Brevet FR2941566A1 — publié le 20100730

CONVERTISSEUR PHOTOVOLTAÏQUE A DUREE DE VIE AUGMENTEE DESCRIPTION DOMAINE TECHNIQUE ET ART ANTÉRIEUR La présente invention se rapporte à un dispositif de conversion photovoltaïque à durée de vie augmentée. Différents types de cellules photovoltaïques peuvent être utilisés dans un dispositif de conversion photovoltaïque. Certaines cellules sont réalisées à partir de silicium monocristallin, de silicium polycristallin ou de silicium amorphe, les cellules pouvant être massives ou formées de couches minces. D'autres cellules sont réalisées en film mince par dépôt de type CIS (Cuivre Indium Sélénium) ou CdTe (Tellurure de cadmium) sur du verre ou du métal. D'autres encore sont de type organique déposées sur du verre ou sur un film flexible. Des inconvénients sont liés la réalisation et à l'utilisation de ces cellules. Dans le cas des cellules à base de silicium, celles-ci sont relativement coûteuse, du fait, à la fois, du coût du silicium et de leur procédé de réalisation. Il est possible de réduire la quantité de silicium nécessaire à la réalisation d'une cellule, en utilisant un concentrateur mais le coût de celui-ci est également élevé. Par ailleurs, des matériaux polymères sont généralement mis en oeuvre dans la structure des modules photovoltaïques à base de 2 silicium, or ceux-ci sont sensibles au rayonnement ultraviolet et à l'humidité, la durée de vie de tels dispositifs est donc réduite. Le problème de la durée de vie apparaît également dans le cas des cellules organiques, du fait des rayonnements ultraviolets et de l'humidité. Par ailleurs, le rayonnement électromagnétique, auquel sont soumises les cellules, et plus généralement le dispositif photovoltaïque, émet également dans l'infrarouge. Or, les cellules ne sont généralement pas capables de convertir les photons émis dans l'infrarouge. Ce rayonnement est alors uniquement responsable d'un échauffement du dispositif. Cet échauffement provoque une baisse du rendement de conversion et peut endommager les cellules et réduire leur durée de vie. Par ailleurs, les dispositifs de conversion photovoltaïques actuels ne produisent de l'électricité que lorsque leurs cellules reçoivent un rayonnement. Ce qui signifie qu'en période de faible ensoleillement, typiquement la nuit, il n'y a pas de production d'électricité. Ceci est particulièrement gênant dans le cas de systèmes disposés dans des sites isolés et alimentés par un dispositif photovoltaïque. Il faut alors prévoir des moyens de stockage d'une partie de l'électricité produite pendant la période d'ensoleillement, tels que des accumulateurs au plomb. Or ce type d'accumulateur a un coût d'achat et de maintenance élevé. Par ailleurs, ces accumulateurs posent des problèmes de toxicité. 3 Il existe des dispositifs de conversion photovoltaïques capables également de valoriser l'échauffement provoqué par le rayonnement infrarouge, par exemple le document US 4 135 537. Ces dispositifs comportent un boîtier muni d'une face transparente aux rayons lumineux et de capteurs photovoltaïques pour convertir les rayonnements lumineux en électricité. Le boîtier est couplé à un circuit muni d'un échangeur thermique, et un fluide chargé de particules luminescentes circule dans le boîtier et dans l'échangeur thermique pour collecter la chaleur captée par le fluide lors de son passage dans le boîtier. Ce dispositif prévoit de refroidir les cellules par circulation du fluide. Cependant, les cellules sont toujours échauffées par le rayonnement infrarouge. Par ailleurs, se pose toujours le problème de la génération d'électricité en périodes de faible ensoleillement. En outre, les cellules du document US 4 135 537 sont directement soumises au rayonnement ultraviolet. C'est par conséquent un des buts de la présente invention d'offrir un dispositif photovoltaïque à durée de vie augmentée. EXPOSÉ DE L'INVENTION Le but énoncé ci-dessus est atteint par un dispositif de conversion photovoltaïque comportant une première zone dans laquelle le rayonnement lumineux est capté et une deuxième zone munie de cellules photovoltaïques destinées à convertir le rayonnement 4 lumineux en électricité, le transfert de la zone de captation vers la zone de conversion s'effectue au moyen de particules photoluminescentes. De manière avantageuse, en utilisant des particules photoluminescentes phosphorescentes, la réémission des photons se fait avec un certain retard, la conversion en énergie électrique est alors différée. On peut donc envisager de générer de l'électricité en dehors d'une période d'ensoleillement. Par conséquent, les cellules photovoltaïques ne sont plus soumises directement au rayonnement lumineux. Il en résulte que les cellules ne sont plus échauffées directement par le rayonnement infrarouge. Par ailleurs, les cellules solaires ne sont plus soumises au rayonnement ultraviolet puisque les photons réémis pas les particules photoluminescentes sont dans le spectre visible. La durée de vie des cellules est donc augmentée. On peut également prévoir des moyens pour 20 récupérer la chaleur transportée par le fluide contenant les particules photoluminescentes. La présente invention a également pour objet un dispositif de conversion photovoltaïque comportant une zone de captation des photons apportés 25 par le rayonnement lumineux et une zone de conversion desdits photons en énergie électrique, la zone de captation et la zone de conversion étant distinctes, un fluide chargé de particules photoluminescentes étant destiné à circuler entre la zone de captation et la 30 zone de