INPI-France/Brevets-Francais-2024-Chunked huggingface dataset:
Ces segments de lignes conductrices S1-S4 (ou « stubs » en anglais) sont des segments de ligne de propagation connectés à la ligne de propagation L1 ou L2, et destinés à ramener une certaine susceptance pure au niveau du point de jonction avec la ligne de propagation principale L1 ou L2. Un couple de deux segments en cascade permet un filtrage d’ordre 2, améliorant la bande du filtre formé par les segments et le niveau de réjection. La forme, le positionnement et la longueur de ces segments de lignes ont été optimisés par les inventeurs afin de se conformer à la contrainte d’implantation dans l’antenne élémentaire qui présente un encombrement transverse en forme de disque. Après de nombreux calculs, les inventeurs sont parvenus à un agencement astucieux qui permet de limiter l’impact des segments de lignes sur le fonctionnement de l’antenne élémentaire 1 dans sa bande passante, tout en optimisant le filtrage de l’harmonique 2 (H2) de la fréquence centrale de la bande passante de l’antenne élémentaire. L’optimisation des segments (forme, longueur) a été effectuée « manuellement » plutôt qu’automatiquement du fait des temps de simulation prohibitifs lorsqu’on travaille à la fois en bande de fréquence utile et en bande H2 sur le logiciel de simulation, et de la difficulté à converger. L’impact des segments de lignes a été observé sur les niveaux de TOS (Taux d’ondes stationnaires) dans la bande passante et le filtrage de H2 a été observé par le niveau de réjection et bande de fréquence. On note que l’utilisation de segments de ligne inclinés par rapport à la ligne sur laquelle ils sont reliés est différente de la géométrie habituellement utilisée pour le filtrage fréquentiel par stubs.
Dans le cas d’une ligne imprimé seule (ie : sans fentes F1, F2), la géométrie optimale pour un filtrage fréquentiel correspondrait à des segments de droites perpendiculaires à la ligne. Cependant, les inventeurs ont noté que dans l’antenne élémentaire de l’invention, cette géométrie conduit à un recouvrement spatial entre une des fentes et un segment dégradant fortement le fonctionnement de la fente. De même, un repliement important (c’est-à-dire un angle faible) des segments par rapport à la ligne conductrice à laquelle ils sont reliés, crée un important couplage parasite entre la ligne et les segments. C’est pourquoi, pour un fonctionnement optimal, il est préférable que le premier et le deuxième segments soient parallèles à la première fente et que le troisième et le quatrième segments soient parallèles à la deuxième fente.
La géométrie optimale correspond donc à celle illustrée dans en . Dans ce mode de réalisation, un ensemble formé par le premier segment S1, le deuxième segment S2 et une portion de la première ligne conductrice reliant le premier segment au deuxième segment, forme la lettre Z. De même, un ensemble formé par le troisième segment S3, le quatrième segment S4 et une portion de la deuxième ligne conductrice reliant le troisième segment au quatrième segment, forme la lettre Z. De manière préférentielle, dans le mode de réalisation de la , afin d’optimiser le filtrage fréquentiel sans dégrader trop fortement le niveau de TOS de l’antenne élémentaire, le premier segment est en regard d’un bord de la première fente et le troisième segment est en regard d’un bord de la deuxième fente. Selon un autre mode de réalisation, la position des segments S1-S4 est différente de celle illustrée dans la mais les segments S1 et S2 sont agencés de manière à être symétriques aux segments S3 et S4 respectivement, par une rotation d’axe central AC.
