INPI-France/Brevets-Francais-2024-Chunked huggingface dataset:
Un appareil d’acquisition 1 est installé sur les lattes. Un matelas 90 (représenté en traits mixtes uniquement à la ) est ensuite installé au-dessus de l’appareil d’acquisition 1. On note que les caractéristiques du matelas peuvent être quelconques, par exemple quant à son épaisseur ou à sa souplesse. L’appareil d’acquisition peut fonctionner pour tout type de matelas.
La illustre en perspective un appareil d’acquisition selon un exemple de réalisation.
On note que dans un lit large type biplace, on peut installer deux appareils d’acquisition, par exemple un pour chaque occupant.
Le lit considéré peut être un lit domestique classique. Toutefois, l’invention concerne également les lits de type lit médicalisé. Dans les deux cas, il peut être prévu une fonction d’inclinaison partielle de l’élément de sommier.
Dans la suite, on définit une direction longitudinale X qui se comprend par rapport à la longueur de l’appareil d’acquisition 1 alors qu’une direction transversale Y s’entend par rapport à la largeur de l’appareil d’acquisition. Les directions longitudinales X et transversales Y sont typiquement orthogonales entre elles. Ce repère XY est donc différent par rapport aux directions habituelles relatives à la literie elle-même.
L’appareil d’acquisition 1 comprend une portion d’acquisition 1A capable de capter les ondes mécaniques générée par un être vivant positionné sur le matelas, comme discuté par ailleurs. La portion d’acquisition se présente comme une nappe peu épaisse. En outre, l’appareil d’acquisition 1 peut comprendre des éléments auxiliaires, par exemple des une unité électronique 9 et/ou une unité pneumatique, qui seront discutés plus loin. Les éléments auxiliaires peuvent être logés dans un boitier 11 attaché, sur une face de la nappe, à une extrémité longitudinale de celle-ci.
L’utilisateur génère des signaux biologiques mécaniques par le mouvement de ses organes internes ou par un mouvement corporel, volontaire ou réflexe. Les mouvements induits par la respiration font partie de ces mouvements, manifestation mécanique du ronflement incluse. Les mouvements induits par le battement cardiaque font partie de ces mouvements. Ces ondes transitent par le matelas 90, quelle que soit son épaisseur ou sa consistance, et sont reçues par la portion d’acquisition 1A, en particulier le capteur 5.
La portion d’acquisition 1A est peu épaisse et est, en utilisation normale, interposée entre les lattes le matelas. La portion d’acquisition comprend un capteur 5. Le capteur peut être un capteur de mouvement ou un capteur de pression (l’un n’excluant pas nécessairement l’autre). Par exemple, le capteur peut être un capteur de type pneumatique ou de type piézoélectrique, un capteur de déformation (jauge de déformation par exemple). D’autres technologies ne sont pas exclues pour autant. Le capteur 5 est agencé dans la portion d’acquisition 1A de l’appareil d’acquisition 1.
Les grilles de collecte des faces avant et arrière des cellules photovoltaïques sont habituellement obtenues par impression par sérigraphie d’une pâte d’argent sur les faces avant et arrière des cellules photovoltaïques. A titre d’exemple, la est un schéma-blocs illustrant un exemple de procédé de fabrication de cellules à hétérojonction. Les cellules à hétérojonction sont préparées à partir de plaquettes de silicium cristallin, appelées « wafer », généralement de type n. Lors d’une première étape A, ces plaquettes sont texturées par gravure alcaline humide, puis lors d’une deuxième étape B, elles sont nettoyées par nettoyage chimique humide. Des couches de silicium amorphe sont alors déposées de chaque côté par dépôt chimique en phase vapeur assisté par plasma radiofréquence (ou PECVD pour « Plasma-Enhanced Chemical Vapor Deposition » en anglais), lors d’une troisième étape C. Ensuite, lors d’une quatrième étape D, une couche d’oxyde conducteur transparent (TCO) antireflet est déposé au-dessus des couches de silicium par dépôt physique en phase vapeur (ou encore PVD pour « Physical Vapor Deposition » en anglais). Enfin, la collecte de charges est réalisée par le biais d’une grille de contact obtenue par métallisation, généralement à base d’argent, et formée par sérigraphie lors d’une cinquième étape E. Une réticulation est mise en œuvre pour obtenir les cellules.
