Brevet FR2492541A1 — publié le 19820423

Concentrateur de rayonnement solaire et son procédé de fabrication. L'invention concerne le domaine des concentrateurs de rayonnement solaire et leur procédé de fabrication. Le concentrateur de rayonnement solaire proposé peut etre utilisé dans l'héliotechnique pour concentrer le rayonnement solaire sur la surface utile d'une cellule photovoltaique. Il existe un concentrateur de rayonnement solaire sous la forme d'un prisme à base triangulaire en matière à haut indice de réfraction dans lequel la concentration du rayonnement se fait par suite des réflexions internes totales multiples (voir l'article de Mills D.R., Giutronich J.E. "Ideal prism solar concentrators"."Solar Energy", 1978, 21, n05, p.432 à 430). Le prisme possède trois faces : celle d'entrée, celle de réflexion et celle de sortie du rayonnement. La face inférieure du prisme, celle de réflexion, a un revêtement réfléchissant, alors que l'angle dièdre entre sa face supérieure, qui est celle de l'entrée, et sa face de réflexion, est choisi de façon à assurer une réflexion interne totale d'un rayon solaire qui a pénétré dans le prisme, cet angle étant égal à peu près à 200.Les rayons maintes fois réfléchis quittent le prisme à travers la face de sortie disposée devant cet angle dièdre. Le coefficient de concentration, déterminé comme étant le rapport de la surface de la face d'entrée à celle de la face de sortie est alors relativement faible et égal à peu près à 3. Ce concentrateur est caractérisé par un grand encombrement et une masse importante. En outre, tout le spectre de rayonnement solaire se trouve concentré ce qui entraine une utilisation peu efficace de l'énergie solaire par un capteur sélectif, par exemple par une cellule photovoltasque dont le maximum de la sensibilité se trouve dans un domaine bien déterminé du spectre. Il existe également un concentrateur sélectif du rayonnement solaire sous la forme d'un prisme transparent à lame à faces parallèles (parallélépipède) dans le volume de laquelle sont dispersés des centres luminescents qui rerayonnent le rayonnement incident dans la partie du spectre à longueurs d'ondes plus grandes (voir brevet DE n0 2629641). Afin d'élever le degré de concentration, la surface inférieure de la lame et toutes les faces latérales, sauf celle de sortie, ont un revêtement réfléchissant. Dans ce concentrateur, le rayonnement luminescent se propage à l'intérieur de la lame dans toutes les directions. Dans ce cas, le rayonnement luminescent qui tombe de l'intérieur sur les surfaces de la lame sous un angle solide inférieur à l'angle limite de la réflexion interne totale quitte la lame et se perd. Par exemple, pour une lame de verre à indice de réfraction égal à 1,5, ces pertes constituent 25% environ.Ces pertes sont impossibles à supprimer par principe. De plus, des pertes notables sont dues à l'auto-absorption et à la réflexion du rayonnement sur les revêtements réflé- chissants. En outre, parmi les inconvénients de ce concentrateur luminescent, il y a des difficultés à réaliser la synthèse du luminophore convenable d'après les caractéristiques spectrales, et ce en raison de leur instabilité et de leur faible durée de vie. Enfin, il existe un concentrateur du rayonnement solaire (voir brevet US n0 4 054 356) réalisé sous la forme d'une lentille-hologramme d'une source de lumière ponctuelle. Un tel concentrateur est facile à fabriquer en enregistrant dans la couche d'un matériau photosensible : une image interférentielle obtenue au moyen de faisceaux lasers ; un parallèle ; de référence ; et un faisceau objet divergent. Pourtant, la distance focale de cette lentille est grande et est déterminée par la position de la source du rayonnement divergent. Afin de fixer le capteur du rayonnement concentré dans le foyer de la lentille, il faut prévoir un dispositif auxiliaire reliant le capteur à la lentille. En outre, la répartition de l'énergie sur la surface du capteur est irrégulière. Pour la concentration du rayonnement solaire, il est avantageux de réaliser un concentrateur qui ne crée pas d'image de la source de rayonnement et qui assure une répartition plus régulière de l'énergie sur sa surface de sortie. Le but de l'invention est de créer un concentrate-ur de rayonnement solaire dont la structure assurerait: la réduction des pertes de l'énergie à la concentration du rayonnement solaire ; l'élévation du degré de concentration ; l'élargissement des possibilités de concentration des différents domaines du spectre solaire ; et la possibilité d'une concentration simultanée séparée des différents domaines du spectre sur les différentes surfaces de sortie du rayonnement. Un autre but de l'invention est de simplifier la technologie de fabrication du concentrateur de rayonnement solaire. Le concentrateur du rayonnement solaire selon l'invention comporte un prisme ayant des faces d'entrée, de réflexion et de sortie du rayonnement, et il est caractérisé en ce que, sur la face d'entrée et/ou la face de réflexion, est disposée une couche de matériau contenant un hologramme tridimensionnel, du type à transmission s'il est disposé sur la face d'entrée et du type réfléchissant