Panneau solaire bifacial : rendement, installation et fonctionnement
- Le prix d’un panneau solaire bifacial varie entre 200€ et 300€, hors pose. Le coût est d’environ 10% de plus qu’un panneau solaire monofacial, mais à long terme, ce surcoût est compensé par un meilleur rendement. Le retour sur investissement est estimé entre 8 et 12 ans.
- Les panneaux solaires bifaciaux sont éligibles aux subventions (prime à l’autoconsommation, obligation d’achat EDF, TVA réduite), à condition de respecter certains critères.
- L’installation des panneaux solaires bifaciaux est une étape importante pour obtenir un bon rendement. En zone rurale, une installation au sol surélevée maximise la lumière réfléchie. En zone urbaine, les toits-terrasse sont les plus adaptés; les toitures inclinées nécessitent une pose en surimposition.
Les panneaux solaires bifaciaux représentent une avancée technologique majeure dans le domaine du photovoltaïque. Contrairement aux panneaux solaires traditionnels, ces modules innovants captent la lumière des deux côtés, promettant ainsi une production d’électricité accrue. Cette technologie, bien que légèrement plus coûteuse à l’achat, offre un rendement supérieur et un retour sur investissement plus rapide.
Dans cet article, découvrez les différents aspects du panneau solaire bifacial : son prix, son fonctionnement, ses performances, les conditions optimales d’installation et les aides financières disponibles. Que vous envisagez une installation en milieu rural ou urbain, comprendre les spécificités des panneaux bifaciaux est essentiel pour maximiser votre production d’énergie solaire.
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Prix d’un panneau solaire bifacial
Le prix d’un système solaire bifacial de 3 000Wc varie entre 1 000€ et 2 600€, hors frais d’installation. A titre de comparaison, un panneau solaire bifacial seul, le tarif est estimé entre 200€ et 300€, hors frais de pose. Ce tarif est d’environ 10% plus élevé que celui d’un panneau solaire monofacial, dont le coût oscille entre 180€ et 260€. Cette différence de prix s’explique par la technologie plus avancée des panneaux solaires bifaciaux, qui captent la lumière du soleil des deux côtés. Ce gain de performance permet, à long terme, de compenser le surcoût grâce à une production d’électricité plus importante.
Le prix final d’un panneau dépend de sa puissance exprimée en Wc (hors installation) :
- Panneaux solaires bifaciaux de 400Wc : entre 70€ et 120€
- Kit solaire bifacial de 1 000Wc : entre 400€ et 1 000€
- Kit solaire bifacial de 3 000Wc : entre 1 000€ et 2 600€
Pour une installation solaire, il est essentiel de prendre en compte les frais supplémentaires : la pose, le raccordement au réseau, l’étude technique, etc. Il faut généralement ajouter entre 800€ et 1 200€ par kWc installé. Par exemple, pour une maison de 100m² avec une consommation électrique moyenne, l’investissement global peut atteindre environ 16 000€, pour une puissance installée permettant une production annuelle d’environ 10 000kWh.
Le prix des panneaux bifaciaux tend à baisser progressivement d’année en année, en raison de leur démocratisation et de la croissance de la demande sur le marché.
Comparaison du rendement des panneaux solaires standard et bifaciaux
Les panneaux solaires bifaciaux présentent un rendement supérieur à celui des panneaux photovoltaïques classiques (monofaciaux), en raison de leur capacité à capter la lumière sur leurs deux faces. Contrairement aux panneaux solaires standard, qui ne produisent de l’électricité que via leur face avant, les panneaux solaires bifaciaux peuvent exploiter également la lumière réfléchie par le sol ou les surfaces environnantes via leur face arrière. Cette double exposition permet une augmentation significative de la production d’énergie solaire.
Le gain de rendement des panneaux bifaciaux par rapport aux panneaux standard varie généralement entre 5% et 15%, selon les conditions d’installation (nature du sol, orientation, hauteur, inclinaison…). Ce rendement peut être encore plus élevé dans des environnements très réfléchissants.
Par ailleurs, les performances des panneaux bifaciaux se maintenant mieux dans le temps. Après 25 ans, ils peuvent produire jusqu’à 7% d’électricité en plus qu’un panneau monofacial de caractéristiques similaires, grâce à leur meilleure tolérance aux pertes de rendement liées à l’usure.
