Conseils pour l’implantation et le raccordement électrique des panneaux solaires sous ombrage

Objectif : limiter l’impact des ombres variables sur la production PV, en choisissant une technologie et une disposition judicieuse des panneaux solaires ainsi qu'une topologie de câblage adapté.


1️⃣ Technologies des panneaux solaires (modules) : cellules entières & demi-cellules

  • Les modules full-cell (standard) sont câblés comme 3 sous-modules en série et limitent ainsi la perte à 33% quand 1/3 du module est ombragé en pose paysage (ex. bas de rangée) .

  • Les modules demi-cellules (half-cut), câblés comme deux demi-modules en parallèle divisent le courant par 2 (→ meilleur rendement) et tolèrent mieux une bande d’ombre horizontale en pose portrait (ex. bas de rangée) : 50% de perte (vs 100% de perte pour les full-cell en pose portrait).


2️⃣​ Onduleur de chaîne vs MLPE (micro-onduleurs / optimiseurs)

  • Onduleur de chaîne (string) : le courant est limité par le module le plus ombragé du string tant que les diodes by-pass ne conduisent pas. La production solaire d'un string ne tombe pas à zéro quand un seul module est entièrement ombragé.

  • Micro-onduleurs / optimiseurs : typiquement 1 MPPT par module → meilleurs rendements sous ombrage hétérogène, et plus de souplesse d’implantation.


3️⃣ Câblage des strings selon le sens de déplacement de l'ombrage

1) Ombre horizontale (déplacement vertical) :

  • Câbler en strings horizontaux (par rangée).
  • Éviter de mettre une rangée très basse si elle s’ombrage fréquemment (acrotère, végétation).

2) Ombre verticale (déplacement horizontal) :

  • Câbler en strings verticaux (par colonne).
  • Si possible, MPPT distinct pour les colonnes susceptibles d’être atteintes.


4️⃣​ Pose des panneaux solaires en paysage / portrait

La pose n’est pas le critère n°1 (c’est d’abord le sens de déplacement de l’ombre qui fixe la direction des strings), mais elle influe sur combien de sous-modules d’un module sont traversés par la bande d’ombre. En règle générale :

  • le module standard, posé en mode paysage tolère assez bien une bande d'ombre horizontale (qui monte/descend) ; idem en pose portrait quand l'ombre verticale se décale gauche↔droite

  • Les modules demi-cellules (half-cut) atténuent fortement les pertes pour les bandes horizontales en pose portrait (le module est câblé comme deux demi-modules en parallèle), utiles surtout quand l’ombre vient souvent du bas (inter-rang).


➡️​ À retenir :
  • En ombre horizontale qui monte/descend, mieux vaut organiser des strings horizontaux par rangée (si possible 1 MPPT/rangée) - modules Half-cut recommandés.

  • En ombre verticale qui se décale gauche↔droite, privilégier des strings verticaux par colonne (si possible MPPT séparé pour les colonnes à risque) - modules Standard OK (gain Half-cut marginal).

Les différents cas d’ombrage

• Pose : paysage • Ombre : bande horizontale, déplacement vertical
Strings horizontaux (par rangée) Onduleur MPPT séparé • 1 MPPT par rangée si possible pour confiner l’ombre à une seule entrée.
• MLPE (micro-onduleurs/optimiseurs) à privilégier si ombres fortes/variables (gains annuels typiques +4 à +12 % vs onduleur chaîne). Techno Half-cut conseillé • En mode paysage - module standard, une bande horizontale n’affecte en général qu’1 sous-module (~1/3 du module) — déjà tolérant.
• Le half-cut apporte une marge supplémentaire sur les ombres venant du bas (inter-rang).
• Pose : paysage • Ombre : bande verticale, déplacement horizontal
Strings verticaux (par colonne) Onduleur MPPT séparé • Séparer la/les colonne(s) à risque sur un MPPT dédié ; sinon multi-string avec colonnes homogènes.
• MLPE si ombre complexe/variable. Techno Standard OK • Pour une bande verticale, le half-cut confine souvent l’ombre à 1 sous-module (meilleur).
• Avec le standard, la même bande va croiser les 3 sous-modules.
• Priorité au design 1 MPPT/string.
• Pose : portrait • Ombre : bande horizontale, déplacement vertical
Strings horizontaux (par rangée) Onduleur MPPT séparé • 1 MPPT par rangée recommandé
• MLPE si ombrage saisonnier/variable. Techno Half-cut fortement conseillé • En portrait standard, une bande horizontale va toucher les 3 sous-modules → pertes élevées.
• En portrait half-cut, les 2 sous-modules haut/bas sont en parallèle : la moitié haute reste productive lorsque le bas est ombré → pertes nettement réduites.
• Pose : portrait • Ombre : bande verticale, déplacement horizontal
Strings verticaux (par colonne) Onduleur MPPT séparé • Isoler la colonne à risque sur une entrée dédiée
• MLPE si ombre complexe. Techno Standard OK • En portrait standard, une bande verticale traverse généralement 1 sous-module (confinée).
• Le half-cut n’apporte qu’un gain marginal pour ce type d’ombre ; priorité au design 1 MPPT/string.