Une fois les cellules à hétérojonction ainsi obtenues, elles sont interconnectées en série, comme décrit précédemment, par le biais d’un procédé basse température. En particulier, des colles électriquement conductrices (ou ECA pour « Electrically Conductive Adhesive » en anglais) sont utilisées pour assembler les cellules et l’élément d’interconnexion, notamment le ruban d’interconnexion, de sorte à créer une chaîne de cellules. La colle ECA est déposée sur les cellules photovoltaïques par sérigraphie. Ensuite, une fois le ruban d’interconnexion déposé sur les cellules, la colle ECA est réticulée par chauffage, à une température inférieure à 200°C, pour créer l’adhésion entre cellules et ruban. A titre d’exemple, l’assemblage de cellules photovoltaïques par le biais d’un « stringer » avec utilisation de colle ECA en sérigraphie est décrit dans la demande de brevet européen EP 2 793 275 A2.
L’ensemble des chaînes de cellules photovoltaïques obtenu est par la suite placé entre la première couche formant la face avant du module photovoltaïque et la deuxième couche formant la face arrière du module photovoltaïque. La structure ainsi formée est alors soumise à une étape dite de lamination sous vide, à une température supérieure ou égale à 120°C, voire 140°C, voire encore 150°C, et inférieure ou égale à 170°C, typiquement comprise entre 145 et 165°C, et pendant une durée du cycle de lamination d’au moins 10 minutes, voire 15 minutes, de sorte à obtenir le module photovoltaïque.
Ainsi, la fabrication d’un module photovoltaïque nécessite un nombre important d’étapes, complexes, longues et coûteuses, et met en œuvre un nombre conséquent de paramètres physico-chimiques à maîtriser. Aussi, il existe un besoin pour améliorer encore un tel processus, et notamment pour le simplifier.
L’invention a ainsi pour objet, selon l’un de ses aspects, un procédé de fabrication d’un assemblage formé d’une cellule photovoltaïque et d’au moins un élément d’interconnexion, caractérisé en ce qu’il comporte successivement : - une étape de métallisation et de séchage de la face avant et/ou la face arrière de la cellule photovoltaïque pour former une grille de contact métallique, - une étape de dépôt d’une colle électriquement conductrice sur la face avant et/ou la face arrière de la cellule photovoltaïque, - une étape de dépôt d’au moins un élément d’interconnexion, notamment sur la face avant et/ou la face arrière de la cellule photovoltaïque, - une étape de réticulation, notamment à haute température, de la face avant et/ou la face arrière de la cellule photovoltaïque.
Par ailleurs, l’invention a aussi pour objet, selon un autre de ses aspects, l’utilisation d’une pluralité d’assemblages, chacun formé d’une cellule photovoltaïque et d’au moins un élément d’interconnexion, obtenus par le procédé de fabrication tel que défini précédemment, pour former au moins une chaîne de cellules photovoltaïques à intégrer dans un module photovoltaïque, caractérisée en ce qu’elle comporte l’étape consistant à disposer les assemblages côte à côte et à interconnecter les assemblages de sorte à les relier électriquement entre eux.
De plus, l’invention a également pour objet, selon un autre de ses aspects, un procédé d’interconnexion d’au moins deux assemblages, chacun formé d’une cellule photovoltaïque et d’au moins un élément d’interconnexion, obtenus par le procédé de fabrication tel que défini précédemment, dans lequel lesdits au moins deux assemblages sont disposés côte à côte et interconnecter de sorte à les relier électriquement entre eux.
Avantageusement, l’invention peut permettre de réduire le nombre d’étapes de fabrication d’un module photovoltaïque, et notamment supprimer le besoin d’une étape de formation de chaînes de cellules photovoltaïques (ou « strings ») par le biais d’un équipement correspondant (« stringer »). L’étape de dépose des éléments d’interconnexion est avantageusement combinée à une étape de métallisation de sorte à obtenir, comme produit final sortant des lignes cellules, des cellules métallisées comprenant des éléments d’interconnexion. L’interconnexion des cellules entre elles peut alors se faire lors du montage du module photovoltaïque.
