Improvement of photovoltaic systems efficiency using innovative, ecological and low cost cleaning techniques

Abstract

L’objectif de ce travail de thèse est l'optimisation des performances des panneaux photovoltaïques (PV) grâce à un nettoyage écologique/à faible coût. Dans ce travail, l'effet de la formation de rosée sur la surface des modules PV a été étudié vu son grand effet sur l'encrassement. L’analyse menée a montré que l’eau de rosée a un effet négatif se manifestant par la cimentation des salissures/un effet positif dû à l'auto-nettoyage naturel résultant du ruissellement de l'eau de rosée. C'est ce deuxième effet qui a été particulièrement étudié dans cette thèse/les résultats obtenus sont prometteurs. L'encrassement des salissures peut être réduit au tiers si une permutation de l’angle d'inclinaison des modules PV entre 0° (au coucher du soleil)/30° (au lever du soleil) est effectuée d'une manière systématique. Des résultats similaires sont trouvés pour les modules PV dynamiques montés sur un suiveur solaire biaxe. L'impact des salissures sur les modules PV conduit à un taux d'encrassement annuel moyen d'environ 4%/une perte moyenne de productible journalier d'environ 2 Wh/Wc. En plus de l'approche de nettoyage écologique des modules PV par la rosée, ce travail propose aussi une nouvelle technique de nettoyage, utilisant un bras télescopique facilement intégrable sur le tracker biaxe. Toutefois, l'analyse économique effectuée montre que l'opération de nettoyage n'est vraiment rentable que lorsque les pertes d'énergie dues aux salissures dépassent 7%. C'est particulièrement le cas des zones désertiques où les taux de salissures sont souvent élevés.