Le tissu de jute pour refroidir les panneaux solaires : une voie de recherche prometteuse pour le photovoltaïque

Le jute est généralement associé aux sacs, aux emballages, à l’agriculture, à la construction, à la décoration ou à la protection des sols. Ses propriétés conduisent cependant plusieurs équipes scientifiques à étudier des applications beaucoup plus techniques.

L’une de ces pistes consiste à installer un tissu de jute humidifié à l’arrière des modules photovoltaïques afin de réduire leur température par évaporation. Cette approche associe une fibre végétale relativement simple à un dispositif de distribution d’eau, à des capteurs et à un système de commande électronique.

Il ne s’agit pas encore d’une solution commerciale largement déployée. Les résultats publiés indiquent néanmoins qu’elle pourrait constituer une voie de développement intéressante pour les installations photovoltaïques situées dans des régions particulièrement chaudes et sèches.

 

Les panneaux solaires ont besoin de lumière, mais la chaleur excessive réduit leurs performances

Cela peut sembler contradictoire, mais un rayonnement solaire plus intense n’offre pas toujours les meilleures conditions de fonctionnement à un module photovoltaïque.

Les cellules ont besoin de lumière pour produire de l’électricité. Toutefois, lorsque leur température augmente, leur tension et la puissance disponible diminuent. L’article publié dans Scientific Reports mentionne, pour les modules en silicium cristallin, une perte d’efficacité couramment estimée entre 0,4 % et 0,5 % par degré Celsius au-dessus de 25 °C.

Dans les climats arides, la température du module peut être très supérieure à celle de l’air et dépasser 70 °C pendant les heures les plus chaudes. À long terme, les contraintes thermiques peuvent également participer au vieillissement de certains composants. La gestion thermique est donc devenue un domaine important de la recherche photovoltaïque.

 

Comment le tissu de jute a-t-il été utilisé ?

En 2026, une équipe de Tunis University a publié une étude comparant deux modules photovoltaïques monocristallins identiques de 30 Wp. L’un servait de référence sans refroidissement, tandis que l’autre recevait un système de refroidissement sur sa face arrière.

Le dispositif était composé de trois couches de tissu de jute disposées selon une orientation croisée des fibres. Un réseau de petits tubes perforés alimentait les couches en eau. Le tissu jouait le rôle d’une mèche en absorbant l’eau et en la répartissant sur une large surface par capillarité.

Lorsqu’une partie de l’eau s’évaporait, elle retirait de la chaleur à la face arrière du module. Le principe est comparable à celui d’autres systèmes de refroidissement évaporatif, mais le réseau capillaire était ici constitué d’une fibre naturelle.

Le prototype comprenait des capteurs de température, de rayonnement, de tension et de courant reliés à un microcontrôleur ESP32. La pompe ne fonctionnait pas en permanence. Elle s’activait pendant 72 secondes lorsque la température dépassait 55 °C et que la puissance descendait sous 22 W, avant une période d’arrêt de 1 800 secondes.

Le concept va donc au-delà de la simple pose d’un tissu mouillé derrière un panneau. Son fonctionnement dépend de la structure textile, du contact avec la face arrière, de la répartition homogène de l’eau et d’une stratégie de commande destinée à utiliser l’eau uniquement lorsque le refroidissement peut être utile.

Représentation conceptuelle d’une possible utilisation du tissu de jute pour le refroidissement évaporatif de modules photovoltaïques. L’image ne reproduit pas le prototype de l’étude citée.

 

 

Quels résultats les chercheurs ont-ils obtenus ?

Les essais ont été réalisés pendant trois journées sans nuages, du 14 au 16 juillet 2025, dans des conditions particulièrement exigeantes. La température ambiante a atteint 45,4 °C et l’irradiance 848 W/m².

Au moment de l’écart thermique maximal, le module de référence a atteint 75,5 °C, contre 54,1 °C pour le module refroidi. La réduction maximale de température a donc été de 21,4 °C.

