1.1> Définition du photovoltaïque (PV) et de l’effet PV
L’effet photovoltaïque a été découvert en 1839 par Alexandre-Edmond Becquerel. Il désigne la capacité que possèdent certains matériaux à convertir directement les différents composants de la lumière du soleil (et non sa chaleur) en électricité. Les caractéristiques physiques des matériaux photovoltaïques ne s’altèrent pas dans le temps et la baisse de rendement des modules, que l’on peut éventuellement observer lorsqu’il existe des imperfections mineures de fabrication, est très lente et très limitée, ce qui permet aux fabricants d’apporter une garantie de rendement pouvant aller jusqu’à 30 ans.
Le plus connu de ces matériaux est le silicium cristallin, qui est utilisé aujourd’hui dans 90 % des modules produits dans le monde.
Mais comment l’effet photovoltaïque fonctionne-t-il ? Les « grains de lumière » (photons) heurtent la surface du matériau photovoltaïque, disposé en cellules ou en couche mince. Ils transfèrent leur énergie aux électrons présents dans la matière, qui se mettent alors en mouvement dans une direction particulière. Le courant électrique continu qui se crée est alors recueilli par des fils métalliques très fins connectés les uns aux autres et est acheminé à la cellule suivante. Le courant s’additionne en passant d’une cellule à l’autre jusqu’aux bornes de connexion du panneau, et il peut ensuite s’ajouter à celui des autres modules.
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1.2> Contexte français
1.2.1> Le contexte réglementaire et le Grenelle
En mars 2007, les 27 chefs d’État et de gouvernement de l’Union européenne se sont engagés, entre autres, à réduire de
20 % la consommation d’énergie par rapport à la tendance prévue pour 2020 et à augmenter à hauteur de 20 % la part des énergies renouvelables dans le mix énergétique, objectifs connus sous l’expression générique des « 3 fois 20 en 2020 ».
Lors de l’examen du projet de loi Grenelle 1 en octobre 2008, l’Assemblée nationale a fixé les objectifs de la France pour 2020 à 23 % d’énergies renouvelables, comme cela avait été demandé par la Commission européenne au nom du principe de solidarité. Pour répondre à ces exigences, chaque pays européen doit à son tour mettre en place les mesures nécessaires au développement de ce secteur. C’est donc dans ce cadre que le photovoltaïque a un rôle majeur à jouer.
1.2.2> Le marché français en quelques chiffres
Le marché du photovoltaïque en France a vu sa croissance démarrer fortement en 2006, avec l’instauration de tarifs d’achat de l’électricité photovoltaïque suffisamment attractifs pour permettre aux investisseurs de s’intéresser à ce marché.
Selon le gestionnaire de réseau (ERDF), 30 495 systèmes photovoltaïques ont été raccordés au réseau à la fin septembre 2009, représentant ainsi une puissance totale pour la France métropolitaine de 141 MWc. La majorité des installations a été représentée jusqu’à maintenant par les particuliers, réalisant des puissances moyennes de 5 kWc environ (cela correspond à environ 30 m2 de panneaux). Cette tendance va être probablement modulée dans les prochains mois, car les professionnels, bien souvent équipés de grandes surfaces de toitures, s’intéressent de plus près à cette technologie verte.
Toujours selon le gestionnaire de réseau, 32 031 systèmes de puissance inférieure à 36 KVA, soit une puissance totale de 118,6 MW sont en attente de raccordement à la mi septembre 2009.Il est intéressant de noter que la proportion de professionnels ne cessent d’augmenter. En effet, 2309 systèmes, de puissance supérieure à 36 kVA sont en attente de raccordement, représentant au total 1540,9 MW. Compte tenu des délais de raccordement, il est conseillé d'entamer les démarches administratives en amont du projet afin d'optimiser le temps affecté à la réalisation de l'installation solaire (cf planification de chantier).
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