Brevet FR3072828A1 — publié le 20190426

- 1 - DESCRIPTIF GENERAL DE L'INVENTION Intitulé- dispositif énergétique par cellules photovoltaïques et gel hydroélectrique pour des véhicules à moteur électrique ou hybride L'invention intervient dans différents domaines tels l'immobilier pour les habitations et les immeubles, l'aviation, l'automobile pour les véhicules terrestres usant d'au moins une batterie rechargeable ... 10 Elle a pour but écologique d'améliorer leur performance énergétique ou d'abaisser le coût du système proposé soit en usant de batterie de moindre performance, soit en permettant une économie du coût du trajet pour les véhicules hybrides, en diminuant l'usage du moteur essence et d'atteindre les niveaux d'émission de CO2 de plus en plus limités par le législateur. 15 L'invention concerne plus précisément un dispositif comprenant des surfaces photovoltaïques intégrées dans le support (vitrages, Plexiglas (marque déposée), miroirs, dispositifs ou matériaux transparents ou semi-transparents ou réfléchissants ou semi-conducteurs ou conducteurs ...) 20 Les cellules photovoltaïques seront environnées par un gel hydroélectrique, transparent, non-visqueux présentant des qualités diélectriques, de grandes capacités de collage (type cyanolate) et de solidification à l'air et une vorticité adéquate. 25 Ce gel présentera en conséquence l'avantage d'assurer une plus grande résistance des matériaux utilisés pour les pare-brises, vitrages, miroirs tels ceux des rétroviseurs... Ce dispositif peut être complété par la pose d'un film opacifiant autonome qui permettra d'assombrir à volonté le vitrage, le Plexiglas (marque déposée), le miroir afin de réduire 30 l'éblouissement et la chaleur entrant dans l'habitacle. De surcroît, lorsque le véhicule est arrêté, le vitrage s'obscurcit permettant aussi d'améliorer la sécurité en dissimulant l'intérieur aux regards extérieurs (Fig 1.4). S'il est exact que les véhicules électriques existent depuis le XIX° siècle, leur 35 performance jusqu'à ce jour était médiocre. Il est indéniable en effet que les batteries au plomb ne peuvent accumuler qu'environ 40 Wh par Kg et génèrent un surpoids de près de 500 Kg. Pour obtenir de meilleurs performances la solution passe par l'hybride mais qui reste cher et polluant ou par les batteries Li-ion qui peuvent accumuler 200Wh au Kg mais qui sont très onéreuses. En outre, en ce dernier cas, la batterie doit être 40 rechargée par le réseau électrique qui utilise pour son fonctionnement tous matériaux fossiles et qui a recours à l'énergie nucléaire. 2 DESCRIPTIF TECHNIQUE DesciLp_i tif g' lobai : L'invention comporte sous forme filaire un dispositif de cellules photovoltaïques, semi- transparentes (Fig 1.1) injecté ou situé entre deux couches de matériaux transparents ou semi-transparents ou réfléchissants (Fig 1.2) ou conducteurs ou semi-conducteurs et fonctionnant dans un fluide hydroélectrique diélectrique présentant de grande capacité de collage et de solidification à l'air (Fig 1.3) Ce gel sera injecté dans les matériaux ou entre deux couches de matériaux. L'électricité produite par l'ensemble du fait de la lumière (photons) sera récupérée par un dispositif comportant une électrode fichée dans le fluide diélectrique, et ré-injectée dans une batterie rechargeable. Le cas échéant, cette énergie supplémentaire pourra être directement dirigée vers tout appareil électrique ou système thermoélectrique, tel que le dégivrage arrière afin de suppléer la batterie. Le dispositif pourra être complété par la pose d'un film opacifiant autonome. Le système photovoltaïque semi-transparent (Eiglj Il s'agira de poser ce système à l'intérieur des surfaces vitrées, Plexiglas (marque déposée), miroirs ... (cf Fig 2. 