Brevet FR2292337A1 — publié le 19760618

La présente invention concerne un procédé d'orientation automatique de photopiles solaires, pourvues, sur leur face active, de plages métalliques de contact en forme de dents reliées à une barre collectrice sur laquelle doit etre soudée une languette de connexion. La présente invention concerne également l'appareillage de mise en oeuvre dudit procédé. On sait que 11 une des principales applications des photopiles solaires consiste à fournir une tension électrique continue et un courant nécessaires à la recharge d'accumulateurs alimentant, soit des appareillages embarqués sur des satellites et destinés à des missions spatiales, soit des dispositifs terrestres tdls que des faisceaux hertziens, des balises lumineuses ou radioélectriques, des récepteurs de télévision utilisés à des fins éducatives, des appareillages d'alarme, etc... Dans ce cas, les photopiles solaires sont disposées en batteries se présentant sous la forme de panneaux sur lesquels lesdites photopiles sont fixées les unes à proximité des autres en une mosaïque régulière et sont réunies électriquement en série, en parallèle ou, le plus souvent, selon une combinaison sérieparallèle à l'aide de languettes métalliques souples d interconnexion Les photopiles devant donc être rangées suivant des combinaisons particulières, il est nécessaire que les prises de contact sur leur face recevant les rayonnements, dite face active, et sur leur face opposée, dite face arrière, soient toutes orientées d'une certaine manière.En effet, les interconnexions en forme de languettes doivent être les plus courtes possible de manière à diminuer, d'une part, les résistances électriques et, d'autre part, le masquage des rayonnements qui réduisent l'efficacité des photopiles, donc des panneaux. Jusqu'à présent, lors de la réalisation d'une combinaison de photopiles, chacune desdites photopiles solaires se présentant sous la forme d'une plaquette carrée ou circulaire est prise dans un distributeur à l'aide d'un outil de préhension, pipette à vide par exemple. Pendant le transport de la photopile d'un poste de travail à un autre, on prépare son orientation en faisant tourner sur elle-même la pipette. Cette orientation de la photopile est destinée à permettre la mise en place et le soudage d'une languette de connexion sur la barre collectrice, cette languette de connexion ayant été ellemême généralement préparée et préalablement orientée sur un autre poste de travail. Cette méthode présente un certain nombre d'inconvénients. En effet, mécaniquement, il est difficile de faire tourner sur ellemême une pipette reliée à un dispositif de dépression et, simultanément, de maintenir l'étanchéité de l'ensemble. De plus, la précision de l'orientation reste médiocre: en effet, dans de telles conditions, 11 orientation et son contrôle sont laissés au soin de l'opérateur dont le jugement peut manquer de précision et de rigueur. En conséquence, dans une même série, les photopiles peuvent présenter un décalage par rapport à l'axe d'orientation général. S'il en est ainsi, la prise de contact d'une photopile à l'autre provoque des masquages supplémentaires qui diminuent l'efficacité des panneaux.Par ailleurs, une désorientation des photopiles par rapport à la direction prévue peut conduire à un mauvais soudage de la languette de connexion ou à un décalage des points de soudures, ces inconvénients provoquant également une diminution de l'efficacité. La présente invention a pour but de remédier à ces inconvénients. Cette invention s'appuie sur la propriété essentielle d'une photopile, à savoir qu'une photopile soumise à l'effet d'un faisceau de rayonnements lumineux produit un courant dans la mesure où aucun écran n'est interposé entre elle et ledit faisceau et que l'interposition d'un écran entre ledit faisceau et ladite photopile provoque l'annulation de ce courant. En effet, la présente invention concerne un procédé d'orientation automatique de photopiles solaires, pourvues, sur leur face active, de plages métalliques de contact en forme de dents reliées à une barre collectrice sur laquelle doit être soudée une languette de connexion, remarquable en ce que chacune des photopiles est maintenue sur une pièce mobile autour d'un axe central et est éclairée principalement par un faisceau lumineux dont le contour a une forme longue