Une simple couche de gel pourrait régler le plus gros problème des panneaux solaires

Les panneaux solaires peuvent parfois présenter des défauts appelés « points chauds », des zones qui chauffent beaucoup plus que le reste de la surface. Ces surchauffes sont l’un des principaux facteurs de perte de performance et de fiabilité des installations solaires.

Elles réduisent la production d’électricité, accélèrent la dégradation des panneaux et augmentent les risques techniques. Ces défauts seraient même responsables d’environ 22 % des défaillances de panneaux après seulement trois ans d’exploitation.

Pour y remédier, des chercheurs de l’Université polytechnique de Hong Kong ont développé un revêtement innovant. Ce dernier est capable, non seulement, de lutter contre les points chauds, mais aussi d’améliorer la puissance d’un panneau solaire jusqu’à 13 %.

Un système de refroidissement naturel

Appliqué directement à la surface des panneaux, ce nouveau revêtement fait office de système de refroidissement. Il s’agit d’un hydrogel, une couche gélifiée capable d’absorber et de retenir de grandes quantités d’eau. Sous l’effet de la chaleur des points chauds, l’eau présente s’évapore progressivement, entraînant alors un refroidissement naturel du panneau.

L’innovation dans ce système se trouve dans le choix de la composition du revêtement. Les chercheurs ont combiné de l’hydroxyéthylcellulose, un polymère d’origine naturelle, avec un matériau fibreux proche du coton. Cette formulation renforce la résistance mécanique du revêtement et sa capacité à retenir l’eau, selon l’équipe dans un communiqué de presse.

Elle corrige surtout l’un des principaux défauts des hydrogels traditionnels. Ces derniers ont tendance à se fissurer et à se rétracter avec le temps lorsqu’ils sont exposés longtemps au soleil et à la chaleur. On a donc ici un système beaucoup plus durable dans le temps.

Une meilleure production

Dans la pratique, l’introduction de ce revêtement hydrogel se traduit par de nombreux avantages. Le principal bénéfice est, évidemment, la réduction de la température des points chauds. Le revêtement peut faire baisser localement la température jusqu’à environ 16 °C, permettant donc aux cellules solaires de fonctionner dans de meilleures conditions.

Grâce à cela, les chercheurs annoncent une hausse de la puissance délivrée, allant jusqu’à 13 %. Sur une année, cela pourrait augmenter la production de 6 à 7 %. Dans les systèmes photovoltaïques intégrés aux bâtiments, le revêtement pourrait compenser près de la moitié des pertes de puissance habituellement causées par les points chauds.

En réduisant ces surchauffes, le revêtement limite aussi la dégradation des cellules, diminue les risques de fissures, et réduit le risque d’incendie. Les panneaux deviennent ainsi plus fiables et nécessitent moins d’entretien.

Verrait-on bientôt des panneaux recouverts de cet hydrogel ?

L’étape de la commercialisation est encore lointaine. Après la mise au point de la technologie, l’équipe devrait encore poursuivre ses recherches afin d’en faciliter son adoption à grande échelle.

On peut toutefois déjà espérer que ce système n’impactera pas fortement le coût des panneaux solaires. Selon les scientifiques, la solution est effectivement peu coûteuse, facile à appliquer sur des panneaux existants et ne nécessite aucune modification des circuits électriques.