Oui, un panneau solaire peut produire de l’électricité toute l’année, y compris lorsqu’il fait froid, que le ciel est nuageux ou qu’il pleut. Un panneau photovoltaïque utilise la lumière du soleil pour produire de l’électricité : la chaleur n’est pas nécessaire à son fonctionnement. En revanche, la quantité d’électricité produite varie selon la saison. En France métropolitaine, la production est généralement plus faible en hiver, principalement parce que les journées sont plus courtes et que le soleil est plus bas dans le ciel.

Pour dépasser les idées reçues, l’équipes Këorra a compilé des données issues de la Commission européenne (JRC / PVGIS), du Réseau de Transport d’Électricité (RTE) et d’études universitaires européennes. Voici ce que ces données permettent réellement de dire sur les panneaux solaires sous la pluie, les nuages et en hiver.

☁️ 1. Un panneau solaire fonctionne-t-il sans soleil direct ?

Oui. Un panneau photovoltaïque n’a pas besoin de voir directement le soleil pour produire de l’électricité. Il utilise la lumière qui atteint sa surface, qu’elle provienne directement du soleil ou qu’elle soit diffusée par l’atmosphère et les nuages.

Le Centre Commun de Recherche de la Commission européenne (JRC) distingue notamment trois composantes du rayonnement reçu par un panneau :

• Le rayonnement direct : la lumière qui arrive directement du soleil.
• Le rayonnement diffus : la lumière dispersée par l’atmosphère, les nuages et les aérosols.
• Le rayonnement réfléchi : une partie de la lumière renvoyée par le sol et l’environnement autour du panneau.

Même lorsque le soleil est caché derrière les nuages, une partie de sa lumière continue donc d’atteindre les cellules photovoltaïques sous forme de rayonnement diffus. Le panneau continue ainsi à produire de l’électricité, mais généralement avec une puissance plus faible lorsque le ciel est très couvert.

Pourquoi faut-il éviter les pourcentages « magiques » ?
On lit parfois que les panneaux conserveraient « 10 % à 25 % de leur puissance sous les nuages ». Ce chiffre ne peut pas être considéré comme une règle générale. La production dépend notamment de l’épaisseur des nuages, de leur couverture, de la position du soleil et de la quantité réelle de lumière reçue par le panneau.

Dans une étude consacrée à la variabilité du rayonnement solaire sous un ciel partiellement nuageux, Lappalainen et Kleissl (2020) ont par exemple observé, dans certaines conditions particulières, des pics transitoires d’irradiance pouvant atteindre 1 466 W/m². Ces valeurs correspondent à des phénomènes ponctuels liés notamment aux réflexions autour des nuages : elles ne représentent donc pas la production moyenne d’un panneau par temps nuageux. Elles montrent surtout que la relation entre « quantité de nuages » et « production solaire » n’est pas aussi simple qu’un pourcentage fixe.

🌧️ 2. Les panneaux solaires produisent-ils quand il pleut ?

Oui, une installation photovoltaïque peut produire de l’électricité lorsqu’il pleut, tant qu’une quantité suffisante de lumière atteint les panneaux. En pratique, ce sont surtout les nuages épais associés à la pluie qui font fortement baisser la production.

Une étude expérimentale menée par le Politecnico di Milano (Del Pero, Aste & Leonforte, 2021) permet de distinguer trois effets différents lorsqu’il pleut :

En résumé : la pluie n’arrête donc pas directement un panneau solaire. Dans la plupart des épisodes pluvieux, c’est la diminution de la lumière provoquée par les nuages qui explique la baisse de production. Le refroidissement et le nettoyage du panneau peuvent, eux, avoir des effets favorables, mais ils ne compensent généralement pas la baisse de luminosité.

❄️ 3. Les panneaux solaires produisent-ils moins en hiver ?

Oui, la production est généralement plus faible en hiver. Mais contrairement à une idée reçue, ce n’est pas parce que les panneaux « n’aiment pas le froid ».

Au contraire, à niveau de lumière identique, une température de cellule plus basse augmente la puissance électrique délivrée par un module au silicium cristallin.

Les panneaux sont notamment caractérisés dans des conditions standard de laboratoire appelées STC : 1 000 W/m² d’irradiance et 25 °C de température de cellule. Leur coefficient de température indique comment leur puissance évolue lorsque la température des cellules change.

• Pour des modules en silicium cristallin, le coefficient de température de puissance peut se situer autour de -0,35 % à -0,44 % par °C, selon le module et ses caractéristiques.
• Sur certains modules récents utilisant la technologie TOPCon, ce coefficient peut être plus faible, par exemple autour de -0,29 % par °C pour certains modèles.