À un point de fonctionnement maximal, l’étude a également enregistré une puissance de 31,08 W pour le module refroidi et de 22,13 W pour le module de référence. Cette différence correspond à un gain relatif maximal et instantané de puissance de 40,44 %.

Ce chiffre doit être interprété avec prudence. Il ne signifie pas que le rendement du panneau a augmenté de quarante points de pourcentage, ni que sa production annuelle progresserait nécessairement de 40,44 %. Il s’agit d’une comparaison instantanée entre deux petits modules dans les conditions précises de l’essai.

Le rendement électrique absolu est passé de 15,3 % à 16,8 %, soit une augmentation de 1,5 point de pourcentage. La consommation d’eau annoncée était d’environ 0,14 litre par heure et par mètre carré. Les chercheurs ont récupéré par drainage 81,3 % de l’eau distribuée qui ne s’était pas évaporée.

 

Une expérience qui n’est pas totalement isolée

L’intérêt de ce travail ne repose pas uniquement sur un chiffre spectaculaire. Il s’inscrit dans une série de recherches consacrées aux textiles poreux et aux mèches en fibres naturelles pour le refroidissement évaporatif des modules photovoltaïques.

L’article de 2026 s’appuie lui-même sur des travaux antérieurs utilisant la toile de jute et la distribution d’eau par capillarité. En 2024, des chercheurs du Manipal Institute of Technology ont également testé un système photovoltaïque thermique incorporant un tissu de jute et de l’eau. Le résumé scientifique faisait état d’une réduction maximale de température de 15,7 % et d’une amélioration maximale de puissance de 16,3 %.

Ces valeurs ne sont pas directement comparables, car la dimension des modules, le climat, le débit d’eau, la construction textile, la méthode d’humidification et les calculs de performance diffèrent. La répétition du même principe dans plusieurs configurations justifie néanmoins de poursuivre l’étude du jute en tant que matériau fonctionnel de gestion thermique.

 

Pourquoi le jute peut-il être intéressant ?

Le tissu est susceptible de remplir plusieurs fonctions simultanément :

• Absorber et répartir l’eau par capillarité.
• Offrir une surface poreuse importante pour l’évaporation.
• S’adapter à différentes formes et dimensions.
• Constituer une fibre végétale renouvelable et biodégradable lorsqu’elle n’est pas modifiée par certains traitements.
• Présenter un coût inférieur à celui de certaines solutions métalliques, électroniques ou fondées sur des matériaux à changement de phase.

Le tissu testé dans l’étude de 2026 présentait une porosité mesurée de 75 %, une conductivité thermique de 0,045 W/mK et une capacité de rétention d’humidité de 62 %. Ces valeurs concernent uniquement la construction textile étudiée et ne peuvent pas être généralisées à tous les tissus de jute.

Cette distinction constitue précisément l’un des enjeux du développement futur. Le grammage, le titre et le nombre des fils, l’armure, le degré d’ouverture, l’épaisseur, la finition, la résistance à l’état humide et l’orientation des couches peuvent modifier l’absorption, la répartition et l’évaporation de l’eau.

La question industrielle n’est donc pas seulement de savoir si le jute peut fonctionner, mais quelle construction textile offre le meilleur équilibre entre capillarité, contact thermique, consommation d’eau, durabilité et coût.

 

Du prototype à l’application industrielle : les questions à résoudre

Les résultats sont prometteurs, mais les auteurs reconnaissent plusieurs limites importantes.

Les essais n’ont duré que trois jours et ont été effectués avec des modules de 30 Wp. Des tests saisonniers, des essais avec des modules commerciaux plus puissants et des validations de longue durée restent nécessaires.

Les chercheurs estiment la durée de vie extérieure du tissu de jute à environ un à deux ans avant son remplacement. Son comportement face aux rayons ultraviolets, aux cycles répétés de mouillage et de séchage, aux microorganismes, à l’humidité, à la poussière et aux températures extrêmes doit être étudié plus en profondeur.

