INPI-France/Brevets-Francais-2024-Chunked huggingface dataset:
Les étapes suivantes du procédé de ce second mode de mise en œuvre sont équivalentes à celles des étapes décrites dans le premier mode de réalisation. On procède à l’implantation d’espèces légères au sein de la couche épaisse 1a pour générer un plan de fragilisation 2 qui marque la séparation de la couche mince 3 du reste 5 du substrat donneur 1, comme cela est représenté sur la figure 2B. Cette étape est suivie de l’étape d’assemblage du substrat donneur 1 sur le substrat support 7, tel que cela est représenté sur la figure 2C. On détache ensuite la couche mince 3 du reste du substrat 5 pour obtenir la structure 9 représentée sur la figure 2D.
Ce mode de réalisation est avantageux en ce que l’assemblage formé du substrat donneur 1 et du support 7 peut être exposé à une température bien plus élevée que celle appliquée dans le cadre du premier mode de réalisation, sans risque de fracture incontrôlée de l’un des substrats ou de délamination du substrat donneur 1 de la couche mince 3. La structure équilibrée, en termes de coefficient de dilatation thermique de cet assemblage, permet ainsi de faciliter l’étape de détachement de la couche mince 3 en exposant l’assemblage à une température relativement élevée, par exemple comprise entre 100 et 500 °C.
L’installation 100 comprend un dispositif 4 de chargement tribo-électrique, dit « tribochargeur » 4, qui est agencé pour recevoir le mélange 1 et conférer aux composants 2, 3 dudit mélange 1, par action tribo-électrique, des charges électrostatiques qui sont de polarités opposées selon que les composants 2, 3 appartiennent à la première famille (ici les fibres 2) ou à la seconde famille (ici les granules 3).
Le tribochargeur 4 assure un brassage des composants 2, 3, de sorte que lesdits composants frottent les uns contre les autres et/ou contre une paroi du tribochargeur 4, ce qui crée des transferts d’électrons à leur surface et confère ainsi auxdits composants 2, 3 des charges électrostatiques.
L’installation 100 comprend en outre au moins une première électrode 5 et une seconde électrode 6 qui sont séparées l’une de l’autre par un entrefer 7 et connectées à un générateur 8 qui permet d’appliquer une différence de potentiel entre la première électrode 5 et la seconde électrode 6 afin de générer dans l’entrefer 7 un champ électrique, dit « champ électrique séparateur ».
Ce champ électrique séparateur est destiné à diriger les composants 2, 3 chargés, selon leur polarité, soit vers un premier collecteur 10 qui est destiné à recueillir des composants 2 de la première famille, ici donc des fibres 2, soit respectivement vers un second collecteur 11 qui est distinct du premier collecteur 10 et qui est destiné à recueillir des composants 3 de la seconde famille, ici donc des granules 3.
La première électrode 5 est agencée pour attirer vers elle, par l’effet des forces de Coulomb, les composants chargés d’une famille, ici par convention les composants chargés de la première famille, c’est-à-dire les fibres 2 chargées.
Ladite première électrode 5 pourrait être distincte du premier collecteur 10 et placée en retrait du premier collecteur 10, par rapport à la zone où l’on libère les fibres 2 chargées dans l’entrefer 7, de sorte que les fibres 2 qui se dirigent vers la première électrode 5 sous l’effet du champ électrique séparateur soient interceptées et capturées par le premier collecteur 10 avant d’atteindre ladite première électrode 5.
Toutefois, de préférence, la première électrode 5 fait partie intégrante du premier collecteur 10, et est agencée pour recevoir et capturer les fibres 2 à sa surface, tel que cela est le cas sur les variantes de réalisation des figures 1, 2, 3 et 5.
De même, la seconde électrode 6 est agencée pour attirer vers elle, par l’effet des forces de Coulomb, les composants chargés de l’autre famille, ici par convention les composants chargés de la seconde famille, c’est-à-dire les granules 3 chargés.