À titre d’exemple, avec un coefficient compris entre -0,29 % et -0,44 % par °C, une cellule passant de 25 °C à 5 °C peut donc bénéficier d’un gain de puissance d’environ 5,8 % à 8,8 %, à niveau d’éclairement identique.

Alors pourquoi les panneaux produisent-ils moins en hiver ?

Parce que le gain lié au froid ne compense pas la baisse des apports solaires. Deux phénomènes jouent notamment un rôle important :

1. Les journées sont plus courtes : les panneaux disposent de moins d’heures de lumière pour produire.
2. Le soleil est plus bas dans le ciel : ses rayons traversent une plus grande épaisseur d’atmosphère et l’énergie reçue par les panneaux est généralement plus faible.

Et concernant la neige ?
Une couche de neige suffisamment épaisse et opaque sur le panneau peut bloquer temporairement une grande partie de la lumière et donc réduire fortement, voire interrompre, la production. La vitesse à laquelle la neige disparaît dépend notamment de l’inclinaison du panneau, de la température et des conditions météorologiques. Lorsque suffisamment de surface du panneau est dégagée, la production peut reprendre.

À lumière reçue identique, le froid peut améliorer le rendement électrique des cellules photovoltaïques.

📅 4. Que produit réellement un panneau solaire en décembre, janvier et février ?

La production solaire ne s’arrête donc pas en hiver. Elle est simplement plus faible qu’au printemps et en été, avec des différences importantes selon la région.

• En décembre : les journées sont les plus courtes de l’année. La production mensuelle est généralement au plus bas. Elle reste néanmoins présente lorsque les conditions lumineuses le permettent.
• En janvier : les jours commencent progressivement à rallonger. Les journées froides et bien ensoleillées peuvent également offrir de bonnes puissances instantanées grâce au meilleur comportement électrique des cellules lorsqu’elles sont fraîches.
• En février : la production remonte généralement nettement par rapport à décembre. L’ampleur de cette remontée dépend toutefois fortement de la localisation. Les simulations PVGIS présentées ci-dessous montrent par exemple que le passage de décembre à février est beaucoup plus marqué dans le Nord que dans le Sud de la France.

📊 5. Simulation PVGIS Këorra : production mensuelle dans 5 villes de France

Pour donner un ordre de grandeur concret, Këorra a modélisé la production mensuelle moyenne d’une installation type de 1 000Wc, avec une inclinaison de 35°, une orientation plein Sud et des pertes système estimées à 14 %, à partir des données de la base européenne PVGIS-SARAH3.

Les résultats permettent surtout de visualiser une chose : un panneau produit également en hiver, mais la quantité d’électricité produite varie fortement selon le mois et la localisation.

Source : simulation PVGIS-SARAH3 (Commission européenne) pour 1 kWc, orientation Sud, inclinaison 35° et pertes système de 14 %. Pour une installation de 3 kWc utilisant exactement les mêmes hypothèses, les valeurs de production sont à multiplier par 3.

Que faut-il retenir de ce tableau ?

À Lille, par exemple, une installation de 1 kWc produit selon cette simulation 22,4 kWh en décembre et 42,1 kWh en février. À Marseille, les valeurs sont respectivement de 58,0 kWh et 82,4 kWh.

Ces chiffres montrent pourquoi il est préférable de parler de production solaire annuelle et saisonnière plutôt que de dire simplement qu’un panneau « produit » ou « ne produit pas » en hiver.

📈 6. Données nationales RTE 2024 : la saisonnalité du parc français

Pour compléter les simulations locales, il est également possible de regarder la production réelle du parc photovoltaïque français dans son ensemble.

Këorra a analysé le jeu de données officiel publié par le Réseau de Transport d’Électricité (RTE), RTE_PAD_production_solaire.csv, pour l’année civile 2024. Les données sont exprimées en térawattheures (TWh).

Que montrent ces données ?
Les trois mois d’hiver (décembre, janvier et février) représentent 11,68 % de la production annuelle du parc solaire français en 2024, soit 2,862 TWh. À l’inverse, les trois mois d’été (juin, juillet et août) représentent 38,39 %, soit 9,405 TWh.

Le solaire français est donc bien saisonnier : il produit beaucoup plus au printemps et en été. Mais il ne s’arrête pas pour autant pendant l’hiver.

