Le principal objectif de cette thèse est de mettre en place une méthodologie intégrée d’évaluation du potentiel photovoltaïque des façades de bâtiments en milieu urbain. Les modèles de production existants considèrent généralement les bâtiments de manière isolée et prennent en compte l’environnement proche uniquement comme des masques. Cependant, plusieurs phénomènes physiques spécifiques se produisent dans les zones urbaines. Certains sont dus aux conditions météorologiques naturelles, comme le cycle journalier / saisonnier (variabilité temporelle de la ressource solaire) ou le mouvement des nuages (intermittence du rayonnement solaire). D’autres sont dus à l’environnement bâti, comme l’hétérogénéité spatiale due aux bâtiments environnants, les réflexions inter-bâtiments ou la canalisation du vent due à l’espace étroit entre les bâtiments dans les zones urbaines. Parmi les phénomènes mentionnés ci-dessus, certains peuvent avoir un impact positif sur le potentiel solaire des façades des bâtiments tandis que d’autres peuvent avoir un impact négatif. La mise en place d’une méthodologie intégrée prenant en compte une multi-physique (comprenant la modélisation du rayonnement solaire et de l’écoulement d’air) et multi-échelle (évaluation de l’hétérogénéité spatiale) apparaît alors comme un enjeu crucial pour l’évaluation du potentiel solaire des bâtiments. L’outil choisi pour cette étude est le logiciel ENVI-met. En tant que logiciel de simulation de microclimat urbain, il vise à prendre en compte tous les phénomènes qui se produisent en contexte urbain. Ainsi, il comprend, entre autres, un modèle aéraulique ainsi qu’un modèle radiatif capable de rendre compte des réflexions interbâtiments. La première étape consiste à évaluer et à positionner les deux modèles susmentionnés à travers des études de cas traitant de cas théoriques ou réels. Ainsi, le modèle aéraulique est confronté à des mesures effectuées en soufflerie tandis que le modèle radiatif est appliqué à un quartier réel. En ce qui concerne les performances des modèles de production d’énergie photovoltaïque considérés, les valeurs prédites sont comparées aux mesures obtenues dans des conditions de test standard. Une fois la capacité du logiciel ENVI-met à prendre en compte et à simuler avec précision les phénomènes urbains démontrée, les données de sortie des simulations sont utilisées comme entrées pour les modèles de production photovoltaïque. Deux études sont menées: 1. Dans un premier temps, l’influence des connexions série sur le potentiel photovoltaïque des façades des bâtiments est évaluée ; 2. D’autre part, le comportement saisonnier du modèle de production est caractérisé au travers d’une confrontation entre les résultats numériques obtenus et des mesures réalisées in-situ. Le premier cas d’étude, traitant de la connexion en série des modules photovoltaïque, vise à prédire la direction des connexions (verticale ou horizontale) à choisir afin d’optimiser le potentiel photovoltaïque des façades tout en respectant les exigences techniques de la technologie photovoltaïque. La seconde étude vise à montrer l’évolution de la précision en termes de prévision de la production d’énergie photovoltaïque au cours de l’année. Ainsi, l’influence de plusieurs paramètres météorologiques est évaluée: le rayonnement solaire, la température de surface des modules photovoltaïques et la vitesse du vent à proximité des façades des bâtiments