INPI-France/Brevets-Francais-2024-Chunked huggingface dataset:
Les sous-cellules sont typiquement obtenues en effectuant une découpe d’une plaque (wafer) sur laquelle leurs éléments constitutifs ont été au moins partiellement réalisés et de préférence une fois que leurs éléments constitutifs ont été entièrement fabriqués. On n’a ici pas besoin de modifier l’intégralité d’une ligne de fabrication de cellules mais seulement de réaliser une ou plusieurs étapes supplémentaires, ce qui présente un avantage important en termes de coût de fabrication.
Il existe plusieurs méthodes pour la séparation en sous cellules.
Une première consiste à générer une tranchée dans toute l’épaisseur d’une plaque de silicium à l’aide d’un laser afin de séparer les sous-cellules. Une telle technique est efficace et précise mais a pour inconvénient majeur de détériorer les bords des sous-cellules à proximité de la ligne de découpe. L’énergie du laser a en effet tendance à pulvériser et à faire fondre localement le silicium.
Un tel endommagement peut s’accompagner d’une éventuelle perte de rendement.
Les bords de sous-cellules obtenus avec une telle technique peuvent être en outre être difficiles à passiver.
Une seconde technique utilisant également un laser et une source froide eau-air consiste à générer un choc thermomécanique permettant d’engendrer une fissure de séparation. Cette seconde technique a pour avantage de laisser une surface de tranche plus nette, et occasionne moins de pertes en rendement que la précédente.
Une troisième technique est présentée dans le document WO2021111063 issu de la demanderesse.
Elle consiste à utiliser une orientation différente des bords latéraux de la plaque et du plan de clivage préférentiel de la plaque de silicium. Ce plan de clivage afin est orienté parallèlement à des lignes conductrices communément appelées « bus bars » (i.e. barres de connexion).
Pour effectuer la séparation, on applique une contrainte mécanique pour propager une fissure de séparation permettant de scinder la cellule en deux.
Cette technique a pour avantage de générer un bord de découpe net et propice à la passivation.
Cependant, avec une telle technique, une orientation parfaite de la fissure de clivage est difficile à obtenir. Dans un cas idéal cette orientation est parfaitement parallèle avec des bords latéraux opposés d’une plaque sur laquelle la cellule est réalisée.
En réalité, une désorientation du plan de clivage survient de manière fréquente. Or, une désorientation trop importante, peut s’avérer préjudiciable, en particulier lorsqu’on souhaite séparer des cellules ou sous-cellules très rapprochées.
Il existe donc un besoin de trouver un nouveau procédé permettant de pallier cette difficulté.
Selon un mode de réalisation, la présente invention concerne un procédé pour la réalisation d’un dispositif photovoltaïque, comprenant des étapes consistant à :
A) prévoir une plaque de silicium dotée d’une ou plusieurs cellule(s) solaire(s) ou sous-cellule(s) solaire(s) fabriquée(s) au moins partiellement, ladite plaque ayant une face dite « supérieure », une face dite « inférieure » opposée à la face supérieure, les faces supérieure et inférieure suivant une orientation cristalline ‘(100)’, et des bords latéraux entre ladite face supérieure et ladite face inférieure et suivant une orientation cristalline ‘(110)’,
La deuxième situation de la première série est illustrée sur la .
L’égo-véhicule 100 circule sur une voie d’insertion 301 qui rejoint une route principale 302. Selon l’invention, la voie d’insertion 301 est prioritaire sur la route principale 302. Un élément d’infrastructure 110 est représenté à proximité de la voie d’insertion 301, notamment à proximité d’une fin 320 de la voie d’insertion 301.
Des véhicules 310 circulent sur la route principale. La densité est évaluée à un niveau intermédiaire par l’égo-véhicule 100 ou par l’élément d’infrastructure 110, puisque les véhicules circulant sur la voie d’insertion 301 et/ou sur la route principale 302 sont espacés les uns des autres et/ou ont une vitesse moyenne comprise dans une plage de valeurs de vitesse moyenne donnée. Par réduction de la distance minimale de sécurité entre véhicules, l’égo-véhicule 100 peut avantageusement s’insérer entre un premier véhicule 310.1 circulant sur la route principale 302 et un deuxième véhicule 310.2 circulant derrière le premier véhicule 310.1.