Ladite seconde électrode 6 pourrait être distincte du second collecteur 11 et placée en retrait du second collecteur 11, par rapport à la zone où l’on libère les granules 3 chargés dans l’entrefer 7, de sorte que les granules 3 qui se dirigent vers la seconde électrode 6 sous l’effet du champ électrique séparateur soient interceptés et capturés par le second collecteur 11 avant d’atteindre ladite seconde électrode 6.
Toutefois, de préférence, la seconde électrode 6 fait partie intégrante du second collecteur 11, et est agencée pour recevoir et capturer les granules 2 à sa surface, tel que cela est le cas sur les variantes de réalisation des figures 1, 2, 3 et 5.
De préférence, tel que cela est bien visible sur la , le tribochargeur 4 est situé à l’aplomb de l’entrefer 7 et de sorte qu’au moins une partie dudit entrefer 7 s’étend en dessous du tribochargeur 4, ce qui permet avantageusement aux composants 2, 3 chargés issus du tribochargeur 4 d’être déversés en partie haute de l’entrefer 7, et ainsi de pouvoir profiter d’une certaine amplitude verticale de course, ou « vol libre », pendant laquelle lesdits composants 2, 3 subissent, simultanément à la gravité, les forces de Coulomb dues à la combinaison de leur charge électrostatique et du champ électrique séparateur, de sorte que ledit champ électrique séparateur est capable de dévier lesdits composants 2, 3 et de les acheminer jusqu’aux collecteurs 10, 11 où lesdits composants sont capturés.
A ce titre, les première et seconde électrodes 5, 6 sont de préférence situées chacune d’un côté différent d’un plan de référence P0 vertical, qui forme de préférence un plan sagittal de l’entrefer 7 et plus globalement de l’installation 100 et qui passe de préférence par le milieu du tribochargeur 4, et lesdites électrodes 5, 6 sont préférentiellement situées à une altitude inférieure à celle du tribochargeur 4. Il en va de préférence de même pour les collecteurs 10, 11 correspondants, qui délimitent latéralement l’entrefer 7, et qui sont situés à une altitude inférieure à celle du tribochargeur 4 et chacun d’un côté différent du plan de référence P0.
Selon l’invention, le tribochargeur 4 reçoit le mélange 1 à l’intérieur d’une enceinte 12 qui est délimitée par une paroi de confinement 13 qui sépare ladite enceinte 12 des première et seconde électrodes 5, 6 et des premier et second collecteurs 10, 11.
Ainsi, les composants 2, 3 introduits dans le tribochargeur 4 sont initialement captifs de l’enceinte 12 du tribochargeur 4, de sorte que lesdits composants 2, 3 ne peuvent pas rejoindre directement les collecteurs 10, 11, voire les électrodes 5, 6, sans passer d’abord à travers la paroi de confinement 13 qui forme un obstacle entre l’intérieur de l’enceinte 12 et lesdits collecteurs 10, 11. En d’autres termes, la trajectoire qui mène un composant 2, 3 placé dans l’enceinte 12 jusqu’au collecteur 10, 11 dédié audit composant 2, 3 passe forcément par, et à travers, la paroi de confinement 13.
La paroi de confinement 13 est agencée de telle manière que le mélange 1 qui est contenu dans l’enceinte 12 soit soumis à l’action de chargement tribo-électrique et, simultanément, exposé au champ électrique séparateur.
En d’autres termes, l’enceinte 12, et donc les composants 2, 3 que ladite enceinte 12 retient captifs, se trouvent immergés dans le champ électrique séparateur, tandis que le tribochargeur 4 brasse lesdits composants 2, 3 à l’intérieur de l’enceinte 12, afin de charger électriquement lesdits composants 2, 3 par friction.
La illustre l’algorithme avec deux exemples sur une trajectoire sous-échantillonnée, permettant ainsi de dessiner les rayons construits sans saturer l’image. L’ensemble I d peut ne contenir qu’un seul point, la médiatrice ne traversant pas d’obstacles, auquel cas ce point sera utilisé pour construire le sentier adapté. C’est le cas le plus simple, visible pour la demi-médiatrice droite entre t38 et t39.