Pour optimiser le filtrage fréquentiel, de manière préférentielle, les segments de ligne conductrice sont sensiblement de même longueur. Par sensiblement de même longueur, on entend que leur longueur est égale à , préférentiellement . De préférence, afin d’optimiser le filtrage de l’harmonique 2, la longueur des segments de ligne conductrice est sensiblement égale à , avec la longueur d’onde dans le milieu imprimé diélectrique considéré correspondant à la fréquence centrale de la bande de fréquence à filtrer (ici par exemple la bande autour de la fréquence harmonique H2). Cette longueur a été optimisée pour limiter les interactions parasites segments/fente, et segments/lignes imprimées triplaque, les interactions parasites entre les segments S1-S4 et lignes L1, L2 étant les plus critiques en terme de dégradation du TOS car elle entraine un effet capacitif ayant tendance à modifier la longueur électrique des lignes.
Grâce aux segments S1-S4, les niveaux de TOS sont maitrisés dans la bande passante de l’antenne, pour toute la gamme angulaire de pointage électronique du faisceau, La fonction filtrage permet une réjection de l’ordre de – 20 dB sur la bande harmonique H2 par rapport à l’antenne élémentaire sans les segments S1-S4.
Un autre objet de l’invention est une antenne réseau 2 comprenant une pluralité d’antennes élémentaires 1 selon l’invention. Comme évoqué précédemment, le réseau 2 formé de l’antenne élémentaire de l’invention permet un contrôle facile de la polarisation du rayonnement émis par chaque antenne élémentaire du réseau via le contrôle de leur orientation, sans modification du maillage du réseau et sans modification de l’encombrement total du réseau.
La est une représentation graphique du paramètre S11 de deux modes de réalisation de l’antenne élémentaire de l’invention comprenant des segments de lignes S1-S4 selon le mode de réalisation de la . L’abscisse est en GHz, F correspondant à la fréquence minimale de la bande de fréquence utile de l’antenne réseau, et l’ordonnée est en dB. Pour rappel, le paramètre S11 d’une antenne est le coefficient de réflexion en entrée de l’antenne élémentaire (rapport entre l'onde réfléchie et l'onde incidente en entrée).
Les courbes C1 et C2 sont le paramètre S11 d’un premier mode de réalisation M1 dans lequel l’empilement de l’antenne élémentaire comprend une couche supérieure en diélectrique de protection mécanique de l’antenne, pour une excitation selon la ligne L1 et L2 respectivement. Cette couche supérieure en diélectrique est une couche de mousse Rohacell de 6mm d’épaisseur, recouverte d’un film diélectrique PTFE chargé céramique d’épaisseur 500μm.
Les courbes C1’ et C2’ sont le paramètre S11 d’un deuxième mode de réalisation M2 sans couche supérieure de protection, pour une excitation selon la ligne L1 et L2 respectivement. Dans le mode M2, la valeur du coefficient de réflexion reste inférieure à -16dB dans toute la bande passante pour une excitation via la ligne L2 et supérieure à -19dB via la ligne L2. La présence de la couche supérieure de protection dans le mode M1 dégrade sensiblement le fonctionnement large bande de l’antenne élémentaire. Cependant, la valeur du coefficient de réflexion reste acceptable sur toute la bande passante (supérieure à -27dB).
Enfin, l'équipement 9 peut comprendre un banc d'essai 95 pour déterminer la résistance à la rupture de la première portion de pâte conductrice 51, préférentiellement une fois durcie. Le banc d'essai 95 est par exemple configuré pour appliquer un effort de traction entre les premier et deuxième cellules 41, 42 ou entre la première cellule 41 et l'élément d'interconnexion 8 s'il y a lieu.
PROCÉDÉ D’ACTIVATION THERMIQUE D’UNE COUCHE DE PASSIVATION La présente invention est relative à la fabrication de modules photovoltaïques. L’invention concerne plus particulièrement un procédé d’activation thermique d’une couche de passivation disposée sur une ou plusieurs surfaces latérales d’une cellule photovoltaïque. Ce procédé d’activation thermique trouve une application particulièrement avantageuse avec des sous-cellules photovoltaïques obtenues par découpage de cellules photovoltaïques entières.