s'il est disposé sur la face de réflexion, alors que la structure de l'hologramme est telle que la pénétration du rayonnement dans le prisme soit assurée sous l'angle de réflexion interne totale. Afin d'assurer la possibilité de sélection des caractéristiques spectrales du concentrateur de rayonnement solaire dans une large gamme, il est avantageux de choisir l'angle entre les faces d'entrée et de réflexion égal, au moins, à la moitié de l'écart angulaire par rapport à l'angle de Bragg auquel l'efficacité diffractionnelle de l'hologramme est minimale. Afin d'éviter le degré de concentration du rayonnement solaire, il est également avantageux de choisir les paramètres de l'hologramme de façon à assurer la propagation du rayonnement dans le prisme parallèlement à la face opposée à celle qui porte l'hologramme. Il est avantageux, lorsque le prisme se présente sous la forme d'un parallélépipède, de réaliser un hologramme tridimensionnel à structure irrégulière afin de prévenir la diffraction du rayon se propageant à l'intérieur du prisme et réfléchi sur le plan'de séparation hologramme-air. Afin d'élargir le domaine à concentrer du spectre solaire, il est avantageux de réaliser l'hologramme tridimensionnel multicouches, chaque couche contenant l'information sur la source de lumière à longueur d'onde autre que la longueur d'onde des sources de lumière utilisées pour former l'hologramme dans d'autres couches. En ce cas, afin d'utiliser d'une façon plus efficace le rayonnement solaire, il est avantageux de choisir un nombre de couches de l'hologramme tridimensionnel égal au nombre de faces de sortie, alors que la structure de l'hologramme de chaque couche doit être choisie en fonction de l'orientation du rayonnement vers la face de sortie respective. Selon l'invention, le procédé de fabrication du concentrateur de rayonnement solaire met en oeuvre l'en registrement d'une image interférentielle dans la couche photosensible à l'aide des faisceaux lasers de référen ce, et il est caractérisé en ce que la couche photosen sible est disposée sur la face d'entrée et/ou la face de réflexion du prisme, et en ce que l'enregistrement de l'image interférentielle se fait en dirigeant le faisceau de référence dans le sens de marche du rayon nement à concentrer, alors que le faisceau objet est dirigé sous l'angle de réflexion interne totale des matériaux constituant la couche photosensible et le prisme. Afin d'avoir plus de liberté de choix du domai ne à concentrer du spectre en cas d'utilisation d'un prisme dont la base se présente sous la forme d'un trapèze, il est avantageux d'utiliser, en tant que faisceau objet, un rayonnement lumineux à front d'onde plan en le dirigeant sur l'une des faces non parallèles du prisme, et en choisissant ces faces respectivement comme faces d'entrée et de réflexion du rayonnement. Dans ce cas, il est avantageux de choisir l'an gle d'introduction du faisceau objet dans le prisme conformément à la formule e' > ss + 2 ygm où 0' est l'angle d'incidence du faisceau objet dans le prisme sur la face d'entrée ss est l'angle limite de la réflexion interne totale sur le plan de séparation prisme-air est estl'angle entre les faces d'entrée et de ré flexion du prisme m est le nombre maximal de réflexions du faisceau de rayonnement à concentrer à l'intérieur du prisme. En cas de fabrication du concentrateur de rayonnement solaire en utilisant un prisme à base rectangulaire, il est avantageux d'utiliser, en tant que faisceau objet, un rayonnement lumineux à front divergent de l'onde dont la source est disposée de façon que le tron çon à la frontière hologramme-air entre le point d'entrée du rayon et le point de sa première réflexion sur la frontière hologramme-air soit visible sous un angle qui n'est pas inférieur à l'écart angulaire par rapport à l'angle de Bragg dans lé point de ladite première réflexion auquel l'efficacité diffractionnelle de l'hologramme tridimensionnel est minimale. Dans le cas d'une fabrication du concentrateur de rayonnement solaire à hologramme multicouche, il est avantageux de disposer sur la première couche photosensible au moins encore une couche photosensible, et d'enregistrer, dans chaque couche, une image inter férentielle en utilisant une source de lumière à longueur d'onde autre que les longueurs d'ondes des sources de lumière utilisées pour l'enregistrement des images interférentielles dans d'autres couches, alors que les valeurs des longueurs d'ondes de toutes les sources de lumière sont choisies de façon à éviter l'effet de modulation croisée. On peut alors avantageusement choisir le-nombre de couches de l'hologramme tridimensionnel suivant le nombre de faces de sortie du concentrateur et enregistrer l'image interférentielle dans chaque couche en dirigeant le faisceau objet vers la face de sortie correspondant à cette couche. Le concentrateur de rayonnement solaire réalisé conformément à la présente invention assure la concentration d'un domaine arbitraire du spectre solaire, la réduction des pertes d'énergie durant la concentration et un haut degré de concentration. Le concentrateur a une structure simple et comporte un nombre minimal d'éléments. Le procédé de