Brevet FR3038880A1 (20170120)
REVENDICATIONS1. Ballon équipé d'un générateur solaire à concentration comprenant une enveloppe (4) contenant un gaz porteur (6) et un générateur solaire (8) à 5 concentration de rayonnement solaire, Le générateur solaire (8) comportant Un réflecteur (10) de rayons solaires, disposé à l'intérieur de l'enveloppe (4) en une première zone (14) de l'enveloppe (4), Une deuxième zone (16) de l'enveloppe (4), transparente aux rayons 10 solaires, pour laisser passer les rayons solaires vers le réflecteur (10), et Un premier ensemble (22 ;\n<CLM>\1\tde cellules photovoltaïques (24 ; 206), disposé en une troisième zone (26) de l'enveloppe, ayant une première face active (28 ;\n<CLM>\1\tdirigée vers le réflecteur (10); Le premier ensemble (22 ;\n<CLM>\1\tde cellules photovoltaïques (24 ;\n<CLM>\1\t15 et le réflecteur (10) étant configurés de sorte que le réflecteur (10) concentre les rayons solaires sur la première face active (28 ;\n<CLM>\1\tdu premier ensemble (22 ;\n<CLM>\1\tde cellules photovoltaïques (24 ; 206), lorsque le réflecteur (10) est mis en position de pointage solaire ; caractérisé en ce que 20 .- le générateur solaire (8) comporte en outre un deuxième ensemble (32) de cellules photovoltaïques, disposé en une quatrième zone de l'enveloppe ou en la troisième zone (26) de l'enveloppe, et ayant une deuxième face active dirigée vers l'extérieur de l'enveloppe (4) ; ou .- les cellules solaires du premier ensemble (204) sont des cellules solaires 25 bifaciales et le premier ensemble (204) comporte une deuxième face active (36) dirigée vers l'extérieur de l'enveloppe (4) ; et .- le réflecteur (10), le premier ensemble (204) seul des cellules photovoltaïques bifaciales (206) ou les premier et deuxième ensembles (22,\n<CLM>\1\tdes cellules photovoltaïques (24,\n<CLM>\1\tsont configurés de sorte à assurer 30 une production coopérative d'énergie électrique entre la première face active (28 ;\n<CLM>\1\tet la deuxième face active (36 ;\n<CLM>\1\ttant que le dépointage solaire en roulis du réflecteur (10) est inférieur ou égal en valeur absolue à 10 degrés. 3038880 19\n<CLM>\1\tBallon équipé d'un générateur solaire à concentration selon la revendication 1, dans lequel le réflecteur (10), le premier ensemble (204) seul de cellules photovoltaïques bifaciales (206) ou les premier et deuxième ensembles (22,\n<CLM>\1\tde cellules photovoltaïques (24,\n<CLM>\1\tsont configurés de sorte à maintenir un éclairement de la deuxième face active (36 ;\n<CLM>\1\ttant que le dépointage solaire en roulis de la deuxième face active (36 ;\n<CLM>\1\test inférieur ou égal à 80 degrés.\n<CLM>\1\tBallon équipé d'un générateur solaire à concentration selon l'une 10 quelconque des revendications 1 à 2 dans lequel Les premier et deuxième ensembles de cellules photovoltaïques (22,\n<CLM>\1\tsont distincts et disposés respectivement en des troisième et quatrième zones différentes. 15\n<CLM>\1\tBallon équipé d'un générateur solaire à concentration selon l'une quelconque des revendications 1 à 2, dans lequel Les premier et deuxième ensembles de cellules photovoltaïques (22,\n<CLM>\1\tsont distincts et comportent chacun des cellules photovoltaïques mono-faciales ; et 20 Les premier et deuxième ensembles sont disposés sur et à l'extérieur de l'enveloppe en la même zone (26); Les premier et deuxième ensembles (22,\n<CLM>\1\tsont mutuellement superposés, le deuxième ensemble (32) étant disposé le plus à l'extérieur de l'enveloppe (4) et les faces actives des cellules photovoltaïques des premier 25 et deuxième ensembles (22,\n<CLM>\1\tétant orientés dans des directions opposées.\n<CLM>\1\tBallon d'un générateur solaire à concentration selon l'une quelconque des revendications 1 à 4, dans lequel le premier ensemble (22) 30 et le deuxième ensemble (32) sont découplés mécaniquement de l'enveloppe en termes de déformations de l'enveloppe et/ou thermiquement de l'enveloppe et du gaz porteur que l'enveloppe contient.\n<CLM>\1\tBallon équipé d'un générateur solaire à concentration selon l'une 35 quelconque des revendications 1 à 2, dans lequel 3038880 20 Le premier ensemble (204) de cellules photovoltaïques est un ensemble de cellules photovoltaïques bifaciales (206) situé au dessus de la troisième zone (26) de l'enveloppe (4), Chaque cellule bifaciale (206) comportant une première face 5 associée à une première polarisation électrique et une deuxième face associée à une deuxième polarisation électrique.