Dans une troisième situation de conduite de la première série, la densité de trafic est à un niveau dense et l’égo-véhicule 100 circule sur la voie d’insertion prioritaire. Dans cette situation, l’étape 203 de contrôle de l’égo-véhicule 100 comprend la transmission d’une consigne ou d’un signal de contrôle, déterminé à partir de la situation de conduite et de l’ensemble de règles de priorité, indiquant au module de contrôle 102 de poursuivre sur la voie d’insertion jusqu’à la fin de la voie d’insertion, puis de laisser passer un véhicule sur deux. L’égo-véhicule 100 ralentit à l’approche de la fin de la voie d’insertion et laisse ainsi passer un premier véhicule engagé sur la route principale puis s’insère immédiatement après, devant un deuxième véhicule situé derrière le premier véhicule.
Dans ce qui suit, il est considérée une deuxième série de situations de conduite dans laquelle l’égo-véhicule 100 circule sur une voie de la route principale, et non sur la voie d’insertion qui rejoint la route principale, la voie d’insertion étant prioritaire sur, ou d’un niveau de priorité plus élevé que, la route principale.
Dans une première situation de conduite de la deuxième série, la densité de trafic sur la route principale est à un niveau d’absence de trafic, l’égo-véhicule 100 circule sur la route principale et un véhicule est dans la voie d’insertion. Dans cette situation, l’étape 203 de contrôle de l’égo-véhicule 100 comprend la transmission d’une consigne ou d’un signal de contrôle, déterminé à partir de la situation de conduite et de l’ensemble de règles de priorité, indiquant au module de contrôle 102 : - de diminuer la vitesse longitudinale de l’égo-véhicule 100 afin de laisser passer le véhicule dans la voie d’insertion ; - de maintenir la vitesse de l’égo-véhicule 100 ; ou - d’augmenter la vitesse de l’égo-véhicule 100 afin de permettre au véhicule dans la voie d’insertion de s’insérer derrière l’égo-véhicule 100.
Dans une deuxième situation de conduite de la première série, la densité de trafic est à un niveau intermédiaire et l’égo-véhicule 100 circule sur la route principale. Dans cette situation, l’étape 203 de contrôle de l’égo-véhicule 100 comprend la transmission d’une consigne ou d’un signal de contrôle, déterminé à partir de la situation de conduite et de l’ensemble de règles de priorité associées à la voie d’insertion 301, indiquant au module de contrôle 102 de maintenir la vitesse de l’égo-véhicule 100 et conservant une distance constante avec le véhicule qui circule devant l’égo-véhicule 100 sur la route principale, et ce afin de ne pas laisser une possibilité trop ouverte au véhicule de la voie d’insertion de s’insérer devant l’égo-véhicule 100.
Une telle situation est illustrée sur la . L’égo-véhicule 100 circule cette fois sur la route principale 302 à proximité d’une voie d’insertion prioritaire 301. Un premier véhicule 330.1 circule sur la voie d’insertion prioritaire 301, suivi d’un deuxième véhicule 330.2.
L’égo-véhicule 100 maintient sa vitesse afin de maintenir une distance constante avec un véhicule 310.1 situé devant l’égo-véhicule 100 sur la route principale 302, afin de limiter les possibilités du premier véhicule 310.2 de s’insérer devant l’égo-véhicule 100.
Si le premier véhicule 310.1 s’insère tout de même devant l’égo-véhicule 100, l’étape de contrôle 203 peut comprendre la diminution de la distance minimale entre véhicules, afin d’empêcher le deuxième véhicule 310.2 de s’insérer devant l’égo-véhicule 100, à moins que le deuxième véhicule 310.2 soit très proche, ou soit situé à une distance inférieure à une distance donnée, du premier véhicule 310.1.
Dans une troisième situation de conduite de la première série, la densité de trafic est à un niveau dense et l’égo-véhicule 100 circule sur la route principale. Dans cette situation, l’étape 203 de contrôle de l’égo-véhicule 100 comprend la transmission d’une consigne ou d’un signal de contrôle, déterminé à partir de la situation de conduite et de l’ensemble de règles de priorité, indiquant au module de contrôle 102 de garder une distance courte, inférieure à une distance donnée, avec le véhicule devant l’égo-véhicule 100. Si un véhicule de la voie d’insertion s’insère dangereusement devant l’égo-véhicule 100, l’égo-véhicule lui laisse la priorité et la consigne indique de freiner. Si l’égo-véhicule 100 est sur la route principale au niveau de la fin de voie d’insertion prioritaire, il ralentit pour laisser passer un véhicule de la voie d’insertion, puis adapte sa vitesse pour maintenir une distance proche avec ce véhicule, inférieure à une distance donnée, afin de ne pas laisser la possibilité à un deuxième véhicule de la voie d’insertion de s’insérer. Si le deuxième véhicule est très proche du véhicule, à une distance inférieure à une distance donnée, l’égo-véhicule peut laisser passer le deuxième véhicule, puis maintenir une distance proche avec le deuxième véhicule.
