Un partenariat français entre Axcentive, entreprise chimique, et Photowatt, fabricant de modules solaires appartenant au groupe EDF, a permis de mettre au point Exocoat, un revêtement autonettoyant pour panneaux photovoltaïques. Le produit crée une surface super-hydrophile, évitant l’effet de dispersion de la lumière en cas de pluie.
L’initiative est née dans le cadre du projet européen PV Impact, coordonné par l’Association des centres européens de recherche sur les énergies renouvelables. Le projet vise à encourager le secteur privé à investir dans la recherche et le développement dans la filière photovoltaïque en Europe.
Exocoat est un revêtement basé sur une nanotechnologie active, qui s’applique à la surface des panneaux solaires. Le produit autonettoyant est activé par la lumière ; il prévient la formation de gouttelettes et entraîne une dispersion immédiate de l’eau de pluie à la surface du substrat en verre, évitant ainsi les effets de diffusion de la lumière par l’accumulation de gouttes d’eau. Il empêche ainsi tout dépôt organique à la surface du module, et parvient même à éradiquer les particules en suspension dans l’air, comme les composés organiques volatils (COV) et les molécules d’oxyde nitrique (Nox).
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Afin de tester le revêtement en conditions réelles, de la poudre de charbon a été versée par des scientifiques du consortium sur une plaque en verre à moitié recouverte d’Exocoat. Ils y ont pulvérisé de l’eau et ont constaté que la poudre s’écoulait parfaitement sur la surface traitée, et ne laissait aucun dépôt. La partie recouverte d’Exocoat s’autonettoyait facilement grâce à un écoulement très fluide de l’eau.
Sous l’effet du rayonnement solaire, le revêtement crée des radicaux qui empêche tout encrassement à la surface du substrat.
Un protocole précis pour l’application du revêtement
Pour un résultat optimal, il est important que le revêtement Exocoat, qu’il soit pulvérisé de façon manuelle ou automatique, soit appliqué intégralement sur la surface des modules solaires, .
Arno Schut, directeur de l’innovation chez Axcentive, précise que l’entreprise a rédigé un protocole de traitement après avoir mis au point en laboratoire la méthode optimale de pulvérisation manuelle et automatique.
Le consortium est par ailleurs à la recherche de fabricants de systèmes de pulvérisation automatique pour améliorer l’efficacité de leur innovation.
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Une invention comparable avait déjà été développée par un physicien suisse, George McKarris, en 2011. Son invention consistait à protéger les panneaux photovoltaïques installés dans des environnements désertiques, et dès lors fort exposés à la poussière et au sable.
George McKarris avait constaté que le rendement de ces panneaux, sous l’effet de l’accumulation de la poussière et du sable, pouvait baisser de 20 à 30%. Les producteurs d’électricité faisaient alors appel à des sociétés spécialisées dans le nettoyage des panneaux, mais cela entraînait des coûts de maintenance élevés.
Le physicien mit alors au point un système générant un champ électrostatique qui soulève poussières et grains de sable. Le mécanisme s’enclenche automatiquement pendant une trentaine de secondes dès que des capteurs fixés sur les panneaux perçoivent une baisse trop importante de leur rendement.
Ce mécanisme consomme certes une petite quantité de l’électricité produite par l’installation (moins de 10%), mais au final, le résultat est positif, et il évite de devoir asperger tous les jours les panneaux solaires avec de l’eau déminéralisée, ce qui est le cas dans certaines régions d’Afrique du Nord.
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