De quoi se compose un système photovoltaïque domestique typique ?

Alors que les prix de l'électricité fluctuent et que les politiques évoluent, les foyers français se tournent de plus en plus vers les solutions solaires et de stockage. Il ne s'agit plus seulement de réaliser des économies, mais de faire un pas crucial vers l'indépendance énergétique.

En avril 2025, la Commission de régulation de l'énergie (CRE) a annoncé un ajustement majeur de la politique tarifaire pour le photovoltaïque en toiture.

Ce changement de cap a bouleversé le modèle économique des projets solaires, mais il a aussi stimulé un intérêt encore plus grand des ménages français pour les systèmes photovoltaïques performants et les solutions de stockage.

Cet article vous guide pour comprendre les composants clés d'un système photovoltaïque domestique et vous aider à prendre des décisions éclairées à l'ère de la transition énergétique.

Pourquoi choisir un système solaire domestique ?

Face à la volatilité des prix de l'électricité et à une conscience écologique grandissante, de plus en plus de foyers français cherchent à gagner en autonomie énergétique. Un système photovoltaïque permet non seulement de réduire sa facture d'électricité, mais aussi de diminuer son empreinte carbone et d'augmenter son indépendance énergétique.

Selon les données du Syndicat des énergies renouvelables (SER), la France a ajouté 4,7 GW de capacité photovoltaïque en 2024, portant la puissance cumulée du parc à 23,7 GW.

Pour un foyer, une installation panneau solaire couplée à une solution de stockage peut réduire jusqu'à 64 % ses coûts d'électricité prélevée sur le réseau, avec un temps de retour sur investissement d'environ 4 ans.

Le cœur producteur : Les panneaux solaires

Les panneaux photovoltaïques constituent le cœur du système solaire. Ils convertissent directement la lumière du soleil en électricité courant continu (CC) grâce à l’effet photovoltaïque. Au centre de ceux-ci se trouve un matériau appelé « silicium », lorsque la lumière du soleil le frappe, les électrons sont stimulés et se mettent en mouvement, générant ainsi de l'électricité. Ce processus est silencieux, propre et ne produit aucune émission.

Types courants

Les principaux types de panneaux solaires actuellement disponibles sur le marché sont les panneaux en silicium monocristallin, en silicium polycristallin et à couche mince.

Les panneaux solaires en silicium monocristallin sont fabriqués à partir de silicium de haute pureté. Ils se caractérisent généralement par une surface noir foncé et offrent le rendement le plus élevé. Cela se traduit par la plus grande production d'électricité possible dans un espace de toiture limité. Bien qu'ils soient légèrement plus chers, ils restent le choix le plus courant à l'heure actuelle.

Les panneaux solaires entièrement noirs de Sunstone Power entrent dans cette catégorie et atteignent un rendement de conversion de 19,7 %. Chaque panneau est soumis à un test d'imagerie EL avant son expédition, et un contrôle qualité rigoureux garantit sa fiabilité. Ils présentent une bonne résistance aux intempéries et peuvent supporter des dommages importants causés par la lumière, le vent et la pluie, les changements de température, les bactéries, etc., ce qui permet de l'utiliser dans des environnements difficiles.

Les panneaux solaires en silicium polycristallin sont composés de plusieurs cristaux de silicium, présentant une surface bleue avec des motifs cristallins visibles. Bien que légèrement moins efficaces, ils sont plus abordables, ce qui en fait un choix rentable.

Les panneaux à couche mince ressemblent à une membrane délicate et présentent un aspect plus uniforme. Bien que moins efficaces, elles fonctionnent mieux par temps couvert ou dans des conditions de faible luminosité et offrent une plus grande flexibilité. Cependant, leur application résidentielle est limitée, car elles sont mieux adaptées à des scénarios d'installation spécialisés.

Points clés d'installation

L'installation des panneaux doit tenir compte de l'orientation , de l'inclinaison et de l'évitement des ombres portées.