La présente une structure du module d’assistance à la conduite 101 d’un égo-véhicule 100, selon le premier mode de réalisation, ou du module d’assistance à la conduite 111 de l’élément d’infrastructure 110 selon le deuxième mode de réalisation de l’invention.
Le module d’assistance à la conduite 101 ou 111 comprend un processeur 401 configuré pour communiquer de manière unidirectionnelle ou bidirectionnelle, via un ou des bus ou via une connexion filaire, avec une mémoire 402 telle qu’une mémoire de type « Random Access Memory », RAM, ou une mémoire de type « Read Only Memory », ROM, ou tout autre type de mémoire (Flash, EEPROM, etc). En variante, la mémoire 402 comprend plusieurs mémoires des types précités. De manière préférentielle, la mémoire 402 est une mémoire non volatile.
La mémoire 402 peut être apte à stocker, de manière permanente, une ou plusieurs règles de priorité, notamment lorsque le module est le module d’assistance à la conduite 111 de l’élément d’infrastructure.
Le module d’assistance à la conduite 101 ou 111 peut comprendre une première interface 403. Dans le premier mode de réalisation la première interface est apte à communiquer avec le ou les capteurs 104, avec le module GPS 105 et/ou avec l’interface 103 pour recevoir des données d’autres véhicules ou de l’élément d’infrastructure 110. Dans le deuxième mode de réalisation, la première interface 403 peut communiquer avec un ou plusieurs capteurs ou interfaces de l’élément d’infrastructure.
Ces éléments peuvent permettre d’augmenter la résistance mécanique de l’alliage par solution solide et/ou par dispersoïdes qui peuvent se former lors de la fabrication de la pièce ou lors de traitements thermiques post fabrication. Cependant, l’ajout excessif de ces éléments peut dégrader la conductivité de l’alliage c’est pour cette raison que, selon un mode de réalisation, leur ajout est préférentiellement selon une fraction massique inférieure à 700 ppm chacun.
Il est à noter que, de préférence, les alliages selon la présente invention ne sont pas des alliages de type AA6xxx, en raison de l’absence d’ajout simultané de Si et Mg en quantités supérieures à 0,2 %.
Le procédé peut comporter, suite à la formation des couches, c’est-à-dire suite à la formation de la pièce finale, une application d'au moins un traitement thermique. Ce traitement est également appelé traitement thermique post-fabrication ou post-traitement. Le traitement thermique post-fabrication peut être ou comporter un revenu ou un recuit. Il peut également comporter une mise en solution et une trempe, même si on préfère les éviter. Il peut également comporter une compression isostatique à chaud.
Selon une première variante, afin de privilégier les propriétés mécaniques, le traitement thermique post-fabrication peut être effectué : à une température T’ supérieure 400°C, auquel cas la durée du traitement thermique post-fabrication est comprise de 0,1 h à 50 h, de préférence de 0,1 h à 10 h ; ou à une température T’ comprise de 300°C à 400°C, auquel cas la durée du traitement thermique post-fabrication est comprise de 0,1 h à 200 h.
Selon une deuxième variante, afin de privilégier les propriétés de conduction thermique ou électrique, le traitement thermique post-fabrication peut être effectué à une température T’ supérieure ou égale à 350°C ou à 400°C pour une durée de 0,1 h à 200 h, de façon à obtenir une conductivité thermique ou électrique optimale.
Selon une autre variante, des traitements thermiques post-fabrication bi-palier peuvent permettre de maximiser la conductivité électrique. Ces traitements consistent à faire d’abord un premier palier à une température T’1 supérieure à 450°C pour une durée de 0,1 h à 100 h, suivi d’un deuxième palier à une température T’2 comprise de 300°C à 450°C pour une durée de 0,1 h à 200 h.
Selon une autre variante, des traitements thermiques post-fabrication bi-palier peuvent permettre de maximiser la conductivité électrique et/ou la dureté. Ces traitements consistent à faire d’abord un premier palier à une température T’1 inférieure à 380°C pour une durée de 0,1 h à 200 h, suivi d’un deuxième palier à une température T’2 comprise de 380°C à 450°C pour une durée de 0,1 h à 200 h.
