Photovoltaïque : l’étude montrant l’impact des poussières sur les performances (et le rendement) des panneaux solaires

L’impact des poussières sur les performances des panneaux photovoltaïques : analyse approfondie par des chercheurs internationaux sur la composition et l’impact dans différentes conditions climatiques

Une équipe internationale de chercheurs a mené une enquête approfondie sur l’effet de la thésaurisation poussière sur la performance de systèmes photovoltaïques dans deux zones climatiques différentes de Pakistan. Ils ont effectué des mesures précises de la densité de poussière présente sur les panneaux et analysé en détail la composition et la taille des particules de poussière.

Les experts ont mis en place deux systèmes photovoltaïques: un sur le toit d’un immeuble a Islamabadcapitale du Pakistan, et l’autre un Bahawalpur, une ville située dans la région sud du pays. Ils ont choisi ces deux localités pour leurs caractéristiques climatiques distinctes, comme le précise la même étude :

Le climat d’Islamabad est propre, agréable et chaud, avec une température annuelle moyenne de 20,3°C. Même les mois les plus secs contiennent beaucoup de précipitations, ce qui contribue au nettoyage des modules photovoltaïques. Bahawalpur est située dans une région désertique au climat sec, avec pratiquement aucune précipitation, mais avec de fréquentes tempêtes de vent et de poussière, avec une température annuelle moyenne de 26,1 °C.

Au cours de l’étude, l’équipe a collecté des données sur le rayonnement solaire global et mesuré la tension et le courant de chaque module. Pour analyser les propriétés de la poudre, ils ont installé des plaques de verre sur les modules photovoltaïques. Après six semaines, ils ont observé que les modules exposés à la poussière présentaient une efficacité considérablement réduite, un changement attribuable aux différentes densités de poussière détectées dans les deux régions.

Effets de la poussière sur la puissance des panneaux photovoltaïques

La quantité de poussière collectée était différente sur les deux sites : à Islamabad, il y avait une accumulation totale de 6 388 g/m2 (moyenne quotidienne de 0,152 g/m2), tandis qu’à Bahawalpur l’accumulation totale a atteint 10,254 g/m2, avec une moyenne quotidienne de 0,244g/m2. Grâce à la microscopie électronique à balayage (MEB), il a été possible d’observer que les particules de poussière dans les deux villes avaient des tailles, des formes et des dispositions variables.

A Islamabad, la composition de la poussière était dominée par le carbone (55,8%), suivis de l’oxygène, du silicium et du calcium. Des éléments tels que l’aluminium, le fer, le potassium, le magnésium et le sodium étaient également présents, quoique en plus petites quantités. À Bahawalpur, cependant, leoxygène (46,9%), suivis du carbone, du silicium et de l’aluminium.

En comparant les modules sales avec les modules propres, il a été constaté qu’à Islamabad, la réduction de la puissance de sortie était 15,08%tandis qu’à Bahawalpur il atteignait le 25,42%. Cette diminution de puissance a été attribuée non seulement à l’effet de protection provoqué par la poussière, qui réduit l’absorption de la lumière solaire, mais également au phénomène de température de la poudrece qui modifie le transfert de chaleur sur les modules, provoquant la formation de points chauds.

Source: Héliyon