Brevet FR3041668A1 — publié le 20170331

PROCEDE DE FABRICATION D'UN ELEMENT DE CONSTRUCTION PREFABRIQUE ET PHOTOVOLTAÏQUE La présente invention concerne le domaine technique de la production d'électricité à 5 partir d'énergies renouvelables, en particulier l'énergie solaire, grâce à l'effet photovoltaïque. Plus précisément, la présente invention se rapporte à un procédé de fabrication d'un élément préfabriqué destiné à la construction et comportant au moins un module photovoltaïque destiné à produire de l'électricité. 10 La crise énergétique et les considérations environnementales poussent les industriels à trouver des solutions économes en énergie et respectueuses de l'environnement. Les solutions photovoltaïques peuvent participer à cet effort en apportant des solutions innovantes dans de nombreux domaines, notamment le domaine technique du béton. 15 En effet, les villes comprennent de nombreux bâtiments, immeubles, ouvrages d'art ou infrastructures (notamment de transport) réalisés en béton et offrant de grandes capacités de surface qu'il serait pertinent d'utiliser pour produire de l'électricité à partir de l'énergie solaire. Il est connu d'installer des panneaux photovoltaïques sur des surfaces en béton 20 ultérieurement à la construction de ces surfaces. Cependant, de telles installations nécessitent au préalable l'installation d'une structure porteuse qui parfois nécessite certaines adaptations pour se conformer à la surface en béton sur laquelle les panneaux photovoltaïques sont destinés à être installés. Par ailleurs, une telle installation nécessite d'avoir recours à une main d'oauvre 25 spécialisée. Ainsi, il apparait intéressant d'utiliser les surfaces en bétons disponibles dans les villes et cela dès le moment de leur construction de manière à limiter le recours ultérieur à des ressources supplémentaires. La demande de brevet FR14/55388 décrit un procédé de fabrication d'un élément 30 préfabriqué en béton destiné à la réalisation de bâtiments, immeubles, ouvrage d'art ou infrastructures et capable de produire de l'électricité. Cet élément préfabriqué comprend une couche mince photovoltaïque déposée sur une de ces surfaces, ce qui ne nécessite pas d'avoir recours à une structure porteuse pour fabriquer un panneau photovoltaïque à partir d'une pluralité de ces éléments. 35 Un tel procédé consiste à revêtir la surface d'un béton durci d'un film polymère obtenu par polymérisation sous l'action de radiations, puis à déposer une couche mince photovoltaïque sur ce film polymère à l'aide de techniques dont le principe de base consiste à déposer ou à condenser le matériau recouvrant formant la couche mince sous 3041668 2 vide partiel, par exemple, en utilisant une pression de 10-2 à 10-4 Torr, alors que le matériau support est chauffé à une température constante. Ce procédé est satisfaisant en ce qui concerne l'adhérence de la couche mince photovoltaïque sur la surface de l'élément en béton. Néanmoins, un tel procédé nécessite la mise en oeuvre de techniques complexes qu'il est difficile de maitriser au cours d'une production de masse à l'échelle industrielle. La présente invention vise à résoudre tout ou partie des problèmes exposés ci-dessus. Aussi, le problème technique que se propose de résoudre la présente invention consiste à simplifier le procédé de fabrication d'un élément préfabriqué destiné à la construction et comportant un module photovoltaïque destiné à produire de l'électricité. Dans ce but, la présente invention se rapporte à un procédé de fabrication d'un élément préfabriqué destiné à la construction et à la production d'électricité comprenant les étapes suivantes : - disposer d'au moins un module photovoltaïque, ledit au moins un module photovoltaïque présentant une face avant destinée à être orientée vers une source lumineuse et une face arrière opposée à la face avant, - disposer d'un moule de coffrage, - introduire l'au moins un module photovoltaïque dans le moule de coffrage, pour cela : - positionner l'au moins un module photovoltaïque contre une des parois du moule de coffrage, la face avant de l'au moins un module photovoltaïque étant disposée en regard de ladite paroi, et/ou - remplacer une des parois du moule de coffrage par tout ou partie de l'au moins un module photovoltaïque, la face avant de l'au moins un module photovoltaïque étant disposée en regard d'une zone de l'espace située à l'extérieur du moule, - déposer un matériau adhésif structurel ou un mélange de matériaux adhésifs structurels sur tout ou partie de la face arrière de l'au moins un module photovoltaïque disposée en regard d'une zone de l'espace située à l'intérieur du moule, - couler un béton frais dans le moule de coffrage de manière à recouvrir le matériau adhésif structurel. Un élément préfabriqué destiné à la construction selon la présente invention peut être tout élément ou partie d'un élément d'une construction comme par exemple une fondation, un soubassement, un mur, une poutre, un pilier, une pile de pont, un parpaing, un bloc, un poteau, un escalier, un panneau, notamment un panneau de façade, une corniche, une tuile ou un toit terrasse. 