ÉTAT DE LA TECHNIQUE Un module photovoltaïque comprend une multitude de cellules photovoltaïques identiques connectées en série et/ou en parallèle. Un format de module répandu comprend 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. La tension de circuit ouvert aux bornes du module est alors égale à 60 fois la tension de seuil d’une cellule photovoltaïque. Le courant électrique du module correspond approximativement au courant fourni par chaque cellule photovoltaïque (en pratique, les cellules photovoltaïques n’ont pas exactement les mêmes performances et le courant électrique est limité par la cellule la moins performante du module).
Avec les dernières technologies de cellules photovoltaïques, notamment les technologies TopCON (pour « tunneling oxide passivated contact » en anglais), PERC (pour « passivated emitter and rear cell » en anglais) et SHJ (« silicon heterojunction »), le courant d’une cellule monofaciale de 156 mm x 156 mm en superficie atteint des valeurs élevées, de l’ordre de 9 A pour une irradiance solaire de 1000 W/m 2 . Ces valeurs de courant sont augmentées d’environ 20 % lorsqu’on utilise une cellule bifaciale, du fait du rayonnement solaire diffus capté en face arrière de la cellule. Ce fort courant électrique circule dans les éléments d’interconnexion entre les cellules du module et occasionne des pertes résistives importantes.
Afin de réduire ces pertes résistives, une solution consiste à assembler des modules avec des cellules photovoltaïques de superficie plus faible, et donc de courant plus faible. Ces cellules de plus faible superficie sont généralement des fractions de cellule photovoltaïque communément appelées « sous-cellules » et obtenues par découpage de cellules photovoltaïques de pleine taille (ex. 156 mm x 156 mm).
La découpe d’une cellule photovoltaïque crée de nouveaux bords qui, à la différence de la face avant et de la face arrière de la cellule, ne sont pas recouverts par des couches de passivation. Par ailleurs, la découpe (au laser par exemple) est susceptible de créer des défauts et d’introduire des impuretés à proximité du plan de coupe. Ces défauts et impuretés diminuent la durée de vie des porteurs de charge libres en agissant comme centres de recombinaison des paires électron-trou, ce qui se traduit par une diminution du rendement de la cellule. Ce phénomène est particulièrement prononcé pour les cellules photovoltaïques à hétérojonction, qui possèdent par nature très peu de défauts de surface et où la création de quelques défauts localisés suffit à réduire les performances électriques de la cellule de manière significative.
Pour optimiser les performances des sous-cellules photovoltaïques, il est donc nécessaire de passiver également les bords nouvellement créés de ces sous-cellules.
Une technique consiste à former une couche de passivation en alumine (Al 2 O 3 ) par dépôt de couches atomiques (ou ALD, pour « atomic layer deposition » en anglais) sur une ou plusieurs parois latérales des sous-cellules photovoltaïques. La demande internationale WO2020/127896 décrit par ailleurs la formation d’une couche de passivation par dépôt spatial de couches atomiques (SALD) simultanément sur plusieurs sous-cellules photovoltaïques.
Une fois la couche de passivation déposée, une étape dite « d’activation » de la passivation est généralement accomplie par recuit thermique pour améliorer de manière significative l’effet de passivation. En effet, ce recuit forme des charges fixes qui créent un effet de champ et fait diffuser des atomes d’hydrogène qui comblent des liaisons pendantes aux interfaces.
La demande internationale WO2012/220079 décrit le découpage d’une cellule photovoltaïque en plusieurs sous-cellules appelées « shingle » (car destinées à être interconnectées en se chevauchant légèrement, comme des tuiles ou des bardeaux sur un toit) et le dépôt d’une couche de passivation (par exemple en Al 2 O 3 ) sur les bords découpés des sous-cellules. Le dépôt est suivi d’un recuit d’activation à 400 °C.
Enfin, l’article [« Low-thermal budget flash light annealing for Al 2 O 3 surface passivation », D. K. Simon et al., Physica status solidi (RRL) – Rapid Research Letters, Vol. 9, No. 11, pp. 631-635, 2015] décrit le dépôt d’une couche de passivation en Al 2 O 3 sur chacune des deux faces principales d’un substrat en silicium et un recuit par flash de lumière pour activer thermiquement les deux couches de passivation.
