Bientôt un spray autonettoyant qui booste l’efficacité des installations solaires ?

L’entretien des panneaux solaires pourrait bientôt devenir un lointain souvenir. Des chercheurs ont mis au point un revêtement inédit qui permet aux surfaces de se nettoyer automatiquement. Cette innovation promet de réduire considérablement les coûts de maintenance et d’augmenter l’efficacité des installations solaires.

Points à retenir

Les particules de poussière et de sable réduisent les performances des panneaux solaires.

Le revêtement autonettoyant est une méthode efficace pour nettoyer les panneaux solaires.

Le revêtement autonettoyant à base de PVDF a été développé par la méthode de revêtement par pulvérisation.

Des analyses confirment que la structure en nanoflocons favorise l'hydrophobie.

Le test de dégradation aux UV confirme la stabilité du revêtement PVDF.

Au cœur de cette innovation se trouve le polyfluorure de vinylidène, communément appelé PVDF. Ce polymère, déjà largement utilisé dans l’industrie pour sa résistance chimique et sa durabilité, se révèle être un candidat idéal pour la création de surfaces autonettoyantes.

Les chercheurs ont précisé : «Le PVDF possède une faible énergie de surface de 25 dynes/cm* , ce qui le rend naturellement hydrophobe». Cette caractéristique unique permet à l’eau de former des gouttelettes à la surface du matériau plutôt que de s’étaler, facilitant ainsi l’élimination des impuretés.

Une application simple et efficace

L’étude, publiée récemment, décrit une méthode étonnamment simple pour appliquer ce revêtement miracle : la pulvérisation. «Nous avons choisi la pulvérisation pour sa capacité à créer des revêtements d’épaisseur précise tout en utilisant un minimum de solution», ont également précisé les chercheurs.

Différentes concentrations de PVDF ont été testées dans la solution. Les résultats ont montré qu’une concentration de 5% offrait les meilleures performances, avec un angle de contact de l’eau atteignant 101°. Pour les non-initiés, plus cet angle est élevé, plus la surface présente des propriétés hydrophobes et donc autonettoyantes.

Les tests effectués sur les échantillons ont donné des résultats impressionnants. Non seulement les surfaces traitées repoussent efficacement l’eau, mais elles conservent également une excellente transparence, un critère essentiel pour les panneaux solaires.

L’étude souligne : «Jusqu’à une concentration de 5% de PVDF, la transmission de la lumière reste constante». Cette découverte représente une avancée majeure pour l’industrie solaire, où chaque pourcentage d’efficacité se révèle importante.

La durabilité du revêtement a également été mise à l’épreuve. Les échantillons ont été soumis à une exposition aux rayons UV pendant 288 heures, simulant une utilisation prolongée en conditions réelles. Les résultats démontrent une bonne stabilité du revêtement, laissant présager une longue durée de vie une fois appliqué sur des panneaux solaires.

Un bond en avant pour l’énergie solaire

Cette innovation pourrait transformer radicalement l’industrie solaire. Actuellement, le nettoyage des panneaux solaires représente un véritable défi logistique et économique. Les chercheurs rappellent : «Les robots de nettoyage sont coûteux à l’achat, nécessitent une formation et parfois la présence de 2 à 3 opérateurs». Quant au nettoyage manuel, il requiert une main-d’œuvre importante et consomme de grandes quantités d’eau.

Grâce à ce nouveau revêtement, les panneaux solaires pourraient non seulement s’autonettoyer, mais aussi bénéficier d’une protection accrue contre les rayons UV, les températures extrêmes et la pollution. Le résultat attendu est une durée de vie prolongée et des besoins de maintenance considérablement réduits.

Si les tests à grande échelle confirment ces résultats encourageants, l’industrie solaire pourrait bientôt disposer de panneaux qui restent propres et efficaces sans intervention humaine. Cette avancée représente un pas supplémentaire vers une production d’énergie plus propre, plus efficace et plus durable.

Le PVDF, grâce à ses propriétés uniques, s’impose comme un matériau d’avenir pour les applications solaires. Sa résistance aux produits chimiques, sa stabilité à haute température et ses propriétés hydrophobes naturelles en font un candidat idéal pour les revêtements autonettoyants. De plus, sa transparence et sa durabilité le rendent particulièrement adapté aux exigences spécifiques de l’industrie photovoltaïque.

* La dyne par centimètre (dyn/cm) est une unité de mesure de la tension superficielle dans le système CGS (centimètre-gramme-seconde). L’eau, par exemple, a une tension superficielle d’environ 72 dyn/cm à 20°C. La valeur de 25 dyn/cm pour le PVDF reste donc significativement plus basse, indiquant ses propriétés hydrophobes.

Légende illustration : des panneaux solaires couverts de poussières

Article : « Development of robust polyvinylidene fluoride (PVDF)-based self-clean coating for commercial solar cells/panels employing spray method » – DOI: 10.1016/j.matlet.2023.135486