Le procédé de fabrication, l’utilisation et le procédé d’interconnexion selon l’invention peuvent en outre comporter l’une ou plusieurs des caractéristiques suivantes prises isolément ou suivant toutes combinaisons techniques possibles.
La ou les étapes de réticulation sont avantageusement des étapes de traitement thermique permettant de réticuler, notamment en une seule fois, la métallisation et la colle électriquement conductrice, afin notamment de fixer ledit au moins un élément d’interconnexion à la cellule photovoltaïque. Les conditions peuvent alors avantageusement être adaptées pour permettre cette double réticulation. En particulier, la haute température est avantageusement plus élevée que la température nécessaire pour la seule réticulation de la colle électriquement conductrice.
La ou les cellules photovoltaïques peuvent être choisies parmi : des cellules photovoltaïques homojonction ou hétérojonction à base de silicium monocristallin (c-Si) et/ou multi-cristallin (mc-Si), et/ou des cellules photovoltaïques de type IBC (pour « Interdigitated Back Contact » en anglais), qui sont des structures pour lesquelles les contacts sont réalisés sur la face arrière de la cellule en forme de peignes interdigités, et/ou des cellules photovoltaïques comprenant au moins un matériau parmi le silicium amorphe (a-Si), le silicium microcristallin (µC-Si), le tellurure de cadmium (CdTe), le cuivre-indium séléniure (CIS), le cuivre-indium/gallium diséléniure (CIGS), et les perovskites, entre autres.
Avantageusement, la ou les cellules photovoltaïques sont des cellules photovoltaïques à hétérojonction à base de silicium monocristallin (c-Si) et/ou multi-cristallin (mc-Si).
Le ou les éléments d’interconnexion peuvent être des rubans, notamment des rubans en cuivre étamé, et/ou des fils électriques.
L’étape de métallisation peut avantageusement être réalisée par sérigraphie, notamment d’une pâte à base d’argent, de cuivre et/ou d’aluminium ou tout autre type de base. De plus, l’étape de dépôt d’une colle électriquement conductrice peut avantageusement être réalisée par sérigraphie, jet d’encre et/ou stencil.
La colle électriquement conductrice peut par exemple être choisie parmi des colles comprenant des particules conductrices, par exemple des particules d’argent et/ou de cuivre, des nanotubes de carbone ou des nanofils d’argent, ou encore une matrice polymère, par exemple de type acrylate, époxy ou silicone.
Le véhicule 10 comprend une pile à combustible 20. La pile à combustible 20, dite aussi simplement pile 20 dans la présence description, se déplace avec le véhicule 10 et est une pile à combustible montée sur un châssis du véhicule, dite « embarquée », par opposition aux piles à combustibles dites stationnaires qui sont fixes, posées au sol ou dans un bâtiment. La pile à combustible 20 est alimentée en combustible, ici de l’hydrogène, qui réagit avec l’oxygène de l’air pour générer de l’électricité pour le fonctionnement du véhicule 10, une partie de l’énergie du combustible étant dissipée sous forme de chaleur. En particulier, le véhicule 10 comprend, pour son déplacement, un moteur électrique, qui est alimenté par l’énergie électrique générée par la pile à combustible 20. Le moteur électrique n’est pas représenté.
Pour son fonctionnement et son utilisation, la pile à combustible 20 nécessite divers composants périphériques, qui ont aussi tendance à dissiper de l’énergie sous forme de chaleur. De manière non limitative, ces composants périphériques sont par exemple un convertisseur courant continu-courant continu, dit aussi convertisseur DC/DC – pour Direct current / direct current en anglais –, un convertisseur courant continu – courant alternatif, dit aussi convertisseur DC/AC – pour direct current / alternative current en anglais –, un compresseur d’air, dit aussi air compressor ou air blower an anglais, un échangeur d’air, dit aussi fuel cell air intercooler en anglais, une pompe de recirculation d’hydrogène, etc.
Sur la , seuls un premier composant périphérique 22 et un deuxième composant périphérique 24 sont représentés. Le premier composant périphérique 22 est ici un échangeur d’air, tandis que le deuxième composant périphérique 24 est ici un convertisseur DC/DC. En variante, ces premiers et deuxième composants périphériques 22 et 24 peuvent être différents.