Le recuit est accompli en exposant les deux faces principales du substrat à des flashs de lumière (de durée égale à 1,8 ms) produits par une lampe au xénon. Lors de l’exposition, le substrat est placé dans une atmosphère de dihydrogène (H 2 ) chauffée à une température de 200 °C.
D’une manière générale, l’activation thermique d’une couche de passivation disposée sur une cellule photovoltaïque est d’autant plus efficace que la température du recuit est élevée. Cependant, la cellule photovoltaïque peut être dégradée si sa température excède une valeur seuil, typiquement de l’ordre de 250 °C pour une cellule à hétérojonction de silicium (SHJ) et de l’ordre de 500 °C pour une cellule à homojonction de silicium (par exemple de type TopCON ou PERC).
Il existe un besoin d’activer thermiquement une couche de passivation disposée sur au moins une surface latérale d’une cellule photovoltaïque, tout en réduisant le risque de dégrader la cellule photovoltaïque.
Selon un premier aspect de l’invention, on tend à satisfaire ce besoin en prévoyant un procédé d’activation thermique d’une couche de passivation disposée sur une cellule photovoltaïque, la cellule photovoltaïque comprenant une première face, une deuxième face opposée à la première face et des surfaces latérales reliant les première et deuxième faces, la couche de passivation recouvrant au moins une des surfaces latérales de la cellule photovoltaïque, le procédé comprenant une étape d’exposition de la première face à un rayonnement électromagnétique émis par une source de rayonnement, le procédé d’activation thermique étant remarquable en ce que le rayonnement électromagnétique est appliqué sur la première face selon une ligne, en ce que la ligne balaye une partie au moins de la première face et en ce que la ligne est orientée par rapport à la première face de sorte à obtenir une zone de surchauffe englobant une partie au moins de la couche de passivation.
Par « activation thermique », on entend notamment la formation de charges fixes dans la couche de passivation (ces charges fixes créant un effet de champ qui repousse l’un des deux types de porteurs de charge libres vers le substrat de la cellule photovoltaïque) et/ou la saturation des liaisons pendantes en surface du substrat en silicium cristallin de la cellule photovoltaïque (qui sont responsables d’un grand nombre de recombinaisons de paires électron-trou).
Selon une caractéristique, le dispositif d’estimation comporte en outre un module de réception configuré pour recevoir le temps de vol entre le premier équipement et le deuxième équipement estimé par le deuxième équipement.
Selon une caractéristique, le dispositif d’estimation comporte en outre un module de détermination configuré pour déterminer la moyenne du temps de vol estimé précédemment et le temps de vol estimé reçu en provenance du deuxième équipement, la moyenne déterminée étant le temps de vol.
La présente invention concerne, selon un troisième aspect, un équipement comportant un dispositif d’estimation conforme à l’invention, mettant en œuvre le procédé d’estimation conforme à l’invention.
L’équipement comporte une interface de programmation applicative ou API configurée pour mettre en œuvre des étapes du procédé d’estimation.
La présente invention concerne, selon un quatrième aspect, un système comportant un premier équipement et un deuxième équipement, au moins l’un parmi lesdits équipements comportant un dispositif d’estimation conforme à l’invention, mettant en œuvre le procédé d’estimation conforme à l’invention.
La présente invention concerne, selon un cinquième aspect, un programme pour un dispositif, comprenant des instructions de code de programme destinées à commander l’exécution des étapes du procédé d’estimation selon l’invention.
La présente invention concerne, selon un sixième aspect, un support d’informations lisible par un processeur dans un dispositif, sur lequel est enregistré le programme d’ordinateur selon l’invention.
La présente invention concerne, selon un septième aspect, l’utilisation du procédé d’estimation conforme à l’invention pour déterminer la distance entre le premier équipement et le deuxième équipement ou pour synchroniser le premier équipement et le deuxième équipement.