Quelles sont les conditions optimales d’efficacité ?
Certains environnements sont plus adaptés aux panneaux bifaciaux :
- En montagne : la présence de la neige amplifie l’effet d’albédo (réflexion de la lumière par le sol), augmentant significativement la quantité de lumière captée par la face arrière.
- Dans les zones désertiques ou sablonneuses : le sable agit également comme un bon réflecteur.
- Sur des toitures claires ou des sols en gravier blanc : les panneaux bénéficient d’un environnement favorable à la réflexion lumineuse.
Comment optimiser le rendement d’un panneau bifacial ?
Pour maximiser le rendement d’un panneau bifacial, plusieurs facteurs d’installation doivent être soigneusement étudiés :
- Hauteur d’installation : les panneaux doivent être suffisamment surélevés pour que la lumière puisse atteindre leur face arrière.
- Espacement entre les modules : un espacement adéquat permet de limiter les ombrages et de tirer parti de “l’effet de bord”. Les panneaux situés en bout de rangée reçoivent jusqu’à 45% de lumière réfléchie en plus que ceux installés au centre.
- Inclinaison : pour des panneaux bifaciaux, l’inclinaison idéale est entre 35% et 45%.
- Type de panneau : les panneaux monocristallins offrent un meilleur rendement que les panneaux polycristallins ou amorphes.
Puissance de la face arrière : plus cette dernière est performante, plus le gain énergétique sera important.
Avant l’achat d’un panneau solaire bifacial, un paramètre clé est à considérer : le coefficient de bifacialité. Il mesure la capacité de la face arrière à produire de l’électricité par rapport à la face avant. Il est exprimé en pourcentage et varie généralement entre 60% et 95%. Plus ce coefficient est élevé, plus le panneau est efficace sur ses deux faces.
Grâce à leur rendement supérieur, les panneaux bifaciaux offrent un retour sur investissement (ROI) plus rapide, sous réserve d’une installation optimisée et d’une autoconsommation bien gérée.
- ROI moyen pour les panneaux bifaciaux : entre 8 à 12 ans.
- ROI moyen pour les panneaux monofaciaux : entre 10 à 15 ans.
| Critères | Panneau solaire monofacial | Panneau solaire bifacial |
|---|---|---|
| Rendement moyen | 18 à 20% | 20 à 24% |
| Production supplémentaire | Aucun | 5% à 15% |
| Durée de vie | 25 ans | 30 ans |
| ROI moyen | Entre 10 à 15 ans | Entre 8 à 12 ans |
Un panneau solaire bifacial bien installé dans un environnement favorable surpasse les performances d’un panneau standard, tant en termes de production d’énergie que de rentabilité financière à long terme.
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Les subventions s'appliquent-elles également aux panneaux photovoltaïques bifaciaux ?
Oui, les panneaux photovoltaïques bifaciaux peuvent bénéficier des mêmes subventions que les panneaux solaires classiques, à condition de respecter certains critères. Ces aides financières visent à encourager la production d’énergie solaire, quel que soit le type de panneau, tant qu’il est intégré dans un dispositif conforme aux exigences réglementaires.
Voici les principales aides disponibles pour les installations photovoltaïques, y compris bifaciales :
La Prime à l’Autoconsommation
Créée par le gouvernement, cette prime est destinée à encourager l’autoconsommation avec vente du surplus. Elle s’applique aux installations d’une puissance inférieure ou égale à 100kWc, en autoconsommation avec injection du surplus sur le réseau.
Montants de la prime :
- Jusqu’à 9kWc : 80€/kWc
- De 9 à 36kWc : 190€/kWc
- De 36 à 100kWc : 100€/kWc
Par exemple, une installation bifaciale de 6kWc en autoconsommation avec vente du surplus, la prime à l’autoconsommation serait de 160€/kWc soit 6kWc x 160€/kWc = 960€ de subvention
L’Obligation d’Achat EDF OA
Ce dispositif financé par l’Etat, garantit un prix de rachat fixe sur 20 ans pour l’électricité produite, que ce soit en vente de surplus ou en vente totale.