conversion, lesdites particules captant les photons et les transportant jusqu'à la zone de conversion dans laquelle ils sont réémis. De manière particulièrement avantageuse, les particules photoluminescentes sont des particules 5 phosphorescentes. Ce sont par exemple des sulfures ou des séléniures ou des phosphores de type oxyde, et plus particulièrement des sulfures de zinc ou des aluminates d'alcalino-ferreux dopé. Le fluide peut être, quant à lui, un alcane 10 ou un perfluroalcane. On choisit, par exemple une concentration en masse des particules photoluminescentes comprise entre 0,1% et 30%. Le fluide peut avantageusement comporter 15 également des nanoparticules permettant l'apparition du phénomène de � quantum cutting � et/ou favorisant la conversion de longueur d'onde des photons réémis de l'ultraviolet vers le visible. Plus particulièrement, la zone de captation 20 peut comporter une enceinte dont au moins une face est transparente au rayonnement lumineux et la zone de conversion photovoltaïque peut comporter une enceinte dont une partie au moins des faces intérieures de ses structures internes sont recouvertes de cellules 25 photovoltaïques, chaque enceinte comportant un orifice d'alimentation et un orifice d'évacuation du fluide, l'orifice d'évacuation d'une enceinte étant connecté à l'orifice d'alimentation de l'autre enceinte. De manière avantageuse, le dispositif de 30 conversion photovoltaïque selon l'invention peut comporter un échangeur thermique, ce qui permet à la 6 fois d'augmenter le rendement de conversion photovoltaïque par refroidissement du fluide avant son entrée dans le convertisseur et de récupérer l'énergie thermique. Dans un mode de réalisation, la zone de conversion comporte au moins une plaque de silicium dans laquelle sont gravés des canaux de circulation du fluide, les matériaux de la plaque et de la surface des canaux formant des jonctions p-n. Dans un exemple de réalisation, les canaux sont, par exemple contenus dans le plan de la plaque. Dans un autre exemple de réalisation, les canaux sont traversants et orthogonaux au plan de la plaque de sorte à former une membrane perforée. Ainsi par structures internes, on entend par exemple un assemblage de plaques. Le dispositif de conversion photovoltaïque selon l'invention peut comporter un empilement d'au moins deux plaques. Les plaques de l'empilement peuvent être alimentées avec le fluide en parallèle. On peut alors prévoir de disposer un échangeur thermique interposé entre chaque paire de plaques de l'empilement. Dans un autre mode de réalisation, la zone de conversion comporte des cellules photovoltaïques réalisées en film mince de polymère organique ou de CIS de CIGS ou de CdTe déposé sur métal ou sur verre. Dans un exemple de réalisation, le dispositif comporte des canaux délimités par les films minces. 7 Dans un autre exemple de réalisation, le film mince est enroulé sur lui-même délimitant un canal en forme de spiral. Le dispositif comporte avantageusement des entretoises entre les différents enroulements du film de sorte à maintenir écartés deux enroulements du film pour ménager le canal, celles-ci étant soit rapportées entre les enroulements, soit formées dans le film par gaufrage ou bossage de celui-ci. Dans une variante de réalisation, le dispositif de conversion photovoltaïque selon l'invention comporte deux canaux enroulés l'un autour de l'autre obtenus par pliage du film mince sur lui-même et par enroulage de ce film plié, l'un des canaux étant destiné à la circulation du fluide chargé en particules photoluminescentes et l'autre canal étant destiné à la circulation du fluide caloporteur. La circulation du fluide est par exemple réalisée par effet thermosiphon ou au moyen d'une pompe électrique alimentée directement par l'électricité produite par les cellules photovoltaïques. On peut prévoir de disposer l'échangeur thermique entre la zone de captation et la zone de conversion, en amont de la zone de conversion La présente invention a également pour objet un procédé de réalisation d'un dispositif de conversion photovoltaïque selon la présente invention, comportant les étapes de réalisation de la zone de conversion suivantes . - gravure de canaux dans un substrat en silicium dopé p ou n, 30 8 - réalisation d'un dopage de type n ou p de la face intérieure des canaux, formant ainsi des zones émettrices de type n ou p et des zones collectrices de type p ou n, - dépôt d'électrodes sur les zones émettrices et collectrices, - recuit de ladite structure ainsi formée. Le procédé peut également comporter l'étape de dépôt d'un matériau anti-réfléchissant avant l'étape de dépôt des électrodes. Il peut également comporter l'étape d'assemblage de plusieurs plaques empilées par collage ou brasure. La présente invention a également pour objet un procédé de réalisation d'un dispositif de conversion photovoltaïque selon la présente invention comportant les étapes de : - réalisation d'un film en polymère organique en en CIS, CILS ou CdTe déposé sur métal ou sur verre, par exemple par un procédé en continu de type � roll to roll �, - enroulage du film sur lui-même en laissant un jeu entre les différentes couches de l'enroulement, Avantageusement, ce procédé comporte l'étape de structuration du film formant entretoises ou de mise en place d'éléments formant entretoises sur le film préalablement à l'enroulage du film pour former un relief permettant d'assurer la présence du jeu entre les différents enroulements. 