Cet ensemble peut également contenir un point et un ensemble de segments issus de l’intersection entre les zones restreintes et la demi-médiatrice. Il faudra alors sélectionner le point le plus proche de l’origine de la demi-médiatrice parmi l’ensemble des points inclus dans ces segments d’intersection. C’est le cas pour la demi-médiatrice droite des points t 36 et t 37.
La illustre un résultat lorsque l’algorithme est appliqué sur une trajectoire principale correctement échantillonnée.
Les sentiers adaptés gauche 71 et droit 72 sur la constituent donc l’ensemble de positions candidates pour le phare. Il s’agit ensuite de déterminer l’orientation du phare en chaque position candidate en construisant un champ de vision local. La présente invention prévoit une détermination analytique de l’orientation du phare. Pour ce faire, cette détermination est réalisée lors d’une phase d’évaluation au cours de laquelle chaque position candidate est évaluée.
Afin d’évaluer la pertinence d’un point p , il faut déterminer une méthode de calcul de l’orientation α du phare, permettant de transformer ce point en une solution ( p, α ). Nous allons construire une fonction qui parcourt l’ensemble des points de la section de trajectoire.
Lorsque l’on considère un seul point de l’un des sentiers adaptés, l’ensemble des points de la trajectoire est compris dans un secteur circulaire virtuel , défini par deux rayons et une portée. Nous allons modéliser ces rayons par deux vecteurs u min et u max . L’idée globale est d’agrandir le secteur circulaire virtuel pour qu’il inclue chacun des points de T k , et ce tant que le secteur virtuel n’a pas atteint les dimensions maximales de la zone de diffusion du phare.
La présente différentes étapes de l’agrandissement du secteur circulaire virtuel. Les vecteurs u min et umax sont mis à jour au besoin, à chaque ajout de point tk, si le point est à l’extérieur du secteur circulaire. Si mise à jour il y a, on vérifie que l’angle d’ouverture θ du secteur virtuel est toujours inférieur à l’angle maximal permis par le phare. La distance entre le point à ajouter et la position candidate du phare est également calculée. Si les deux conditions θ ≤ θmax et llp - tkll ≤ portée sont respectées, il est possible de couvrir tk depuis p.
Bien que les vérifications précédentes garantissent la présence du point t k dans le secteur de diffusion du phare positionné en p , les occlusions potentielles dues à l’environnement ne garantissent pas la visibilité de l’ensemble des points de la trajectoire à suivre depuis la position candidate. En effet, un obstacle pourrait occulter la ligne de vue, rendant la solution inefficace en pratique. Le modèle de l’environnement comprend un ensemble O de polygones représentant les obstacles (parois, poteaux, …).
Nous allons construire un test de visibilité. Afin d’accepter un nouveau point t k dans la section couverte, il faut non seulement que ce point soit visible depuis p , mais également que le segment allant de t k− 1 à t k soit intégralement visible pour que l’on puisse se rendre de l’un à l’autre sans perdre le lien visuel avec le phare. Pour garantir cette visibilité, il faut qu’aucun obstacle ne se trouve dans le triangle Δ défini par les points t k− 1 , t k et p . Nous pouvons pour cela utiliser l’opérateur d’intersection et ainsi vérifier la propriété de visibilité :
L’évaluation à proprement parler consiste à calculer un score pour chaque champ de vision local déterminé. Le score est proportionnel au segment pris dans le champ de vision local. Nous pouvons calculer directement cette distance en sommant au fur et à mesure les distances llt k-1 - t k ll, ou simplement en comptant le nombre de points couverts, ce qui est moins coûteux et aussi discriminant pour le choix de la solution optimale.
Pour la première solution, soit l l’indice du premier point t l non couvert depuis la position p , le score est donné par la somme suivante :
La phase d’évaluation permet donc pour chaque position candidate de construire un champ de vision local et de lui associer un score.
On va maintenant décrire la construction d’une solution globale.