et étroite, en ce que le courant ainsi engendré dans la photopile est recueilli sur un appareil de mesure approprié et, enfin, en ce que l'on fait tourner ladite pièce mobile et la photopile jusqu'à masquage dudit faisceau lumineux étroit par la barre collectrice provoquant la diminution jusqu'à une valeur minimum du courant lu sur ledit appareil de mesure. Ainsi; lors du réglage de l'orientation de la photopile, si le faisceau lumineux frappe une portion active de celle-ci, un courant est créé dans ladite photopile et peut être enregistré sur l'appareil de mesure. En faisant tourner la pièce mobile et la photopile qu'elle supporte, le faisceau lumineux tombe, à un instant donné, sur la plage de contact métallisée de la barre collectrice qui forme écran; dans ces conditions, simultanément l'appareil de mesure enregistre un minimum ou, éventuellement, une annulation de courant. Si l'on arrête la pièce mobile dans cette position, la photopile se trouve donc orientée suivant une certaine direction dont la source du faisceau lumineux est le repère. Cette orientation est reproductible et toutes les photopiles de formes identiques qui sont placées sur la pièce mobile sont orientées selon la même direction. Il suffit alors de prendre la photopile ainsi orientée à l'aide d'un moyen de préhension approprié et de la porter sur un autre poste de travail où la langùette de connexion sera soudée. On constate donc que le procédé selon l'invention améliore considérablement l'orientation puisque cette opération est obtenue à partir d'un appareillage électrique. Avantageusement, la pièce mobile est un plateau situé au fond d'une enceinte obscure dont le couvercle compcrte une fente formant un guide au faisceau lumineux créé par une source extérieure placée en regard de ladite fente. Si la largeur de la fente est au plus égale à la largeur de la barre collectrice, on peut obtenir une annulation du courant et ainsi, avantageusement, le plateau peut être arrêté automatiquement lors de ladite annulation du courant dans la position qu'il occupe à cet instant là. De préférence, la photopile est maintenue sur la pièce mobile à l'aide d'une dépression créée à travers ladite pièce mobile ou par un appareillage à vide qui peut être également relié à la pipette de préhension et, pour assurer la sécurité de la photopile, l'enceinte obscure est disposée de telle manière que la pièce mobile supportant ladite photopile soit horizontale. La présente invention concerne également l'appareillage de mise en oeuvre du procédé décrit plus haut et destiné à orienter des photopiles solaires par rapport à une direction donnée, appareillage remarquable en ce qu'il comporte, d'une part, une enceinte obscure dans le fond de laquelle est disposé un plateau susceptible d'être animé d'un mouvement de rotation par des moyens appropriés et percé d'un certain nombre de canaux dans lesquels est créée une dépression et, d'autre part, un couvercle dans lequel est percée une fente et qui comporte également, sensiblement en son centre, un pointeau destiné à s'appuyer sur la barre collectrice métallique déposée sur la face active de la photopile et relié à l'une des bornes d'un appareil de mesure extérieur de courant, l'autre borne dudit appareil étant reliée électriquement au plateau La description qui va suivre en regard des dessins annexés, fera bien comprendre comment l'invention peut être réalisée. La figure 1 représente d'une manière simplifiée une photopile solaire destinée à être fixée sur un panneau après orientation par le procédé selon l'invention. La figure 2 représente schématiquement un appareillage de mise en oeuvre du procédé selon l'invention. Il est à noter que sur les figures, les dimensions sont considérablement exagérées et non proportionnées, ceci afin de rendre les dessins plus clairs. Conformément aux figures 1 et 2 la photopile solaire 1 est constituée de deux régions semiconductrices la et lb de types de conduction opposés. Sur la face soumise aux rayonnements, dite face active, à partir de laquelle a été créée la région la, on réalise une métallisation localisée en forme de grille devant servir de première prise de contact et comportant des dents 2 reliées à une barre collectrice centrale 3. La seconde prise de contact est constituée d'une couche métallique 4 déposée sur la face postérieure de la photopile opposée