Pour bénéficier de ce dispositif, voici quelques conditions à respecter :
- Installation réalisée par un professionnel RGE (Reconnu Garant de l’Environnement)
- Contrat signé avec EDF OA
- Panneaux installés en toiture (les installations au sol ou sur façades ne sont pas éligibles).
Le taux de TVA réduit
Une TVA réduite s’applique aux installations photovoltaïques inférieures ou égales à 3kWc. L’installation solaire devra être réalisée par un professionnel RGE dans un logement résidentiel et doit respecter la réglementation d’installation (hauteur minimale de 1,80m en autoconsommation partielle).
Les panneaux photovoltaïques bifaciaux ne sont pas exclus des dispositifs d’aide en France. Ils peuvent bénéficier pleinement des subventions dès lors qu’ils sont installés selon les règles en vigueur.
Le panneau solaire bifacial se distingue des panneaux photovoltaïques standard par sa capacité à capter la lumière solaire également par la face arrière. Grâce à une conception à double vitrage, il maximise la production d’électricité en exploitant à la fois le rayonnement direct du soleil et la lumière réfléchie par les surfaces environnantes.
Un panneau solaire bifacial est composé de cellules photovoltaïques regroupées entre deux plaques de verre transparentes. Ces cellules sont généralement fabriquées à partir de silicium, un matériau semi-conducteur capable de convertir la lumière du soleil en électricité.
- Face avant : c’est la face principale du panneau, orientée vers le soleil. Elle capte le rayonnement solaire direct et produit l’essentiel de l’électricité.
- Face arrière : contrairement aux panneaux classiques dont l’arrière est opaque, la face arrière des panneaux solaires bifaciaux fonctionne également. Elle capte la lumière réfléchie par le sol ou les surfaces environnantes, un phénomène connu sous le nom d’effet albédo.
L’albédo mesure le pouvoir réfléchissant d’une surface sur une échelle de 0 à 1. Plus l’albédo est élevé, plus la surface renvoie la lumière, ce qui augmente la production de la face arrière du panneau.
| Surface | Albédo |
|---|---|
| Sol sombre | 0,05 à 0,15 |
| Terre noire | 0,08 à 0,13 |
| Asphalte | 0,09 à 0,18 |
| Béton revêtu noir (toit-terrasse) | 0.1 |
| Herbe | 0,15 à 0,26 |
| Sol argileux | 0,16 à 0,23 |
| Sable | 0,21 à 0,60 |
| Dalles, pavés (gris clair ou beige) | 0.45 |
| Neige | 0,55 à 0,98 |
L’installation de panneaux bifaciaux est donc particulièrement avantageuse sur des surfaces très réfléchissantes comme le sable ou la neige.
Deux grandes catégories de panneaux bifaciaux existent :
- Monocristallins : plus performants, avec un rendement supérieur de 10% à 15% par rapport aux polycristallins.
- Polycristallins : moins chers, mais au rendement légèrement inférieur.
Le choix du type de module influence également la durabilité des panneaux, la robustesse et la facilité d’installation.
| Type | Avantages | Inconvénients |
|---|---|---|
| Bi-verre | Excellente résistance, durée de vie prolongée (30 ans) | Plus lourd (4 à 6kg supplémentaires) |
| Verre-polymère | Léger, économique, facile à poser | Durabilité légèrement réduite |
Les panneaux solaires bifaciaux intègrent plusieurs avancées technologiques destinées à maximiser le rendement :
- PERC (Passivated Emitter and Rear Cell) : ajoute une couche réfléchissante à l’arrière des cellules, augmentant la capture lumineuse.
- TOPCon (Tunnel Oxide Passivated Contact) : réduit les pertes d’énergie et améliore l’efficacité globale des cellules.
- Half-cut : divise chaque cellule en deux, ce qui réduit les pertes électriques et améliore la performance, notamment en cas d’ombrage partiel.
Ces technologies peuvent être combinées pour optimiser la production des panneaux solaires.
Un panneau solaire bifacial capte l’énergie solaire à l’avant comme à l’arrière, grâce à une conception en double vitrage et à l’utilisation de surfaces réfléchissantes. Couplé à des technologies avancées, il représente aujourd’hui une solution performante, robuste et durable pour maximiser la production d’énergie solaire.