La pile à combustible 20 et les composants périphériques sont refroidis par un système de refroidissement 100, qui est lui-aussi embarqué dans le véhicule 10.
Le système de refroidissement 100 comprend un circuit fluidique 102, dans lequel circule un fluide caloporteur, non représenté. Le fluide caloporteur est par exemple un mélange antigel tel que de l’eau glycolée. Le circuit fluidique 102 est formé d’un assemblage de conduits, qui sont reliés fluidiquement les uns aux autres et de manière étanche. Ces conduits sont soit rigides, par exemple réalisés en métal, tel que de l’acier inox ou un alliage d’aluminium, soit souples, par exemple réalisés en un matériau polymère synthétique tel que du polyamide, du silicone ou du caoutchouc éthylène-propylène-diène monomère – dit aussi EPDM –. Le même fluide caloporteur circule dans l’ensemble du circuit fluidique 102.
Le système de refroidissement 100 comprend une pompe 110, avec une admission 112 et une sortie de refoulement 114. La pompe 110 est actionnée par un moteur, de préférence électrique, qui n’est pas représenté. La pompe 110 est configurée pour aspirer un fluide, ici le fluide caloporteur, par l’admission 112 et pour refouler ce fluide par la sortie de refoulement 114. La pompe 110 suffit, à elle seule, pour faire circuler le fluide caloporteur dans l’ensemble du circuit fluidique 102. Les notions de « amont » et « aval » sont faites en référence au sens de circulation du fluide caloporteur dans le circuit fluidique 102, qui est représenté par des flèches en bout des conduits à la .
Le circuit fluidique 102 relie la pile à combustible 20 à chacun des premier et deuxième composants périphériques 22 et 24. Le circuit fluidique 102 est configuré pour échanger de la chaleur avec la pile à combustible 20, avec le premier composant périphérique 22 et avec le deuxième composant périphérique 24, par l’intermédiaire du fluide caloporteur circulant dans le circuit fluidique 102. En régime stabilisé de fonctionnement, le circuit fluidique 102 absorbe au moins une partie de la chaleur dissipée par la pile à combustible 20 et par les premier et deuxième composants périphériques 22 et 24.
Le circuit fluidique 102 comprend une première boucle 120, qui est dédiée à l’échange de chaleur avec la pile à combustible 20 et avec le premier composant 22, et une deuxième boucle 130, qui est dédiée à l’échange de chaleur avec le deuxième composant 24.
À titre d’ordre de grandeur, la pile à combustible 20 dissipe entre cinq et dix fois plus de chaleur que chacun des composants périphériques 22 et 24. La première boucle 120 dédiée au refroidissement de la pile à combustible 20 est donc aussi appelée boucle haute-température, ou boucle HT 120, tandis que la deuxième boucle 130 est aussi appelée boucle basse-température, ou boucle BT 130.
La boucle HT 120 comprend un conduit d’entrée HT 122, qui est relié à la sortie de refoulement 114 par l’intermédiaire d’un premier circuit radiateur décrit plus loin, et un conduit de sortie HT 124, qui est relié à l’admission 112 par l’intermédiaire d’une boucle auxiliaire 170, optionnelle et décrite plus loin, et d’un conduit terminal 125. La pile à combustible 20 et le premier composant périphérique 22 sont agencés entre le conduit d’entrée HT 122 et le conduit sortie HT 124. Dans l’exemple illustré, la pile à combustible 20 et le premier composant périphérique 22 sont agencés en série et raccordés par un conduit intermédiaire HT 123. Les conduits d’entrée HT 122, intermédiaire HT 123 et de sortie HT 124 forment ensemble la boucle HT 120. La pile à combustible 20 dégageant plus de chaleur que les autres composants périphériques, la pile à combustible 20 est de préférence située en aval du ou des composants périphériques de la boucle HT120, qui sont ainsi mieux refroidis que s’ils étaient situés en aval de la pile à combustible 20.
Alternativement, le premier composant 22 est agencé en parallèle avec la pile à combustible 20, le premier composant 22 et la pile à combustible 20 étant alors alimentés en un fluide caloporteur à une même température.
