Les tuiles et tuiles photovoltaïques représentent une bonne solution esthétique pour la couverture des toits des bâtiments, évitant l'installation de panneaux solaires au-dessus. Il s'agit d'une technologie de couverture de toiture de nouvelle génération qui permet de générer de l'énergie propre sans structure photovoltaïque complexe.
Dans le premier cas, les tuiles photovoltaïques représentent une technologie de toiture innovante qui, à partir d'une fonction «passive», devient un élément actif de l'efficacité énergétique de la maison, grâce aux cellules photovoltaïques contenues, avec une technologie de couche mince ou de silicium cristallin, capables de produire de l'électricité courant. Les tuiles, emboîtables et connectées électriquement, peuvent incorporer des micro-panneaux ou elles peuvent être des micro-panneaux photovoltaïques sans le cadre classique en aluminium.
Dans le second cas, les tuiles photovoltaïques sont comme les tuiles classiques : des éléments positionnés et assemblés entre eux sur la surface de toiture qui forment le manteau de couverture lui-même, et chaque tuile a un panneau intégré. Les tuiles photovoltaïques, en effet, peuvent être constituées de matériaux naturels, comme l'argile, pour reproduire fidèlement les caractéristiques des toitures classiques, ou elles peuvent être constituées de matériaux plastiques : le type de matériau est strictement lié au rendement dans le temps de la tuile, et de plus le matériau doit permettre le remplacement du panneau en cas de défauts ou de dommages.
Avantages et inconvénients
Les tuiles photovoltaïques ont l'avantage de s'intégrer totalement dans la structure architecturale du bâtiment et font partie des « modules spéciaux » indiqués dans le guide GSE des « applications innovantes visant à l'intégration architecturale du photovoltaïque ». Et pour cette raison, il bénéficie d'une augmentation du taux incitatif. Un autre avantage majeur est celui de leur invisibilité, répondant à certaines contraintes de protection paysagère et territoriale, comme dans les zones d'intérêt architectural historique.
Le même critère de répondre de manière innovante aux contraintes paysagères s'applique également aux tuiles photovoltaïques. Pas seulement. La pose des dalles est plus simple que celle des panneaux plus volumineux : les dimensions réduites permettent de les poser sur de plus grandes surfaces. De plus, comme les carreaux traditionnels, ils sont étanches et assurent une protection contre les agents atmosphériques et une bonne isolation thermo-acoustique.
Tuiles photovoltaïques
Le point noir est que ce type de solution ne garantit pas le même rendement que les systèmes photovoltaïques traditionnels : de nombreuses tuiles solaires sont nécessaires pour égaliser les performances d'un seul panneau photovoltaïque. Les facteurs de rendement inférieur sont dus à la difficulté de ventilation des matériaux qui provoque l'augmentation de la température de la cellule et, par conséquent, la réduction des performances et la perte d'efficacité. De plus, les cônes d'ombre empêchent la lumière du soleil d'atteindre les cellules, entraînant une baisse de productivité et le risque d'endommager la cellule en raison d'un chauffage excessif, irrégulier et intermittent. Enfin, le nombre élevé de connexions électriques entre chaque tuile entraîne également des pertes dans le circuit électrique.
Le prix des tuiles et tuiles photovoltaïques n'est pas inférieur à un système classique, bien au contraire. Le prix d'une seule tuile photovoltaïque se situe entre 50 et 100 euros, en plus de la main d'œuvre.
Nous pouvons conclure que pour un système photovoltaïque, dans des zones non soumises à des contraintes paysagères et historiques, l'installation d'un système de panneaux traditionnel continue d'être un choix plus approprié et plus pratique pour les zones urbaines résidentielles, commerciales et industrielles.
Quelques applications "spéciales"
Dans le cadre de Pompéi, par exemple, à l'intérieur du parc archéologique, il y a un projet pilote de 2018 avec des tuiles photovoltaïques qui intègrent les cellules solaires de manière totalement invisible : c'est le Coppo Invisible Solar, entièrement fabriqué à la main. Le fonctionnement des modules est basé sur le principe de la faible densité moléculaire. Chaque module, en fait, est formé d'un composé polymère non toxique et recyclable, spécialement traité pour stimuler l'absorption des photons. Des cellules normales en silicium monocristallin sont incorporées à l'intérieur du module ; tandis que la surface opaque et transparente pour les rayons du soleil permet à la lumière d'entrer et d'alimenter les cellules.