L'orientation idéale du toit est vers le sud afin de maximiser l'ensoleillement. Il est essentiel d'éviter tout ombrage provenant de cheminées, d'arbres ou de bâtiments voisins, car même un léger ombrage peut réduire considérablement la production d'électricité. L'angle d'inclinaison optimal se situe entre 30 et 35 degrés, ce qui convient à la latitude de la France.

Pour une consommation moyenne, un foyer typique a besoin d'une installation de 4 à 6 kW, nécessitant environ 20 à 30 m² de surface.

Le cerveau transformateur : L'onduleur

Fonctionnalité principale

L'onduleur solaire est le « cerveau » du système. Sa fonction est cruciale : convertir le courant continu (CC) produit par les panneaux en courant alternatif (CA) utilisable par les appareils domestiques.C’est l’élément central pour intégrer l’énergie solaire à votre réseau domestique.

Types et choix

Les onduleurs photovoltaïques résidentiels se déclinent principalement en trois types : les onduleurs hors réseau (off grid), les onduleurs raccordés au réseau (on grid) et les onduleurs hybrides.

Les onduleurs off-grids sont spécialement conçus pour les systèmes solaires autonomes. Ils fournissent une sortie CA stable et peuvent être associés à des batteries de stockage d'énergie afin d'accumuler l'électricité excédentaire pour une utilisation future. L'avantage des onduleurs hors réseau réside dans leur aptitude à fournir une alimentation électrique fiable dans des endroits isolés ou des situations sans accès au réseau.

Les onduleurs hors réseau de Sunstone Power se distinguent par leur capacité supplémentaire à prélever l'énergie dans le réseau public. Lorsque l'énergie photovoltaïque et l'énergie de la batterie sont insuffisantes, ils peuvent puiser dans le réseau pour garantir le fonctionnement normal des appareils, fonctionnant ainsi efficacement comme un « onduleur hybride incapable de réinjecter de l'énergie dans le réseau ».

4KW 24V à 220V Onduleur de batterie solaire tout-en-un MPPT Inverter avec WLAN

€412,45

6KW 48V Onduleur de batterie off-grid pour installation photovoltaïque ASI de secours

€629,89

8KW 48V à 230V Onduleur solaire alimentation zéro Onde sinusoïdale pure Inverter

€1.320,89

11KW 48V Onduleur en îlot sans alimentation réseau Off-Grid MPPT Inverter avec WIFI

€1.379,99

Les onduleurs raccordés au réseau convertissent le courant continu généré par plusieurs panneaux solaires connectés en série en courant alternatif conforme aux exigences du réseau, permettant ainsi un fonctionnement raccordé au réseau. Parmi ceux-ci, les micro-onduleurs représentent une forme spécialisée d'onduleurs compacts raccordés au réseau et constituent le type le plus répandu dans les systèmes photovoltaïques domestiques.

Les micro-onduleurs sont des convertisseurs miniatures autonomes qui nécessitent une unité par panneau solaire. Ils convertissent le courant continu produit par chaque panneau en courant alternatif, qui alimente directement le réseau domestique. L'avantage des micro-onduleurs réside dans leur capacité à maintenir le fonctionnement complet du système même lorsque certains panneaux sont ombragés, car chacun d'entre eux possède une capacité de production d'électricité indépendante.

Les onduleurs hybrides sont des appareils qui combinent les fonctions des onduleurs hors réseau et des onduleurs connectés au réseau. Ils peuvent convertir le courant continu (CC) généré par les panneaux solaires en courant alternatif (CA) pour l'alimentation électrique, et convertir simultanément l'électricité du réseau en CC pour le stockage. Cela permet au système de production d'énergie solaire de passer du mode hors réseau au mode connecté au réseau pour répondre à des demandes de charge variables, d'autoconsommer l'électricité produite et de réinjecter l'électricité excédentaire dans le réseau, maximisant ainsi l'utilisation de la production d'énergie photovoltaïque.