3041668 3 Néanmoins un tel élément préfabriqué est également destiné à la production d'électricité et doit donc pouvoir être exposé à une source lumineuse, notamment au soleil. De manière inattendue, les inventeurs ont mis en évidence qu'il est possible de faire 5 adhérer de manière convenable un module photovoltaïque sur du béton frais en utilisant un matériau adhésif structurel qui contrairement à un préjugé, ne perd pas son adhérence du fait de son utilisation avec du béton frais. Ce procédé permet de simplifier considérablement la fabrication d'éléments préfabriqués en béton comprenant un module photovoltaïque. 10 En effet, le placement et le collage du module photovoltaïque directement au contact du moule de coffrage permet un gain de temps très appréciable, typiquement inférieur à un jour par rapport à des étapes de collage ou de laminage d'un module photovoltaïque sur béton déjà durci nécessitant classiquement plusieurs jours. De plus, ce procédé s'abstient de tout problème de dégazage d'eau et permet de 15 mouler plus aisément la forme et les dimensions de panneaux en béton, tout en prévoyant facilement l'espace nécessaire à la sortie des connecteurs électriques. Selon une mise en oeuvre du procédé, l'au moins un module photovoltaïque est positionné à l'horizontal contre une des parois du moule de coffrage, en particulier la paroi de fond du moule de coffrage. 20 Cette disposition permet de reporter sur l'une des parois du moule de coffrage plus résistante tout ou partie de la force qu'exerce le béton frais sur l'au moins un module photovoltaïque, ce qui préserve le module photovoltaïque. Selon une mise en oeuvre du procédé, l'au moins un module photovoltaïque est positionné à la vertical contre une des parois du moule de coffrage, en particulier une 25 paroi latérale du moule de coffrage. Cette disposition permet d'envisager un élément préfabriqué comprenant plusieurs modules photovoltaïques disposés sur des côtés différents de l'élément. Selon une mise en oeuvre du procédé, le procédé comprend en outre une étape préalable de sablage de la face arrière de l'au moins un module photovoltaïque. 30 Cette disposition permet d'augmenter la surface spécifique de la face arrière de l'au moins un module photovoltaïque et donc d'augmenter l'adhésion du matériau adhésif structurel. Selon une mise en oeuvre du procédé, le matériau adhésif structurel est appliqué par pulvérisation, à l'aide d'un rouleau ou à l'aide d'un pinceau. 35 Cette disposition permet de simplifier l'application du matériau adhésif structurel. Selon une mise en oeuvre du procédé, le matériau adhésif structurel comprend au moins un polymère, par exemple de la famille des époxydes, des polyuréthanes, des acryliques ou des styrène-acryliques. 3041668 4 Selon une mise en oeuvre du procédé, le procédé comprend en outre une étape de séchage ou de réticulation du polymère avant l'étape consistant à couler du béton frais. Cette étape peut par exemple mise en oeuvre lorsque le matériau adhésif structurel est un polymère de la famille des styrène-acryliques. 5 Selon une mise en oeuvre du procédé, le béton a un rapport eau sur ciment (E/C) d'au plus 1, de préférence de 0,20 à 0,27. Selon une mise en oeuvre du procédé, le béton est un béton haute performance, un béton ultra-haute performance, un béton autoplaçant ou un béton moussé. Ce type de béton adhère particulièrement bien au matériau adhésif structurel. 10 Selon une mise en oeuvre du procédé, le procédé comprend en outre une étape ultérieure de démoulage, de préférence 18 heures après l'étape de coulage du béton frais. Selon une mise en oeuvre du procédé, le procédé comprend en outre une étape ultérieure de traitement thermique après l'étape de démoulage. 