La conception du module Anti-Dust réduit l'encrassement persistant et les coûts de nettoyage sur les toits solaires commerciaux

L'accumulation de poussière reste une source importante de perte de production d'électricité pour les installations photovoltaïques dans le monde entier. Selon le Programme sur les systèmes photovoltaïques de l'Agence Internationale de l'Énergie (AIE PVPS), l'encrassement est responsable d'environ 4 à 7 % des pertes d'énergie PV mondiales. Pour les exploitants solaires, la saleté sur les surfaces des modules peut réduire la production d'électricité et augmenter les coûts de nettoyage. Elle rend également les rendements énergétiques à long terme moins prévisibles.

Le problème est particulièrement pertinent pour les toits commerciaux et industriels, où les faibles angles d'installation et les conditions environnementales locales peuvent entraîner des dépôts persistants. Même les pluies régulières ne suffisent pas toujours à garder les modules solaires propres. Des recherches montrent que les cadres de modules conventionnels peuvent retenir l'eau et la saleté le long de leurs bords inférieurs, créant des bandes d'encrassement qui obstruent la lumière du soleil et affectent la production d'électricité.

L'encrassement solaire cause des pertes d'énergie substantielles dans le monde

Tout au long de l'année, la poussière en suspension dans l'air se dépose sur les panneaux solaires et forme progressivement une couche de saleté sur le verre. Le pollen et la pollution peuvent aggraver le problème, en particulier dans les zones agricoles ou industrielles. L'ampleur de l'accumulation varie en fonction des conditions météorologiques locales et de l'angle d'installation des modules. Un nettoyage régulier peut aider à maîtriser les dépôts.

L'Europe est également affectée par les poussières transportées sur de longues distances. Une étude publiée dans Renewable Energy en janvier 2026 a examiné les événements de poussière saharienne au Portugal, en Espagne, en France, en Italie et en Grèce entre 2019 et 2023. Les chercheurs ont constaté que la production photovoltaïque chutait en moyenne de 25 à 40 % dans des conditions de forte poussière, avec des réductions supérieures à 50 % lors d'événements extrêmes.
Ces chiffres nécessitent une distinction importante. La poussière saharienne peut réduire la production d'électricité avant même que les particules n'atteignent un module solaire. La poussière en suspension dans l'atmosphère limite la lumière solaire entrante et peut contribuer à la formation de nuages. Les dépôts sur le verre créent un problème distinct car ils continuent d'obstruer la lumière solaire après le passage de l'événement atmosphérique. Pour les exploitants PV, la poussière qui reste sur le verre après une tempête peut devenir un problème de maintenance à plus long terme.

Les installations à faible inclinaison sont vulnérables à l'accumulation de saleté le long des bords des modules

L'angle d'un module solaire influence le mouvement de l'eau de pluie sur sa surface. Sur les modules fortement inclinés, l'eau peut transporter les particules détachées vers le bord inférieur. À faible inclinaison, le ruissellement est moins efficace et la saleté est plus susceptible de rester sur le verre. Les cadres en aluminium conventionnels peuvent contribuer à ce problème. Leurs bords inférieurs dépassent souvent la surface du verre et empêchent l'eau de s'écouler complètement. Lorsque l'eau piégée s'évapore, elle laisse des particules derrière. Une exposition répétée à la pluie et à la poussière en suspension peut progressivement créer une bande de saleté concentrée sur le bas du module.

Une étude publiée dans Frontiers in Energy Research en 2021 a étudié ces bandes d'encrassement sur des installations de toits commerciaux et industriels en Chine. Les chercheurs ont trouvé des dépôts de saleté persistants même à Guangzhou, qui reçoit environ 1 800 millimètres de précipitations par an, soit plus du double de la quantité enregistrée à Hambourg. Malgré les pluies fréquentes, la saleté a continué de s'accumuler le long des bords inférieurs des modules. Des bandes d'encrassement sont également apparues tout au long de l'année à Xi'an, y compris pendant les mois d'été pluvieux.

La même étude a examiné une installation solaire à Kaifeng entre juin et octobre 2019. Les chercheurs ont constaté que l'accumulation de saleté le long des bords inférieurs des modules était associée à une différence moyenne de 4,7 % dans le courant électrique maximal par rapport au système de référence propre. Cela montre que les dépôts de saleté persistants affectent les performances des panneaux solaires.
Les conclusions sont également pertinentes pour les toits commerciaux en Europe, où les panneaux solaires sont souvent installés à faible inclinaison. La poussière peut être un problème particulier sur les bâtiments situés à proximité de terres agricoles ou de zones industrielles très fréquentées.

Le nettoyage des panneaux solaires augmente les coûts d'exploitation et la consommation d'eau

Le nettoyage devient rentable lorsque la valeur de l'électricité récupérée dépasse le coût du travail. La fréquence appropriée varie considérablement selon l'emplacement. Un toit près de champs agricoles peut connaître des conditions différentes de celles d'une installation dans un environnement côtier ou urbain.

Le nettoyage de grandes installations solaires sur toiture peut être coûteux, surtout lorsque l'accès est difficile. Les exploitants doivent peser ces coûts par rapport à la valeur de l'électricité qu'ils pourraient récupérer. Le nettoyage nécessite également d'importantes quantités d'eau. En 2022, des chercheurs du Massachusetts Institute of Technology (MIT) ont estimé qu'environ 38 milliards de litres d'eau étaient utilisés chaque année dans le monde pour nettoyer les panneaux solaires. Selon le MIT, cela suffit à répondre aux besoins en eau potable de deux millions de personnes.