9 Dans une variante de réalisation, le procédé de réalisation d'un dispositif de conversion photovoltaïque selon l'invention comporte l'étape de pliage en deux du film sur lui-même préalablement à son enroulage pour ménager deux canaux enroulés l'un autour de l'autre. BRÈVE DESCRIPTION DES DESSINS La présente invention sera mieux comprise sur la base de la description qui va suivre et des 10 dessins en annexe sur lesquels : - la figure 1 est une représentation schématique d'un système de conversion photovoltaïque selon la présente invention, - la figure 2 est une vue de détail d'un 15 exemple de réalisation d'un convertisseur photovoltaïque à base de silicium pouvant être mis en oeuvre dans le système de la figure 1, le convertisseur étant muni de canaux, - la figure 3 est une vue de côté d'un 20 convertisseur de la figure 2 formé de plusieurs couches, - la figure 4 est une vue de détail d'un autre exemple de réalisation d'un convertisseur photovoltaïque à base de silicium pouvant être mis en 25 oeuvre dans le système de la figure 1, le convertisseur prenant la forme d'une membrane, - la figure 5 est une vue de détail d'une variante du convertisseur de la figure 4, - la figure 6A est une vue de dessus du 30 convertisseur de la figure 4, 10 - la figure 6B est une vue de côté d'un convertisseur comportant une pluralité de membranes empilées selon la figure 4, - la figure 7 est une vue de dessus d'un autre exemple d'un convertisseur photovoltaïque à base de films minces pouvant être mis en oeuvre dans le système de la figure 1, - les figures 8A et 8B sont des vues d'une variante du convertisseur de la figure 7, - la figure 9 est une vue en perspective d'un autre exemple de réalisation d'un convertisseur à base d'un film mince pouvant être mis en oeuvre dans le système de la figure 1, - la figure 10 est une vue de côté d'une variante du convertisseur de la figure 9. EXPOSÉ DÉTAILLÉ DE MODES DE RÉALISATION PARTICULIERS Sur la figure 1, on peut voir une représentation schématique d'un système de conversion photovoltaïque selon la présente invention comportant un capteur de rayonnement lumineux 2, un convertisseur photovoltaïque 4 séparé du capteur 2 et un circuit étanche 6 pour la circulation d'un fluide entre le capteur 2 et le convertisseur 4. Dans toute la description, la circulation du fluide est symbolisée par les flèches F. Le capteur de rayonnements lumineux 2 comporte une enceinte 8 délimitant un espace destiné à contenir un fluide, un orifice d'entrée d'alimentation 10 en fluide et un orifice d'évacuation 12 du fluide pour permettre la circulation du fluide à travers 11 l'espace intérieur. Au moins une paroi 14 de l'enceinte 8 est transparente au rayonnement lumineux R permettant au fluide circulant dans l'enceinte d'être exposé au rayonnement lumineux. Dans l'exemple représenté, le rayonnement lumineux provient du soleil, mais d'autres sources sont envisageables. Le convertisseur photovoltaïque comporte également une enceinte 16 délimitant un espace dans lequel circule le fluide provenant du capteur de rayonnement lumineux 2. Cette enceinte 16 comporte, de manière similaire à l'enceinte 8 du capteur de rayonnement lumineux 2, un orifice d'alimentation 18 en fluide et un orifice d'évacuation 20 du fluide. L'enceinte 16 comporte sur les faces intérieures de ses parois qu'on appellera structures internes des cellules photovoltaïques (non visibles) destinées à capter les photons réémis dans toutes les directions de l'espace, comme nous le verrons dans la suite de la description. L'enceinte 16 n'a pas besoin de comporter de paroi externe transparente, toutes ses parois peuvent alors être recouvertes de cellules photovoltaïques, ce qui permet d'augmenter le taux de collecte des photons réémis, comme nous le verrons par la suite. L'orifice d'évacuation 8 de l'enceinte du capteur de rayonnements lumineux 2 est relié à l'orifice d'alimentation 16 de l'enceinte du convertisseur photovoltaïque 4, et l'orifice d'évacuation 18 de l'enceinte du convertisseur photovoltaïque est relié à l'orifice d'alimentation 12 du capteur de rayonnement lumineux 2. 12 Les deux enceintes peuvent être disposées côté à côte ou à distance l'une de l'autre, dans ce cas, des tuyaux sont prévus. Le fluide est chargé de particules photoluminescentes en suspension. Le fluide peut être un gaz ou un liquide. Le fluide porteur est choisi de sorte à ne pas être conducteur électrique afin d'éviter une mise en court-circuit des électrodes. Il peut s'agir par exemple d'un alcane stable ou d'un perfluoroalcane. Les matériaux photoluminescents présentent la propriété d'absorber les photons dans un large spectre de rayonnement électromagnétique, ils absorbent à la fois dans le spectre visible et dans le spectre ultraviolet, et de réémettre les photons absorbés dans le spectre visible. En outre, ces matériaux réémettent dans toutes les directions. Comme décrit ci-dessus, l'enceinte 16 pouvant comporter des cellules photovoltaïques sur toutes les faces intérieures de ses structures internes, les photons réémis dans les trois directions peuvent être efficacement collectés. Le fluide circule dans le système entre le capteur solaire 2 et le convertisseur photovoltaïque 4, par exemple au moyen d'une pompe ou par effet thermosiphon. Dans l'exemple représenté, le système comporte également un échangeur thermique 22 monté dans le circuit 8 entre le capteur de rayonnements lumineux 2 et le convertisseur photovoltaïque, en amont du convertisseur dans le sens de circulation du fluide. Cet échangeur 22 est destiné à prélever la chaleur 13 transportée par le fluide. Dans cet exemple avantageux, une récupération de chaleur est en plus effectuée. L'efficacité