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Fenêtres solaires

Fenêtres solaires : de quoi s’agit-il, types et coûts

Les fenêtres solaires ont des vitres conçues pour convertir la lumière du soleil en énergie électrique. Découvrons-en le fonctionnent et les avantages

Le terme « fenêtres solaires » fait référence à des panneaux solaires transparents qui peuvent être utilisés, justement, comme des fenêtres. Il s’agit d’une solution encore peu répandue qui non seulement améliore l’efficacité, mais a également peu d’impact sur le plan esthétique, contrairement aux systèmes traditionnels.

Avant de procéder à l’installation des fenêtres solaires, il est nécessaire d’évaluer deux facteurs : la transparence et l’efficacité. Les fenêtres solaires, dans certains cas, peuvent offrir une transparence comparable à celle des fenêtres traditionnelles. Ainsi, avant de faire un choix, il est opportun de prendre en compte les besoins en lumière de l’environnement (qui peuvent varier en fonction de la présence d’autres fenêtres).

En ce qui concerne l’efficacité, les fenêtres solaires produisent beaucoup moins d’énergie que les panneaux solaires. Il y a donc un risque d’installer un élément avec des attentes spécifiques et d’obtenir un résultat différent et moins satisfaisant.

Pour évaluer ces aspects, un logiciel photovoltaïque professionnel, permettant de concevoir tout type d’installation, d’obtenir des analyses économiques approfondies sur la rentabilité effective du système et d’évaluer les véritables avantages de l’investissement peut vous être utile.

Qu’est-ce que les fenêtres solaires et comment fonctionnent-elles

Les fenêtres solaires sont de véritables fenêtres constituées de vitres photovoltaïques capables d’absorber les rayonnements solaires pour générer l’énergie électrique nécessaire à la satisfaction des besoins d’un logement.

Elles sont composées de deux vitrages entre lesquels sont insérés des matériaux optiquement actifs : les cellules photovoltaïques en silicium amorphe, monocristallin ou polycristallin. Leur impact visuel est imperceptible car un gel transparent contenant du silicium amorphe est appliqué. Ce gel peut être appliqué sur la surface de chaque vitre ou inséré dans l’intercalaire d’un double vitrage. Ce procédé transforme les panneaux en semi-conducteurs, leur conférant une transparence les rendant adaptés à une utilisation en tant que fenêtres.

Le choix de l’emplacement du gel influence significativement les résultats en termes de productivité. En effet, si le gel est appliqué directement sur la surface du verre, la fenêtre solaire peut générer jusqu’à 100 Watt par mètre carré. Si, en revanche, il est appliqué dans l’intercalaire, la production peut atteindre jusqu’à 300 Watt par mètre carré, triplant presque l’efficacité.

Types de fenêtres solaires

Une fenêtre solaire peut être classée en fonction du degré de transparence en : 

  • fenêtre avec des vitres transparentes : elles garantissent les performances d’une fenêtre traditionnelle et laissent passer à la fois la lumière et la chaleur ;
  • fenêtre avec des vitres semi-transparentes : elles permettent le passage d’une lumière relativement sombre mais garantissent une production élevée d’énergie électrique. Elles empêchent l’absorption de chaleur et de rayons infrarouges ;
  • fenêtre avec des vitres colorées : capables de conférer à l’édifice une touche d’élégance différente tout en conservant les mêmes performances.

En plus du degré de transparence, une fenêtre solaire peut également être différenciée en fonction du matériau utilisé. Dans ce contexte, on distingue les types de fenêtres à cellules photovoltaïques suivants : 

  • cristallines : elles présentent une double vitrage trempé avec des cellules en silicium monocristallin ou polycristallin dans leur intercalaire. Dans certains cas, elles peuvent également inclure des cellules en silicium amorphe à film mince. Une couche de polyvinyle de butyral maintient les cellules séparées du verre, agissant comme une résine conçue pour retenir les fragments en cas de rupture. Le résultat est un verre transparent ;
  • en silicium amorphe : elles apparaissent assombries, mais la lumière qui filtre est suffisante pour éclairer l’environnement intérieur. Les cellules photovoltaïques utilisées sont en silicium amorphe avec une épaisseur de 0,3 micron ;
  • à cellules solaires organiques : composées de polymères réactifs à la lumière grâce à la présence de carbone. Les cellules organiques sont imprimées sur des rouleaux très minces et peuvent être appliquées sur différentes surfaces.

Fenêtres solaires : avantages et inconvénients

Les fenêtres solaires contribuent à l’amélioration de l’efficacité énergétique de l’habitation et s’intègrent de manière harmonieuse avec un système de maison domotique. De plus, elles ne compromettent pas l’irradiation naturelle de la résidence, surtout si l’on opte pour des vitres cristallines.

Cependant, comme tout dispositif, les fenêtres à énergie solaire présentent certains inconvénients : 

  • en maintenant une position verticale fixe, leur production d’énergie est inférieure à celle des panneaux solaires traditionnels placés sur les toits ;
  • impossibilité d’orienter et d’incliner les vitres en fonction de l’irradiation solaire, réduisant ainsi le potentiel de production d’énergie électrique ;
  • incapacité à gérer les ombrages ;
  • nécessité de remplacer l’ensemble de la fenêtre solaire en cas de rupture d’une cellule solaire ;
  • coût supérieur par rapport au panneau solaire traditionnel.
Panneau photovoltaïque

Panneau photovoltaïque

Combien coûtent les fenêtres solaires ?

Les vitrages photovoltaïques transparents ont un coût variant de 0,90 €/Watt à 7 €/Watt. Le coût est influencé par la qualité et le type de verre photovoltaïque, qui peut être à base de silicium amorphe, organique, graphène, etc. En revanche, un panneau solaire traditionnel de 350 Watt a un coût compris entre 200 € et 400 €, en fonction de la qualité des cellules utilisées.

Cela se traduit par un coût par module photovoltaïque oscillant entre 0,50 €/Watt et 1,15 €/Watt, ce qui est nettement inférieur à celui des fenêtres solaires.

Les deux coûts doivent être intégrés à ceux de la pose, qui peuvent varier en fonction de la complexité de l’installation et de la structure nécessaire pour soutenir les fenêtres et les panneaux.

 

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