à sa face active. Selon la présente invention, dans une boîte 5 comportant un couvercle amovible 6, on dispose un plateau 7 susceptible de tourner sur lui-meme suivant la flèche F1 et relié à un appareillage à vide V non représenté sur la figure. Ce plateau 7 est également relié à une borne 8a d'un appareil de polarisation et de mesu#re électrique 8. La photopile 1 est disposée sur le plateau 7 sur lequel elle est maintenue grâce à la dépression créée par l'appareillage à vide V. Elle est reliée également électriquement audit plateau 7 par l'intermédiaire de la couche métallique 4. Au centre de la photopile 1 et sur sa face active s'appuie un pointeau 9 qui traverse le couvercle 6 et qui est relié à la borne 8b de l'appareil 8. Dans ce même couvercle 6 est percée une fente 10 par laquelle on fait passer un faisceau lumineux F2 provenant d'une source S. La dimension de la fente 10 est choisie de telle manière que la forme et les dimensions de l'image dudit faisceau sur la face active de la photopile ne dépassent pas la largeur de la barre collectrice centrale 3. Lors du fonctionnement, si le faisceau F2 tombe sur la face active de la photopile 1, un courant est créé dans ladite photopile et peut être enregistré sur l'appareil de mesure 8. On fait alors tourner le plateau 7 et, à un instant donné, le faisceau F2 tombe sur la couche métallique de la barre collectrice 3 qui forme écran. Dans ces conditions, le courant devient nul; le plateau peut être alors arrêté manuellement ou automatiquement sur cette position qui devient le repère de mise en place pour toutes les photopiles suivantes. Il suffit ensuite de prendre la photopile à l'aide d'une pipette dans la position donnée et de la déplacer d'un mouvement rectiligne pour la poser sur le panneau support. - REVENDICATIONS 1.- Procédé d'orientation automatique de photopiles solaires pourvues, sur leur face active, de plages métalliques de contact en forme de dents reliées à une barre collectrice sur laquelle doit être soudée une languette de connexion, caractérisé en ce que chacune des photopiles est maintenue sur une pièce mobile autour d'un axe central et est éclairée principalement par un faisceau lumineux dont le contour a une forme longue et étroite, en ce que le courant ainsi engendré dans la photopile est recueilli sur un appareil de mesure approprié et, enfin, en ce que l'on fait tourner ladite pièce mobile et la photopile jusqu a masquage dudit faisceau lumineux étroit par la barre collectrice provoquant la diminution jusqu'à une valeur minimum du courant lu sur ledit appareil de mesure. 2.- Procédé selon la revendication 1, caractérisé en ce que la pièce mobile portant les photopiles est un plateau situé au fond d'une enceinte obscure. 3.- Procédé selon la revendication 2, caractérisé en ce que le couvercle de l'enceinte obscure comporte une fente formant un guide au faisceau lumineux créé par une source extérieure placée en regard de ladite fente. 4.- Procédé selon la revendication 3, caractérisé en ce que la largeur de la fente est au plus égale à la largeur de la barre collectrice. 5.- Procédé selon l'une des revendications 2 et 4, caractérisé en ce que le plateau est arrêté automatiquement par l'annulation du courant à collecter. 6.- Procédé selon la revendication 1, caractérisé en ce que la photopile est maintenue sur la pièce mobile à l'aide d'une dépression créée à travers ladite pièce mobile. 7.- Procédé selon la revendication 1, caractérisé en ce que l'enceinte obscure est disposée de telle manière que la pièce mobile supportant la photopile et le fond de ladite enceinte obscure sont horizontaux. 8.- Appareillage de mise en oeuvre du procédé conforme à l'une des revendications q à 7, caractérisé en ce qu'il comporte, d'une part, une enceinte obscure dans le fond de laquelle est disposé un plateau susceptible d'être animé d'un mouvement de rotation par des moyens appropriés et percé d'un certain nombre de canaux dans lesquels est créée une dépression et, d'autre part, un couvercle dans lequel est percée une fente et qui comporte également, sensiblement en son centre, un pointeau destiné à s'appuyer sur la barre collectrice métallique déposée sur la face active de la photopile et relié à l'une des bornes d'un appareil de mesure extérieur de courant, l'autre borne dudit appareil étant reliée électriquement au plateau.