BETTEMBOURG
CLAUDE KARGER

Une rarité il y a 20 ans encore, les panneaux solaires dotent aujourd’hui de plus en plus de bâtiments, les politiques pour la protection du climat aidant, mais aussi la chute des prix pour ces installations à utilisations différentes. D’un côté, il y a les panneaux photovoltaïques, majoritairement au silicium et plus rarement composés d’autres semi-conducteurs, qui produisent du courant électrique lorsqu’ils sont exposés à la lumière du soleil. Les photons qui arrivent sur le semi-conducteur font bouger les électrons du matériau, ce qui fait naître une différence de potentiel entre les deux couches de la cellule et produit du courant électrique.

A la base, le silicium

Si le principe est connu depuis le 19ème siècle et que des cellules photovoltaïques équipent des satellites et autres engins spatiaux depuis les années 1960, l’utilisation sur terre comme source de production d’énergie renouvelable est assez récente. Car il a surtout fallu attendre les procédés industriels permettant l’extraction massive de silicium - contenu dans du sable et du quartz - qui ont fait chuter le prix de ce semi-conducteur essentiel aussi pour les «puces» dans les ordinateurs.
On distingue les cellules au silicium monocristallines et multicristallines. Différence: les premières sont composées d’un seul cristal, alors que les secondes sont composées de plusieurs cristaux - ce que l’on voit bien en contemplant la cellule. L’avantage du monocristallin est un rendement plus élevé, mais le multicristallin est moins cher à la production.
Sur le toit du bâtiment Neobuild, le pôle d’innovation technologique du secteur de la construction durable à Bettembourg, une série de panneaux des deux types est installée avec une surface totale de 106 m2. Mais il s’agit de sept groupes de panneaux de différents constructeurs. «Nous avons réussi à produire 14 MW l’an dernier, plus qu’estimé», se réjouit Lucas Karmann, «Innovation Development Engineer» chez Neobuild, «nous avons même été en énergie positive pendant quatre mois». Au cours de cette période, l’installation a donc produit plus d’énergie que nécessaire pour alimenter les installations essentielles au fonctionnement du bâtiment. L’énergie solaire est d’ailleurs stockée dans les deux premières batteries Tesla Powerwall installées au Luxembourg.

Une pose qui nécessite une planification optimale

En contrebas, sur un bâtiment du chantier de formation de l’Institut de Formation Sectoriel du Bâtiment, on voit un autre type de panneau solaire: le panneau thermique qui capte la chaleur du soleil en la transférant à un fluide. Cette chaleur peut être utilisée pour le chauffage par exemple.
La pose des panneaux doit être planifiée précisément pour un rendement optimal. Ainsi faut-il veiller à l’orientation - plein Sud idéalement -, à l’inclinaison, mais encore à éviter au maximum de l’ombre sur les panneaux. Un petit muret sur un toit, un rebord qui jette de l’ombre peut déjà amoindrir la performance. Mathieu Metz, formateur construction durable au sein de l’IFSB, en sait long sur les exigences de la pose de panneaux solaires dont un type «hybrides» est en train d’arriver sur le marché luxembourgeois. Ce sont en fait des installations qui combinent photovoltaïque et thermique. Les avantages sont évidents: plus d’énergie produite sur une même surface. Les premières installations ont été réalisées ces derniers mois. Elles sont encore plus onéreuses que les solutions «mono», mais les deux experts estiment que les panneaux hybrides - un autre type serait une combinaison photovoltaïque et unité de génération d’air chaud pour chauffer une habitation - devrait être l’option qui s’imposera dans les années à venir.