La construction d’une solution globale optimale consiste à résoudre le problème local de maximisation de trajectoire couverte en commençant par le début de la trajectoire. On retient la position candidate dont le champ de vision local intègre le premier point de la trajectoire principale et présente le score le plus élevé (parmi tous les champs de vision intégrant le premier point de la trajectoire principale). Il faut ensuite réduire la trajectoire à traiter en soustrayant la partie couverte précédemment. On boucle ainsi tant qu’il reste des points dans la trajectoire à traiter.
La permet de visualiser les différentes étapes nécessaires au suivi de la trajectoire principale de bout en bout. Les points évalués localement ainsi que leurs scores associés sont dessinés sur chaque étape. La solution optimale est choisie parmi ces points permettant par la même occasion de déterminer la section couverte. Cette solution est représentée par le secteur circulaire de diffusion sur la . Ce processus est ensuite répété jusqu’au bout de la trajectoire.
Sur la , à l’étape 0, on distingue le champ de vision local 91 dont la source est située contre une paroi de l’environnement sur un sentier adapté. La source du champ de vision coïncide avec une position candidate 92 ayant eu le score le plus élevé parmi un ensemble de positions candidates dans la portée du point de départ 93. La position candidate 92 qui a été sélectionnée se trouve sur le sentier gauche. L’angle d’ouverture de ce champ de vision local est inférieur ou égal au champ de vision maximum du phare. Le segment ou la section couverte par le champ de vision est la plus grande possible.
Le mors principal 322 a une platine avant 56 munie de paliers non référencés pour le rouleau applicateur 51 et les arbres 521, 522 du convoyeur. La platine avant 56 et sa platine arrière 57 composent les joues du dispositif d’alimentation 5. Le dispositif assemblé est monté sur le mors principal 322 coulissant sur la plaquette 324 fixée au disque de support 311 comme celle des deux autres mors 321.
Le rouleau applicateur 51 a un diamètre nettement supérieur à celui des deux autres rouleaux 328 car il a une fonction de transfert de l’étiquette E. Comme déjà indiqué, les axes sont parallèles à l’axe XX pour venir en contact linéaire avec l’objet cylindrique O.
Le rouleau applicateur 51 a une certaine souplesse pour épouser une zone longitudinale de l’objet, bien amorcer la fixation de l’étiquette et résister à la traction périphérique exercée sur l’étiquette au cours du mouvement d’enveloppement de l’étiquette.
Le dispositif d’alimentation 5 composé du rouleau applicateur 51 recevant l’étiquette E d’un convoyeur d’étiquette 52 combiné à un patin-conformateur 53 est entraîné par un moteur 54 alimenté et commandé par l’intermédiaire de la barrette d’interface 55 venant en contact en position d’arrêt, avec une barrette d’interface 6, fixe, solidaire du châssis 1.
La sortie du moteur 54 porte un pignon 541 relié à un pignon intermédiaire 542 engrenant avec le pignon 543 du rouleau applicateur 51 et avec un pignon 544 engrené avec le pignon 545 l’arbre entraîné 521 du convoyeur d’étiquettes 52.
Les courroies transporteuses 523 qui reçoivent la face encollée de l’étiquette E passent sur les deux arbres 521, 522 selon des lignes de contact.
Le convoyeur 52 est surmonté du patin conformateur 53 à section crénelée pour s’appuyer sur le dessus de l’étiquette E et lui imprimer une section transversale ondulée (section dite tuilée) qui la rigidifie longitudinalement.
L’entrée du conformateur 53 est évasée ou précédée en amont d’un rouleau rigide 524 libre au contact des courroies et qui s’appuie sur l’étiquette déjà avancée sur le convoyeur 52 pour la déformer sous le plan tangent au-dessus des courroies transporteuses 523 et ainsi faciliter l’arrivée de l’étiquette sous le patin conformateur 53.
Le dispositif d’alimentation 5 est commandé pour entraîner le convoyeur 52 et le rouleau d’entrée 524 par son contact avec les courroies convoyeuses 523 avant l’arrivée du bord de l’étiquette E. Ce mouvement de rotation force le bord avant de l’étiquette dans l’intervalle ouvert entre le dessus des courroies transporteuses 523 et le rouleau 524, même si le bord avant est éventuellement relevé. Le convoyeur 52 entraîne ainsi l’étiquette E pour l’arrêter juste avant son contact avec le rouleau applicateur 51.
