Dans ce travail, nous avons développé six modèles qui permettent d’estimer le rayonnement solaire diffus reçu au sol sur le site de Ouahigouya, au Burkina Faso. Ces modèles sont obtenus à partir de données mesurées sur le site. La fraction du rayonnement solaire diffus a été analysée pour la période de l’harmattan, la période chaude et la période pluvieuse. L’efficience des modèles proposés a été vérifiée par les tests de performance du coefficient de détermination (R2), de la variance de l’erreur d’interpolation (σ2) et de l’erreur moyenne quadratique (RMSE). Les résultats ont révélé que les modèles ajustent bien les données mesurées. La comparaison des modèles du rayonnement solaire diffus obtenus avec la méthode des moindres carrés et le modèle de Lacis & Hansen a donné un écart acceptable. Cela nous permet de dire que ces modèles peuvent alors être recommandées comme des modèles valables pour évaluer le rayonnement solaire global durant les trois (3) périodes de l’année, dans la zone sahélienne pour l’exploitation optimale de l’énergie solaire.