[ Mise au point et test d’un banc expérimental destiné à l’identification de fluides à transmission spectrale sélective pour l’amélioration du fonctionnement des cellules photovoltaïques ]
Roméo BAMBARA1, Stanislas SANFO2, Oumar BAILLOU3, Tizane DAHO4, and Abdoulaye OUEDRAOGO5
1 Laboratoire de Physique et de Chimie de l’Environnement (LPCE), Département de Physique, Université Joseph KY-ZERBO, Ouagadougou, Kadiogo, Burkina Faso
2 Laboratoire de Physique et de Chimie de l’Environnement (LPCE), Département de Physique, Université Joseph KY-ZERBO, Ouagadougou, Kadiogo, Burkina Faso
3 Laboratoire d’Energies Thermiques Renouvelables (LETRE), Département de Physique, Université Joseph KY-ZERBO, Ouagadougou, Kadiogo, Burkina Faso
4 Laboratoire de Physique et de Chimie de l’Environnement (LPCE), Département de Physique, Université Joseph KY-ZERBO, Ouagadougou, Kadiogo, Burkina Faso
5 Laboratoire de Physique et de Chimie de l’Environnement (LPCE), Département de Physique, Université Joseph KY-ZERBO, Ouagadougou, Kadiogo, Burkina Faso
Original language: French
Copyright © 2025 ISSR Journals. This is an open access article distributed under the Creative Commons Attribution License, which permits unrestricted use, distribution, and reproduction in any medium, provided the original work is properly cited.
The aim of this work is to implement an experimental bench for pre-selecting potential fluids that would have the property of filtering the sun’s rays from inappropriate spectral bands for photovoltaic cells. In fact, they are responsible of the overheating and low efficiency. For this purpose, an experimental set-up based on in situ recording is applied. It adopts a comparative process of the effects of fluid layers on the electrical production and operating temperature of photovoltaic solar cells. A total of fifteen (14) fluids were analyzed for their ability to improve ICC current and reduce the operating temperature of PV cells. From this study, it emerged that three of the fluids tested, in particular the combination {vinegar + hydo alcohol}, the combination {sugar water + salt water} and vinegar, resulted in permanently positive increases in the Icc characteristic of around +25%, +26,57% and 5,69% accompanied by a decrease in the operating temperature of the cells of around 30%, 22% and 24%, respectively. Other fluids also had an average positive effect on the Icc current, such as sunflower oil (+1.5%), bleach (+3%) and yellow engine fluid (+3%). On the other hand, these stocks showed fluctuations that could become negative. The main observation is that the spectral splitting action is not constant and varies in real time.
Author Keywords: implementation, experimental bench, liquid spectral splitting, photovoltaic improvement.
Roméo BAMBARA1, Stanislas SANFO2, Oumar BAILLOU3, Tizane DAHO4, and Abdoulaye OUEDRAOGO5
1 Laboratoire de Physique et de Chimie de l’Environnement (LPCE), Département de Physique, Université Joseph KY-ZERBO, Ouagadougou, Kadiogo, Burkina Faso
2 Laboratoire de Physique et de Chimie de l’Environnement (LPCE), Département de Physique, Université Joseph KY-ZERBO, Ouagadougou, Kadiogo, Burkina Faso
3 Laboratoire d’Energies Thermiques Renouvelables (LETRE), Département de Physique, Université Joseph KY-ZERBO, Ouagadougou, Kadiogo, Burkina Faso
4 Laboratoire de Physique et de Chimie de l’Environnement (LPCE), Département de Physique, Université Joseph KY-ZERBO, Ouagadougou, Kadiogo, Burkina Faso
5 Laboratoire de Physique et de Chimie de l’Environnement (LPCE), Département de Physique, Université Joseph KY-ZERBO, Ouagadougou, Kadiogo, Burkina Faso
Original language: French
Copyright © 2025 ISSR Journals. This is an open access article distributed under the Creative Commons Attribution License, which permits unrestricted use, distribution, and reproduction in any medium, provided the original work is properly cited.
Abstract
The aim of this work is to implement an experimental bench for pre-selecting potential fluids that would have the property of filtering the sun’s rays from inappropriate spectral bands for photovoltaic cells. In fact, they are responsible of the overheating and low efficiency. For this purpose, an experimental set-up based on in situ recording is applied. It adopts a comparative process of the effects of fluid layers on the electrical production and operating temperature of photovoltaic solar cells. A total of fifteen (14) fluids were analyzed for their ability to improve ICC current and reduce the operating temperature of PV cells. From this study, it emerged that three of the fluids tested, in particular the combination {vinegar + hydo alcohol}, the combination {sugar water + salt water} and vinegar, resulted in permanently positive increases in the Icc characteristic of around +25%, +26,57% and 5,69% accompanied by a decrease in the operating temperature of the cells of around 30%, 22% and 24%, respectively. Other fluids also had an average positive effect on the Icc current, such as sunflower oil (+1.5%), bleach (+3%) and yellow engine fluid (+3%). On the other hand, these stocks showed fluctuations that could become negative. The main observation is that the spectral splitting action is not constant and varies in real time.
Author Keywords: implementation, experimental bench, liquid spectral splitting, photovoltaic improvement.
Abstract: (french)
Il est connu qu’une baisse de performance des cellules solaires photovoltaïques est attribuable à une augmentation de la température associée aux rayonnements de bandes spectrales non exploitables par ces dernières. Dans ces travaux nous présentons un banc expérimental conçu dans la perspective de procéder à la présélection de fluides dotés des meilleurs potentiels de filtration spectrale des rayons inappropriés pour les cellules photovoltaïques. Dans cette optique, un banc expérimental prévu pour fonctionner in situ a été développé afin de procéder à des analyses comparatives des effets de couches de fluides sur la production électrique et la température d’opération des cellules solaires photovoltaïques. Au total, quinze (14) fluides ont été examinés sur leur capacité à améliorer le courant de court-circuit tout en réduisant la température d’opération des cellules PV. De cette étude, il ressort que trois des fluides testés, notamment l’association {vinaigre+hydo alcool}, l’association {eau sucrée + eau salée} et le vinaigre, ont entrainé des augmentations permanemment positives de la caractéristique Icc d’environ +25%, +26,57%, et 5,69%, accompagnée d’une baisse du niveau de la température de fonctionnement des cellules d’environ 30%, 22% et 24%, respectivement. D’autres fluides ont également présenté des actions en moyenne positives sur le courant Icc telles que l’huile de tournesol avec +1,5%, l’eau de javel avec +3% et le liquide moteur jaune avec +3%. Par contre, ces actions présentaient des fluctuations pouvant devenir négatives. Une observation particulière est le caractère variable de l’effet induit par les fluides sur les performances des cellules solaires, montrant que les taux de filtration subissent des influences paramétriques qu’il est nécessaire d’établir.
Author Keywords: implémentation, banc expérimental, fluide sélectif, bande spectrale, optimisation, cellule photovoltaïque.
