Brevet FR3039706A1 — publié le 20170203

PROCÉDÉ DE FABRICATION D'UN MODULE PHOTOVOLTAÏQUE AYANT DES PERTES RÉSISTIVES FAIBLES DOMAINE TECHNIQUE La présente invention concerne un procédé de fabrication d'un module photovoltaïque, dans lequel les cellules photovoltaïques sont divisées en sous-cellules et les sous-cellules sont connectées en série afin de diminuer le courant électrique généré par le module et d'élever la tension à ses bornes. ETAT DE LA TECHNIQUE Un module photovoltaïque comprend une multitude de cellules photovoltaïques identiques connectées en série et/ou en parallèle afin de fournir en sortie la tension et/ou le courant requis pour alimenter des dispositifs électriques. Le format de module le plus courant emploie 60 cellules carrées (ou « pseudo-carrées »), de 156 mm de côté, réparties en six « chaînes » (« strings » en anglais) de dix cellules connectées en série. Les six chaînes de cellules photovoltaïques sont également connectées en série. La tension de circuit ouvert aux bornes du module est alors égale à 60 fois la tension de seuil d'une cellule photovoltaïque. Par exemple, avec des cellules photovoltaïques à homojonction en silicium présentant une tension de seuil de l'ordre de 0,65 V, la tension de circuit ouvert aux bornes du module atteint 39 V environ. Compte tenu que toutes les cellules photovoltaïques de ce module sont connectées en série, le courant électrique du module correspond approximativement au courant fourni par chaque cellule photovoltaïque (en pratique, les cellules photovoltaïques n'ont pas exactement les mêmes performances et le courant électrique est limité par la cellule la moins performante du module). Avec les dernières technologies de cellules photovoltaïques, notamment la technologie PERT (pour « Passivated Emitter and Rear Totally diffused » en anglais), le courant d'une cellule monofaciale de 156 x 156 mm2 en superficie atteint des valeurs élevées, de l'ordre de 9 A pour une 3039706 2 irradiance solaire de 1000 W/m2. Ces valeurs de courant sont augmentées d'environ 20 % lorsqu'on utilise une cellule bifaciale, du fait du rayonnement solaire diffus capté en face arrière de la cellule. 5 Les porteurs de charge photogénérés, qui contribuent au courant électrique de la cellule photovoltaïque, sont collectés grâce à un réseau d'électrodes déposé sur la face avant de la cellule. Ces électrodes, appelées également doigts de collecte, sont étroites ( REVENDICATIONS1. Procédé de fabrication d'un module photovoltaïque comprenant les étapes suivantes : - prévoir des cellules photovoltaïques (10) comportant des doigts de collecte (12) ; - découper (F1) les cellules photovoltaïques (10) selon une première direction (41) perpendiculaire aux doigts de collecte pour former une pluralité de sous-cellules (40, 70) ; - aligner (F2) des sous-cellules (40, 70) dans une deuxième direction (42) perpendiculaire à la première direction (41), de façon à constituer des groupes (400, 700) de sous-cellules isolées électriquement, chaque groupe de sous-cellules ayant une dimension (L') dans la deuxième direction (42) sensiblement identique à la dimension (L) des cellules photovoltaïques (10) dans la deuxième direction ; - aligner (F3) les groupes (400, 700) de sous-cellules (40, 70) dans la première direction (41), en manipulant un par un les groupes de sous-cellules ; - interconnecter (F3) les groupes (400, 700) de sous-cellules (40, 70) de façon à former une pluralité de chaînes (410, 710) de sous-cellules, les sous- cellules (40, 70) de chaque groupe (400, 700) appartenant à des chaînes (410, 710) de sous-cellules différentes ; et - connecter (F4-F5) électriquement en série les chaînes (410, 710) de sous-cellules (40, 70). 2. Procédé selon la revendication 1, dans lequel les sous-cellules (40) sont obtenues en découpant les cellules photovoltaïques (10) une fois selon la deuxième direction (42) et au moins une fois selon la première direction (41). 3. Procédé selon la revendication 2, dans lequel les cellules photovoltaïques (10) sont découpées selon la deuxième direction (42) en deux demi-cellules (30) de même superficie et dans lequel les demi-cellules (30) sont découpées selon la première direction (41) pour former les sous-cellules (40). 3039706 34 4. Procédé selon l'une quelconque des revendications 1 à 3, dans lequel les groupes (400, 700) de sous-cellules (40, 70) sont interconnectés deux par deux au moyen de rubans électriques de sorte que chaque face (F, B) des sous-cellules (40, 70) soit en contact avec au moins un ruban. 5 5. Procédé selon la revendication 4, dans lequel les rubans électriques ont une largeur inférieure ou égale à 1 mm et une épaisseur inférieure ou égale à 180 ilm. 6. Procédé selon l'une quelconque des revendications 1 à 3, dans lequel les 10 groupes (400, 700) de sous-cellules (40, 70) sont interconnectés deux par deux au moyen de fils électriques (420A) de sorte que chaque face (F, B) des sous-cellules soit en contact avec une pluralité de fils électriques (420A). 