15 Cette disposition permet d'améliorer la cohésion entre les différents matériaux utilisés pour réaliser l'élément préfabriqué. La présente invention se rapporte également à un élément préfabriqué susceptible d'être obtenu par un procédé tel que décrit précédemment dans lequel au moins une partie des connectiques de l'au moins un module photovoltaïque sont prises dans le 20 béton. De toute façon, l'invention sera bien comprise à l'aide de la description qui suit, en référence au dessin schématique annexé représentant, à titre d'exemple non limitatif, les différentes étapes d'un procédé de fabrication d'un élément préfabriqué selon l'invention. La figure 1 illustre l'agencement entre le moule de coffrage et le module 25 photovoltaïque selon une première mise en oeuvre du procédé selon l'invention. La figure 2 est une vue de profil d'un élément préfabriqué obtenu à partir de la première mise en oeuvre du procédé selon l'invention illustré à la figure 1. La figure 3 illustre l'agencement entre le moule de coffrage et le module photovoltaïque selon une deuxième mise en oeuvre du procédé selon l'invention. 30 La figure 4 est une vue de profil d'un élément préfabriqué obtenu à partir de la deuxième mise en oeuvre du procédé selon l'invention illustré à la figure 3. Comme illustré aux figures 1 et 3, la mise en oeuvre d'un procédé de fabrication d'un élément préfabriqué 1 destiné à la construction et à la production d'électricité selon l'invention consiste tout d'abord à disposer d'au moins un module photovoltaïque 2 35 destiné à produire de l'électricité. Dans l'exemple des figures 1 et 2, l'élément préfabriqué 1 comprend un seul module photovoltaïque 2 tandis que dans l'exemple présenté aux figures 3 et 4 l'élément préfabriqué comprend deux modules photovoltaïques 2. 3041668 5 Bien entendu, la présente invention pourrait comprendre un nombre différent de modules photovoltaïques 2, ce nombre étant déterminé selon les applications envisagées pour l'élément préfabriqué 1. Un module photovoltaïque 2 comprend généralement une pluralité de cellules 5 photovoltaïques reliées électriquement entre elles en série. Les cellules photovoltaïques peuvent être à base de composés minéraux, de composés métalliques, de composés organiques ou de composés hybrides organique-minéral appelées aussi cellules photovoltaïques hydrides. Les composés minéraux ou métalliques convenant pour réaliser les cellules 10 photovoltaïques peuvent être à base de silicium amorphe, de silicium cristallin, de silicium polycristallin, de silicium liquide, de tellure de cadmium, de cuivre-indium-sélénium, de cuivre-indium-gallium-sélénium, de cuivre-indium-gallium-disélénide-disulphide, d'arséniure de gallium, de cuivre-zinc-étain-sélénium, de cuivre-zinc-étain-disélénidedisulphide, d'oxyde d'indium-étain, de cuivre, de molybdène, de chalcopyrite ou leurs 15 mélanges. Les composés organiques convenant pour réaliser les cellules photovoltaïques peuvent être à base de deux composés, l'un donneur d'électrons et l'autre accepteur d'électrons. Parmi les donneurs d'électrons, on peut citer les polyarylènes, les poly(arylène-vinylène)s, les poly(arylènes-éthynylène)s ou leurs mélanges. 20 A titre d'exemple, on peut citer du poly 3-hexyl thiophène (dit aussi P3HT)) ou du poly[2-méthoxy-5-(3,7-diméthyloctyloxy)-1,4-phénylène-vinylène] (dit aussi MDMO-PPV). Parmi les accepteurs d'électrons on peut citer les composés à base de fullerène tel que le [6,6]-phényl-C61-butanoate de méthyle (dit aussi PCBM). Il peut aussi être envisagé que les cellules photovoltaïques peuvent être composées 25 de pigments photosensibles ; on parle alors de cellule à colorants ou de cellule de Graétzel (dit aussi DSSC ou DSC). Parmi les pigments photosensibles composant les cellules photovoltaïques à colorants ou de Graétzel, on pourra citer le dioxyde de titane. L'ensemble des cellules photovoltaïques formant un module photovoltaïque 2 sont recouvertes d'un polymère transparent résistant aux agressions extérieures (eau, air, 30 UV...). Ce polymère servira de support de prédilection pour un matériau adhésif structurel décrit plus loin dans le texte. Le module photovoltaïque 2 présente la forme d'un panneau rectangulaire avec une face avant 2a et une face arrière 2b. 35 La face avant 2a est destinée à être orientée vers une source lumineuse de manière à permettre aux cellules photovoltaïques d'engendrer l'effet photovoltaïque. La face arrière 2b est quant à elle opposée à la face avant 2a. 3041668 6 En outre, le module photovoltaïque 2 comprend deux connecteurs électriques C1, C2 faisant saillie de la face arrière 2b. Ces connecteurs électriques C1, C2 sont utilisés pour récupérer l'électricité produite par le module photovoltaïque 2. 