fabrication du concentrateur est simple et ne comporte pas d'opérations laborieuses de traitement mécanique des surfaces des éléments optiques. Grâce à la formation d'une structure adéquate du réseau de diffraction de l'hologramme tridimensiânnel par utilisation de sources de lumière à différentes longueurs d'ondes, on assure une utilisation plus efficace du spectre solaire avec possibilité de réaliser une concentration séparée de différents domaines du spectre. L'invention ressortira de la description ultérieure des exemples concrets de son exécution schématisés sur les dessins annexés dans lesquels - la figure 1 représente un concentrateur de rayonnement solaire et un dispositif pour fabriquer un hologramme tridimensionnel du type à transmission sur la face d'entrée d'un prisme a base triangulaire - la figure 2 représente un concentrateur de rayonnement solaire sous la forme d'un prisme à base en trapèze comportant un hologramme tridimensionnel du type à transmission sur la face d'entrée - la figure 3 représente un concentrateur de rayonnement solaire sous la forme d'un prisme à base en trapèze comportant un hologramme tridimensionnel du type réfléchissant sur la face de réflexion - la figure 4 représente un concentrateur de rayonnement solaire sous la forme d'un parallélépipède et la direction des rayons du faisceau objet lors de sa fabrication - la figure 5 représente un concentrateur de rayonnement solaire sous la forme d'un parallélépipède comportant un hologramme tridimensionnel du type à transmission sur la face d'entrée et un hologramme tridimentionnel du type réfléchissant sur la face de réflexion - la figure 6 représente un concentrateur de rayonnement solaire sous la forme d'un parallélépipède comportant un hologramme double couche du type à transmission sur la face d'entrée et deux faces de sortie. Le concentrateur de rayonnement solaire comporte un prisme 1 (fig. 1) à base triangulaire avec une face d'entrée 2, une face de réflexion 3 et une face de sortie 4 du rayonnement. Sur la face d'entrée 2 est disposée une couche 5 de matériau photosensible abritant un hologramme tridimensionnel du type à transmission. La structure du réseau de diffraction de l'ho- logramme est telle qu'on assure l'introduction du rayonnement dans le prisme sous un angle e de réflexion interne totale et au moment de l'éclairage du concentrateur par un faisceau lumineux identique à un faisceau de référence 6 utilisé à l'enregistrement de l'hologramme, les rayons lumineux se propageant à l'intérieur du prisme parallèlement à la face de réflexion 3. Dans une autre variante du même concentrateur, l'hologramme tridimensionnel peut être disposé sur la face de réflexion 3 (non montré sur le dessin). Dans ce cas, la structure de son réseau de diffraction assure les propriétés de réflexion de l'hologramme et la propagation du rayonnement introduit dans le prisme 1 parallèlement à la face d'entrée 2 du rayonnement. Le concentrateur de rayonnement solaire représenté sur la figure 2 comporte un prisme l' à base en trapèze qui a des faces d'entrée 2 et de réflexion 3 et deux faces de sortie 4 et 4', ainsi qu'une couche de matériau 5 abritant un hologramme tridimensionnel du type à transmission. Les faces 2 et 3 ne sont pas parallèles dans ce prisme 1'. les paramètres du réseau de diffraction dudit hologramme sont tels qu'à ltécGairage du concentrateur par un faisceau lumineux identique au faisceau de référence 6,il est réalisé l'introduction du premier faisceau dans le prisme sous l'angle Q de réflexion interne totale par rapport à la face d'entrée 2 et sa propagation vers la face de sortie 4. En pointillé on montre la direction de la marche du faisceau objet 7 dans le prisme 1' lors de la formation du réseau de diffraction de l'hologramme tridimensionnel. Le concentrateur représenté sur la figure 3 diffère de celui de la figure 2 par le fait qu'il a une couche de matériau 5' abritant un hologramme tridimensionnel du type réfléchissant sur la face de réflexion 2. la structure du réseau de diffraction de lthologramme réfléchissant est telle que le faisceau lumineux introduit dans le prisme et identique à celui de référence est réfléchi à l'intérieur du prisme sous un angle O' de réflexion interne totale supérieur à l'angle O et se propage vers la face de sortie 4' plus petite du prisme. Une autre variante du concentrateur du rayonnement solaire représenté sur la figure 4 comporte un prisme 1"sous la forme d'un parallélépipède rectangulaire avec des faces d'entrée 2 et de réflexion 3, deux faces de sortie 4 et 4', ainsi qu'une couche 5 de matériau abritant un hologramme tridirensionnel du type à transmission. Par comparaison avec les concentrateurs représentés sur les figures 7 à 3, ledit hologramme est caractérisé par une structure irrégulière afin d'éviter la diffraction du rayon se propageant à l'intérieur du prisme 1" qui se réfléchit sur l'interface hologramme-air. Sur la figure 5 est représentée une variante du concentrateur qui diffère de celui représenté sur la figure 4 par le fait que sur la face de réflexion 5 du prisme 1 se dispose une couche 5' supplémentaire de matériau abritant un hologramme tridimensionnel du type