Poussière, chaleur, humidité : ce que l’étude révèle pour optimiser l’entretien des panneaux solaires

La poussière affecte la performance des panneaux photovoltaïques. Oui, mais à quel point exactement ? Une nouvelle étude menée par des scientifiques de l’Université Imam Abdulrahman Bin Faisal, en Arabie saoudite, apporte une réponse à la question.

Grâce à des expériences conduites dans un environnement désertique et côtier, ils ont pu mesurer comment différents types de poussière, associés au taux d’humidité et à la qualité de l’air, influent sur la production d’un module solaire.

Une perte d’efficacité allant jusqu’à 48 %

Des noms scientifiques tels que « montmorillonite », « kaolinite » ou encore « bentonite » sont évoqués dans l’étude. Ce ne sont rien d’autre que certaines des catégories de poussières minérales que les chercheurs ont testées. Leur expérimentation s’est déroulée à Jubail, une ville côtière au climat désertique chaud. Pour cela, ils ont utilisé un petit panneau solaire polycristallin de 20 W et ont mesuré étape après étape, la tension, le courant, la puissance et la température.

Parmi les quatre types de poussière étudiés, la poussière naturelle, riche en silice et en calcium, s’est révélée être la plus nuisible. Elle a provoqué une perte de puissance de 48 %, principalement en raison de sa nature hygroscopique (c’est-à-dire qu’elle absorbe facilement l’humidité de l’air).

Lorsque l’humidité augmente, cette poussière forme une couche collante, et tend même parfois à former une croûte qui adhère fortement à la surface du panneau et bloque l’arrivée de la lumière sur les cellules.

Les autres types de poussières ont également un impact, mais moins prononcé :

• la montmorillonite, très riche en fer, augmente la température de surface du panneau, et réduit ainsi son efficacité ;
• la bentonite (de la fine argile), elle aussi hygroscopique, favorise la formation de dépôts compacts sur le panneau,
• et la kaolinite, riche en alumine et en silice, diffuse la lumière, ce qui entraîne une légère baisse de production.

En plus de l’humidité de l’air, les performances des panneaux face à la poussière sont aussi influencées par la concentration de particules fines dans l’air. Plus ces facteurs sont élevés, plus la perte d’efficacité est marquée.

Des améliorations dans la maintenance et le choix de la technologie

Selon les chercheurs, ces résultats pourraient améliorer les stratégies de maintenance des panneaux dans les régions côtières arides, où la composition de la poussière varie fortement. Les propriétaires d’installations solaires pourraient ainsi mieux planifier leurs opérations de nettoyage, en ciblant en priorité les zones où les poussières sont les plus dommageables.

Un meilleur choix de la technologie pourrait également en découler. Dans les zones où la poussière contient beaucoup de calcium, on privilégiera des panneaux dotés d’un revêtement hydrophobe, capable de repousser l’eau et de limiter l’adhérence des dépôts.

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Et dans les régions où la poussière est très riche en fer, le principal enjeu n’est pas l’humidité mais la chaleur, le fer absorbant fortement le rayonnement solaire. Dans ce cas, il peut être judicieux d’opter pour des matériaux plus résistants à la chaleur, limitant la dégradation thermique.