\n<CLM>\1\tBallon équipé d'un générateur solaire à concentration selon la revendication 6, dans lequel la technologie de fabrication des cellules bifaciales (206) est une technologie comprise dans l'ensemble formé par la technologie silicium PERT (Passivated Emitter Rear Totally Diffused), la technologie silicium à hétérojonction HTJ (Heterojunction), et la technologie silicium IBC (Interdigitated Back Contact).\n<CLM>\1\tBallon équipé d'un générateur solaire à concentration selon la revendication 7, dans lequel la technologie de fabrication et de connexion des cellules bifaciales (206) est une technologie de fabrication de cellules photovoltaïques bifaciales à hétérojonction combinée à la technologie de connexion SmartWire ou SWCT.\n<CLM>\1\tBallon équipé d'un générateur solaire à concentration selon l'une quelconque des revendications 7 à 8, dans lequel les cellules bifaciales (206) sont des cellules photovoltaïques bifaciales à hétérojonction, agencées entre elles de manière à réaliser une ou plusieurs chaîne de cellules solaires reliées électriquement en série et à permettre une interconnexion planaire des cellules entre elles sur la même face sans avoir recours à des interconnexions traversant l'ensemble (204) en épaisseur d'une de ses faces (208,\n<CLM>\1\tà l'autre.\n<CLM>\1\tBallon équipé d'un générateur solaire à concentration selon l'une quelconque des revendications 6 à 9, dans lequel l'ensemble (502) des cellules photovoltaïques comporte une pluralité (504) d'interrupteurs électroniques de protection (506, 508,\n<CLM>\1\tayant chacun au moins une jonction formant diode pour protéger une ou plusieurs cellules photovoltaïques pour protéger la ou les cellules contre une montée en 3038880 21 température consécutive à des défauts d'uniformité d'illumination des deuxièmes faces actives par le réflecteur.\n<CLM>\1\tBallon équipé d'un générateur solaire à concentration selon l'une 5 quelconque des revendications 6 à 10, dans lequel l'ensemble (204) des cellules photovoltaïques bifaciales (206) est découplé thermiquement de l'enveloppe (4) et du gaz porteur (6) que l'enveloppe (4) contient par une structure de support et d'écartement (40) de l'ensemble des cellules de l'enveloppe, 10 la structure de support et d'écartement (40) étant fixée sur l'enveloppe en la troisième zone (26) et l'ensemble (204) des cellules solaires bifaciales (206) étant fixé sur la structure de support et d'écartement (40) , et l'espace (48) délimité par l'enveloppe (4), la structure (40) et 15 l'ensemble (204) des cellules formant un canal de circulation d'air pour refroidir les cellules solaires bifaciales (206) par convection naturelle ou forcée.\n<CLM>\1\tBallon équipé d'un générateur solaire à concentration selon la 20 revendication 11, comportant un ou plusieurs ventilateurs (52, 54, 56,\n<CLM>\1\tpour faire circuler de l'air dans le canal et refroidir l'ensemble (204) des cellules photovoltaïques (206).\n<CLM>\1\tBallon équipé d'un générateur solaire à concentration selon l'une 25 quelconque des revendications 11 à 12, dans lequel la structure de support et d'écartement (40) est déformable pour absorber les déformations thermomécaniques de l'enveloppe et/ou maintenir un écart suffisant entre l'enveloppe et l'ensemble des cellules pour permettre le refroidissement des cellules. 30\n<CLM>\1\tBallon équipé d'un générateur solaire à concentration selon l'une quelconque des revendications 1 à 13, dans lequel la deuxième zone (16) de l'enveloppe, transparente aux rayons solaires, entoure partiellement ou complètement la troisième zone (26) 35 d'emplacement du premier ensemble de cellules photovoltaïques destinées à recevoir les rayons solaires du réflecteur, et 3038880 22 la surface de la deuxième zone (16) est ajustée pour assurer un éclairement suffisant des cellules photovoltaïques du premier ensemble et pour éviter un échauffement excessif des cellules solaires et/ou de l'enveloppe (4) et/ou du gaz porteur (6) que l'enveloppe (4) contient. 5