refléchissant. les paramètres des réseaux de diffraction des bolotTraflrres sont choisis de façon que I'hologramme du type a' transmission (couche 5) réalise la diffraction du domaine du spectre dont les longueurs d'ondes sont proches de #i et l'holo Gramme de type réfléchissant (couche 5'), le domaine du spectre dont les longueurs d'ondes sont proches de% le rayonnement de ces deux domaines est concentré sur la face de sortie 4. Une autre variante du concentrateur est représentée sur la figure 6. Il diffère du concentrateur représenté sur la figure 4 par le fait que l'hologramme tridimen sionnel dans la couche 5" est réalisé multicouche, le nombre de couches de l'holo,ramme étant égal au nombre de faces de sortie du rayonnement concentré. Pour rendre l'explication plus claire, sur la figure 6 il est repré senté un hologramme bi-couche du type à transmission, dont l'une des couches renvoie le rayonnement à concentrer à longueurs d'ondes proches de 21 vers la face de sortie 4 et l'autre couche dirige le rayonnement à longueurs d'ondes proches de h2 sur la deuxième face de sortie 4'. le procédé de fabrication du concentrateur du rayonnement solaire représenté sur la figure 1 consiste en ce qui suit. Sur la face d'entrée 2 du prisme 1 est portée une couche 5 de matériau photosensible, par exemple, d'une émulsion photosensible. Ensuite, on porte sur la couche 5 de matériau photosensible une couche 8 de liquide dtimmer- sion à indice de réfraction proche de celui du matériau photosensible et on met dessus un prisme auxiliaire 9. le prisme auxiliaire 9 sert à orienter le faisceau de référence 6 dans le sens du rayonnement à concentrer et le faisceau objet 7 parallèlement à la face de réflexion 3. Dans la couche 5 de matériau photosensible est enregistrée une image interférentielle formée par les faisceaux de référence 6 et objet 5 du rayonnement laser. J'hologramme à transmission est dans ce cas obtenu homogène parce que les faisceaux de référence 6 et objet 7 ont un. front plan de l'onde. Afin d'obtenir un hologramme réfléchissant dans un concentrateur à base triangulaire, la couche photosensible est portée sur la face de réflexion 3 le faisceau objet 7 étant orienté parallèlement à la face d'entrée 2 du piisme 1. Dans le concentrateur du rayonnement solaire représenté sur la figure 1, l'anglet entre les faces d'entrée 2 et de réflexion 3 détermine d'une façon univoque l'angle entre les faisceaux de ré férence 6 et objet 7 qui, à son tour, détermine les caractéristiques spectrales de l'hologramme tridimensionnel formé dans la couche 5 photosensible. De grandes possibilités de sélection des caractéristiques spectrales du concentrateur s'ouvrent si lton utilise la variante représentée sur la figure 2 où le prisme l'a une forme de trapèze . A la fabrication d'un tel concentrateur, à la différence du procédé de fabrication du concentrateur représenté sur la figure 1, le faisceau objet 7 est injecté dans le prisme 1' sous un angle arbitraire de réflexion interne totale du matériau du prisme l'en commençant par l'angle limite ss de réflexion interneto- tale.En ce cas, en tant que faisceau objet 7, on utilise un rayonnement lumineux à front d'onde plan. l'angle gl entre les faces d'entrée 2 et de réflexion 3 peut être choisi dans les limites de 450 à 8/2, où 8 est 11 écart angulaire par rapport à l'angle de Bragg auquel l'effica- cité diffractionnel)e de l'hologramme tridimensionnel est minimale. Afin d'obtenir un haut degré de concentration du rayonnement lumineux il est utile de choisir l'angle t'égal à & 2. le faisceau objet 7 est injecté dans le prisme 1' dans le sens de la face de sortie 11. le procédé de fabrication du concentrateur représenté sur la figure 3 consiste en ce que sur la face de réflexion 3 est portée une couche 5' photosensible et l'en- registrement de l'image interférentielle se fait en envoyant le faisceau de référence 6 et le faisceau d'objet 7 sur la couche 5' photosensible des cotés opposés.En ce cas, le faisceau objet 7 est injecté dans le prisme 1' sous un angle C', par rapport à la face d'entrée 2, supérieur à l'angle limite ft de réflexion interne tonale au moins de valeur de l'angle égal au produit du nombre de réflexions du rayon sur la face de réflexion 3 par le double angle0' entre la face d'entrée 2 et la face de réflexion 3 du prisme 1'. Cette condition est décrite par la relation:: #'#ss +2#'m , où C est l'angle d'incidence du faisceau objet sur la face d'entrée du prismes est l'angle limite de réflexion interne totale sur le plan deséparation prisme-air; # est l'angle entre les faces d'entrée et de réflexion du prisme; m est le nombre maximal de réflexions du faisceau de rayonnement à concentrer à l'intérieur du prisme. En outre , le procédé décrit de fabrication du concentrateur diffère du procédé de fabrication du concentrateur représenté sur la figure 2 par le fait que le faisceau objet 7 est injecté dans le prisme 1' de façon à être orien- té vers la face de sortie 4'. Dans le procédé de fabrication du concentrateur représenté sur la figure 4, on choisit le prisme 1" sous la forme d'un parallélépipède rectangulaire, on porte sur la face d'entrée 2 une couche 5 de matériau