Des chercheurs ont étudié l’effet de l’accumulation de poussière sur le rendement des systèmes photovoltaïques dans deux régions climatiques du Pakistan. Des universitaires de l’Université nationale des sciences et de la technologie du Pakistan (NUST), de l’Université islamique de Bahawalpur et de l’Université de Warwick, au Royaume-Uni, ont participé à l’étude en installant des dispositifs sur le toit d’un bâtiment dans la capitale pakistanaise, Islamabad, et dans la ville méridionale de Bahawalpur. Ils ont quantifié précisément la densité de poussière sur les panneaux et analysé la composition et la taille des particules.
« Le climat d’Islamabad est pur, agréable et chaud, avec une température annuelle moyenne de 20,3 °C. Même le mois le plus sec est marqué par de nombreuses précipitations, qui contribuent au nettoyage des modules photovoltaïques », ont-ils déclaré. « Bahawalpur se trouve dans une région désertique au climat sec, où les précipitations sont presque inexistantes, mais où les vents et les tempêtes de poussière sont fréquents. La température annuelle moyenne y est de 26,1 °C ».
« Le climat d’Islamabad est pur, agréable et chaud, avec une température annuelle moyenne de 20,3 °C. Même le mois le plus sec est marqué par de nombreuses précipitations, qui contribuent au nettoyage des modules photovoltaïques », ont-ils déclaré. « Bahawalpur se trouve dans une région désertique au climat sec, où les précipitations sont presque inexistantes, mais où les vents et les tempêtes de poussière sont fréquents. La température annuelle moyenne y est de 26,1 °C ».
Méthode de l’étude
Les installations comprenaient des modules polycristallins de 40 W et des panneaux de référence maintenus constamment propres. Tous les modules étaient installés sur des supports métalliques, avec une inclinaison fixe de 34 degrés et orientés vers le sud. L’équipe de recherche a recueilli des données sur le rayonnement solaire global, ainsi que sur la tension et le courant de chaque module. Des plaques de verre ont été placées sur les modules photovoltaïques afin de recueillir la poussière et d’en analyser les propriétés. « Après six semaines d’exposition à l’atmosphère, les modules poussiéreux ont affiché un rendement nettement inférieur, en fonction des différentes densités de poussière observées dans les deux régions », ont-ils indiqué.
La quantité totale de poussière accumulée à Islamabad était de 6,388 g/m2, avec une moyenne quotidienne de 0,152 g/m2. À Bahawalpur, l’accumulation totale de poussière était de 10,254 g/m2, avec une moyenne quotidienne de 0,244 g/m2. La microscopie électronique à balayage (MEB) a montré que, dans les deux villes, les particules étaient de tailles différentes, de formes asymétriques et disposées de façon irrégulière.
« Dans l’échantillon de poussière recueilli à Islamabad, le carbone est majoritaire, avec une proportion de 55,8 %, suivi de l’oxygène, du silicium et du calcium, qui représentent respectivement 22,71 %, 9,78 % et 3,85 %. L’aluminium, le fer, le potassium, le magnésium et le sodium sont également présents, mais en quantités nettement plus faibles », a indiqué l’équipe. « Dans l’échantillon de poussière recueilli à Bahawalpur, l’oxygène est majoritaire, avec une proportion de 46,9 %, suivi du carbone, du silicium et de l’aluminium, qui représentent respectivement 20,11 %, 16,98 % et 4,26 %.
En comparant les modules sales et propres dans chaque ville, les chercheurs ont constaté une baisse de la puissance de sortie de 15,08 % à Islamabad et de 25,42 % à Bahawalpur. Ils ont conclu que cette baisse de rendement était due non seulement au fait que la poussière réduit l’absorption de la lumière solaire par le phénomène dit d’ombrage, mais aussi à l’effet thermique de la poussière. Ce dernier se produit parce que la poussière présente sur le module photovoltaïque modifie le mode de transfert de chaleur et entraîne la formation de points chauds.
Source : energy mag
« Dans l’échantillon de poussière recueilli à Islamabad, le carbone est majoritaire, avec une proportion de 55,8 %, suivi de l’oxygène, du silicium et du calcium, qui représentent respectivement 22,71 %, 9,78 % et 3,85 %. L’aluminium, le fer, le potassium, le magnésium et le sodium sont également présents, mais en quantités nettement plus faibles », a indiqué l’équipe. « Dans l’échantillon de poussière recueilli à Bahawalpur, l’oxygène est majoritaire, avec une proportion de 46,9 %, suivi du carbone, du silicium et de l’aluminium, qui représentent respectivement 20,11 %, 16,98 % et 4,26 %.
En comparant les modules sales et propres dans chaque ville, les chercheurs ont constaté une baisse de la puissance de sortie de 15,08 % à Islamabad et de 25,42 % à Bahawalpur. Ils ont conclu que cette baisse de rendement était due non seulement au fait que la poussière réduit l’absorption de la lumière solaire par le phénomène dit d’ombrage, mais aussi à l’effet thermique de la poussière. Ce dernier se produit parce que la poussière présente sur le module photovoltaïque modifie le mode de transfert de chaleur et entraîne la formation de points chauds.
Source : energy mag
