D’après pv magazine International
Une équipe de recherche dirigée par l’Université Imam Abdulrahman Bin Faisal d’Arabie saoudite a mené une étude expérimentale sur la manière dont différentes compositions de poussières affectent les performances photovoltaïques. L’étude a examiné quatre types de poussières – montmorillonite, kaolinite, bentonite et poussière naturelle – sur des panneaux solaires fonctionnant dans des environnements côtiers arides. Leurs conclusions sont publiées dans l’article intitulé « Experimental and modeling study of dust composition impact on photovoltaic performance in arid coastal environments », paru dans le Journal of Materials Research and Technology. Des scientifiques de l’Université Imam Abdulrahman Bin Faisal d’Arabie saoudite, de l’Autorité égyptienne de l’énergie atomique et de l’Université Ain Shams d’Égypte ont participé à cette étude.
« Les résultats de cette étude ont des implications pratiques pour l’optimisation de la maintenance des systèmes photovoltaïques dans les régions côtières arides, a expliqué le groupe. En reliant la composition des poussières aux mécanismes de dégradation, les acteurs peuvent hiérarchiser les calendriers de nettoyage ou sélectionner des revêtements adaptés aux minéraux dominants. Par exemple, les revêtements hydrophobes peuvent atténuer l’adhésion due à l’humidité dans les environnements riches en calcium, tandis que les régions riches en fer pourraient bénéficier de matériaux résistants à la chaleur. »
Les expériences ont été réalisées à Jubail, une ville située sur la côte saoudienne du Golfe persique, classée BWh (désert chaud) selon le système climatique de Köppen. Un panneau photovoltaïque polycristallin de 20 W a été utilisé pour les tests de performance en extérieur, menés du 9 au 29 septembre 2025. À puissance maximale, le panneau délivrait un courant de 1,14 A et une tension de 17,6 V, avec une tension en circuit ouvert de 21,1 V et un courant de court-circuit de 1,29 A.
Taux d’humidité et de poussières élevés
Les argiles montmorillonite, kaolinite et bentonite provenaient de poudres minérales commerciales tamisées à moins de 45 µm. Les échantillons de poussière naturelle ont été collectés manuellement sur des surfaces vitrées exposées aux conditions ambiantes à Jubail. Le dépôt de poussière a été effectué en sept étapes, à partir d’une densité de surface d’environ 1,0 g/m², augmentant progressivement jusqu’à environ 7,0 g/m². Des mesures ont été prises après chaque étape de dépôt.
« L’analyse minéralogique par SEM-EDX a révélé des profils de composition distincts, corrélés directement aux schémas de dégradation des performances, ont déclaré les chercheurs. La poussière naturelle, caractérisée par une teneur élevée en silice (25,37 %) et en oxyde de calcium (30,52 %), s’est révélée être le contaminant le plus nuisible, provoquant une perte de puissance de 48 % à une densité de dépôt de 6 g/m² par un effet combiné de diffusion lumineuse et de cimentation hygroscopique. »
Les poussières riches en calcium se sont révélées particulièrement problématiques dans les conditions côtières, où une humidité élevée (40 à 65 % d’humidité relative) transforme les particules libres en couches adhérentes résistantes aux mécanismes de nettoyage naturels. En revanche, la teneur élevée en fer (62,67 %) de la montmorillonite a contribué à la dégradation thermique, augmentant la température de surface du panneau à 40,4 °C et réduisant la tension en circuit ouvert.
« L’humidité s’est révélée être un facteur d’amplification critique plutôt qu’un facteur de stress indépendant, réduisant l’efficacité de 15 à 30 % lorsque l’humidité relative dépassait 60 %. Ce seuil marque une transition entre un encrassement réversible et une adhésion cimentée, où les forces capillaires lient les particules de poussière à la surface du panneau photovoltaïque avec une résistance suffisante pour résister à l’élimination par le vent, ont ajouté les chercheurs. L’analyse diurne a montré que la production d’énergie optimale se produit pendant les heures du matin à faible humidité (8 h 00 – 11 h 30, efficacité de 12 à 13 %), tandis que les périodes de l’après-midi subissent des pertes d’efficacité de 20 à 25 %. »
L’équipe a également constaté que la pollution particulaire influençait significativement la dégradation des performances, l’indice de qualité de l’air (AQI) présentant une corrélation négative plus forte avec l’efficacité que l’humidité seule. « À des niveaux d’AQI supérieurs à 160, les effets combinés de la diffusion lumineuse par les aérosols en suspension et de l’encrassement de surface ont réduit l’efficacité de conversion en dessous de 10 %, même avec des densités de dépôt de poussière modérées (3 à 4 g/m²) », ont-ils conclu.
Ce contenu est protégé par un copyright et vous ne pouvez pas le réutiliser sans permission. Si vous souhaitez collaborer avec nous et réutiliser notre contenu, merci de contacter notre équipe éditoriale à l’adresse suivante: editors@pv-magazine.com.
En transmettant ce formulaire vous acceptez que pv magazine utilise vos données dans le but de publier votre commentaire.
Vos données personnelles seront uniquement divulguées ou transmises à des tierces parties dans une optique de filtre anti-spams ou si elles s’avèrent nécessaires à la maintenance technique du site web. Un transfert de vos données à des tierces parties pour toute autre raison ne pourra se faire que s’il est justifié par la législation relative à la protection des données, ou dans le cas où pv magazine y est légalement obligé.
Vous pouvez révoquer ce consentement à tout moment avec effet futur, auquel cas vos données personnelles seront immédiatement supprimées. Dans le cas contraire, vos données seront supprimées une fois que pv magazine aura traité votre requête ou lorsque le but du stockage des données est atteint.
Pour de plus amples informations sur la confidentialité des données, veuillez consulter notre Politique de Protection des Données.