photosensible et durant l'enregistrement on utilise un faisceau objet 7 à front divergent de l'onde. En ce cas, la position de la source P du faisceau objet 7 par rapport à la face d'entree 2 est choisie de façon que le tronçon à la frontière hologramme-air entre le point d'entrée du rayon et le point de sa première réflexion à partir de la frontière hologramme air soit visible sous un angle égal au moins à la moitié de l'écart angulaire par rapport à l'angle de Pragg dans le point de ladite première réflexion auquel l'efficacité diffractionnelle de l'i'omogramme tridimensionnel est minival.Cette condition est remplie, en cas de disposition de l1bologramme tridimensionnel à transmission sur la face d'entrée 2, à l'observation de la relation suivante: où d est la distance entre les faces d'entrée et de réf lexion; d1 est l'épaisseur de l'hologramme tridimensionnel; h est la distance entre la source du faisceau objet et l'interface hologramme-air; OC est l'angle de réflexion interne totale sur l'interfa ce prisme-air; CL est l'angle d'incidence du rayon du faisceau objet relié à ct par la loi de réfraction; est 1' écart angulaire par rapport à l'angle de Pragg égal à C~p/2 auquel l'efficacité diffractionnelle de l'hologramme tridimensionnel est minimal. A l'établissement de ce relation, les indices de réfraction de la couche du matériau avec l'hologramme tridimensionnel et du matériau de prisme sont pris égaux parce qu' en règle générale ils diffèrent l'un de l'autre d'une valeur insignifiante. l'indice de réfraction du milieu dans lequel se dispose la source P du faisceau objet 7 est pris différent de l'indice de réfraction du prisme 1".Au cas particulier où ilS Sont égaux, il faut considérer l'angle OC égal à l'angle outre cela, l'épaisseur d1 de l'hologramme tridimensionnel est, en général, sensiblement inférieure à la distance d entre les faces d'entrée 2 et de réflexion 3 et on Deut la négliger. l'orientation du faisceau objet 7 sous un angle voulu peut etre assurée, par exemt)#e, à l'aide d'un prisme auxilijre respectif et d'une couche de liquide d'immersion sur la face d'entrée 2. le procédé de fabrication de la variante du concentrateur représenté sur la figure 5 consiste en ce qu'on porte tout d'abord sur une face, par exemple, sur Sa face d'entrée 2, une couche 5 photosensible et on y forme 8 un hologramme tridimensionnel à transmission au moyen d'une source de lumière à une longueur d'onde (Â#). Ensuite, on réalise un traitement chimico-photographique adéquat de cette couche.Après cela, on porte sur la face de réflexion 3 une couche 5' photosensible, on y forme un holo#rammetri- dimensionnel réfléchissant au moyen d'une source de lumière ayant une autre longueur d'onde ( 4) et on réalise un traitement chimico-photographique adéquat de cette couche. A la fabrication d'un tel concentrateur les longueurs d'onde (l et t2) des sources de lumière sont choi-sies de façon à éviter l'effet de modulation croisée. En guise d'un exemple, on montre sur la figure 5 un concentrateur dans lequel les deux faisceaux d'objet ont été introduits dans le prisme 1" dans le sens de la face de sortie 4. De la même façon on fabrique le concentrateur repre- senté sur la figure 6 dans lequel le nombre de couches abritant un hologramme tridimensionnel est choisi suivant le nombre de faces de sorties. On porte une couche avec l'hologramme tridimensionnel sur la face d'entrée 2. Tout d'abord on porte une première couche photosensible et on y forme un hologramme tridimensionnel en orientant le faisceau objet vers la première face de sortie 4 et en utilisant la source de lumière à longueur d'onde C A Ensuite, on porte une deuxième couche photosensible et on y forme un hologramme tridimensionnel en orientant le.faisceauobjet vers la deuxième face de sortie 4' et en utilisant la source de lumière de l'autre longueur d'onde (A2) Après cela, on neut porter d'autres couches et répéter les opérations décrites ci-dessus. En ce cas également , on choisit les longueurs d'ondes Al et A2 de façon à minimiser l'effet de modulation croisée, c'est-à-dire que la lumière d'une longueur d'onde doit subir une diffraction seulement sur un réseau de diffraction approprié sans avoir d'interactions avec d'autres couches portant les hologrammes formés au moyen des sources de lumière à d'autres longueurs d'ondes. Du point de vue construction, tous les concentrateurs peuvent avoir un prisme en une matière optique solide et transparente. Outre cela, par exemple, afin d' améliorer le régime thermique du fonctionnement du capteur du rantonnement concentré par le prisme, ceAui-là peut être réalisé en une enceinte solide renlie de liquide transparent. le concentrateur du rayonnement solaire fonctionne de la façon suivante. Un hologramme tridimensionnel est un réseau de diffraction comportant , périodiquement disposées, des surfaces de diffusion. Si une longueur d'onde identique à l'une des deux ondes qui ont formé l'hologramme indice sur un tel réseau de diffraction sous l'angle de Pragg, la diffraction a lieu ce qui entralne la reconstitution de l'onde identique à la deuxième onde. C'est pourquoi, un hologramme tridimensionnel formé par un faisceau