Brevet FR3039927A1 (20170210)
REVENDICATIONS1. Dispositif photovoltaïque semi-transparent actif sur ses deux faces comportant au moins : - un premier module photovoltaïque semi-transparent (1) présentant une pluralité de zones actives photovoltaïques (3) opaques dont les dimensions sont telles qu'elles ne sont pas perceptibles à l'oeil nu et une pluralité de zones de transparence (4), lesdites zones actives photovoltaïques (3) étant disposées sur un substrat transparent (5) et composées d'au moins une électrode transparente (6), une couche d'absorbeur (7) et une électrode métallique (8) ; - un deuxième module photovoltaïque semi-transparent (2) présentant une pluralité de zones actives photovoltaïques (3') opaques et une pluralité de zones de transparence (4') tels que la forme et les dimensions des zones actives photovoltaïques (3') et des zones de transparence (4') soient sensiblement identiques à celles du premier module photovoltaïque (1), lesdites zones actives photovoltaïques (3') étant disposées sur un substrat transparent (5') et composées d'au moins une électrode transparente (6'), une couche d'absorbeur (7') et une électrode métallique (8') ; - ledit dispositif étant caractérisé en ce que les deux modules (1,2) sont positionnés de manière à ce que leurs électrodes métalliques (8,8') soient face à face et en ce que les zones actives (3') du premier module photovoltaïque (1) soient sensiblement en face, et de préférence exactement en face, des zones actives correspondantes (3") du deuxième module photovoltaïque (2).\n<CLM>\1\tDispositif photovoltaïque semi-transparent actif sur ses deux faces selon la revendication 1, caractérisé en ce que la distance (d) entre les deux modules photovoltaïques (1,2) est nulle ou telle que, quel que soit l'angle d'observation dudit dispositif, la surface apparente des zones actives photovoltaïques (3') du deuxième module (2) n'excède pas 10% de la surface apparente des zones actives photovoltaïques (3") du premier module (1).\n<CLM>\1\tDispositif photovoltaïque semi-transparent actif sur ses deux faces selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que les électrodes transparentes (6,6'), les couches d'absorbeurs (7,7') et les électrodes métalliques (8,8') des deux modules photovoltaïques (1,2) sont constituées de matériaux différents. 3039927 14\n<CLM>\1\tDispositif photovoltaïque semi-transparent actif sur ses deux faces selon l'une quelconque des revendications 1 ou 2, caractérisé en ce que les électrodes transparentes (6,6'), les couches d'absorbeurs (7,7') et les électrodes métalliques 5 (8,8') des deux modules photovoltaïques (1,2) sont constituées de matériaux identiques.\n<CLM>\1\tDispositif photovoltaïque semi-transparent actif sur ses deux faces selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que les surfaces 10 des zones d'interface entre les zones actives (3,3') et les zones de transparence (4,4') sont passivées à l'aide d'un isolant électrique transparent, organique ou inorganique.\n<CLM>\1\tDispositif photovoltaïque semi-transparent actif sur ses deux faces selon l'une 15 quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que lesdites couches d'absorbeur (7,7') sont constituées de matériaux semi-conducteurs inorganiques et/ou organiques, par exemple des couches minces à base de silicium amorphe ou microcristallin, de GaAs (arséniure de gallium), de CdTe (tellurure de cadmium), de CIGS (cuivre - indium - gallium - sélénium) ou à base 20 de polymères.\n<CLM>\1\tDispositif photovoltaïque semi-transparent actif sur ses deux faces selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que les zones actives (3,3') ou les zones de transparence (4,4') sont organisées en réseaux de 25 structures géométriques élémentaires, linéaires, circulaires ou polygonales.\n<CLM>\1\tDispositif photovoltaïque semi-transparent actif sur ses deux faces selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que le substrat transparent (5,5') est constitué d'un matériau solide tel que le verre minéral, le 30 verre organique ou encore un polymère de type PMMA, PET ou polycarbonate, et en ce qu'il peut être rigide ou flexible.