L'industrie solaire explore des alternatives, y compris des systèmes de nettoyage robotisés et des technologies qui éliminent la poussière sans eau. Une autre approche commence par le module solaire lui-même. Des modifications de la conception du cadre peuvent aider à empêcher la saleté et l'eau de s'accumuler le long des bords, permettant à la pluie d'emporter plus facilement la poussière naturellement.

Une conception de cadre Anti-Dust réduit la rétention d'eau et de saleté

Une façon de réduire les dépôts de saleté persistants est de modifier la forme du cadre du module solaire. Les cadres conventionnels ont souvent un bord surélevé qui piège l'eau de pluie et la poussière au bas du verre. Un cadre Anti-Dust supprime cette barrière grâce à un bord inférieur plus court qui affleure la surface du verre. L'eau de pluie s'écoule plus facilement et emporte la saleté détachée.

Ce type de cadre est utilisé dans les modules Guardian Anti-Dust de LONGi. Sa conception est particulièrement utile pour les installations à faible inclinaison, où l'eau s'écoule plus lentement et où la saleté est plus susceptible de s'accumuler. Les modules peuvent toujours être installés avec des pinces de montage standard.

La même conception de cadre a également un effet Anti-Neige. Sur les modules conventionnels, le bord inférieur surélevé du cadre peut retenir la neige lorsqu'elle commence à fondre et à glisser sur le verre. Le bord inférieur affleurant des modules Anti-Dust de LONGi supprime cet obstacle et favorise l'évacuation naturelle de la neige. Cela peut aider à exposer la surface du module plus rapidement après une chute de neige, bien que l'effet dépende de l'angle du toit et des conditions météorologiques.

Deux démonstrations vidéo comparatives illustrent cet effet sur différents modèles de modules solaires, y compris la technologie TOPCon. Elles présentent le module Hi-MO X6 Anti-Dust précédent de LONGi, dont la conception de cadre est désormais également disponible dans la série Hi-MO X10 Guardian Anti-Dust.

LONGi combine la conception de cadre Anti-Dust avec la technologie de contact arrière haute performance et l'optimiseur d'ombrage

Le Hi-MO X10 Guardian Anti-Dust combine la conception de cadre Anti-Dust de LONGi avec la technologie de contact arrière HPBC 2.0 pour aider à maintenir la production d'énergie, même lorsque la saleté ou un ombrage partiel affecte le module. Le cadre réduit l'accumulation de poussière le long du bord inférieur, et la technologie de cellule aide à limiter les pertes de puissance lorsque certaines parties du module reçoivent moins de lumière. La série offre jusqu'à 670 W de puissance et une efficacité de module allant jusqu'à 24,8 %.

Au cœur du module se trouve la technologie de contact arrière de deuxième génération de LONGi. HPBC 2.0 place tous les contacts électriques à l'arrière des cellules solaires, laissant l'avant exempt des lignes de contact métalliques présentes sur les modules conventionnels. Cela permet à plus de lumière solaire d'atteindre la surface active de la cellule. Les wafers de silicium TaiRay de LONGi offrent une résistance mécanique supplémentaire, tandis que la technologie zero-busbar (0BB) raccourcit le chemin de transmission électrique et réduit les pertes de puissance.

HPBC 2.0 aide également le module à maintenir sa production lorsque des cellules individuelles reçoivent moins de lumière. Même une petite zone de saleté persistante peut masquer une partie d'une cellule et affecter les performances d'une plus grande section du module. L'optimiseur d'ombrage intégré de LONGi limite ces pertes grâce à une conception au niveau de la cellule qui permet au courant de circuler autour des zones affectées sans activer immédiatement les diodes de dérivation du module. Cela permet de maintenir la production d'électricité et de réduire le risque de surchauffe des cellules ombragées.

Lors de tests comparatifs par le Centre national de supervision et d'inspection de la qualité des produits photovoltaïques solaires de Chine (CPVT), un module Hi-MO X10 a perdu en moyenne 10,15 % de sa puissance lorsqu'une moitié d'une cellule était ombragée. Les modules TOPCon testés ont perdu 36,48 % dans les mêmes conditions. Le Hi-MO X10 a donc enregistré une perte de puissance d'environ 72 % inférieure dans ce test.
La combinaison de toutes ces caractéristiques permet de préserver le rendement énergétique pour lequel l'installation est conçue.

Le coût financier de la poussière sur les toits solaires commerciaux

Pour les installations solaires commerciales, même des pertes relativement faibles de production d'électricité peuvent avoir un impact financier au fil du temps. Un système de toiture de 1 MWc avec un rendement annuel supposé de 1 000 MWh, par exemple, perdrait 30 MWh si l'encrassement réduisait sa production de 3 %. À une valeur de l'électricité de 0,15 € par kWh, cela représenterait 4 500 € de perte de valeur électrique chaque année.

Les exploitants peuvent récupérer une partie de cette électricité par le nettoyage, mais le travail a un coût. L'accès aux grands toits commerciaux peut le rendre particulièrement cher. L'encrassement affecte donc l'économie des projets de deux manières : par la perte de production et par les dépenses nécessaires pour maintenir les modules propres. Les deux influencent le coût actualisé de l'électricité (LCOE) sur la durée de vie d'une installation.
Cela montre également l'importance croissante des modules solaires spécialisés qui répondent à des conditions environnementales et opérationnelles spécifiques. Le Hi-MO X10 Guardian Anti-Dust de LONGi en est un exemple, car son cadre aide l'eau de pluie à éliminer la saleté et sa technologie de contact arrière limite les pertes de puissance causées par l'ombrage partiel.

Plus d'informations sur la technologie et ses spécifications techniques sont disponibles sur la page LONGi Anti-Dust.