parallèle de référence 6 et par un faisceau objet 7 qui était introduit dans le prisme sous un angle e de réflexion interne totale reconstruit le faisceau objet 7 à l'éclai- rage par le faisceau de référence 6. Grâce à cela, se réalise l'entrée d'un rayon lumineux de l'air dans le milieu plus dense du prisme sous l'angle de réflexion interne totale. L'hologramme tridimensionnel est caractérisé par une sélectivité angulaire, c'est-à-dire, par le rapport efficacité diffractionnelle/écart angulaire du faisceau d'éclairage par rapport à l'angle de Bragg. l'écart angulaire admissible est d'autant plus faible que plus grande est l'angle entre les faisceaux de référence 6 et objet 7 égal à double angle de Bragg lors de la formation de l'hologramme. Outre cela, l'hologramme tridimensionnel est sélectif par rapport à la longueur d'onde du rayonnement éclairant ce qui fait qu'à son éclairage par un rayonnement solaire il peut concentrer un domaine déterminé du spectre en fonction des conditions de formation de l'hologramme. le concentrateur représenté sur la figure 1 comporte sur la face d'entrée 2 un hologramme tridimensionnel à tran smissi on qui dirige le rayonnement pénétrant dans le prisme 7 parallèlement à la face de réflexion 3. Par comparaison avec les concentrateurs représentés sur les figures 2 et 3, il concentre, en cas d'angles égaux entre les faces d'entrée 2 et de réflexion f, un domaine relati vement plus étroit du spectre oar suite d'un angle plus grand entre les faisceaux de référence 6 et objet 7 du rayonnement. En ce cas, il n'y a pas de réflexions réitératives du rayonnement lumineux à concentrer à l'intérieur du prisme. Ie concen-trateur représenté sur la figure 2 fonctionne de la façon suivante. Ie rayonnement lumineux identique au faisceau de référence 6 qui incide sur la couche 5 du matériau portant un hologramme tridimensionnel à transmission y subit une diffraction et entre dans le prisme 1' sous un angle o de réflexion interne totale.Après la réflexion sur la face de réflexion 3 inclinée par rapport à la face d'entrée 2 sous un angle Y, le rayon arrive sur la frontière hologramme tridimensionnel-air sous un angle o +2 ç ' et subit une réflexion interne totale. l'angle f est choisi non inférieur à la moitié de l'écart angulaire par rapport à l'angle de Bragg auquel l'efficacité diffractionnelle dudit hologramme est égal à zéro. Comme le rayon réfléchi sur la frontière hologramme tridimensionnel-air incide sur les surfaces de diffusion de l'hologramme tridimensionnel non sous l'angle de Bragg, mais avec un écart par rapport à cet angle d'une valeur 2t'à. laquelle l'effi- cacité diffractionnelle de cet hologramme est égal à zéro, il n'y a pas de diffraction du rayon.Donc, sa direction ne change pas et, après p#usieurs réflexions, il sort par la face de sortie 4. Dans une autre variante du concentrateur représenté sur la figure 3 où le prisme a une base en trapèze, le ray-. onnement est concentré sur la face de sortie 4' plus petite. En tant qu'exemple il est montré une variante avec un hologramme tridilensionnel réfléchissant disposé sur la face de réflexion 7 dans la couche 5'. Durant la formation du réseau de diffraction dudit hologramme, le faisceau objet 7 entre dans le prisme 1' par la face de réflexion 3 sous un angle o . Par rapport au concentrateur représenté sur la figure 2, après chaque réflexion sur la face 3, cet angle diminue d'une valeur de 2li'. C'est pourquoi, pour que le rayon ne quitte pas le prisme 1' par la face d'entrée 2 ou par la face de réflexion 3, l'angle Q est choisi supé- rieur à angle limite p de réflexion interne totale d'une valeur égale au produit du nombre de réflexions du rayon sur la face de réflexion 3 par l'angle double entre les faces d'entrées 2 et de réflexion 3 du prisme 1'. Un tel concentrateur peut avoir un hologramme tridimensionnel àtransmission à fonctionnement identique sur la face d'entrée 2. Dans cette variante du concentrateur, on obtient un dégré plus haut de concentration du rayonnement lumineux et un domaine plus étroit du rayonnement à concentrer par comparaison avec le concentrateur représenté sur la figure 2. Ceci s'explique par une plus petite surface de la face de sortie 41 et par un plus grand angle entre les faisceaux de référence et objet. Le concentrateur du rayonnement solaire représenté sur la figure 4 comporte un prisme 1" sous la forme d'un parallélépipède et une couche 5 de matériau portant un hologramme 3D tridimensionnel à transmission sur la face d'entrée 2. Le réseau de diffraction constituant ledit hologramme est formé par un faisceau parallèle de référence 6 et par un faisceau objet divergent 7 du rayonnement. Grâce au fait que le faisceau objet divergent 7 à la fabrication du concentrateur a été introduit dans le prisme sous l'angle de réflexion interne totale se trouve assurée l'injecté tion du faisceau de rayonnement identique à celui de référence depuis l'air dans le milieu plus dense du prisme sous l'angle de réflexion interne totale. Ceci est une condition nécessaire, mais insuffisante, de concentration du rayonnement lumineux. Subissant la diffraction dans )'hologramme tridimensionnel, le rayon lumineux