énergétique du système selon l'invention est donc encore augmentée. Cette disposition permet également de refroidir le fluide avant qu'il ne pénètre dans le convertisseur, les effets de la chaleur sur son rendement et sa durée de vie sont donc limités. Cet échangeur thermique peut être du type serpentin circulant dans un ballon d'eau chaude et permettant de produire l'eau chaude d'une habitation. On pourrait également prévoir de disposer cet échangeur 22 entre le convertisseur photovoltaïque et le capteur de rayonnements lumineux 2. Nous allons maintenant expliquer le fonctionnement du système de conversion photovoltaïque selon la présente invention. Le système est rempli de fluide chargé de particules photoluminescentes, i.e. l'enceinte 8 du capteur de rayonnements lumineux 2, l'enceinte 16 du convertisseur photovoltaïque et les conduits reliant le capteur 2 et le convertisseur 4. Le volume de fluide se trouvant dans le capteur 2 est exposé au rayonnement lumineux. Les photons dont la longueur d'onde se trouve dans les spectres visible et ultraviolet sont absorbés par les particules photoluminescentes à un instant t. Le volume de fluide est en outre échauffé par le rayonnement infrarouge. Le volume de fluide circule dans le circuit et rejoint le convertisseur photovoltaïque 4. Les particules photoluminescentes réémettent à un instant t + x des photons dans le spectre visible, ces photons 14 sont captés par les cellules photovoltaïques situées dans les structures internes de l'enceinte 16. Comme expliqué précédemment, les photons réémis le sont dans toutes les directions de l'espace, la présence de cellules sur toutes les faces intérieures des structures internes de l'enceinte 16 permet d'optimiser la collecte de photons. Ces photons sont alors convertis en électricité. On peut également faire circuler le fluide en permanence, indépendamment du temps écoulé entre la captation des photons et leur réémission. Il est à noter que le fluide se déplaçant dans le dispositif de manière continue, la captation des photons par les particules phosphorescentes s'effectue en continu, ainsi que leur réémission. On obtient donc une génération de courant en continu. Grâce à l'invention, le convertisseur 4 n'est pas exposé directement au rayonnement lumineux, par ailleurs les photons réémis le sont dans le spectre visible. Par conséquent, le convertisseur et plus particulièrement les modules photovoltaïques ne sont donc pas exposés au rayonnement ultraviolet. Par conséquent, la durée de vie des polymères utilisés pour la réalisation du convertisseur est augmentée par rapport aux convertisseurs de type connu. Dans le cas de cellules photovoltaïques en polymère organique, leur durée de vie est également augmentée, puisqu'elles sont, elles aussi, très sensibles au rayonnement ultraviolet. Par ailleurs, le convertisseur photovoltaïque 4 n'étant pas directement exposé au 15 rayonnement lumineux, il n'est pas exposé au rayonnement infrarouge. L'échauffement des cellules est donc limité et n'est dû qu'à l'échauffement du fluide lui-même lors de son exposition au rayonnement lumineux. Le rendement des cellules n'est donc pas pénalisé. De plus, en prévoyant un échangeur de chaleur en amont du convertisseur 4, la température du fluide est encore abaissée, préalablement à son entrée dans le convertisseur 4. De manière particulièrement avantageuse, on prévoit d'utiliser comme particules photoluminescentes, des particules phosphorescentes. La phosphorescence est un type particulier de photoluminescence dans lequel le phénomène de réémission est différé temporellement. Les photons absorbés passent par des états d'énergie intermédiaire, typiquement des états triplets (interdits), le retour inévitable des photons piégés de ces états interdits au niveau de basse énergie est cinétiquement défavorisé, ce qui a pour effet de ralentir l'émission lumineuse, c'est ainsi que la réémission de l'énergie absorbée pour la plupart des matériaux phosphorescents est de l'ordre de la milliseconde. Il est possible d'avoir des états triplets dont la durée de vie est de plusieurs heures, ce qui implique une réémission des photons plusieurs heures après leur absorption. Cette réémission � différée � a pour avantage d'avoir une génération d'électricité en l'absence de rayonnement lumineux. En effet, les photons � capturés � par les particules phosphorescentes lors d'une période d'ensoleillement, 16 typiquement le jour, sont réémis la nuit dans le convertisseur qui génère alors de l'électricité, ceci particulièrement dans le cas d'une réémission � différée � de plusieurs heures. Le convertisseur peut fonctionner en permanence, en utilisant la forte rémanence des matériaux phosphorescents, les photons étant réémis jusqu'à 12 heures après leur exposition. Ceci permet alors, dans le cas où une alimentation électrique sensiblement constante est requise 24h sur 24h, de réduire la capacité des batteries de stockage, voir de les supprimer. On peut prévoir de faire circuler le fluide en permanence dans le circuit. Lorsqu'une pompe électrique est utilisée, l'électricité requise pour entraîner cette pompe peut être directement celle générée par le système de conversion selon la présente invention. De manière également avantageuse, on peut prévoir d'ajouter dans le fluide des nanoparticules permettant l'apparition du phénomène de � quantum cutting � afin d'augmenter le rendement des cellules. Le � quantum cutting � est un mécanisme permettant, à partir d'un photon émettant dans l'ultraviolet, de donner deux photons émettant dans le visible ou dans un spectre proche de l'infrarouge. Le rendement théorique d'une cellule peut alors passer de 30 % à 40%. Les particules phosphorescentes convertissent des photons haute énergie (UV) en photons de basse énergie (visible) en différant cette réémission dans le temps. 