L’étiquette E étant "tuilée", sa partie avant, en porte-à-faux reste dans le "plan" de l’étiquette et ne remonte, ni ne s’affaisse.
Après cette phase préliminaire, le disque de support 31 commence à tourner dans le sens fermant (-R) avec le mors 322 et le dispositif d’alimentation 5 de sorte que sa liaison avec le disque de came 33 referme les mors 321, 322 vers l’objet O jusqu’à le toucher.
Dès le contact du rouleau applicateur 51 avec le contour de l’objet O, le pivotement du dispositif d’alimentation 5 fait rouler le rouleau applicateur 51 dans le sens des flèches ( ). Le moteur 54 étant arrêté, il n’oppose pas de couple et le train d’engrenages 543, 542, 544, 545 entraîne le convoyeur 52 qui fait avancer l’étiquette E.
Il convient de remarquer qu’à la , le dispositif 5 est représenté avec le convoyeur 52 en position horizontale, uniquement pour faciliter la présentation alors qu’en réalité, cette position angulaire qui correspond au contact du rouleau applicateur 51 avec l’objet O peut être différente.
Lorsque l’étiquette E est prépositionnée, le mandrin transversal 32 se referme après le début de rotation du rotor d’étiquetage 3 dans le sens d’application de l’étiquette (-R) ; sa barrette d’interface 55 se détache de la barrette complémentaire fixe 6.
La rotation dans le sens (-R) produit, dès le début du mouvement, le rapprochement des mors 321, 322 de l’objet O et de l’axe XX de sorte que la barrette d’interface 55 pourra passer sous la barrette complémentaire 6, fixe dès le premier tour du mandrin 32 ; cela permet à la machine d’enrouler une étiquette sur plusieurs tours.
Les figures 5B, 5C montrent la structure du convoyeur 52 et sa coopération avec le patin-conformateur 53. Les arbres épaulés 521, 522 de même forme se composent d’une succession de gorges 71 séparées par des segments cylindriques 72 de diamètre réduit. L’arbre 521 est entraîné.
Dans le cas où la couche de base est une couche aluminium zinc oxyde (AZO), le dopant conducteur réalisant les bandes 3 de résistivité inférieure à la résistivité des bandes 11 est à base d’aluminium dans une proportion supérieure à celle de la couche de base.
Dans les deux cas, l’accroissement de la proportion de dopant réduira la transparence de la couche au niveau des bandes 3 de résistivité inférieure mais l’épaisseur de l’électrode pouvant être diminuée globalement, la perte en transparence est compensée par le gain en conduction de courant dans les bandes de résistivité réduites.
La représente une succession 100 de cellules photovoltaïques 101, 102 reliées en série par des couches d’oxyde transparent conducteur inférieures 1 et supérieures 5.
Dans cet exemple, la couche d’oxyde transparent conducteur inférieure 1 est réalisée selon le deuxième mode de réalisation avec des bandes de résistivité inférieure 3 réalisées par accroissement de la proportion de dopant conducteur et des bandes de résistivité supérieure 11 de résistivité supérieure mais de plus grande transparence. Par contre, la couche d’oxyde transparent conducteur supérieure 5 est réalisée selon le premier mode de réalisation avec des bandes de résistivité réduite 7 réalisées par accroissement d’épaisseur par rapport à la couche de base formant les bandes de résistivité supérieure 53. D’autres configuration telles qu’électrode inférieure et électrode supérieure à bandes dopées ou électrode supérieure et électrode inférieure à bande d’épaisseur accrues ou encore à bandes d’épaisseur accrue et à dopage accru sont possibles dans le cadre de la présente divulgation.