La boucle BT 130 comprend un conduit d’entrée BT 132 et un conduit de sortie BT 134, qui est reliée à l’admission 112 par l’intermédiaire du circuit auxiliaire 170. Dans l’exemple illustré, le deuxième composant périphérique 24 est agencé entre le conduit d’entrée BT 132 et le conduit de sortie BT 134.
Le système de refroidissement 100 comprend, en outre, une partie de refroidissement 138, pour échanger de la chaleur entre le fluide caloporteur et l’air du milieu extérieur. Lorsque l’air extérieur est plus froid que le fluide caloporteur, la partie de refroidissement 138 évacue de la chaleur vers l’air extérieur, en refroidissant le fluide caloporteur.
La partie de refroidissement 138 comprend un premier circuit radiateur 140, et un deuxième circuit radiateur 150. Les premier et deuxième circuits radiateurs 140 et 150 font partie du circuit fluidique 102 et sont traversés par le fluide caloporteur. Chaque circuit radiateur 140 ou 150 est configuré pour échanger de la chaleur entre le fluide caloporteur traversant le circuit radiateur 140 ou 150 correspondant et l’air extérieur environnant. Chaque circuit radiateur 140 et 150 est agencé de manière à recevoir un flux d’air lorsque le véhicule 10 se déplace. Chaque circuit radiateur 140 et 150 est de préférence situé à l’avant du véhicule 10.
La partie de refroidissement 138 comprend aussi un actionneur de refroidissement, ici représenté par un ventilateur 160, configuré pour générer un flux d’air reçu par les premier et deuxième circuits radiateur 140 et 150. Le ventilateur 160 est, de préférence, un ventilateur partagé, c’est-à-dire que le ventilateur 160 est dimensionné pour générer sur chacun des premier et deuxième circuits radiateurs 140 et 150 un flux d’air suffisant pour assurer l’échange de chaleur dans toutes les configurations d’utilisation du véhicule 10. En variante non représentée, l’actionneur de refroidissement comprend plusieurs ventilateurs.
Comme schématiquement illustré sur les figures 1 à 6, le premier circuit radiateur 140 et le deuxième circuit radiateur 150 sont des circuits fluidiques distincts l’un de l’autre, sachant que dans la réalité, les deux circuits radiateurs 140 et 150 peuvent être physiquement intégrés dans un même radiateur multi-zones.
Au sens de l’invention, le terme « aromatique polycondensé » désigne une structure chimique comprenant plusieurs cycles aromatiques condensés avec certains des atomes de carbone étant communs à deux ou trois cycles. Une structure de ce type est également appelée hydrocarbure à noyaux condensés ou hydrocarbures aromatiques polycycliques (HAP). Les cycles peuvent être alignés ou présenter une disposition angulaire ou compacte.
Les structures aromatiques polycondensées convenant à l’invention sont de préférence en C10 à C30 et en particulier peuvent posséder au moins deux, trois, quatre ou cinq cycles condensés. Ces cycles peuvent être substitués ou non notamment par un ou plusieurs radicaux alkyles en C1 à C6, linéaires ou ramifiés. Ils peuvent contenir un ou plusieurs hétéroatomes notamment choisis parmi les atomes d’oxygène et d’azote.
Selon une première variante de l’invention, les composés aromatiques polycondensés considérés selon l’invention sont choisis parmi les di-anhydres d’acide aromatique polycondensé.
A titre illustratif des di-anhydrides d’acide aromatique polycondensé convenant à l’invention peuvent notamment être cités les di-anhydrides d’acide tétracarboxylique dont la structure aromatique polycyclique dérive de l’anthracène, du benzoanthracène, du benzofluoranthène, du 1,12-benzopérylène, du benzopyrène, du chrysène, du dibenzoacridine, du dibenzoanthracène, du dibenzofurane, du dibenzopyrène, du pérylène ou du phénanthrène.
Plus particulièrement, le di-anhydride d’acide aromatique polycondensé est choisi parmi le di-anhydride de l’acide 1,2,5,6-naphthalènetétracarboxylique, le di-anhydride de l’acide 2,3,6,7-naphthalènetétracarboxylique, le di-anhydride de l’acide 3,4,9,10-pérylènetétracarboxylique et leurs mélanges.