17 Dans le cas de particules phosphorescentes, la durée de vie de ces états triplets peut dépasser plusieurs heures. Ces phénomènes étant � lents �, il n'y a peu de quenching (i.e. extinction de luminescence), le domaine d'excitation est donc plus �efficace�. ) A titre d'exemple, on peut choisir comme matériaux phosphorescents des sulfures ou des séléniures tels que le sulfure de cadmium ou le sulfoséléniures ou les sulfures, sulfoséléniures, oxysulfures d'alcalino-terreux. On peut également choisir des particules parmi la famille des phosphores de type oxyde tels que les aluminates, les gallates, les silicates et germanates, les halophosphates et phosphates, les arséniates, les vanadates, les niobiates, les tantalates, les sulfates, les tungstates, les molybdates ainsi que parmi les phosphores de type halogénures métalliques. Ces matériaux présentent l'avantage d'absorber à la fois dans l'infrarouge et l'ultraviolet de réémettre dans le visible, dans le rouge ou le vert. De manière particulièrement avantageuse, on peut choisir les sulfures de zinc et les aluminates d'alcalino-terreux (Sr) dopé avec des terres rares. Ces derniers permettent de contrôler le domaine d'émission des photons de fluorescence, ce qui permet d'adapter l'émission des photons en fonction de la bande d'émission dans laquelle le convertisseur est le plus efficace. 18 On peut aussi utiliser des matériaux phosphorescents inorganiques présentant avantageusement des rendements quantiques plus élevés et étant peu sensibles à la chaleur. La taille des particules est avantageusement comprise entre 0,1 pm et 1 pm, avec une concentration par exemple comprise entre 0,1% à 30% en masse. Nous allons maintenant décrire différents exemples de réalisation de convertisseurs photovoltaïques pouvant être utilisés dans le système de conversion photovoltaïque selon la présente invention. Sur les figures 2 et 3, on peut voir un exemple de réalisation d'un convertisseur photovoltaïque 104 permettant une collecte optimisée des photons émis dans les trois dimensions. Ce convertisseur comporte des canaux 106 gravés dans un substrat 108 en silicium sous forme de plaque, les canaux étant contenus dans le plan de la plaque. Le fluide est destiné à s'écouler dans les canaux dont une première extrémité longitudinale est connectée à l'orifice d'alimentation de l'enceinte du convertisseur et dont une deuxième extrémité est connectée à l'orifice d'évacuation de l'enceinte du convertisseur. Le fluide est donc destiné à s'écouler dans le plan de la plaque. Dans l'exemple représenté, le substrat 108 dans lequel sont gravés les canaux 106 est dopé n, puis on effectue un dépôt de silicium dopé p 110 sur le substrat 108, le silicium dopé p recouvrant l'intérieur 19 des canaux. On crée ainsi des jonctions p-n qui, lorsqu'elles seront bombardées par les photons réémis par les particules transportées par le fluide s'écoulant dans les canaux, générerons de l'électricité de manière connue par l'homme du métier. Une première électrode 112 est déposée sur une face arrière de la plaque en contact avec le substrat dopé n, et une deuxième électrode 114 est déposée sur une face avant de la plaque en contact avec la couche de silicium dopé p, cette face étant formée notamment par le haut des canaux. Sur la figure 3, on peut voir un convertisseur photovoltaïque 116 formé par un empilement de convertisseurs 104 de base similaires à la plaque représentée sur la figure 2. Ce convertisseur présente l'avantage d'offrir une très grande surface de captation des photons réémis par le fluide. Dans l'exemple représenté, les plaques sont connectées électriquement en série. De manière avantageuse, ces connexions sont obtenues simplement en mettant en contact direct une électrode positive d'une plaque avec une électrode négative de la plaque suivante. Le raccordement au dispositif utilisateur ou au dispositif de stockage s'effectue alors simplement par les électrodes d'extrémité du dispositif. Le nombre de connexions est donc considérablement réduit. On peut bien entendu réaliser une connexion en parallèle des plaques de convertisseur. On peut prévoir, dans cet exemple de 30 réalisation, d'alimenter simultanément les différentes plaques du convertisseur par du fluide provenant du 20 capteur de rayonnement, ou alors de faire circuler le fluide en série de plaques en plaques grâce à des distributeurs de fluides intégrés aux plaques afin de collecter la quantité maximale de photons. L'alimentation et l'évacuation du fluide s'effectuent par exemple par deux piquages verticaux, orthogonaux au plan des plaques. Dans l'exemple représenté, les canaux des différentes plaques sont orthogonaux entre eux. On pourrait cependant prévoir de croiser les canaux des sortes que les canaux d'une plaque soient orthogonaux aux canaux des plaques supérieure et inférieure, l'alimentation des plaques étant croisée. On pourrait prévoir également d'intégrer directement l'échangeur thermique au sein du convertisseur, celui-ci étant prévu entre chaque paire de plaques, la chaleur étant évacuée en même temps que les photons réémis sont convertis par les cellules photovoltaïques. Nous allons maintenant décrire un procédé de réalisation d'un convertisseur du type représenté sur les figures 2 et 3. Le procédé comporte les étapes suivantes : - on réalise la gravure des canaux 106 dans un substrat en silicium 108 dopé p (ou n) à l'aide d'un technique connue, telle que le sciage mécanique, la gravure sèche ou humide, comme par exemple la gravure KOH, TMAH, RIE, la gravure laser, la gravure électrochimique ou tout autre procédé de gravure connu de l'homme de l'art. 21 - on effectue ensuite un dopage n (ou p) des canaux 106 et sur le dessus du substrat 108, les jonctions p-n sont ainsi formées. On pourrait, dans une variante de réalisation, réaliser l'émetteur par dépôt de silicium amorphe dopé. - On effectue ensuite un dépôt d'une couche de matériau anti-réfléchissant, tel que le nitrure de silicium, ou TCO (oxyde transparent conducteur) dans le cas des cellules film mince. - On dépose ensuite les électrodes métalliques 112, 114. L'électrode 112 sur l'émetteur de type n est par exemple en argent, et l'électrode 114 sur collecteur de type p est par exemple en aluminium - On pourrait envisager de ne pas déposer d'électrodes sur le haut des canaux et de limiter le dépôt à des zones non pourvues de canaux. Dans ce cas, des zones sans canaux sont réalisées périodiquement afin de collecter efficacement le courant, de manière similaire à l'électrode 214 sur la figure 6A. - On effectue ensuite un recuit 850°C de la structure ainsi réalisée. Dans le cas où on réalise une structure similaire à celle de la figure 3, on empile les différentes plaques et on les assemble par exemple, par collage, par brasure... . Comme expliqué ci-dessus, les plaques sont connectées électriquement entre elles par contact direct des électrodes des plaques successives, l'assemblage permet donc de connecter électriquement des cellules entre elles de manière simple. A titre d'exemple, on peut utiliser un substrat dont l'épaisseur est comprise entre 22 250 pm et 1000 pm, avantageusement celle-ci peut être égale à 600 pm. Les canaux ont une profondeur de 500 pm et une largeur comprise ente 50 pm et 500 pm, avantageusement celle-ci est égale à 50 pm. La largeur des parois de séparation entre les canaux est comprise entre 10 pm et 500 pm, et est avantageusement égale à 20 pm. L'épaisseur de la couche de silicium dopé n (ou p) est typiquement de 500 nm. Les électrodes 112, 114 ont une épaisseur de 10 pm. Dans le cas d'une électrode 114 ne recouvrant pas les sommets de canaux, et où des zones sans canaux sont réalisées périodiquement, celles-ci 15 peuvent être réalisées typiquement tous les 5 mm. Sur les figures 4 à 6B, on peut voir un autre exemple de réalisation d'un convertisseur photovoltaïque 204 selon la présente invention. Le convertisseur comporte également des 20 canaux 206 réalisés dans un substrat en silicium 208, cependant, contrairement aux canaux du convertisseur de la figure 2, ceux-ci sont réalisés de telle sorte que l'écoulement du fluide ait lieu dans une direction orthogonale au plan du substrat, symbolisé par les 25 flèches 216. Les canaux 206 sont donc gravés dans le substrat de sorte à former des passages traversant d'axe sensiblement orthogonal au plan du substrat 208. Il est bien entendu que des canaux d'axe incliné par 30 rapport au plan du substrat ne sortent pas du cadre de la présente invention. 10 23 Dans l'exemple représenté, le substrat 208 dans lequel sont gravés les canaux 206 est dopé n, puis on effectue un dépôt de silicium dopé p 210 sur le substrat 208, le silicium dopé p recouvrant l'intérieur des canaux. On effectuer ensuite le dépôt des électrodes 212 et 214 sur les faces avant et arrière du substrat. Les électrodes peuvent être déposées uniquement sur les bords de la plaque (figure 4), ou sur toute la surface de la face arrière et de la face avant, ce qui facilite la collecte des électrons. Le convertisseur forme alors une membrane percée d'une multitude de canaux, destinée à être traversée par le fluide. Sur la figure 6A, on peut voir une vue de dessus d'un convertisseur de la figure 4 avec l'électrode 214 quadrillant la surface de la membrane. La connexion de l'électrode aux moyens de collecte des électrons est désignée par la référence 218. Sur la figure 6B, on peut voir un convertisseur formé par un empilement de membranes similaires à celle de la figure 4 ou 5. De manière similaire à l'empilement de la figure 3, les membranes sont connectées électriquement en série et deux connexions vers les moyens de collecte seulement sont requises. Dans ce convertisseur photovoltaïque, l'écoulement s'effectue d'une extrémité du convertisseur vers l'autre extrémité. Le fluide photoluminescent traverse successivement les 24 différentes membranes et les photons réémis sont captés. Le procédé de réalisation du convertisseur des figures 4 et 5 est très proche de celui des figures 2 et 3. Celui-ci diffère par le fait que l'on grave des passages traversants et non des canaux contenus dans le plan du substrat, cependant les moyens de gravure utilisés sont similaires à ceux utilisés pour le convertisseur des figures 2 et 3. Les passages ont par exemple un diamètre compris entre 20 pm et 100 pm, celui-ci est avantageusement égal à 50 pm. Dans le cas de la structure de la figure 6A, les zones sans passages sont par exemple réalisées tous les 5 mm. Dans le cas de la réalisation d'un empilement tel que celui de la figure 6B, l'assemblage peut être réalisé par adhésion moléculaire, collage ou brasure. Sur la figure 7, on peut voir un exemple de réalisation d'un convertisseur photovoltaïque 304 selon l'invention, dans lequel les cellules photovoltaïques sont réalisées à partir de films minces, par exemple en polymère organique ou en film mince de CIS, CILS ou CdTe. Dans ce cet exemple, des canaux 306 sont délimités à l'intérieur de l'enceinte directement par des films minces 308 formant les cellules photovoltaïques, disposés parallèlement les uns par rapport aux autres. 