entre dans le prisme sous l'angle de réflexion interne totale, subit une réflexion interne totale sur la face de réflexion 3 et en un certain point revient dans la,couche 5 du matériau avec l'hologramme tridimensionne ] . Pour la concentration il suffit que le rayon, après la réflexion sur l'interface hologramme tridimensionnel-air, ne remplisse pas la condition de Rrag dans cette partie de l'hologramme. Alors il ne subit pas de diffraction dans l'hologramme tridimensionnel et, après une série de réflexions internes totales, sort par la face de sortie 4. A cet effet, la structure du réseau de diffraction de lthologramme tridi dimensionnel dans le sens de marche du rayon réfléchi est réalisé irrégulière. Cette irrégularité est assurée par la divergence du faisceau objet 7 dont les rayons au momentde formation de l'hologramme entrent dans la couche 5 du matériau sous des angles différents. Par croix de la distance depuis la source P (fig. 4) du faisceau objet 7 jusqu'à la face d'entrée 2 et de la distance entre les faces d'entrée 2 et de réflexion 3 est assurée une incidence du rayon réfléchi sur l'interface hologramme tridimensionnel-air sur l'hologramme avec untel écart angulaire par rapport à l'angle de Bragg à cet endroit que l'efficacité diffractionnelle de l'hologramme tridimensionnel à cet endroit est égal zéro pour ce rayon. Comme l'hologramme tridimensionnel possède une sélectivité angulaire, il ne réalise pas la diffraction du rayon dirigé avec un certain écart angulaire par rapport à l'angle de Bragg. En fonction de la géométrie du faisceau objet diver Lent à longueur d'onde donnée lors de la fabrication du con- centrateur, le rayonnement lumineux peut se concentrer sur deux ou plus faces de sortie du prisme, sur une partie de la face de sortie ou dans un endroit aléatoire du prisme. Tes variantes des concentrateurs représentés sur les figures 5 et 6 fonctionnent de la même façon. Seule différence consiste en ce que dans la variante de la figure 5 le rayonnement depuis deux holo^rammes à transmission (couche 5) et réfléchissant (couche 5') est concentré sur une face de sortie 4, et dans la variante de la figure 6 , le rayonne#ent depuis chaque couche de l'bologramme à transmission est concentré sur une face de sortie 4 ou 4' respectives. Comme l"^olorru1me tridimensionnel possède, en plus de la sélectivité angulaire, une sélectivité spectrale, son efficacité diffractionnelle diminue avec l'écart par rapport à la longueur d'onde de nragg à l'éclairage sous l'angle de Bragg.C'est pourquoi dans tous les concentrateurs du rayonnement solaire qui viennent d'être décrits on peut utiliser au lieu d'un hologramme tridimensionnel multicouche un hologramme unicouche d'épaisseur suffisante les réseaux de diffraction tridimensionnelles formées au moyen de différentes sources de lumière se superposent et à l'éclairage par une lumière blanche sous l'angle de Rragg chaque réseau de diffraction dégage son domaine du spectre. l'effet de modulation croisée est minimal si les longueurs d'ondes des sources de lumière diffèrent d'une façon appréciable. les exemples ci-énumérés d'exécution du aoncentrateur du rayonnement solaire ne limitent pas le domaine de l'invention et sont donnés pour illustrer une multiplicité de constructions et propriétés possibles d'un type tout à fait nouveau de concentrateurs du rayonnement solaire basés sur l'utilisation des hologrammes tridimensionnels et de l'effet de la réflexion interne totale. Ie concentrateur du rayonnement solaire objet de l'invention permet d'obtenir des plus hauts dégrés de concentration par rapport aux concentrateurs existants à base d'un prisme à réflexion interne tota ] e. le procédé de fabrication du concentrateur, objet de l'invention, donne la possibilité de fabriquer les concentrateurs du rayonnement solaire dans une large gamme de sélectivité spectrale: depuis les concentrateurs-filtres à bande étroite ayant le domaine du spectre large de quelques nanom#'tres jusqu'aulx concentrateurs n'ayant pas pratiquement de sélectivité spectrale. La concentration séparée des différents domaines du spectre sur les différentes faces de sortie permet d'utiliser avec un seul concentrateur plusieurs capteurs sélectifs du rayonnement lumineux avec des maxima de la sensibilité aux différentes longueurs d'ondes. Ceci élève notablement l'efficacité du concentrateur et élargit les possibilités de son utilisation. le concen trateur est très simple du point de vue construction, a un nombre minimale d'éléments , est fiable au travail. le procédé de sa fabrication est caractérisé par l'absence des processus du traitement mécanique exigeant beaucoup de travail, comporte un nombre minimal d'opérations exigeant turfs peu de temps (de l'ordre de quelques minutes) pour leur ralisation. REVENDICATIONS 1. Concentrateur de rayonnement solaire comportant un prisme (i) ayant des faces d'entrée (2), de réflexion (3) et de sortie (4) du rayonnement, caractérisé en ce que, sur la face d'entrée (2) et/ou sur la face de réflexion (3), est disposée une couche (5) de matériau contenant un hologramme tridimensionnel, du type à transmission s'il est disposé sur la face d'entrée (2), et du type réfléchissant s'il est disposé sur la face de réflexion (3), la structure de l'hologramme étant telle que l'entrée du rayonnement dans le prisme (1) soit assurée sous l'angle (O) de réflexion interne totale. 