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L'importance d'une installation optimale avec des panneaux photovoltaïques bifaciaux
Les panneaux solaires bifaciaux, capables de capter la lumière sur les deux faces, offrent un rendement supérieur aux panneaux classiques. Cette performance dépend toutefois fortement de leur localisation et de la qualité de l’installation. En effet, une étude précise de l’emplacement est essentielle pour optimiser la captation de la lumière, notamment via le phénomène de l’albédo.
Deux configurations principales se distinguent : au sol en milieu rural, où l’espace permet une meilleure optimisation de la réflexion, et en toiture en zone urbaine, où des contraintes d’espace et d’orientation imposent des techniques spécifiques. Comparée à une installation standard, une installation bifaciale nécessite un investissement initial plus élevé, mais peut s’avérer plus rentable à long terme. Enfin, l’entretien des panneaux bifaciaux peut être plus exigeant, notamment pour garder propre la face arrière, ainsi maintenir un haut niveau de performance.
Scénario d'un système solaire bifacial : installation au sol à la campagne
Dans un environnement rural, l’installation de panneaux solaires bifaciaux au sol peut s’avérer particulièrement avantageuse, à condition d’adapter une configuration optimisée. Contrairement aux panneaux photovoltaïques classiques, les modèles bifaciaux captent la lumière du soleil non seulement sur leur face avant, mais aussi sur leur face arrière. Cela permet de tirer parti de la lumière réfléchie par le sol, augmentant ainsi le rendement énergétique global du système. Les panneaux solaires bifaciaux permettent d’augmenter le rendement de 10 à 20%.
Pour tirer pleinement parti de cette technologie, plusieurs éléments doivent être pris en compte :
- Surélévation des panneaux : installer les panneaux bifaciaux à une certaine hauteur au-dessus du sol permet à leur face arrière de capter davantage de lumière indirecte. Cet effet est particulièrement renforcé si le sol est clair ou peint en blanc, ce qui augmente son albédo (sa capacité à réfléchir la lumière).
- Inclinaison optimale : une inclinaison comprise entre 35° et 45° est généralement idéale pour maximiser la production d’énergie.
- Utilisation agricole : dans un contexte d’agrivoltaïsme, les panneaux sont souvent installés à la verticale. Cela permet de préserver l’espace pour la circulation des engins agricoles tout en produisant de l’électricité.
Lorsque la surélévation n’est pas envisageable, il est possible d’installer les panneaux bifaciaux à même le sol, sur un terrain à fort albédo naturel (sol calcaire, gravier blanc…) ou en aménageant une surface réfléchissante sous les modules.
A la campagne, une installation de panneaux bifaciaux ne doit pas se limiter à un simple alignement au sol. Pour être véritablement efficace, elle doit intégrer les principes de surélévation, d’amélioration de l’albédo du sol, et de compatibilité avec les activités agricoles. Cette approche permet de concilier performance énergétique et sobriété foncière, faisant des panneaux bifaciaux une solution particulièrement adaptée aux territoires ruraux.
Prenons l’exemple d’une installation solaire résidentielle de 6kWc (soit environ 15 à 20 panneaux). Le gros avantage du solaire bifacial ? Un rendement 15% supérieur à celui du système monofacial équivalent.
Pour vous donner une idée concrète, prenons en compte ces éléments :
- Ensoleillement en France : l’ensoleillement varie entre 1 100 et 2 30 heures de pleine puissance par an selon les régions. Pour notre exemple, nous retiendrons une moyenne de 1 750 heures d’ensoleillement par an.
- Prix moyen de l’électricité : actuellement, le prix moyen est de 0,2016€/kWh.
Calcul de la production annuelle estimée :
-
Production annuelle d’un système monofacial de 6kWc :
6kWc x 1 750 heures = 10 500kWh/an -
Augmentation de la production grâce à la bifacialité (+15%)
10 500kWh/an x 0,15 = 1 575kWh/an -
Production annuelle totale estimée pour le système bifacial :
10 500kWh/an + 1 575kWh/an = 12 075kWh/an
Grâce à cette production, vous pourriez économiser chaque année : 12 075kWh/an x 0,2016€/kWh = 2 434,32€/an.
Un système solaire bifacial de 6 kWc pourrait donc vous permettre d'économiser près de 2 425 € par an sur votre facture d'électricité.
