Brevet FR3094570A1 — publié le 20201002

Description Titre de l'invention : CELLULE ET CHAÎNE PHOTOVOLTAÏQUES ET PROCÉDÉS ASSOCIÉS Domaine technique [0001] La présente invention est relative à une cellule photovoltaïque, à une chaîne de cellules photovoltaïques, dans laquelle les cellules photovoltaïques se recouvrent partiellement, et à leurs procédés de fabrication respectifs. Technique antérieure [0002] 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. [0003] 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 ( REVENDICATIONSCellule photovoltaïque (50) comprenant une face avant destinée à être exposée à un rayonnement incident et une face arrière opposée à la face avant, la face avant présentant : - une pluralité d'électrodes parallèles entre elles et appelées « doigts de collecte » (12) ; - une piste conductrice d'interconnexion (31) de largeur su- périeure à la largeur des doigts de collecte (12), s'étendant parallèlement à un bord (51) de la cellule photovoltaïque (50) à moins de 2 mm dudit bord de la cellule photovoltaïque ; caractérisé en ce que les doigts de collecte (12) sont orientés par rapport à la piste conductrice d'interconnexion (31) d'un angle (a, (3) compris entre -65° et 65°. [Revendication 2] Cellule photovoltaïque (50) selon la revendication 1, dans laquelle la largeur de la piste conductrice d'interconnexion (31) est comprise entre 70 pm et 700 pm. [Revendication 3] Cellule photovoltaïque (50) selon l'une des revendications 1 et 2, dans laquelle les faces avant et arrière sont de forme rectangulaire et présentent un rapport longueur sur largeur compris entre 2 et 10, de préférence égal à un nombre entier naturel compris entre 2 et 10. [Revendication 4] Cellule photovoltaïque (50) selon l'une quelconque des revendications 1 à 3, dans laquelle les doigts de collecte (12) sont orientés parallèlement à la piste conductrice d'interconnexion (31). [Revendication 5] Cellule photovoltaïque (50) selon la revendication 4, comprenant en outre des premiers conducteurs de liaison (32) reliant électriquement la piste conductrice d'interconnexion (31) au doigt de collecte (12) le plus proche de la piste conductrice d'interconnexion. [Revendication 6] Cellule photovoltaïque (50) selon la revendication 5, comprenant en outre des deuxièmes conducteurs de liaison (33) reliant électriquement entre eux les deux doigts de collecte (12) les plus éloignés de la piste conductrice d'interconnexion (31). [Revendication 7] Cellule photovoltaïque (50) selon l'une des revendications 5 et 6, comprenant en outre des troisièmes conducteurs de liaison (34) reliant électriquement entre eux les deux doigts de collecte (12) les plus proches de la piste conductrice (l'interconnexion (31). 25 [Revendication 8] [Revendication 9] [Revendication 10] [Revendication 11] [Revendication 12] Cellule photovoltaïque (50) selon l'une quelconque des rcvcndications 4 à 7, comprenant en outre une pluralité de premiers plots de soudure (36) alignés sur les doigts de collecte (12) et formant, perpendiculairement aux doigts de collecte, une pluralité de pistes de connexion discontinues. Cellule photovoltaïque selon la revendication 8, comprenant en outre une pluralité d'éléments de connexion (20) fixés aux doigts de collecte (12) par l'intermédiaire des pistes de connexion discontinues. Cellule photovoltaïque selon la revendication 9, comprenant en outre une pluralité de deuxièmes plots de soudure (36') alignés sur la piste conductrice d'interconnexion (31), dans le prolongement des pistes de connexion discontinues, les éléments de connexion (20) étant en outre fixés à la piste conductrice d'interconnexion (31) par l'intermédiaire des deuxièmes plots de soudure (36'). Cellule photovoltaïque (50) selon l'une quelconque des rcvcndications 1 à 10, dans laquelle la face arrière présente : une pluralité d'électrodes parallèles entre elles et appelées « doigts de collecte » ; une piste conductrice d'interconnexion de largeur supérieure à la largeur des doigts de collecte de la face arrière, s'étendant parallèlement à un bord de la cellule photovoltaïque à moins de 2 mm dudit bord de la cellule photovoltaïque ; et dans laquelle les doigts de collecte de la face an-ière sont orientés par rapport à la piste conductrice d'interconnexion de la face arrière d'un angle compris entre -65° et 65°. Chaîne photovoltaïque comprenant : des première et deuxième cellules photovoltaïques (50) selon l'une quelconque des revendications 1 à 8, la deuxième cellule photovoltaïque étant interconnectée avec la première cellule photovoltaïque en recouvrant avec la face arrière de la deuxième cellule photovoltaïque une portion de la face avant de la première cellule dans laquelle se situe la piste conductrice d'interconnexion (31) ; et des moyens de connexion reliant électriquement les doigts de collecte (12) à la piste conductrice d'interconnexion (31) dans chacune des première et deuxième cellules photovoltaïques (50). 