25 Sur les figures 8A et 8B, on peut voir un exemple de connexion de ce type de convertisseur au circuit. On prévoit deux embouts 310, 312 su une face supérieure de l'enceinte à deux sommets opposés, l'un assurant l'arrivée du fluide, et l'autre assurant l'évacuation du fluide. La collecte des électrons sur le film se fait de manière classique à l'aide d'électrodes métalliques déposées. Nous allons maintenant décrire un procédé de réalisation d'un tel convertisseur. Les films de cellules réalisées en polymère organique sont fabriqués de manière classique. Par exemple, les films sont réalisés préférentiellement en continu par la technique dite � roll to roll �. Ensuite, les films sont assemblés par collage, en réalisant les connexions électriques des cellules entre elles, ce qui permet de réaliser les liaisons série/parallèle nécessaires. Dans le cas de films par exemple en CIGS ou en CIS, ceux-ci sont déposés sur un polymère ou sur du métal. La technique utilisée pour réaliser les films en CIS ou en CIGS est également préférentiellement en continu type � roll to roll �. On prévoit d'assembler les films par collage, par soudure... en réalisant la connexion électrique des cellules entre elles permettant de réaliser les liaisons série/parallèle nécessaires Sur les figures 9 et 10, on peut voir deux autres exemples de réalisation 404, 504 d'un 26 convertisseur photovoltaïque réalisé à partir d'un film mince enroulé sur lui-même. Sur la figure 9, le convertisseur comporte un canal 406 ménagé entre les différentes couches de l'enroulement pour permettre l'écoulement du fluide. Ce canal 406 peut être obtenu soit à l'aide d'espaceurs (non représentés) interposés entre les différentes couches de l'enroulement, soit par une structuration directe du film mince, par exemple par gaufrage. Le relief ainsi obtenu détermine le jeu entre les couches. L écoulement peut avoir lieu soit selon l'axe X de l'enroulement, soit dans le sens de l'enroulement. Dans ce dernier, on prévoit des moyens pour amener le fluide ou l'évacuer au niveau de l'axe X de l'enroulement. Dans le cas de la figure 10, le convertisseur 504 est formé par un double enroulement formant deux canaux 506, 508 enroulés l'une dans l'autre, permettant de faire circuler simultanément deux fluides F1 et F2 dans l'enroulement. Avantageusement, l'un F1 des fluides est le fluide chargé avec les particules photoluminescentes et l'autre fluide F2 est un fluide caloporteur destiné à extraire la chaleur du fluide photoluminescent. Le convertisseur forme alors également l'échangeur thermique. Pour cela on utilise un film mince rabattu et ensuite enroulé sur lui-même. On prevoit au niveau de l'axe de l'enroulement X, l'alimentation 510 en fluide photoluminescent F1 et l'évacuation 512 du fluide caloporteur F2. De manière avantageuse, la circulation 27 des fluides F1 et F2 s'effectue à contre courant améliorant l'efficacité des échanges thermiques. De manière similaire au convertisseur de la figure 9, les films minces peuvent être avantageusement pourvus d'un développement de surface par réalisation de canaux obtenu par différents procédés, tels que la gravure, l'embossage, le gaufrage ou tout autre procédé. On pourrait également prévoir de réaliser des conduits formés par des cellules photovoltaïques, c'est-à-dire intégrer le convertisseur dans la canalisation de circulation du fluide. La présente invention est particulièrement intéressante en tant que système antidéflagrant, utilisé dans les zones où toute alimentation électrique est proscrite, telle que les zones explosives. REVENDICATIONS1. Dispositif de conversion photovoltaïque comportant une zone de captation (2) des photons apportés par le rayonnement lumineux (R) et une zone de conversion (4, 104, 204, 304, 404, 504) desdits photons en énergie électrique, la zone de captation (2) et la zone de conversion (4, 104, 204, 304, 404, 504) étant distinctes, un fluide chargé de particules photoluminescentes étant destiné à circuler entre la zone de captation (2) et la zone de conversion (4, 104, 204, 304, 404, 504), lesdites particules captant les photons et les transportant jusqu'à la zone de conversion (4, 104, 204, 304, 404, 504) dans laquelle ils sont réémis. 2. Dispositif de conversion photovoltaïque selon la revendication 1, dans lequel les particules photoluminescentes sont des particules phosphorescentes. 3. Dispositif de conversion photovoltaïque selon la revendication 2, dans lequel les particules phosphorescentes sont des sulfures ou des séléniures ou des phosphores de type oxyde. 4. Dispositif de conversion photovoltaïque selon la revendication précédente, dans lequel les particules phosphorescentes sont des sulfures de zinc ou des aluminates d'alcalino-ferreux dopé. 5. Dispositif de conversion photovoltaïque selon l'une des revendications 1 à 4, dans lequel la concentration en masse des particules photoluminescentes est comprise entre 0,1% et 30% 6. Dispositif de conversion photovoltaïque selon l'une des revendications 1 à 5, dans lequel le fluide est un alcane ou un perfluroalcane. 10 7. Dispositif de conversion photovoltaïque selon l'une des revendications 1 à 6, dans lequel le fluide comporte également des nanoparticules permettant l'apparition du phénomène de � quantum cutting � et/ou favorisant la conversion de longueur d'onde des photons 15 réémis de l'ultraviolet vers le visible. 