Scénario d'un système solaire bifacial : installation sur toiture en zone urbaine
L’installation de panneaux solaires bifaciaux en milieu urbain, notamment sur la toiture d’un logement, soulève plusieurs considérations techniques. Contrairement aux panneaux photovoltaïques classiques, les modèles bifaciaux sont conçus pour capter la lumière des deux côtés.
Dans la plupart des cas, une toiture traditionnelle ne permet pas aux panneaux bifaciaux d’exploiter tout leur potentiel. En effet, les surfaces inclinées limitent fortement la réflexion de la lumière vers la face arrière des panneaux. De plus, les obstacles tels que les cheminées peuvent générer de l’ombrage, réduisant leur efficacité.
Si l’installation sur le toit reste la seule option, les panneaux bifaciaux doivent être posés en surimposition (SBI). Cette méthode consiste à installer les modules sur des supports en hauteur, indépendants de la couverture du toit, car ces panneaux ne peuvent pas être intégrés directement à la toiture. Les supports doivent impérativement laisser passer la lumière sous les modules, sans créer d’ombres portées.
Les toit-terrasses sont-ils favorables aux panneaux solaires bifaciaux ?
Oui, les toits-terrasses offrent un cadre plus adapté. Ces surfaces planes permettent une orientation optimale des panneaux et facilitent la mise en place de structures surélevées. Pour maximiser le rendement, il est recommandé de choisir un revêtement clair (gravier blanc, peinture) sur la surface du toit.
En prenant l'exemple d'une installation de panneaux solaires bifaciaux de 4kWc sur un toit-terrasse avec un revêtement blanc, le rendement est optimisé et peut atteindre un gain bifacial de 15%.
Reprenons les éléments importants à prendre en compte dans nos calculs :
- Ensoleillement : prenons la moyenne de 1 400 heures d’ensoleillement par an.
- Prix moyen de l’électricité : 0,2016€/kWh.
Calcul de la production annuelle estimée :
-
Production annuelle d’un système monofacial de 4kWc :
4kWc x 1 400 heures = 5 600kWh/an -
Augmentation de la production grâce à la bifacialité (+15%)
5 600kWh/an x 0,15 = 840kWh/an -
Production annuelle totale estimée pour le système bifacial :
5 600kWh/an + 840kWh/an = 6 440kWh/an
Grâce à cette production, vous pourriez économiser chaque année : 6 440kWh/an x 0,2016€/kWh = 1298,30€/an.
Notez toutefois que chaque chiffre est une estimation optimiste basée sur des conditions idéales.
Lorsque l’installation en toiture est impossible ou trop contraignante, une alternative est envisageable : fixer les panneaux bifaciaux sur un mur vertical. Bien que le rendement soit inférieur, cette solution reste intéressante pour de l’autoconsommation domestique. Une autre configuration est possible : une installation en ombrière photovoltaïque. Ce type d’installation consiste à élever les panneaux pour qu’ils fournissent de l’ombre tout en produisant de l’électricité.
Que l’installation soit sur une toiture, une structure adaptée ou sur une façade, les panneaux solaires bifaciaux vous aident à passer à l’énergie solaire. Pour vous aider à concrétiser votre projet, Prix Pose vous accompagne en vous mettant en relation avec des professionnels proches de chez vous. En quelques clics, remplissez le formulaire pour recevoir jusqu’à 3 devis gratuitement.
FAQ
Qu’est-ce qu’un système solaire bifacial ?
Le panneau solaire bifacial capte la lumière du soleil des deux faces, grâce à un double vitrage. Ce système permet d’optimiser la production d’électricité. La face avant est orientée vers le soleil pour capter directement les rayons du soleil. La face arrière capte la lumière réfléchie par le sol ou les surfaces environnantes.
Quel type de panneau solaire a le meilleur rendement ?
Le type de panneau solaire offrant le meilleur rendement est le panneau solaire bifacial. Contrairement aux panneaux photovoltaïques classiques, les panneaux bifaciaux captent la lumière des deux faces. Leur rendement moyen se situe entre 20% et 24%, soit 5% à 15% de plus que les panneaux standard.
Comment fonctionne un panneau solaire bifacial ?