Les cellules photovoltaïques en comprennent un substrat 6 constitué d’une lame de verre sur lequel se trouve des première électrodes 1a, 1b, 1c de liaison réalisées à partir d’une couche d’oxyde transparent conducteur ici pourvue d’un surdopage localisé pour créer des bandes 3 de résistivité inférieure à la résistivité de bandes 11 de résistivité supérieure de la couche d’oxyde transparent conducteur 1.
Sur cette couche se trouvent des jonctions photovoltaïques 4a, 4b elles-mêmes surmontées par des deuxièmes électrodes de liaison 5 ici du type à bandes de résistivité inférieure 7 réalisées par accroissement d’épaisseur localisé.
Un exemple de procédé de réalisation d’un ensemble de cellules photovoltaïques mono-jonction en série est décrit aux figures 7A à 7G.
La correspond à une étape de dépôt d’une première couche primaire d’oxyde transparent conducteur 1 sur une première lame de verre 6 par pulvérisation cathodique suivie d’une étape de surdopage localisé 31 de bandes de ladite couche primaire avec un dopant conducteur par un procédé choisi parmi la diffusion, l’implantation ionique, le dopage in situ avec un masque 70 pendant une croissance épitaxiale de ladite couche primaire, le transport vapeur-liquide-solide (VLS) pour réaliser la première couche d’oxyde transparent conducteur à bandes alternées de résistivité inférieure 3 et de résistivité supérieure 11,
La correspond à une étape de gravure 12 de la couche d’oxyde transparent conducteur à bandes alternées de résistivité inférieure 3 et de résistivité supérieure 11 pour former des électrodes inférieures 1a, 1b, 1c de liaison entre lesdites cellules séparées par des rainures;
La correspond à une étape de dépôt d’un ou plusieurs matériaux 4 de de formation de jonctions photovoltaïque sur lesdites premières électrodes de liaison. Ce ou ces matériaux remplissent les rainures gravées pour réaliser des séparations 42 entre les électrodes d’oxyde transparent conducteur 1a, 1b, 1c;
La correspond à une étape de gravure 41 desdits un ou plusieurs matériaux de formation de jonction photovoltaïque pour former des cellules 4a, 4b, 4c séparées par des rainures sur lesdites premières liaisons ;
La correspond à une étape de dépôt d’une deuxième couche en oxyde transparent conducteur 5 sur lesdites jonctions. Ici le matériau oxyde transparent conducteur comporte des parties descendantes 52 qui s’insèrent dans les rainures entre les jonctions pour venir en contact électrique avec la couche d’oxyde transparent conducteur inférieure.
La correspond à une étape de surdopage localisé de la deuxième couche TCO 5 pour réaliser des bandes de résistivité réduites par un procédé tel que la diffusion, l’implantation ionique, le dopage in situ avec un masque 71 pendant une croissance épitaxiale de ladite deuxième couche, le transport vapeur-liquide-solide (VLS). La deuxième couche comporte ainsi des bandes de résistivité inférieure 7 et des bandes de résistivité supérieure 53 alternées. Le surdopage est suivi en d’une étape de gravure 51 de ladite deuxième couche pour réaliser des électrodes supérieures 5a, 5b, 5c de liaison entre cellules.
La gravure permet de séparer les électrodes et les rainures 41 permettent au matériau conducteur 52 d’une électrode supérieure en sortie d’une première cellule de venir en contact avec le matériau conducteur de l’électrode inférieure en entrée d’une cellule ultérieure.
Il est à noter qu’au niveau de l’étape de la , le dopage peut être remplacé par un dépôt de bandes de matériau TCO pour réaliser un accroissement localisé 1’ d’une épaisseur de ladite couche d’oxyde transparent conducteur par rapport à l’épaisseur des bandes de résistivité supérieure 11 tel que représenté en , les jonctions étant là aussi déposées sur la couche TCO ainsi constituée.
De même à l’étape de la , le dopage peut être remplacé par un dépôt de bandes de matériau TCO pour réaliser un accroissement localisé 1’ d’une épaisseur de ladite couche d’oxyde transparent conducteur par rapport à l’épaisseur des bandes de résistivité supérieure 11 tel que représenté aux figures 1 et 3.