différences principales entre ces deux panneaux solaires concernent leur fabrication comme nous l’avons vu. Le choix du panneau, indépendamment de la technologie, devra se faire selon la garantie de production et la garantie de rendement, deux critères importants 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

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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 les panneaux monocristallins et polycristallins ?

La différence entre les panneaux monocristallins et polycristallins réside dans les cellules photovoltaïques qui les composent. 

Pour les monocristallins, les cellules sont composées d’un seul cristal de silicium alors qu’il y en a plusieurs dans les cellules polycristallines. De ce fait, les meilleurs panneaux solaires en matière de rendement sont ceux faits de cellules monocristallines, qui possèdent un rendement plus élevé (18 - 19 % en moyenne contre 15 - 16 % pour les polycristallins). 

Les panneaux monocristallins se reconnaissent à l’uniformité de leur apparence, contrairement aux polycristallins dont les cellules 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, les panneaux monocristallins sont plus onéreux que les panneaux polycristallins. Pour une installation de 3 kWc, le prix peut varier jusqu’à 2000 . Les panneaux monocristallins les plus chers peuvent atteindre les 500 € alors que les panneaux polycristallins les moins chers sont vendus pour une centaine d’euros (selon la puissance). 

Toutefois, de meilleurs panneaux solaires permettront d’améliorer l’amortissement de votre investissement. En autoconsommation, ils vous permettront de réduire davantage votre facture énergétique. En vente totale, ils maximiseront vos revenus. A noter que vous pouvez bénéficier des aides pour l’installation de panneaux solaires pour financer votre investissement. 

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 aux technologies utilisant du silicium.