5 La deuxième étape du procédé de fabrication selon l'invention consiste à disposer d'un moule de coffrage 4. Dans l'exemple proposé, le moule de coffrage 4 présente la forme générale d'un parallélépipède comprenant plusieurs parois, dont quatre parois latérales 4a, 4b, 4c, 4d positionnées verticalement et une paroi de fond 4e positionnée horizontalement. 10 Ces parois 4a, 4b, 4c, 4d, 4e définissent deux zones de l'espace, une première zone de l'espace située à l'intérieur du moule de coffrage 4, dite zone intérieure I du moule de coffrage 4, et une deuxième zone de l'espace située à l'extérieur du moule de coffrage 4, dite zone extérieure E au moule de coffrage 4. En outre, le moule de coffrage comprend également une ouverture 5 disposée en 15 regard du fond 4e, et utilisée lors d'une étape ultérieure pour l'introduction de béton frais 6 dans le moule du coffrage 4. Le moule de coffrage 4 utilisé peut être réalisé à partir de plusieurs matériaux, tels que le bois bakélisé, le polychlorure de vinyle (PVC), le polydiméthylsiloxane (PDMS) ou encore l'acier. 20 Après cette étape, plusieurs variantes sont envisageables pour introduire le moule photovoltaïque 2 dans le moule de coffrage 4. Une première de ces variantes consiste à positionner l'au moins un module photovoltaïque 2 contre une des parois 4a, 4b, 4c, 4d, 4e du moule de coffrage 4, la face avant 2a du module photovoltaïque 2 étant disposé en regard de ladite paroi 4a, 4b, 4c, 25 4d, 4e. De manière préférée, le module photovoltaïque 2 est dimensionné de manière à ce que sa face avant 2a recouvre entièrement la face intérieure de la paroi 4a, 4b, 4c, 4d, 4e contre laquelle il est positionné. Dans l'exemple illustré aux figures 1 et 2, le module photovoltaïque 2 a été 30 positionné contre la paroi de fond 2e. Une deuxième de ces variantes consiste à remplacer une des parois 4a, 4b, 4c, 4d, 4e du moule de coffrage par tout ou partie de l'au moins un module photovoltaïque 2, la face avant 2a du module photovoltaïque 2 étant disposée en regard d'une zone située à l'extérieur du moule de coffrage 4. 35 Dans l'exemple illustré aux figures 3 et 4, l'élément préfabriqué 1 comprend deux modules photovoltaïques 2, tous deux disposés verticalement et remplaçant deux parois latérales 4a, 4b, 4c, 4d opposées. 3041668 7 Ainsi, les deux modules photovoltaïques 2 sont utilisés comme des coffarges perdus. Dans cette variante, des portions d'extrémité de la face arrière 2b peuvent être positionnés en regard du flanc d'autres parois adjacentes du moule de coffrage 4. 5 L'apposition d'un joint étanche entre ces portions d'extrémité de la face arrière 2b du module photovoltaïque 2 et une paroi 4a, 4b, 4c, 4d, 4e du moule de coffrage 4 ou des portions d'extrémité de la face arrière 2b d'un autre module photovoltaïque 2, potentiellement renforcé par un cadre métallique disposé autour du moule de coffrage 4 et agissant comme un serre-joint, pourra être utilisé pour assurer la cohésion entre les 10 différentes parois 4a, 4b, 4c, 4d, 4e du moule de coffrage 4. Une combinaison de ces deux variantes peut également être envisagée, par exemple en positionnant la face avant d'un module photovoltaïque 2 contre une paroi 4a, 4b, 4c, 4d, 4e du moule de coffrage 4, et en remplaçant une autre de ces parois 4a, 4b, 4c, 4d, 4e par un module photovoltaïque 2 dont la face avant serait orientée en regard de 15 la zone extérieure E au moule de coffrage 4. Le procédé selon l'invention comprend également une étape consistant à déposer un matériau adhésif structurel 3 sur tout ou partie de la face arrière 2b de l'au moins un module photovoltaïque 2 disposée en regard de la zone intérieure I du moule de coffrage 4. 20 Ce matériau adhésif structurel 3 peut être appliqué sur la face arrière 2b du module photovoltaïque 2 par pulvérisation, à l'aide d'un rouleau ou à l'aide d'un pinceau. Cette étape peut être réalisée avant ou après l'introduction du panneau photovoltaïque 2 dans le moule de coffrage 4. Le matériau adhésif structurel 3 est de préférence un polymère, par exemple une 25 colle epoxyde ou bien une colle acrylique. Selon une variante de l'invention, le procédé peut comprendre une étape préalable de sablage de la face arrière 2b du module photovoltaïque 2. Cette étape de sablage permet d'augmenter la surface spécifique de la face arrière 2b du module photovoltaïque 2, ce qui favorise l'adhérence du polymère. 30 Cette étape peut le cas échéant être suivie d'un nettoyage au chiffon imbibé de solvant pour enlever les poussières et faciliter l'application du polymère. Le procédé comprend ensuite une étape consistant à couler un béton frais 6 dans le moule de coffrage 4 de manière à recouvrir le matériau adhésif structurel 3. Le béton frais 6 est introduit dans le moule de coffrage 4 par l'ouverture 5 jusqu'à ce 35 que la forme définitive de l'élément préfabriqué 1 soit atteinte. Le béton frais est de préférence un béton haute performance ou un béton ultra-haute performance. 