26 [Revendication 13] Chaîne photovoltaïque selon la revendication 12, dans laquelle les moyens de connexion comprennent des éléments de connexion (20, 20', 22-23) reliant électriquement entre eux les doigts de collecte (12) et des conducteurs dc liaison (32) reliant électriquement au moins un des doigts dc collecte (12) à la piste conductrice d'interconnexion (31). [Revendication 14] Chaîne photovoltaïque selon la revendication 13, dans laquelle les éléments de connexion sont des fils électriques (20') et dans laquelle les fils électriques sont solidaires d'un film support (40) disposé contre les faces avant des première et deuxième cellules photovoltaïques (50). [Revendication 15] Chaîne photovoltaïque selon la revendication 12, dans laquelle les moyens de connexion comprennent des éléments de connexion (20) reliant électriquement entre eux les doigts de collecte (12) et s'étendant jusqu'à la piste conductrice d'interconnexion (31). [Revendication 16] Chaîne photovoltaïque selon l'une quelconque des revendications 12 à 15, dans laquelle la face arrière de chacune des première et deuxième cellules photovoltaïques (50) présente : une pluralité d'électrodes parallèles entre elles et appelées « doigts de collecte » une piste conductrice d'interconnexion de largeur supérieure à la largeur des doigts de collecte de la face arrière, s'étendant parallèlement à un bord de la cellule photovoltaïque à moins de 2 mm dudit bord de la cellule photovoltaïque ; [Revendication 17] les doigts de collecte de la face arrière étant orientés par rapport à la piste conductrice d'interconnexion de la face arrière d'un angle compris entre -65° et 65°, et la chaîne photovoltaïque comprenant en outre des moyens de connexion additionnels reliant électriquement les doigts de collecte de la face arrière à la piste conductrice d'interconnexion de la face arrière dans chacune des première et deuxième cellules photovoltaïques (50). Procédé de fabrication d'une cellule photovoltaïque comprenant la formation sur une face d'un substrat d'une pluralité d'électrodes parallèles entre elles, appelées « doigts de collecte » (12), et d'une piste conductrice d'interconnexion (31) de largeur supérieure à la largeur des doigts de collecte (12), la piste conductrice d'interconnexion (31) 27 [Revendication 18] [Revendication 19] [Revendication 20] s'étendant parallèlement à un bord du substrat à moins de 2 mm dudit bord du substrat et les doigts de collecte (12) étant orientés par rapport à la piste conductrice d'interconnexion d'un angle compris entre -65° et 65°. Procédé de fabrication d'une chaîne photovoltaïque comprenant les étapes suivantes : fournir des première et deuxième cellules photovoltaïques (50) selon l'une quelconque des revendications 1 à 8 ; fournir (S12-S13, S22-S23, S31-S32, S32') des moyens de connexion reliant électriquement les doigts de collecte (12) à la piste conductrice d'interconnexion (31) dans chacune des première et deuxième cellules photovoltaïques (50) ; interconnecter (S11, S21, S33, S33') la deuxième cellule photovoltaïque avec la première cellule photovoltaïque, en recouvrant avec la face arrière de la deuxième cellule photovoltaïque une portion de la face avant de la première cellule photovoltaïque dans laquelle se situe la piste conductrice d'interconnexion (31). Procédé selon la revendication 18, dans lequel les moyens de connexion comprennent des éléments de connexion (20, 20', 22-23) reliant électriquement entre eux les doigts de collecte (12) et dans lequel les éléments (le connexion sont déposés (S13, S23) sur la face avant des première et deuxième cellules photovoltaïques (50) après l'étape d'interconnexion (S11, 521) des première et deuxième cellules photovoltaïques (50). Procédé selon la revendication 19, comprenant les opérations suivantes : fournir (S12, S22) des fils électriques (20) solidaires d'un film support (40) ; découper (512, S23) les fils électriques (20) en segments de fils électriques (20') de longueur (L) inférieure à la largeur (1) des première et deuxième cellules photovoltaïques (50) ; et plaquer (S13, S23) le film support (40) contre la face avant des première et deuxième cellules photovoltaïques (50) de façon à mettre en contact les segments de fils électriques (20') avec les doigts de collecte (12). 28 [Revendication 21] [Revendication 22] [Revendication 23] Procédé selon la revendication 18, dans lequel les moyens de connexion comprennent des éléments de connexion (20) reliant électriquement entre eux les doigts de collecte (12) et dans lequel les éléments de connexion (20) sont déposés (S32, S32') sur la face avant des première et deuxième cellules photovoltaïques (50) avant l'étape d'interconnexion (S33, S33') des première et deuxième cellules photovoltaïques (50). Procédé selon la revendication 21, dans lequel les éléments de connexion (20) s'étendant jusqu'à la piste conductrice d'interconnexion (31). Procédé selon l'une quelconque des revendications 18 à 22, dans lequel les première et deuxième cellules photovoltaïques (50) sont interconnectées par soudage ou par collage au moyen d'un adhésif électriquement conducteur (35).