5 6 7) afin d'obtenir un apport d'énergie. Les cellules photovoltaïques semi-transparentes à la lumière comporteront une pluralité de zones actives photovoltaïques séparées par des zones de transparence et alignés entre elles de sorte que les dites cellules photovoltaïques ne seront pas visibles individuellement à l'oeil nu. Les dites zones actives photovoltaïques pourront être formées d'un empilement de couches minces disposées sur un substrat filaire transparent à la lumière. Le système photovoltaïque utilisé pourra ainsi se présenter en un fil de faible épaisseur, de moins de 200 microns, quasi-imperceptible à l'oeil nu et ayant l'avantage d'accroître la tension électrique aux bornes du module et de réduire le courant conduit par les électrodes du module; ce qui permettra de réduire les pertes dues à la résistance des matériaux, notamment au niveau de l'électrode. En outre cela évitera une électro-luminescence du gel hydroélectrique entourant le module photovoltaïque. L'électrode transparente sera constituée de graphème ou de mono-structures métalliques ou non ou d'un oxyde transparent de type Sn02, ITO, IZO, AZO L'électrode métallique sera formée d'un métal tel l'or, le chrome, le titane... La largeur du système photovoltaïque polymorphe afin d'être imperceptible sera inférieure ou égale à 200 microns. -3 Legelhydroélectrique (Fig 1.3) Celui-ci sera posé ou injecté dans tout élément ou matériaux, tels que vitrages, miroirs, Plexiglas (marque déposée), plastiques, résines, transparents ou semi-transparents ou 5 conducteurs ou semi-conducteurs ... afin d'assurer le transport de l'énergie produite par le système photovoltaïque. Ce gel présentera les propriétés suivantes: - diélectrique, 10 - thermo-collage avec solidification à l'air, - transparence et absence de viscosité. Ce gel hydroélectrique pourra être posé dans un film souple transparents pouvant être posé ou collé sur des matériaux non-conducteurs ou non-transparents tels que 15 carrosseries, capotes, coques de rétroviseurs, ailerons, spoiler, surfaces métalliques (telles tôles), matériaux inertes (tels murs, sols, toits) ... afin de permettre l'alimentation électrique directe de l'élément ou matériel ou de compléter l'alimentation d'une batterie rechargeable. 20 Le fil opacifiant autonome (Fig 1.4) Le fonctionnement du dispositif énergétique pourra être complété par la pose d'un film pouvant s'opacifier instantanément, soit selon un critère fixé d'avance (tel le niveau d'éblouissement) ou manuellement (Fig 1.4). 25 De même, les miroirs tels ceux des rétroviseurs intérieurs et extérieurs pourront automatiquement ou manuellement s'obscurcir, ce qui est un gage de sécurité. La pose du dispositif dans la structure de la coque aluminium d'un rétroviseur permettra 30 par commutation électrique de passer d'un état réfléchissant à transparent et de permettre ainsi au véhicule terrestre à moteur de récupérer de l'énergie. REVENDICATIONS1) Dispositif énergétique comportant un système photovoltaïque comprenant des cellules photovoltaïques semi-transparentes, le dispositif se présentant sous forme filaire d'épaisseur inférieure à 200 micromètres et étant caractérisé en ce que : - Lesdites cellules photovoltaïques comportent une pluralité de zones actives photovoltaïques séparées par des zones de transparence et alignées entre elles de sorte que lesdites cellules soient invisibles à l'oeil nu - Lesdites zones actives photovoltaïques sont formées d'un empilement de couches minces disposées sur un substrat filaire transparent - Le système est intégré à l'intérieur de matériaux transparents/semi-transparents ou posé entre deux couches et il fonctionne dans un gel -transparent hydroélectrique 2) Dispositif énergétique selon la revendication 1 caractérisé en ce que lesdits matériaux transparents/semi-transparents sont choisis parmi les vitrages, les miroirs, le Plexiglas (marque déposée) ou les plastiques. 3) Dispositif photovoltaïque selon la revendication 2 caractérisé en ce que ledit gel transparent hydroélectrique est thermocollant, se solidifie à l'air, n'est pas électroluminescent et permet le transport de l'électricité et de la chaleur éventuelle. Il peut être intégré dans un film souple transparent posé ou collé sur des matériaux non-conducteurs ou non-transparents. 4) Dispositif photovoltaïque selon la revendication 3 caractérisé en ce qu'il comporte en outre un film opacifiant, ledit film étant fixé à l'intérieur du matériau transparent/semi-transparent 5) Dispositif photovoltaïque selon la revendication 4 caractérisé en ce qu'il est adapté pour se fixer sur une surface vitrée, par exemple un rétroviseur ou miroir.