\n<CLM>\1\tDispositif photovoltaïque semi-transparent actif sur ses deux faces selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que le substrat 35 transparent (5,5') est recouvert d'une surface fonctionnelle, par exemple antireflet ou anti-UV. 3039927 15\n<CLM>\1\tDispositif photovoltaïque semi-transparent actif sur ses deux faces selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que les électrodes métalliques (8,8') des deux modules photovoltaïques (1,2) sont directement en 5 contact ou reliées entre elles par un matériau conducteur électriquement.\n<CLM>\1\tDispositif photovoltaïque semi-transparent actif sur ses deux faces selon l'une quelconque des revendications 1 à 9, caractérisé en ce que les électrodes métalliques (8,8') des deux modules photovoltaïques (1,2) sont séparées par un 10 matériau isolant électriquement.\n<CLM>\1\tProcédé de fabrication d'un dispositif photovoltaïque semi-transparent actif sur ses deux faces selon l'une quelconque des revendications 1 à 11, dans lequel procédé - on approvisionne un premier module photovoltaïque (1) dont les zones actives 15 photovoltaïques (3) sont disposées sur un substrat transparent (5) et sont composées d'au moins une électrode transparente (6), une couche d'absorbeur (7) et une électrode métallique (8) ; on approvisionne un deuxième module photovoltaïque (2) dont les zones actives photovoltaïques (3') sont disposées sur un substrat transparent (5') et sont 20 composées d'au moins une électrode transparente (6'), une couche d'absorbeur (7') et une électrode métallique (8') ; on aligne les zones actives photovoltaïques (3) du premier module photovoltaïque (1) avec les zones actives (3') du deuxième module photovoltaïque (1) en positionnant les électrodes métalliques (8,8') des deux modules photovoltaïques 25 (1,2) en regard les unes des autres ; - on met en contact et on solidarise les deux modules photovoltaïques (1,2) par chauffage ou optionnellement sous ultrasons dans le cas d'électrodes métalliques (8,8') recouvertes d'un alliage (9). 30\n<CLM>\1\tProcédé selon la revendication 12, caractérisé en ce qu'on dépose un alliage approprié (9) sur les électrodes métalliques (8,8') d'au moins un des deux modules photovoltaïques (1,2). 3039927 16 14 - Procédé de fabrication d'un dispositif photovoltaïque semi-transparent actif sur ses deux faces selon l'une quelconque des revendications 1, 2, 3' 5, 6, 7, 8, 9, 11 dans lequel : on approvisionne un premier module photovoltaïque (1) dont les zones actives 5 photovoltaïques (3) sont disposées sur un substrat transparent (5) et sont composées d'au moins une électrode transparente (6), une couche d'absorbeur (7) et une électrode métallique (8) ; on approvisionne un deuxième module photovoltaïque (2) dont les zones actives photovoltaïques (3') sont disposées sur un substrat transparent (5') et sont 10 composées d'au moins une électrode transparente (6'), une couche d'absorbeur (7') et une électrode métallique (8') ; on dépose un précurseur de polymère liquide ou solide (10) transparent et électriquement isolant sur l'un au moins des deux modules photovoltaïques (1,2) de manière à ce que ledit polymère (10) recouvre au moins partiellement les 15 zones de transparence (4,4') et les zones actives (3,3') du module photovoltaïque (1,2) ; on aligne les zones actives photovoltaïques (3) du premier module photovoltaïque (1) avec les zones actives (3') du deuxième module photovoltaïque (1) en positionnant les électrodes métalliques (8,8') des deux modules photovoltaïques 20 (1,2) en regard les unes des autres ; on met en contact les deux modules photovoltaïques (1,2) et on procède à la réticulation dudit précurseur de polymère (10) pour obtenir une liaison entre les deux modules photovoltaïques (1,2). 25 15 - Dispositif photovoltaïque semi-transparent actif sur ses deux faces selon l'une quelconque des revendications 1 à 11, caractérisé en ce qu'il est disposé sur une image fixe ou animée, imprimée ou générée électroniquement par des composants rétroéclairés, électroluminescents ou réfléchissants. 30 16 - Housse de protection d'un appareil électronique tel qu'un téléphone portable ou un smartphone, caractérisée en ce qu'elle comprend un ou plusieurs dispositifs photovoltaïques semi-transparents actifs sur leurs deux faces selon l'une quelconque des revendications 1 à 11 35