L’expérience a utilisé de l’eau propre. Une eau dure, saumâtre ou recyclée pourrait provoquer des dépôts minéraux, l’obstruction des orifices ou une modification des propriétés d’absorption. Distribuer et récupérer l’eau uniformément sur des milliers de modules serait également bien plus complexe que sur un petit prototype.

Une solution commerciale devrait aussi valider la sécurité électrique, le comportement au feu, la compatibilité avec la garantie du fabricant, les méthodes de fixation, le nettoyage, la maintenance et le bilan réel entre l’eau utilisée, l’énergie auxiliaire consommée et l’électricité supplémentaire produite.

 

Le rôle potentiel de Deyute comme fournisseur de matériau

Deyute travaille avec le jute depuis 1989 et fournit des tissus de différents grammages, qualités et largeurs pour de nombreuses applications. Nous suivons ces recherches parce qu’elles montrent qu’une fibre traditionnelle peut acquérir de nouvelles fonctions dans les domaines des énergies renouvelables, de l’ingénierie et de la construction durable.

Deyute ne commercialise actuellement aucun système de refroidissement pour panneaux solaires et n’affirme pas que ses tissus reproduiront les résultats des équipes scientifiques. Notre rôle potentiel est différent : apporter notre connaissance du matériau, donner accès à différentes constructions textiles et assurer un approvisionnement adapté aux essais et aux développements.

Nous pouvons accompagner des entreprises, universités et centres technologiques pour :

• Sélectionner des tissus existants destinés aux premiers essais.
• Fournir des échantillons et des quantités pour prototypes.
• Comparer plusieurs grammages, largeurs, densités et degrés d’ouverture.
• Étudier des besoins particuliers de format, de confection ou de finition.
• Définir une spécification d’approvisionnement reproductible lorsque l’équipe technique aura identifié la construction la plus adaptée.

Chaque propriété pertinente devra être mesurée et validée pour la référence et l’application concernées. Dans un développement technique, il ne suffit pas de désigner le matériau comme étant du « jute » : sa construction exacte et ses conditions d’utilisation doivent être définies.

 

Une invitation aux entreprises et aux organismes de recherche

Cette piste peut intéresser les fabricants de modules photovoltaïques, les développeurs de solutions de gestion thermique, les opérateurs de centrales solaires, les bureaux d’ingénierie, les universités, les centres technologiques et les spécialistes des systèmes de distribution ou de récupération d’eau.

Les organisations qui étudient des concepts similaires peuvent contacter Deyute afin d’évaluer des tissus, des échantillons ou des approvisionnements pour essais pilotes.

Les résultats cités appartiennent exclusivement aux équipes de recherche et aux configurations testées. Deyute ne les a pas validés de manière indépendante et ne garantit pas leur reproduction avec d’autres tissus, modules ou conditions environnementales.

 

Une fibre naturelle face à une nouvelle possibilité

Il est encore trop tôt pour savoir si le tissu de jute deviendra un composant courant des systèmes photovoltaïques. Toutes les installations n’ont pas besoin d’être refroidies et toute solution devra prouver sa sécurité, sa durabilité, sa capacité de changement d’échelle et sa viabilité économique.

La recherche est néanmoins passée d’une idée théorique à plusieurs expériences menées dans des conditions réelles. Dans des environnements extrêmement chauds et secs, un réseau capillaire en fibre naturelle pourrait un jour intégrer des systèmes de refroidissement à faible coût et à consommation d’eau contrôlée.

La prochaine étape nécessitera une collaboration entre spécialistes de l’énergie solaire, gestionnaires de l’eau, électroniciens, ingénieurs en matériaux et fournisseurs textiles. Deyute souhaite contribuer à ce processus en tant que spécialiste des tissus de jute et partenaire des organisations qui explorent de nouvelles applications pour cette fibre naturelle.