3041668 8 Cependant, des essais ont montré que d'autres formulations de bétons permettaient également de fabriquer un élément préfabriqué 1 comprenant un module photovoltaïque 2, notamment un béton auto-plaçant ou du béton moussé. Dans le cas d'une utilisation de matériau adhésif structurel 3 du type colle epoxyde, 5 alors le béton est introduit alors même que la colle epoxyde est encore fluide, typiquement au bout de 15 minutes après l'application de la colle. Le collage est fait à température ambiante et l'apport de chaleur réalisé par la réaction d'hydratation du béton accélère le collage. Dans le cas d'une utilisation de matériau adhésif structurel 3 du type colle acrylique, 10 alors le béton n'est introduit qu'une fois que la colle est sèche et a réticulé, typiquement après 15 à 30 minutes selon la température ambiante, sachant que plus la température ambiante est élevée et plus le temps de réticulation est faible. Une fois que la colle est réticulée, le béton frais 6 peut être déversé dans le moule de coffrage 4 jusqu'à une période pouvant atteindre 48 heures. 15 Le procédé selon l'invention pourrait éventuellement être utilisé pour la fabrication dans d'éléments préfabriqués 1 dits minces, par exemple ceux ayant un rapport entre la longueur et l'épaisseur supérieur à environ 10, ayant généralement une épaisseur de 10 à 30 mm, par exemple des éléments de revêtement de façade. De tels éléments de revêtement de façade sont de préférence fabriqués selon la 20 mise en oeuvre du procédé illustré aux figures 1 et 2 dans laquelle le module photovoltaïque 2 est placé horizontalement contre la paroi de fond 2e du moule de coffrage 4. Des éléments préfabriqués 1 plus structurels sont quant à eux de préférence fabriqués selon la mise en oeuvre du procédé illustré aux figures 3 et 4 dans laquelle le 25 module photovoltaïque 2 est placé verticalement contre une paroi latérale 2a, 2b, 2c, 2d du moule de coffrage 4. Bien que l'invention ait été décrite en liaison avec des exemples particuliers de réalisation, il est bien évident qu'elle n'y est nullement limitée et qu'elle comprend tous les équivalents techniques des moyens décrits ainsi que leurs combinaisons. 30 Des exemples, illustrant l'invention sans en limiter la portée de protection, vont être décrits ci-après. 3041668 9 EXEMPLES Dans les différents exemples suivants, les pourcentages sont exprimés en pourcentages massiques. Les exemples qui suivent montrent comment fabriquer un élément préfabriqué en 5 béton destiné à la construction et à la production d'électricité directement après démoulage. Les composants suivants, utilisés pour fabriquer deux formulations distinctes de béton, sont disponibles auprès des fournisseurs suivants : (1) Ciment Portland blanc : Lafarge-France Le Teil 10 (2) Ciment Portland gris : Lafarge-France Val d'Azergues (3) Filler calcaire DURCAL 1 : OMYA (4) Filler calcaire BETOCARB HP Orgon : OMYA (5) Calcaire précipité SOCAL31 : SOLVAY (6) Fumées de silice MST : SEPR (Société Européenne des Produits Réfractaires) 15 (7) Sable BE01 : Sibelco France (Carrière de SIFRACO BEDOIN) (8) Sable 0/4 mm : Lafarge France (St Bonnet La Petite Craz) (9) Graviers 5/10 mm : Lafarge France (St Bonnet La Petite Craz) (10) Adjuvant Ductal F2 : Chryso (11)Adjuvant Optima 203: Chryso 20 (12) Adjuvant EPB 530-027: Chryso (13) Mapeair LA/L : Mapeï Les ciments Portland utilisés sont du type CEM I 52,5 selon la norme EN 197-1 de février 2001. La fumée de silice possède une taille médiane des particules d'environ 1 micromètre. 25 Les modules photovoltaïques et les matériaux adhésifs structurels du type polymère, utilisés pour exemplifier l'invention, sont disponibles auprès des fournisseurs suivants : (1) Modules photovoltaïques en polymères organiques (OPV) : Disasolar (2) Modules photovoltaïques en silicium polycristallin Solarmodul 4V/250mA : Conrad 30 (3) Modules photovoltaïques en silicium polycristallin Solarmodul 6V/450mA : Conrad (4) Modules photovoltaïques souples et semi-transparentes en silicium polycristallin Solarmodul 6V/400mA : Conrad (5) Modules photovoltaïques souples PVL-68 en silicium amorphe 12V/4,1A : Solariflex (6) Polymère à base styrène-butadiène INDIL : INDILATEX 35 (6) Polymère à base styrène-acrylique Acronal S790 : BASF (7) Polymère à base époxy Resipoly Chrysor C6123 : Chryso 