8. Dispositif de conversion photovoltaïque selon l'une des revendications 1 à 7, dans lequel la zone de captation (2) comporte une enceinte (8) dont au 20 moins une face (14) est transparente au rayonnement lumineux (R) et la zone de conversion photovoltaïque (4, 104, 204, 304, 404, 504) comporte une enceinte (16) dont une partie au moins des faces intérieures de ses structures internes sont recouvertes de cellules 25 photovoltaïques, chaque enceinte (8, 16) comportant un orifice d'alimentation 10, 18) et un orifice d'évacuation (12, 20) du fluide, l'orifice d'évacuation (12, 20) d'une enceinte (8, 16) étant connecté à l'orifice d'alimentation (18, 10) de l'autre enceinte 30 (16, 8).5 30 9. Dispositif de conversion photovoltaïque selon l'une des revendications 1 à 8, comportant un échangeur thermique (22). 10. Dispositif de conversion photovoltaïque selon l'une des revendications 1 à 9, dans lequel la zone de conversion (104, 204) comporte au moins une plaque dans laquelle sont gravées des canaux (106, 206) de circulation du fluide, les matériaux de la plaque et de la surface des canaux (106, 206) formant des jonctions p-n ou n-p. 11. Dispositif de conversion photovoltaïque selon la revendication précédente, dans lequel les canaux (106) sont contenus dans le plan de la plaque. 12. Dispositif de conversion photovoltaïque selon la revendication 10 dans lequel les canaux (206) sont traversants et orthogonaux au plan de la plaque de sorte à former une membrane perforée. 13. Dispositif de conversion photovoltaïque selon l'une des revendications 10 à 12, comportant un empilement d'au moins deux plaques. 14. Dispositif de conversion photovoltaïque selon la revendication 13, dans lequel les plaques de l'empilement sont alimentées avec le fluide en parallèle. 30 31 15. Dispositif de conversion photovoltaïque selon la revendication 13 ou 14, dans lequel un échangeur thermique est interposé entre chaque paire de plaques de l'empilement. 16. Dispositif de conversion photovoltaïque selon l'une des revendications 1 à 9, dans lequel la zone de conversion (304, 404, 504) comporte des cellules photovoltaïques réalisées en film mince de polymère organiques ou de CIS, de CIGS ou de CdTe déposé sur métal ou verre. 17. Dispositif de conversion photovoltaïque selon la revendication précédente, comportant des 15 canaux (306) délimités par les films minces. 18. Dispositif de conversion photovoltaïque selon la revendication 16, dans lequel le film mince est enroulé sur lui-même délimitant un canal (406, 506, 20 508) en forme de spiral. 19. Dispositif de conversion photovoltaïque selon la revendication précédente, comportant des entretoises entre les différents enroulements du film 25 de sorte à maintenir écarter deux enroulements du film pour ménager le canal (406, 506, 508), celles-ci étant soit rapportées entre les enroulements, soit formées dans le film par gaufrage ou bossage de celui-ci. 30 20. Dispositif de conversion photovoltaïque selon la revendication 18, comportant deux canaux 32 (506, 508) enroulés l'un autour de l'autre formés par pliage du film mince sur lui-même et par enroulage de ce film plié, l'un des canaux (506) étant destiné à la circulation du fluide chargé en particules photoluminescentes (F1) et l'autre canal (508) étant destiné à la circulation du fluide caloporteur (F2). 21. Dispositif de conversion photovoltaïque selon l'une des revendications 1 à 20 en combinaison avec la revendication 9, dans lequel l'échangeur thermique est interposé entre la zone de captation et la zone de conversion, en amont de la zone de conversion. 22. Procédé de réalisation d'un dispositif de conversion photovoltaïque selon l'une des revendications 10 à 15, comportant les étapes de réalisation de la zone de conversion suivantes : - gravure de canaux (106, 206) dans un substrat (108, 208) en silicium dopé p ou n, - réalisation d'un dopage (110) de type n ou p de la face intérieure des canaux (106 ,206), formant ainsi des zones émettrices de type n ou p et des zones collectrices de type p ou n, - dépôt d'électrodes (112, 212, 114, 214) sur les zones émettrices et collectrices, - recuit de ladite structure ainsi formée. 23. Procédé de réalisation d'un dispositif de conversion photovoltaïque selon la revendication précédente, comportant l'étape de dépôt d'un matériau 33 anti-réfléchissant avant l'étape de dépôt des électrodes. 24. Procédé de réalisation d'un dispositif de conversion photovoltaïque selon la revendication 22 ou 23, comportant l'étape d'assemblage de plusieurs plaques empilées par collage ou brasure. 25. Procédé de réalisation d'un dispositif de conversion photovoltaïque selon l'une des revendications 16 à 20 comportant les étapes de : réalisation d'un film en polymère organique en en CIS, CILS ou CdTe, par exemple par un procédé en continu de type � roll to roll �, enroulage du film sur lui-même en laissant un jeu entre les différentes couches de l'enroulement. 26. Procédé de réalisation d'un dispositif de conversion photovoltaïque selon la revendication 25, comportant l'étape de structuration du film formant entretoises ou de mise en place d'éléments formant entretoises sur le film préalablement à l'enroulage du film pour former un relief permettant d'assurer la présence du jeu entre les différents enroulements. 27. Procédé de réalisation d'un dispositif de conversion photovoltaïque selon la revendication 25 ou 26, comportant l'étape de pliage en deux du film sur lui-même préalablement à son enroulage pour ménager deux canaux (506, 508) enroulés l'un autour de l'autre.