2. Concentrateur de rayonnement solaire, conformément à la revendication 1, caractérisé en ce que l'angle (9) entre les faces d'entrée (2) et de réflexion (3) est égal, au moins, à la moitié de l'écart angulaire par rapport à l'angle de Bragg auquel l'efficacité diffractionnelle de l'hologramme est minimal. 3. Concentrateur de rayonnement solaire, conformément à la revendication 1, caractérisé en ce que les paramètres de l'hologramme sont choisis de façon à assurer la propagation du rayonnement dans le prisme (1) parallèlement à la face de réflexion (3) opposée à celle qui porte l'hologramme. 4. Concentrateur de rayonnement solaire, conformément à la revendication 1, dont le prisme (l") se présente sous la forme d'un parallélépipède, caractérisé en ce que l'hologramme tridimensionnel a une structure irrégulière afin de prévenir la diffraction du rayon se propageant à l'intérieur du prisme (l") et réfléchi sur l'interface hologramme-air. 5. Concentrateur de rayonnement solaire, conformément à l'une quelconque des revendications 1 à 4, carac térisé en ce que l'hologramme tridimensionnel est réali sé multicouche, chaque couche contenant l'information sur la source de lumière à longueur d'onde autre que les longueurs d'ondes des sources de lumière utilisées pour former l'hologramme dans d'autres couches. 6. Concentrateur de rayonnement solaire, conformément à la revendication 5, caractérisé en ce que le nombre de couches de l'hologramme tridimensionnel est égal au nombre de faces de sortie (4,4'), alors que la structure de l'hologramme de chaque couche est choisie en fonction de l'orientation du rayonnement vers la face de sortie (4 ou 4') respective. 7. Procédé de fabrication du concentrateur de rayonnement solaire selon la revendication l, par enregistrement d'une image interférentielle dans une couche (5) photosensible à l'aide des faisceaux de référence (6) et objet (7) de rayonnement laser, caractérisé en ce que la couche (5) photosensible est disposée sur la face d'entrée (2) et/ou sur la face de réflexion (3? du prisme (l), et en ce que l'enregistrement de l'image interférentielle se fait en dirigeant le faisceau de référence (6) dans le sens de marche du rayonnement à concentrer et le faisceau objet (7) est dirigé sous un angle (e) de réflexion interne totale des matériaux constituant la couche (5) photosensible et le prisme (1). 8. Procédé de fabrication du concentrateur du rayonnement solaire selon la revendication 7, dans lequel on utilise un prisme (1) avec une base en forme de trapèze, caractérisé en ce qu'on utilise, comme faisceau objet (7), un rayonnement lumineux à front d'onde plan en le dirigeant sur l'une des faces (2 ou 3) non parallèles du prisme, et en choisissant ces faces respectivement comme faces d'entrée et de réflexion du rayonnement. 9. procédé de fabrication du concentrateur de rayonnement solaire selon la revendication 8, caractérisé en ce que l'angle d'entrée du faisceau objet dans le prisme est choisi conformément à la formule O' ss + où O' est l'angle d'incidence du faisceau objet dans le prisme sur la face d'entrée ss est l'angle limite de la réflexion interne totale sur l'interface prisme-air cpi est l'angle entre les faces d'entrée et de ré flexion du prisme ; m est le nombre maximal de réflexions du faisceau de rayonnement à concentrer à l'intérieur du prisme. 10. Procéde de fabrication du concentrateur de rayonnement solaire selon la revendication 7, utilisant un prisme à base rectangulaire, caractérisé en ce qu'on utilise, comme faisceau objet (7), un rayonnement lumineux à front divergent de l'onde dont la source (P) est disposée de façon que le tronçon à la frontière hologramme-air entre le point d'entrée du rayon et le point de sa première réflexion soit visible sous un angle qui n'est pas inférieur à l'écart angulaire par rapport à l'angle de Bragg dans le point de ladite première réflexion auquel l'efficacité diffractionnelle de l'hologramme tridimensionnel est minimale. 11. Procédé de fabrication du concentrateur de rayonnement solaire selon la revendication 7, caractérisé en ce que, sur la première couche photosensible, est disposée au moins encore une couche photosensible, en ce que, dans chaque couche, on enregistre une image interférentielle en utilisant une source de lumière à longueur d'onde autre que les longueurs d'ondes des sources de lumière utilisées pour l'enregistrement des images interférentielles dans d'autres couches, et en ce qu'on choisit les valeurs des longueurs d'ondes de toutes les sources de lumière de façon à éviter l'effet de modulation croisée. 12 Procédé de fabrication du concentrateur du rayonnement solaire, selon la revendication 11, caractérisé en ce que le nombre de couches de l'hologramme tridimensionnel est choisi suivant le nombre de faces de sortie du concentrateur, et en ce que l'image interférentielle est enregistrée dans chaque couche en dirigeant le faisceau objet vers la face de sortie correspondant à cette couche.