Brevet FR3042340A1 — publié le 20170414

Dispositif optique photovoltaïque à filtration plasmonique bifaciale et multifrégence variable arrière simple convexe et double concave localement Introduction à l'art : La fabrication de module photovoltaïque cristallin requiert le processus suivant : nettoyage du verre ou positionnement d'un matériau à forte transparence positionnement d'un film encapsulant EVA « Ethylène Vinyle Acétate » qui est en majorité de l'éthylène vinyle acétate sur le verre ou matériau à forte transparence soudure d'un ruban de cuivre ayant une couche de protection à base d'un alliage à base d'argent, de plomb et d'étain : la température de la soudure n'excède pas 250°C et ne dure pas plus de 3 secondes par cellules solaires ayant des zones en forme de ligne collecteur de courant des métallisations de l'émetteur sur une largeur de 1,5 à 3 millimètres interconnexion de la polarité négative 'face avant d'une cellule d'un substrat de type P à la polarité positive REVENDICATIONS1. Dispositif optique photovoltaïque à filtration plasmonique bifaciale et multiréfringence variable arrière simple convexe et double concave localement caractérisé en ce qu'il comporte : - Des rangées de cellules solaires bifaciales cristallines (1) ayant une surface frontale (10 et une surface arrière (10 de ratio de conversion photovoltaïque minimum de 80% et interconnectées pour former une matrice (2) encapsulée entre un dioptre entrant (4) et sortant (7) dont la distance (e) séparant deux rangées est égale ou inférieure au segment d'une cellule solaire (1) La surface prise dans le plan de la matrice (2) forme une aire (2s) un filtre plasmonique (3) collé sur le dioptre entrant (4) et positionné en parallèle d'une rangée de cellules solaires (1) dans l'intervalle (e) séparant les cellules solaires (1) et centré sur l'axe médian entre deux rangées de cellules donc 1/2 de (e) Une aire de transmission lumineuse (6S) constituée de l'intervalle (e) par une rangée de cellules solaires (1) Un filtre multiréfringent variable (8) à miroir simple convexe et double concave localement (8c) collé sur la surface inférieure (7") du dioptre sortant (7) recouvrant la surface inférieure (7") d'une surface égale à l'aire (2s) et dont la zone simple convexe et double concave (8c) du filtre (8) est positionnée exactement en superposition parallèle en tout point de l'aire (6S) pour réfléchir les rayons lumineux vers la face arrière (10 des cellules solaires et vers le filtre plasmonique (3) par divergence des rayons diffractés du miroir dichroïque simple convexe (8c) et par convergence des rayons diffractés du miroir dichroïque double concave L'axe médian de la forme simple convexe du filtre optique (8) doit être à positionnée exactement et confondue avec l'axe médian entre deux rangées de cellules solaires (1) et l'axe médian du filtre plasmonique (3). 2 - Dispositif optique photovoltaïque à filtration plasmonique bifaciale et multiréfringence variable arrière simple convexe et double concave localement selon la revendication précédente caractérisé en ce que le filtre plasmonique (3) comporte : - Un film d'un polymère (3p) choisi parmi le poly(téréphtalate d'éthylène) (PET), la polyoléfine (PO), un fluoropolymère (PVDF), les polycarbonates, les acrylates ayant une micro-réplication bifaciale d'un motif prismatique (3") et (3"') de segment inférieur ou égal à 25micron selon un angle inférieur ou égal à 60° un composé nanolaminé (3r) composé de multi-couches des matériaux choisi parmi l'Argent, l'Aluminium, le Silicium, l'Or, le Chrome, le Zinc, le Cuivre, le Nickel, le Cobalt, le Lithium, le Platine des nanotubes de Carbone, de Nitrure de Bore, l'oxyde d'aluminium A1203, l'oxyde d'Hafnium Hf02, l'oxyde de Zirconium Zr02, les alliages ternaires hafnium aluminate HfirAly0z, les alliages ternaires zirconate d'aluminate ZrxAly0z, les alliages ternaires hafnium zirconate HfxZry0z, les alliages quaternaires hafnia zirconate d'aluminate HfxZryAlzOi, d'oxyde de Titane TiO2 3 - Dispositif optique photovoltaïque à filtration plasmonique bifaciale et multiréfringence variable arrière simple convexe et double concave localement selon la revendication précédente caractérisé en ce que le filtre plasmonique (3) ait une longueur égale à la rangée de cellules solaires (1) constituant une bande réfléchissante bi-faciale et ait une largeur inférieure au tiers l'intervalle (e) soit e/3 par unité de bande réfléchissante. 