Selon une autre variante de l’invention, le composé aromatique polycondensé est au moins un acide tétracarboxylique aromatique polycondensé.
Par acide tétracarboxylique, on entend un composé comprenant quatre fonctions acide carboxylique. A titre illustratif des acides tétracarboxyliques aromatiques polycondensés convenant à l’invention peuvent notamment être cités les acides tétracarboxyliques dont la structure aromatique polycondensée dérive de l’anthracène, du benzoanthracène, du benzofluoranthène, du 1,12-benzopérylène, du benzopyrène, du chrysène, du dibenzoacridine, du dibenzoanthracène, du dibenzofurane, du dibenzopyrène, du pérylène et du phénanthrène, de préférence non hydroxylés. Plus particulièrement, l’acide tétracarboxylique aromatique polycondensé peut être choisi parmi l’acide 1,2,5,6- naphthalènetétracarboxylique, l’acide 2,3,6,7-naphthalènetétracarboxylique, l’acide 3,4,9,10-pérylènetétracarboxylique et leurs mélanges.
Selon une variante préférée de l’invention, le composé aromatique polycondensé considéré selon l’invention est au moins un di-anhydre d’acide aromatique polycondensé et plus particulièrement est le di-anhydride de l’acide 3,4,9,10-pérylènetétracarboxylique de formule
Diamine aliphatique secondaire
Par « diamine aliphatique », on entend désigner une diamine dont les fonctions amines ne sont pas liées de manière covalente à un atome de carbone d'un cycle aromatique comme un phényle par exemple.
En particulier, les diamines convenant à l’invention sont de formule (I) avec n étant égal à zéro ou 1, de préférence à 1 et R étant un radical divalent hydrocarboné aliphatique, linéaire ou ramifié, en C1 à C20.
Plus précisément, R est un radical divalent hydrocarboné, linéaire ou ramifié, en C1 à C20 qui peut être saturé ou insaturé et de préférence est saturé. La chaîne hydrocarbonée divalente formant R peut être interrompue par un ou plusieurs hétéroatomes, en particulier par un ou plusieurs atomes d’oxygène et/ou un ou plusieurs noyaux aromatiques en C5 à C15. R peut être acyclique, cyclique ou alicyclique.
Selon une variante préférée, la diamine de formule (I) est une diamine aliphatique dénuée de motif aromatique.
Les diamines aliphatiques convenant à l’invention peuvent être choisies parmi les diamines aliphatiques acycliques comme par exemple les 1,2-diaminoéthane, 1,3-diaminopropane, 1,4-diaminobutane, 1,5-diaminopentane, l'hexaméthylène diamine, 2,2,4- et 2,4,4-triméthyl-hexaméthylène diamine, 1,7-diaminoheptane, 1,8-diaminooctane, 2-méthyl-1,8-diaminooctane, 2,2,7,7-tétraméthyl-octaméthylène diamine, 1,9-diaminonane, 5-méthyl-1,9-diaminononane, 1,10-diaminodécane, 1,1,1-diaminoundécane, 1,12-diaminododécane, 1,13-diaminothdécane, 1,14-diaminotétradécane et 2,2′-(éthylènedioxy)bis(éthyleneamine), les diamines aliphatiques cycliques comme par exemple les 1,2-bis(aminomethyl)cyclohexane, 1,3-bis(aminomethyl)cyclohexane, 1,4-bis(aminomethyl)cyclohexane, 1,2-cyclohexanediamine, 1,3-cyclohexanediamine, 1,4-cyclohexanediamine, 4,4′-diaminodicyclohexylmethane, 4,4′-methylenebis(2-methylcyclohexylamine), isophoronediamine, norbornanediamine, bis(aminomethyl)tricyclo[5.2.1.0(2,6)]decane, 3,3′-dimethyl-4,4′-diaminodicyclohexylmethane, et 4,4′-diaminodicyclohexylpropane et leurs mélanges.
Selon une variante particulière, la diamine aliphatique est acyclique et notamment est l’hexaméthylènediamine.