On entend souvent dire que les températures élevées nuisent aux performances des panneaux solaires. Mais est-ce vraiment le cas ?
Comment votre installation photovoltaïque (panneaux, onduleur, batterie domestique, etc.) se comporte-t-elle lors des vagues de chaleur qui ont tendance à se multiplier ces dernières années ? Des experts vous répondent.
1. Les températures élevées influencent-elles le rendement des panneaux solaires ?
Les panneaux photovoltaïques transforment les photons – particules élémentaires de lumière – en électricité. Plus il y a de soleil, plus la conversion est importante, et donc plus le rendement est élevé. La plupart des cellules solaires sont faites de silicium, un semi-conducteur qui conduit l’électricité lorsqu’il est exposé à la lumière. Cependant, la conductivité, et donc l’efficacité, diminuent lorsque la température augmente. “Cet effet reste limité, précise Bart Vermang, ingénieur à l’UHasselt et à l’Imec. Les panneaux sont conçus pour fonctionner dans des zones bien plus chaudes que la Belgique. Dans les déserts, la température interne peut atteindre 70 ou 80 °C. Dans l’espace, c’est encore bien plus.”
“Les panneaux solaires sont conçus pour pouvoir fonctionner dans des régions où il fait bien plus chaud que dans notre pays.”
Sur le site de votre fabricant, la fiche technique indique généralement la “température nominale de fonctionnement”. Par exemple, pour un panneau Trina Solar, elle est de 43 °C, mesurée pour une température extérieure de 25 °C. La fiche précise aussi un coefficient de température : ici 0,29% de perte de performance par degré de différence.”S’il fait 35 °C dehors, la perte est donc de seulement 2,9%, illustre Bart Vermang. Attention, il s’agit d’un pourcentage absolu : si le rendement maximal d’un panneau (la quantité maximale de lumière solaire qui peut être convertie en électricité utilisable, ndlr) est de 23%, une perte absolue de 2,9% correspond en réalité à une perte relative d’environ 12,5% (2,9/23, ndlr).”De nouvelles technologies, comme les cellules à couche mince ou en pérovskite, sont en cours de développement et sont encore moins sensibles à la chaleur.
2. L’ombre partielle représente-t-elle un risque ?
Lorsqu’une partie des panneaux est à l’ombre et l’autre non, la production devient inégale. Cela peut provoquer des points chauds et, dans certains cas, endommager le panneau.”Ce risque concerne surtout les anciens systèmes, explique Bart Vermang. Les modèles récents sont équipés de diodes de dérivation qui réduisent considérablement le danger.” Il est donc préférable d’éviter d’installer des panneaux à proximité d’arbres ou de bâtiments qui pourraient les ombrager.
3. Les panneaux solaires peuvent-ils isoler le toit de la chaleur ?
En été, les panneaux jouent aussi un rôle de pare-soleil. “Ils maintiennent le toit à l’ombre, ce qui limite son échauffement”, explique Annelies Pierik de Zonneplan.nl. Cet avantage est plus marqué lorsque les panneaux sont installés au-dessus des tuiles, et non intégrés directement dans la toiture. Un toit sans panneaux peut atteindre 70 à 80 °C, alors que sous les panneaux, la température se limite à 30-40 °C.
Selon une étude de l’Organisation néerlandaise pour la recherche scientifique appliquée (TNO), parue en 2024, les panneaux peuvent réduire de 38% le flux thermique traversant le toit, ce qui permet de garder le grenier jusqu’à 5 °C plus frais. Les économies sur la climatisation peuvent alors atteindre 2 à 9%. Une étude américaine de 2011 avait déjà observé une baisse de 2,5 °C sous les toits équipés de panneaux. Encore faut-il que le toit en soit complètement recouvert.
4. Les panneaux peuvent-ils augmenter la chaleur ambiante ?
D’après l’IRM belge, les panneaux sur les toits peuvent accentuer l’effet d’îlot de chaleur urbain pendant la journée, comme le montre une étude de 2024 menée dans plusieurs villes (Calcutta, Sydney, Austin, Athènes, Bruxelles). Cependant, les chercheurs soulignent que cela ne doit pas décourager leur installation, mais que les autorités locales doivent en tenir compte.
5. Les onduleurs sont-ils sensibles à la chaleur ?
Un onduleur convertit le courant continu des panneaux solaires en courant alternatif. Pendant ce processus, de la chaleur se dégage de toute façon. Si à cela s’ajoutent des températures ambiantes élevées, l’efficacité de l’onduleur peut légèrement diminuer. Le rendement peut alors baisser légèrement, ce qui signifie qu’un peu moins d’énergie solaire est transformée en électricité utilisable. Il est conseillé d’installer l’onduleur dans un endroit frais et ventilé, loin des sources de chaleur, et de vérifier régulièrement qu’aucune poussière n’obstrue ses ouvertures de ventilation. La plupart des modèles réduisent automatiquement leur puissance en cas de forte chaleur pour éviter tout dommage.
6. La chaleur nuit-elle aux batteries domestiques ?
“Une batterie lithium-ion fonctionne idéalement entre 20 et 25 °C , explique Erwin Brouwers, spécialiste en gestion de l’énergie chez Engie. Au-delà de 35 °C, elle vieillit plus vite, surtout si elle est pleine, ce qui est fréquent lors d’une journée estivale ensoleillée.” La chaleur prolongée entraîne une perte de capacité et peut réduire la durée de vie de la batterie. À partir de 45 °C, les systèmes de sécurité internes limitent la charge et la décharge, voire arrêtent le fonctionnement temporairement.
7. Comment protéger une batterie pendant une vague de chaleur ?
“La plupart sont refroidies par convection naturelle, c’est-à-dire grâce à la circulation d’air, précise Erwin Brouwers. Il faut donc prévoir suffisamment d’espace autour, choisir un emplacement adapté et éviter absolument le soleil direct.” Les batteries chauffent surtout lors de charges ou décharges rapides. Certains modèles permettent de limiter la puissance pour éviter une montée excessive en température.
