Une solution nanotechnologique pour les systèmes photovoltaïques

Les systèmes photovoltaïques (PV), qui récoltent l’énergie durable et propre du soleil, accumulent de la saleté ou des particules comme la poussière, l’eau et le sable. Cette accumulation entraîne une réduction de l’énergie lumineuse qui atteint les cellules solaires et diminue leur production d’énergie de 50 %, selon certaines études. C’est pourquoi il est essentiel qu’elles restent propres. Toutefois, le processus de nettoyage et d’entretien régulier peut s’avérer coûteux et gaspille de l’eau.

C’est ici qu’intervient le projet SolarSharc, financé par l’UE, dont la technologie de revêtement très répulsif éliminera la pollution de la surface, optimisant ainsi l’efficacité énergétique et le rendement PV. Dans un entretien publié sur le site web « European Coatings », David Hannan, du partenaire de projet Opus Materials Technologies, a déclaré que les avancées réalisées dans les revêtements antisalissures sont souvent stimulées par le programme de développement durable et le besoin en énergie propre. Il a souligné les défis inhérents à la production d’énergie solaire et a ajouté que « la poussière, la saleté et l’encrassement des panneaux solaires représentent des sources importantes d’inefficacité et de perte de production d’énergie solaire, avec pour conséquence une perte de capacité de production d’une valeur supérieure à 40 milliards d’euros par an. Cette situation entraîne à son tour plus de 100 Mt d’émissions de CO2 suite à la production de combustibles fossiles destinée à compenser ce déficit ». M. Hannan a mis en avant les inconvénients des revêtements autonettoyants actuels, comme « une courte durée de vie (2-3 ans), une faible transparence et un coût élevé (plus de 260 €/litre). En d’autres termes, ils ne sont généralement pas rentables et ne sont pas déployés, avec des pertes acceptées comme ayant l’impact économique le plus faible sur le fonctionnement de l’installation ».

Une meilleure efficacité

Selon le site web du projet, la structure nanoparticulaire de SolarSharc apporte « une transparence élevée, qui améliore l’efficacité de la production de 4 % et la qualité esthétique pour des applications architecturales. La chimie de la silice est non dangereuse et permet une production variable ». En plus d’être durable et autonettoyant, SolarSharc est « antiréfléchissant, supporte des températures élevées, et offre une incroyable résistance aux intempéries ». Grâce à ces propriétés antiréfléchissantes, SolarSharc « conduit à une amélioration de la transmission pour permettre à plus de 93 % de la lumière disponible d’atteindre le semi-conducteur PV ».

Le revêtement hybride inorganique-organique de SolarSharc ne mesure que quelques microns d’épaisseur, comme expliqué sur le site web du projet. « Basé sur un réseau en (verre de) silice chimiquement liée à des groupes non organiques antiadhésifs, le revêtement Solar Sharc® repousse facilement l’eau et la pollution véhiculée par l’eau. Plutôt que de mouiller la surface, les gouttelettes d’eau forment des perles sur le revêtement et roulent spontanément vers les angles inférieurs. » Il précise également que la pollution solide, comme la poussière et le sable, est « facilement éliminée par l’action du vent ou l’utilisation de quantités minimales d’eau ».

Les marchés ciblés par le projet sont le photovoltaïque solaire à grande échelle et le photovoltaïque intégré aux bâtiments (BIPV), qui connaît une forte croissance. Les partenaires du projet espèrent commercialiser le revêtement SolarSharc et les nouveaux modules BIPV autonettoyants, « du prototype actuel TRL6 [technology readiness level 6] à la démonstration opérationnelle (TRL9) des BIPV, la certification, la commercialisation et les mesures relatives à la chaîne d’approvisionnement, afin de parvenir à une croissance rapide », tel que décrit sur CORDIS.

Le projet SolarSharc (SOLARSHARC - A DURABLE SELF-CLEAN COATING FOR SOLAR PANELS TO IMPROVE PV ENERGY GENERATION EFFICIENCY) a débuté en 2017. Le produit sera commercialisé en 2019.

Pour plus d’informations, veuillez consulter : site web du projet SolarSharc
Source : CORDIS