4 - Dispositif optique photovoltaïque à filtration plasmonique bifaciale et multiréfringence variable arrière simple convexe et double concave localement selon la revendication n°1 caractérisé en ce que la face frontale (10 de la matrice (2) de cellules solaires soit encapsulée avec la surface (4') du dioptre entrant (4) par un matériau encapsulant (5) choisi parmi les silicones, les acryliques, les thermoplastiques. 5 - Dispositif optique photovoltaïque à filtration plasmonique bifaciale et multiréfringence variable arrière simple convexe et double concave localement selon la revendication n°1 caractérisé en ce que le filtre plasmonique (3) par sa face inférieure texturée (3'") soit orientée vers la face frontale (10 de cellules solaires (1) et que sa face supérieure texturée (3") soit encapsulée entre la surface (4') du dioptre entrant (4) par un matériau encapsulant (6) choisi parmi les silicones, les acryliques, les thermoplastiques. 3 04 2 3 4 0 -6- 6 - Dispositif optique photovoltaïque à filtration plasmonique bifaciale et multiréfringence variable arrière simple convexe et double concave localement selon la revendication n°1 caractérisé en ce que la surface (8s) du filtre multiréfringent variable (8) ait une surface égale à l'aire (2s) de la matrice (2) de cellules solaires (1) et constitue trois plans parallèles entre le filtre plasmonique (3) et la matrice de cellules (2) et le filtre 5 multiréfringent variable (8) afin que le dichroïsme résultant du filtre (8) est positionné à la surface (7") en superposition en tout point de cette aire (2s) et en parallèle en tout point de cette aire (2s) derrière le dioptre sortant (7) et du filtre plasmonique (3). 10 7 - Dispositif optique photovoltaïque à filtration plasmonique bifaciale et multiréfringence variable arrière simple convexe et double concave localement selon la revendication n°1 caractérisé en ce que le filtre multiréfringent variable (8) comporte : - une interface (8i) de collage à partir de matériaux choisis parmi les acryliques, les silicones une combinaison de couches (8a) et (8b) formant un nano-laminé dont chaque (8a) et (8b) varie en 15 épaisseur comprise entre 2Angstreim et 500Angstram chacune la couche (8a) est la première et la dernière couche du nano-laminé à indice de réfraction part réelle compris entre 1,45 et 1,55 sur la bande spectrale de 300 à 1600nm la couche (8b) est la combinaison de (8a) dont l'indice de réfraction part réelle varie entre 1,6 et 2 sur la bande spectrale de 300 à 1600nm. 8 - Dispositif optique photovoltaïque à filtration plasmonique bifaciale et multiréfringence variable arrière simple convexe et double concave localement selon la revendication n°1 et la revendication n°7 précédente caractérisé en ce que le filtre multiréfringent variable (8) consiste à un dichroïsme compris entre X./10 et ?./2 du 25 spectre incident pour une longueur d'onde X donnée et dont l'interface (8i) peut avoir une texturation de sa surface en interface avec (7"). 9 - Dispositif optique photovoltaïque à filtration plasmonique bifaciale et multiréfringence variable arrière 30 simple convexe et double concave localement selon la revendication n°1 et n°8 caractérisé en ce que la forme simple convexe soit en matériau acrylate dont la surface a le filtre multiréfringent variable et dont le diamètre (1') de la forme convexe soit au plus égale à la largeur du filtre (3) soit e/3 et dont la profondeur (h') doit être inférieure à (e/3) pour former un miroir dichroïque paraboloïde hyperbolique convexe. 35 10 - Dispositif optique photovoltaïque à filtration plasmonique bifaciale et multiréfringence variable arrière simple convexe et double concave localement selon la revendication n°1 et n°8 caractérisé en ce que la forme concave soit en matériau acrylate dont la surface intérieure a le filtre multiréfringent variable et dont le diamètre (1") de la forme concave soit au plus égale à la largeur du filtre (3) soit e/3 et dont la profondeur (h") doit être 40 inférieure à (e/3) pour former un miroir dichroïque paraboloïde hyperbolique concave. 45 50 55 20 60