💡 7. 5 idées reçues sur les panneaux solaires en hiver

• ❌ « Il faut de la chaleur pour produire de l’électricité »
  Faux. Un panneau photovoltaïque utilise la lumière pour produire de l’électricité. La chaleur n’est pas nécessaire à son fonctionnement. Au contraire, à lumière identique, une température plus basse peut améliorer le rendement électrique des cellules.
• ❌ « Un panneau ne produit rien par temps couvert »
  Faux. Même lorsque le soleil est caché, une partie de sa lumière atteint les panneaux sous forme de rayonnement diffus. La production peut toutefois être nettement plus faible lorsque le ciel est très couvert.
• ❌ « La pluie bloque la production »
  Faux. La pluie elle-même n’empêche pas le panneau de produire. Ce sont surtout les nuages qui l’accompagnent et qui réduisent la quantité de lumière reçue qui font baisser la production. La pluie peut également refroidir et nettoyer le panneau.
• ❌ « Les panneaux sont inutiles dans la moitié Nord de la France »
  Faux. La production est généralement plus faible dans le Nord que dans le Sud, mais elle reste significative. Dans notre simulation PVGIS, une installation de 1 kWc à Lille produit environ 985 kWh par an avec les hypothèses retenues. Cette donnée permet d’évaluer le potentiel solaire local, mais ne suffit pas à elle seule pour déterminer la rentabilité d’une installation.
• ❌ « Plus il fait chaud, plus le panneau produit »
  Faux. Au-delà de sa température de référence, une cellule photovoltaïque en silicium perd généralement un peu de puissance lorsque sa température augmente. Selon le module, le coefficient de température peut être de l’ordre de -0,29 % à -0,44 % par °C.

🔍 8. Méthodologie : comment Këorra simule une production solaire ?

Pour estimer la production d’une installation photovoltaïque, Këorra s’appuie ici sur le modèle PVGIS développé par le Centre Commun de Recherche de la Commission européenne.

Le principe est simple : le modèle utilise des données météorologiques et solaires pour estimer la quantité de lumière disponible à un endroit donné, puis calcule la production d’une installation en fonction de ses caractéristiques.

1. Données solaires et météorologiques : utilisation de la base PVGIS-SARAH3 pour caractériser le rayonnement solaire reçu au cours de l’année.
2. Orientation et inclinaison : la simulation présentée ici utilise une orientation Sud et une inclinaison de 35°.
3. Pertes du système : un facteur de pertes de 14 % est appliqué pour tenir compte notamment des pertes liées aux différents composants de l’installation.
4. Localisation : la production estimée varie selon la position géographique du projet, car l’ensoleillement et la trajectoire du soleil ne sont pas les mêmes partout en France.

Important : une simulation PVGIS donne une estimation basée sur des données météorologiques et des hypothèses techniques. La production réellement observée peut varier d’une année à l’autre et selon les conditions réelles de l’installation : ombrage, orientation, inclinaison, température, salissures ou caractéristiques des équipements.

❓ 9. Foire Aux Questions (FAQ)

Est-ce qu’un panneau solaire produit quand il pleut ?
Oui. Une installation photovoltaïque peut produire de l’électricité lorsqu’il pleut, à condition que suffisamment de lumière atteigne les panneaux. La pluie est généralement associée à une baisse de production parce que les nuages réduisent la lumière disponible. Elle peut toutefois contribuer à refroidir et nettoyer la surface des panneaux.

Quelle est la différence de production entre l’été et l’hiver ?
La différence est importante. Dans les données RTE 2024 analysées ici, les mois de décembre, janvier et février représentent 11,68 % de la production solaire annuelle française, contre 38,39 % pour juin, juillet et août. La différence exacte pour une installation particulière dépend toutefois de sa localisation et de ses caractéristiques.

Une batterie solaire est-elle utile en hiver ?
Elle peut être utile, mais son intérêt dépend du profil de consommation du logement. En hiver, la production solaire est concentrée sur les quelques heures les plus lumineuses de la journée. Une batterie peut permettre de conserver une partie de cette énergie pour l’utiliser plus tard, par exemple en soirée.

🎯 10. En résumé & accompagnement Këorra

Oui, les panneaux photovoltaïques peuvent produire de l’électricité toute l’année. Ils continuent à fonctionner lorsqu’il fait froid, lorsque le ciel est nuageux et même lorsqu’il pleut, dès lors qu’ils reçoivent suffisamment de lumière.

La baisse de production observée en hiver s’explique principalement par des journées plus courtes, un soleil plus bas dans le ciel et une irradiation moyenne plus faible. Le froid, lui, n’empêche pas les panneaux de fonctionner et peut même améliorer leur rendement électrique à niveau de lumière identique.

La bonne question n’est donc pas « Est-ce qu’un panneau produit en hiver ? », mais plutôt « Combien peut-il produire à mon emplacement et avec mon installation ? »