Le temps de vol estimé par le procédé d’estimation proposé peut être utilisé dans d’autres applications.
Le dispositif d’estimation, l’équipement, le système, le programme, le support d’informations et l’utilisation présentent des caractéristiques et avantages analogues à ceux décrits précédemment en relation avec le procédé d’estimation.
- la représente des équipements pouvant mettre en œuvre l’invention, et
- la illustre des étapes du procédé d’estimation conforme à un mode de réalisation, mis en œuvre par un équipement ;
- la illustre des étapes du procédé d’estimation conforme à un mode de réalisation, mis en œuvre par deux équipements ;
- la illustre des exemples de messages pouvant être échangés entre les équipements ;
, déjà commentée, illustre schématiquement, pour le dépôt de 3 indicateurs colorés distincts, trois masques d’impression et le support ainsi revêtu d’un damier comprenant un ensemble de points distincts pour chacun des indicateurs colorés.
représente la répartition de 12 agents toxiques sur un ensemble de plaques métalliques peintes puis mises en contact avec une lingette dans le cadre de l’exemple 2 défini ci-dessous.
EXEMPLE 1 L’exemple ci-dessous illustre la réalisation de systèmes de détection conforme à l’invention consistant en des lingettes en un matériau tissé comprenant un mélange de fibres de polyester et de « Nylon », dites B’Wipes, série 7000, 230*230 mm (VWR 115-1829), dont le motif d’impression comprend 1000 cases de largeur et 1000 cases de hauteur comportant deux types d’indicateur coloré différents :
-du pourpre de bromocrésol sous forme d’un sel de sodium fourni par Aldrich (Référence du produit : 860891) ;
-du Disperse Black 9 fourni par Aldrich (Référence du produit : 456691)
lesdits indicateurs étant juxtaposés les uns aux autres (c’est-à-dire que tous les deux points adjacents correspondent aux deux indicateurs colorés distincts), chaque point étant l’équivalent d’un pixel qui représente l’éjection d’une goutte d’encre par l’imprimante Dimatix.
Pour la réalisation du système de détection, deux encres distinctes sont préparées :
-une encre comprenant le pourpre de bromocrésol sous forme d’un sel de sodium à hauteur de 200 mM dans du diméthylsulfoxyde (DMSO) ; et
-une encre comprenant le Disperse Black 9 à hauteur de 200 mM dans du DMSO,
auxquelles est ajouté un agent mouillant (un poly(éthylèneglycol)diméthyléther de masse molaire en nombre de 500) en une quantité de 20% volumique.
Chacune desdites encres est imprimée selon un masque d’impression, de sorte à ce que les points d’impression de chacune desdites encres ne se mélangent pas avec les points d’impression de la ou des autres encres mais, au contraire, se juxtaposent le mieux possible, afin d’obtenir une densité de points et donc de couleur maximale. Plus spécifiquement, chacune desdites encres est imprimée avec une imprimante Dimatix avec un pas d’impression de 200 µm. Une fois imprimée, la lingette est laissée sécher au moins 30 minutes à l’air libre.
Une lingette obtenue conformément aux spécificités mentionnées ci-dessus est testée vis-à-vis de 6 agents toxiques : Sarin (dit GB, CAS n°107-44-8, Tabun (dit GA, CAS n°77-81-6), VX (CAS n°50782-69-8), Ypérite soufrée (dite HD, CAS n°505-60-2), Ypérite azotée (dite HN-3, CAS n°555-71-1) et léwisite (dite L1, CAS n°541-25-3). Les agents sont déposés sur une plaque métallique peinte, sur laquelle 25 microgouttes de chaque agent sont déposées.