7. Procédé selon la revendication 6, dans lequel les fils électriques (420A) sont 15 solidaires d'un support en matériau polymère et contactent les doigts de collecte (12) des sous-cellules (40). 8. Procédé selon la revendication 7, dans lequel les groupes (400) de sous-cellules (40) sont interconnectés en plaquant une feuille de support (430A) de part et d'autre 20 de chaque groupe de sous-cellules, les fils électriques (420A) étant répartis à la surface de chaque feuille de support en contact avec le groupe de sous-cellules, et dans lequel les feuilles de support (430A) sont ultérieurement découpées pour séparer les différentes chaînes (410) de sous-cellules (40). 25 9. Procédé selon la revendication 7, dans lequel les groupes (400) de sous-cellules (40) sont interconnectés en plaquant plusieurs morceaux distincts (430') du support de part et d'autre de chaque groupe de sous-cellules, des fils électriques (420A) étant répartis à la surface de chaque morceau du support en contact avec le groupe de sous-cellules, et dans lequel chaque morceau (430') du support appartient à une 30 seule chaîne (410) de sous-cellules (40). 10. Procédé selon l'une quelconque des revendications 6 à 9, dans lequel les fils électriques (420A) ont un diamètre inférieur ou égal à 200 ilm. 3039706 11. Procédé selon l'une quelconque des revendications 1 à 10, dans lequel les sous-cellules (40, 70) appartenant aux chaînes (410, 710) de sous-cellules connectées en série sont d'un même type et orientées dans un même sens. 5 12. Procédé selon la revendication 11, dans lequel les sous-cellules (40, 70) appartenant aux chaînes (410, 710) de sous-cellules connectées en série sont de même superficie. 10 13. Procédé selon l'une quelconque des revendications 1 à 10, dans lequel les sous- cellules (40, 70) appartenant à une première chaîne (410, 710) et les sous-cellules appartenant à une deuxième chaîne (410, 710) adjacente à la première chaîne sont de types opposés ou orientées dans des sens opposés. 15 14. Procédé selon l'une quelconque des revendications 1 à 13, dans lequel les sous- cellules (40, 70) d'un groupe (400, 700) sont originaires de la même cellule photovoltaïque (10). 15. Procédé selon l'une quelconque des revendications 1 à 14, dans lequel chaque 20 groupe (400, 700) de sous-cellules comprend 2, 3, 4 ou 5 sous-cellules (40, 70). 16. Système d'interconnexion de cellules photovoltaïques élémentaires (40, 70), les cellules photovoltaïques élémentaires comprenant des doigts de collecte (12) orientés perpendiculairement à une première direction (41), caractérisé en ce qu'il 25 comporte : - une station de chargement configurée pour distribuer des groupes (400, 700) de cellules photovoltaïques élémentaires isolées électriquement et alignées dans une deuxième direction (42) perpendiculaire à la première direction (41) ; - une station d'assemblage des groupes (400, 700) de cellules photovoltaïques 30 élémentaires (40, 70) en une pluralité de chaînes (410, 710) de cellules photovoltaïques élémentaires ; - une première unité de transfert configurée pour appréhender chaque groupe (400, 700) de cellules photovoltaïques élémentaires et déplacer ledit groupe 3039706 36 de cellules photovoltaïques élémentaires de la station de chargement vers la station d'assemblage. 17. Système selon la revendication 16, dans lequel la première unité de transfert 5 comprend des buses d'aspiration configurées pour aspirer simultanément toutes les cellules photovoltaïques élémentaires (40, 70) dudit groupe (400, 700). 18. Système selon l'une des revendications 16 et 17, comprenant une station de découpe de cellules photovoltaïques (10) en cellules photovoltaïques élémentaires 10 (40, 70) située en amont de la station de chargement. 19. Système selon l'une quelconque des revendications 16 à 19, comprenant un module de distribution de fils électriques (420A) solidaires d'un support (430A) et dans lequel la station d'assemblage est configurée pour lier mécaniquement le 15 support des fils électriques aux groupes (400, 700) de cellules photovoltaïques élémentaires (40, 70). 20. Système selon la revendication 19, comprenant un dispositif de découpe configuré pour découper le support (430A) des fils électriques (420A) après 20 l'assemblage des groupes (400, 700) de cellules photovoltaïques élémentaires (40, 70), de manière à séparer les chaînes (410, 710) de cellules photovoltaïques élémentaires. 21. Système selon l'une quelconque des revendications 16 à 20, comprenant une 25 deuxième unité de transfert configurée pour saisir individuellement chacune des chaînes (410, 710) de cellules photovoltaïques élémentaires (40, 70) issues de la station d'assemblage et pour tourner à 180° laditechaîne saisie. 22. Système selon l'une quelconque des revendications 16 à 20, comprenant une 30 deuxième unité de transfert configurée pour saisir collectivement plusieurs chaînes (410, 710) de cellules photovoltaïques élémentaires (40, 70) issues de la station d'assemblage, pour libérer une première partie desdites chaînes saisies et pour tourner à 180° une deuxième partie restante desdites chaînes saisies.