3041668 10 Formulation (1) de béton à ultra haute performance : La formulation (1) de béton à ultra haute performance utilisée pour réaliser les essais est décrite dans le tableau (1) suivant : 5 Tableau (1) : formulation (1) de béton Composants Proportion (% en masse par rapport à la masse de la composition) Ciment Portland Blanc Lafarge Le Teil 31,0 Filler calcaire DURCAL 1 9,3 Fumées de silice MST 6,8 Sable BE01 44,4 Eau de gâchée 7,1 Adjuvant Ductal F2 1,4 Le rapport eau/ciment est de 0,26. Il s'agit d'un béton ayant une résistance à la compression à 28 jours supérieure à 100 MPa. Le béton à ultra haute performance selon la formulation (1) a été réalisé au moyen 10 d'un malaxeur de type RAYNERI. L'ensemble de l'opération a été réalisé à 20°C. La méthode de préparation comprend les étapes suivantes : - A T = 0 seconde : mettre le ciment, le filler calcaire, les fumées de silice et le sable dans le bol malaxeur et malaxer durant 7 minutes (15 tours/min) ; - A T = 7 minutes : ajouter l'eau et la moitié de la masse d'adjuvant et malaxer pendant 1 15 minute (15 tours/min) ; - A T = 8 minutes : ajouter le restant d'adjuvant et malaxer pendant 1 minute (15 tours/min) ; - A T = 9 minutes : malaxer pendant 8 minutes (50 tours/min) ; - A T = 17 minutes : malaxer pendant 1 minute (15 tours/min). 20 - A T = 18 minutes : couler le béton à plat dans le ou les moules prévus à cet effet. Formulation (2) de béton autoplaçant : La formulation (2) de béton autoplaçant utilisée pour réaliser les essais est décrite 25 dans le tableau (2) suivant : 3041668 11 Tableau (2) : formulation (2) de béton Composant Proportion (% en poids par rapport au poids de la composition) Ciment Portland gris Lafarge Val d'Azergues 16,5 Filler calcaire BETOCARB HP 8,5 Sable 0/4 (taux d'humidité 2,2 %) 35,8 Gravier 5/10 (taux d'humidité 0,26 %) 29,2 Eau de gâchée 8,1 Adjuvant Optima 203 1,9 Le rapport eau/ciment est de 0,49. Il s'agit d'un béton ayant une résistance à la compression à 28 jours supérieure à 25 MPa. 5 Le béton autoplaçant selon la formulation (2) est réalisé au moyen d'un malaxeur de type SIPE. L'ensemble de l'opération est réalisé à 20°C. La méthode de préparation comprend les étapes suivantes : - A T = 0 seconde : mettre les graviers et sables dans le bol de malaxeur et malaxer durant 20 secondes ; 10 - A T = 20 secondes : ajouter le ciment et le filler et malaxer pendant 15 secondes (140 tours/min) ; et - A T = 35 secondes : ajouter de l'eau et l'adjuvant et malaxer pendant 180 secondes (140 tours/min) (TO pour la méthode de mesure du temps de gâchée/prise). 15 Formulation (3) de béton moussé : La formulation (3) de béton moussé utilisée pour réaliser les essais est décrite dans le tableau (3) suivant : Tableau (3) : formulation (3) du béton moussé Composant Proportion (% en poids par rapport au poids de la composition) Ciment Portland Lafarge Le Teil 67,25 Calcaire précipité SOCAL31 3,05 EPB 530-027 0,15 Mapeair LA/L 0,23 Eau totale 29,32 20 Un coulis contenant du ciment, du Socal 31, un adjuvant EPB 530-017 et de l'eau est réalisé à l'aide d'un malaxeur Perrier pour mortier et ciment normalisés selon la norme 3041668 12 EN-196-1 datant d'avril 2006. Le rapport eau/ciment est de 0,30. La méthode de préparation du coulis comprend les étapes suivantes : - A T = 0 seconde : mettre le ciment et le Socal 31 le bol de malaxeur et malaxer durant 1 minute ; 5 - A T = 1 minutes : ajouter l'eau contenant l'EPB 530-027 lentement en 2 minutes (140 tours/min) ; et - A T = 4 minutes : malaxer pendant 180 secondes (280 tours/min) Ce coulis est ensuite mélangé manuellement à une mousse aqueuse réalisée à 10 partir d'une solution de Mapeair LA/L à teneur de 25 g/L. La mousse aqueuse est réalisée à l'aide d'un mousseur dans laquelle la solution est mélangée à de l'air pour obtenir une mousse aqueuse de densité 0.045. La masse volumique fraiche du béton moussé est de 393 kg/m3 ce qui correspond à une masse volumique sèche de 350 kg/m3. La résistance à la compression à 28 jours 15 supérieure à 0,8 MPa. Procédé de coffrage avec un module photovoltaïque placé à l'horizontale et un béton de formulation (1) : Des plaques ont été réalisées par coffrage du béton frais selon la formulation (1) 20 dans des moules en bois bakélisé sans agent de décoffrage. Au contact des moules ont été placés distinctement à l'horizontal différents types de modules photovoltaïques tels que décrits dans le tableau (4). Sur la face arrière de chaque module photovoltaïque, ont été appliqués au pinceau différents types de polymère tels que décrits dans le tableau (4). L'épaisseur de polymère appliquée est d'environ 1 mm. 25 Dans certains cas, la face arrière du module photovoltaïque a été sablée au préalable durant quelques dizaines de secondes en utilisant du sable SIBELCO BE01. Puis le béton frais de formulation (1) a été coulé au sein du moule, 15 minutes après l'application du polymère. Chaque plaque de béton selon la formulation (1) a été démoulée 18 heures après le 30 gâchage du ciment. Après démoulage selon l'invention, le module photovoltaïque adhérait bien avec le béton durci et était fonctionnel, délivrant une tension mesurable, tel que décrit dans le tableau (4) sous un éclairage de 100000 Lux. L'adhérence entre le module photovoltaïque et le polymère était plus importante si la face arrière du module avait été sablée au préalable. 35 Par comparaison, les modules photovoltaïques placés au contact du moule et non recouvertes de polymère (procédé de comparaison) n'avaient pas adhéré avec le béton durci après démoulage. 3041668 13 Tableau (4) Procédés Moules Type de module Sablage de la Polymère Tension Adhérence testés horizon- photovoltaïque face arrière du appliqué mesurée entre béton taux placée au contact module et module du moule photovoltaïque photo- voltaïque Essai n°1 Bois Polymères Oui Indilatex, 160 mV Très Forte selon bakélisé organiques (OPV) INDIL l'invention (200x90x0,1mm) Essai n°2 silicium Oui BASF, 4,3 V Très forte selon polycristallin Acronal l'invention Solarmodul S790 4V/250mA (82x12 Ox3mm) Essai n°3 Oui Chryso, 4,3 V Très forte selon Resipoly l'invention Chrysor Essai n°4 silicium Oui BASF, 6,9 V Très forte selon polycristallin Acronal l'invention Solarmodul S790 6V/450mA (200x2 00x3mm) Essai n°5 Oui Chryso, 6,9 V Très forte selon Resipoly l'invention Chrysor Essai n°6 Souple et semi- Non BASF, 7,3 V Faible selon transparent, Acronal l'invention silicium S790 polycristallin Solarmodul 6V/400mA (200x1 80x2mm) Essai n°7 oui 7,3 V Très forte selon l'invention Essai n°8 Flexible, PVL-68 oui Chryso, 11,9 V Très forte selon en silicium Resipoly l'invention amorphe Chrysor 12V/4,1A (2849x3 94x4mm) Essai de Polymères Non Aucun / Aucune comparai- organiques (OPV) adhésion son 200x90x0,1mm) Essai de silicium Oui Aucun / Aucune comparai- polycristallin adhésion son Solarmodul 4V/250mA (82x12 Ox3mm) 3041668 14 Procédé de coffrage avec un module photovoltaïque placé à la verticale avec béton de formulation (2) : Des plaques ont été réalisés par moulage du béton selon la formulation (2) dans des moules verticaux en acier sans agent de décoffrage. Au contact des moules en acier, 5 ont été placés distinctement différents types de modules photovoltaïques tels que décrits dans le tableau (5). Sur la face arrière de chaque module, a été appliqué au pinceau différents types de polymères tels que décrits dans le tableau (5). L'épaisseur de polymère appliquée est d'environ 1 mm. Dans certains cas, la face arrière du module photovoltaïque a été sablée au 10 préalable durant quelques dizaines de secondes en utilisant du sable SIBELCO BE01. Puis le béton frais de formulation (2) a été coulé au sein du moule, 15 minutes après l'application du polymère. Chaque plaque de béton selon la formulation (2) a été démoulée 20 heures après le le gâchage du ciment. Après démoulage, le module photovoltaïque adhérait bien avec le 15 béton durci et était fonctionnel, délivrant une tension mesurable, tel que décrit dans le tableau (5) sous un éclairage de 100000 Lux. L'adhérence entre le module photovoltaïque et le polymère était plus importante si la face arrière de la cellule avait été sablée au préalable. Par comparaison, les modules photovoltaïques placés au contact du moule et non 20 recouvertes de polymère (procédé de comparaison) n'avaient pas adhérés avec le béton durci après démoulage. Tableau (5) Procédés Moules Type de module Sablage de la Polymère Tension Adhérence entre testés horizon- photovoltaïque face arrière du appliqué mesurée béton et module taux placé au contact module photovoltaïque du moule photovoltaïque Essai n°1 Acier Silicium Oui BASF, 4,3 V Très forte selon polycristallin Acronal l'invention Solarmodul S790 4V/250mA (82x 120x3mm) Essai n°2 Oui Chryso, 4,3 V Très forte selon Resipoly l'invention Chrysor Essai de Non Aucun / Aucune comparai- adhésion son 3041668 15 Procédé de coffrage avec un module photovoltaïque placé à la verticale avec un béton de formulation (3) : Une plaque a été réalisée par moulage du béton selon la formulation (3) dans un moule cubique en polystyrène et sans agent de décoffrage. Au contact des parois du 5 moule en polystyrène, ont