- les figures 1 et 2 sont des vues en perspective d’un élément de batterie selon un premier mode de réalisation de l’invention,
- la est une section selon une direction longitudinale de la partie supérieure de l’élément de batterie de la ,
- la est une vue en perspective d’un collecteur de l’élément de batterie des figures 1 et 2,
- la est une section selon une direction transversale de la partie supérieure de l’élément de batterie des figures 1 et 2,
- la est une vue en perspective d’un élément de batterie selon un deuxième mode de réalisation de l’invention,
- la est une vue en perspective de la partie supérieure de l’élément de batterie de la sans le capot supérieur,
- la est une section selon une direction transversale de la partie supérieure de l’élément de batterie de la ,
- les figures 9 à 11 sont des vues en perspectives de différents éléments du couvercle de l’élément de batterie de la , et
- les figures 12 et 13 sont des vues en perspectives du couvercle d’un élément de batterie selon un troisième mode de réalisation de l’invention.
Les figures 1 et 2 illustrent un élément 10 prismatique d’une batterie selon un premier mode de réalisation.
Dans la suite de la description, les orientations sont définies en référence à l’élément de batterie 10 posé sur une surface horizontale. La direction longitudinale L correspond à la direction principale d’élongation de l’élément de batterie 10. La direction transversale T est sensiblement perpendiculaire à la direction longitudinale L et correspond sensiblement à la direction d’empilement E des empilements d’électrodes. La direction d’élévation Z est sensiblement perpendiculaire à la direction longitudinale L et à la direction transversale T. Elle est sensiblement confondue avec la direction verticale lorsque l’élément de batterie 10 est posé sur une surface horizontale. Les termes « supérieur » et « inférieur » sont utilisés en référence à la direction d’élévation Z.
La batterie est une batterie électrochimique telle qu’utilisée habituellement dans les véhicules ferroviaires ou dans les aéronefs. Toutefois, d’autres domaines d’application de la batterie sont envisageables, tels que les véhicules automobiles, le stockage d’énergie ou la mobilité électrique.
L’élément de batterie 10 comporte un carter ou godet 14 définissant un volume intérieur 16 et au moins un premier faisceau électrochimique 18 disposé dans le volume intérieur 16 du godet 14.
Dans l’exemple des figures 1 à 5, l’élément de batterie 10 comprend en outre un deuxième faisceau électrochimique 20 disposé à l’intérieur du volume intérieur 16, en regard du premier faisceau électrochimique 18 selon la direction transversale T.
L’élément de batterie 10 comprend en outre un couvercle 22 fixé sur le godet 14 et fermant le volume intérieur 16 et au moins un collecteur de première polarité 24.
Le couvercle 22 définit un espace intérieur 25 en communication avec le volume intérieur 16 du godet 14.
Un autre objet de l’invention est une batterie secondaire Li-ion comprenant une électrode négative, une électrode positive et un électrolyte, dans laquelle la cathode est telle que décrite ci-dessus.
Homopolymère 1 : Homopolymère de fluorure de vinylidène caractérisé par une viscosité en solution de 4000 mPa.s dans la NMP.
Homopolymère 2 : Homopolymère de fluorure de vinylidène caractérisé par une viscosité en solution de 5000 mPa.s dans la NMP.
Homopolymère 3 : Homopolymère de fluorure de vinylidène caractérisé par une viscosité en solution de 2000 mPa.s dans la NMP.
Homopolymère 4 : Homopolymère de fluorure de vinylidène caractérisé par une viscosité en solution de 11000 mPa.s dans la NMP.
Homopolymère 5 : Homopolymère de fluorure de vinylidène caractérisé par une viscosité en solution de 10000 mPa.s dans la NMP.
Copolymère fonctionnel 1 : Copolymère de fluorure de vinylidène et d’acide acrylique caractérisé par une viscosité en solution de 6000 mPa.s dans la NMP.
Copolymère fonctionnel 2 : Copolymère de fluorure de vinylidène et d’acide acrylique caractérisé par une viscosité en solution de 2000 mPa.s dans la NMP.
Pour tous ces produits, le taux d’extrait sec est de 8%.
Mesure de la viscosité de solution du liant polymère dissous dans la NMP :