Les onduleurs modernes intègrent en outre des fonctionnalités intelligentes telles que le diagnostic des pannes et la surveillance à distancke. Cela permet aux utilisateurs de surveiller l'état du système en temps réel via des applications mobiles, garantissant ainsi un fonctionnement efficace et sécurisé.

Le réservoir d'énergie : La batterie de stockage (optionnel mais recommandé)

Fonction et importance

Avec la baisse du tarif d'achat en France, l'intérêt du stockage n'a jamais été aussi fort. Les panneaux photovoltaïques produisent le plus d'électricité pendant les heures de clarté, lorsque l'ensoleillement est important, alors que la consommation électrique atteint généralement son pic en soirée. Les batteries permettent de stocker l'excédent de production diurne pour l'utiliser la nuit ou par temps couvert, augmentant ainsi significativement le taux d'autoconsommation.

Technologies et choix

Les batteries lithium-ion sont actuellement le choix le plus courant. Elles offrent des avantages par rapport aux batteries au plomb en termes de taille compacte, de légèreté, de rendement élevé et de durée de vie prolongée. Bien que l'investissement initial soit plus élevé, elles s'avèrent plus rentables à long terme.

Les batteries au plomb sont moins coûteuses, mais ont une durée de vie plus courte et un encombrement plus important, ce qui les rend adaptées aux scénarios de stockage d'énergie où le budget est limité et où l'espace disponible est important.

La capacité de stockage typique pour un foyer varie généralement entre 5 et 15 kWh, selon les habitudes de consommation et la taille de l'installation.

Structures d'installation et de soutien : Le système de montage et de fixation

Composant fondamental

Souvent négligé, le système de fixation est pourtant la base de la sécurité et de la longévité de l'installation. Il doit résister aux intempéries pendant des décennies.

Matériaux et installation

Les structures de qualité sont généralement en aluminium ou en acier galvanisé pour leur excellente résistance à la corrosion. Les types d'installation principaux sont en toiture (toit plat ou pentu) et au sol.

Les installations sur toit incliné sont la méthode la plus courante en France, où les supports sont fixés discrètement à la charpente en bois du toit et intégrés aux tuiles pour garantir l'étanchéité.

Les installations sur toit plat utilisent généralement des poids de lestage ou des supports triangulaires, qui ne compromettent pas la membrane d'étanchéité du toit.

Les installations au sol nécessitent généralement un jardin ou une cour suffisamment grands pour permettre un positionnement sans obstruction. Dans certaines régions de France, on peut envisager des systèmes de suivi qui améliorent le rendement énergétique en pivotant avec le soleil, mais ceux-ci ont un coût plus élevé.

Conclusion : Construisez votre système photovoltaïque sur mesure

Construire un système photovoltaïque performant nécessite de prendre en compte de multiples facteurs. Les composants de base (panneaux et onduleur) peuvent être optimisés avec des options (stockage/monitoring), le tout devant être adapté au budget, à la configuration du toit et aux habitudes de consommation moyenne kwh par jour.

Privilégiez les panneaux à haut rendement et les onduleurs intelligents. Compte tenu de l'évolution de la réglementation française, l'ajout d'un système de stockage est de plus en plus pertinent.

Malgré les ajustements apportés aux politiques photovoltaïques françaises, l'engagement du gouvernement à soutenir les énergies renouvelables reste inchangé. D'ici 2035, la France vise à atteindre une capacité de production annuelle de 5 à 10 GW pour les cellules et modules solaires, ce qui laisse entrevoir des perspectives de croissance substantielles pour les systèmes photovoltaïques domestiques.

Lancez-vous dans l'aventure de l'énergie verte en comprenant le fonctionnement du système. Commencez dès aujourd'hui à planifier votre système photovoltaïque domestique pour atteindre l'indépendance énergétique et contribuer au développement durable.