été placés des modules photovoltaïques tels que décrits dans le tableau (6). Sur la face arrière de chaque module, a été appliqué au pinceau un polymère tel que décrit dans le tableau (6). L'épaisseur de polymère appliquée est d'environ 1 mm. 10 Puis le béton frais de formulation (3) a été coulé au sein du moule, 15 minutes après l'application du polymère. Le béton selon la formulation (3) a été démoulé 20 heures après le gâchage du ciment. Après démoulage, les modules photovoltaïques adhéraient bien avec le béton durci et étaient fonctionnels, délivrant une tension mesurable, tel que décrit dans le 15 tableau (6) sous un éclairage de 100000 Lux. Tableau (6 Type de module Adhérence Procédé photovoltaïque Polymère Tension entre béton et Moule testé placée au contact appliqué mesurée module du moule photovoltaïque silicium polycristallin Essai selon Polystyrène Solarmodul BASF, 4,3 V Très forte l'invention 4V/250mA (82x120x Acronal S790 3mm) REVENDICATIONS1. Procédé de fabrication d'un élément préfabriqué (1) destiné à la construction et à la production d'électricité comprenant les étapes suivantes - disposer d'au moins un module photovoltaïque (2), ledit au moins un module photovoltaïque (2) présentant une face avant (2a) destinée à être orientée vers une source lumineuse et une face arrière (2b) opposée à la face avant (2a), - disposer d'un moule de coffrage (4), - introduire l'au moins un module photovoltaïque (2) dans le moule de coffrage (4), pour cela : - positionner l'au moins un module photovoltaïque (2) contre une des parois (4a, 4b, 4c, 4d, 4e) du moule de coffrage (4), la face avant (2a) de l'au moins un module photovoltaïque (2) étant disposée en regard de ladite paroi (4a, 4b, 4c, 4d, 4e), et/ou - remplacer une des parois (4a, 4b, 4c, 4d, 4e) du moule de coffrage (4) par tout ou partie de l'au moins un module photovoltaïque (2), la face avant (2a) de l'au moins un module photovoltaïque (2) étant disposée en regard d'une zone de l'espace (E) située à l'extérieur du moule (4), - déposer un matériau adhésif structurel (3) ou un mélange de matériaux adhésifs structurels (3) sur tout ou partie de la face arrière (2b) de l'au moins un module photovoltaïque (2) disposée en regard d'une zone de l'espace (I) située à l'intérieur du moule (4), - couler un béton frais (6) dans le moule de coffrage (4) de manière à recouvrir le matériau adhésif structurel (3). 2. Procédé selon la revendication 1, dans lequel l'au moins un module photovoltaïque (2) est positionné à l'horizontal contre une des parois (4a, 4b, 4c, 4d, 4e) du moule de coffrage (4), en particulier la paroi de fond (4e) du moule de coffrage (4). 3. Procédé selon la revendication 1, dans lequel l'au moins un module photovoltaïque (2) est positionné à la vertical contre une des parois (4a, 4b, 4e, 4d, 4e) du moule de coffrage (4), en particulier une paroi latérale (4a, 4b, 4c, 4d) du moule de coffrage (4). 4. Procédé selon l'une quelconque des revendications 1 à 3, comprenant en outre une étape préalable de sablage de la face arrière (2b) de l'au moins un module photovoltaïque (2). 35 3041668 17 5. Procédé selon l'une quelconque des revendications 1 à 4, dans lequel le matériau adhésif structurel (3) est appliqué par pulvérisation, à l'aide d'un rouleau ou à l'aide d'un pinceau. 6. Procédé selon l'une quelconque des revendications 1 à 5, dans lequel le matériau adhésif structurel (3) comprend au moins un polymère, par exemple de la famille des époxydes, des polyuréthanes, des acryliques ou des styrène-acryliques. 10 7. Procédé selon la revendication 6, comprenant en outre une étape de séchage ou de réticulation du polymère avant l'étape consistant à couler du béton frais (6). 8. Procédé selon l'une des revendications précédentes, dans lequel le béton (6) a un rapport eau sur ciment (E/C) d'au plus 1, de préférence de 0,20 à 0,27. 15 9. Procédé selon l'une des revendications précédentes, comprenant en outre une étape ultérieure de démoulage, de préférence 18 heures après l'étape de coulage du béton frais (6). 20 10. Procédé selon la revendication 9, comprenant en outre une étape ultérieure de traitement thermique après l'étape de démoulage. 11. Procédé selon l'une des revendications précédentes, dans lequel le béton (6) est un béton haute performance, un béton ultra-haute performance, un béton 25 autoplaçant ou un béton moussé. 12. Elément préfabriqué (1) obtenu par un procédé selon l'une des revendications 1 à 11 dans lequel au moins une partie des connectiques (C1, C2) de l'au moins un module photovoltaïque (2) sont prises dans le béton.