Selon une autre variante, des traitements thermiques post-fabrication tri-palier peuvent permettre de maximiser la conductivité électrique et/ou la dureté. Ces traitements consistent à faire d’abord un premier palier à une température T’1 comprise de 250°C à 450°C pour une durée de 0,1 h à 200 h, suivi d’un deuxième palier à une température T’2 supérieure à 450°C pour une durée de 0,1 h à 100 h, suivi d’un troisième palier à une température T’3 comprise de 250°C à 450°C pour une durée de 0,1 h à 200 h.
Des traitements multi-palier avec un nombre de paliers supérieur à 3 peuvent aussi être envisagés.
Selon un mode de réalisation, le procédé peut comporter une compression isostatique à chaud (CIC). Le traitement CIC peut notamment permettre d’améliorer les propriétés d’allongement et les propriétés en fatigue. La compression isostatique à chaud peut être réalisée avant, après ou à la place du traitement thermique post-fabrication. Avantageusement, la compression isostatique à chaud est réalisée à une température de 250°C à 500°C et de préférence de 300°C à 450°C, à une pression de 500 à 3000 bars et pendant une durée de 0,5 à 100 heures.
Selon un mode de réalisation avantageux, le procédé ne comporte pas de trempe suite à la formation des couches, c’est-à-dire suite à la formation de la pièce finale, ou suite au traitement thermique. Ainsi, de préférence, le procédé ne comporte pas d'étapes de mise en solution suivie d'une trempe.
Le recours à un traitement thermique post-fabrication, la fabrication étant réalisée par un procédé de fabrication additive, peut permettre de créer des conditions de détente permettant d’éliminer les contraintes résiduelles ainsi qu’une précipitation de phases durcissantes. On parle également de détente thermique. Les inventeurs ont observé qu’il était préférable que la température de consigne T’ du traitement thermique post-fabrication soit comprise de 300°C à 500°C.
L'éventuel traitement thermique et/ou la compression isostatique à chaud permet en particulier d’augmenter la dureté ou la limite élastique et la conductivité électrique du produit obtenu. Il est cependant à noter que, généralement, plus la température est élevée, plus on favorise la conductivité (électrique ou thermique) au détriment des résistances mécaniques.
Selon un mode de réalisation, outre la température T’ du traitement thermique post-fabrication, la montée en température, initiant le traitement thermique post-fabrication, est de préférence la plus rapide possible. Par exemple, au cours de la montée en température, la vitesse de montée en température ΔT’ (usuellement désignée par l’homme du métier par « heating rate » en °C par minute ou en °C par seconde) est de préférence supérieure à 5°C par minute ou supérieure à 10°C par minute, ou encore de préférence supérieure à 20°C par minute et plus avantageusement supérieure à 40°C par minute, et plus avantageusement supérieure à 100°C par minute. Par montée en température, on entend la montée en température à laquelle la pièce est soumise au cours du traitement thermique post-fabrication. Il semble optimal que la montée en température soit instantanée, c’est-à-dire que la pièce fabriquée soit soumise, dès le début du traitement thermique post-fabrication, à la température de consigne T’ du traitement thermique post-fabrication. Une montée en température instantanée peut être obtenue en plaçant la pièce fabriquée dans un four chaud, déjà porté à la température de consigne T’, ou par un moyen de chauffage rapide de type lit fluidisé ou bain de sel fondu. La montée en température peut également être assurée par un chauffage par induction.
Pour une même montée en température à l’extérieur de la pièce, la variation de température à l’intérieur de la pièce dépend notamment du milieu chauffant (liquide ou air ou gaz inerte) ainsi que de la forme de la pièce. En particulier, la température dans l’épaisseur ou à la surface de la pièce peut être différente. C’est la raison pour laquelle la montée en température précédemment évoquée correspond à la température à l’extérieur de la pièce. La combinaison d’une température de préchauffage T, d’une température de traitement thermique post-fabrication T’ et d’une vitesse de montée en température ΔT’, lors de la montée en température du traitement thermique post-fabrication, dans les plages de valeurs pré-citées, permet l’obtention de pièces présentant une bonne résistance à la fissuration thermiques.
Selon un autre mode de réalisation, adapté aux alliages à durcissement structural, on peut réaliser une mise en solution suivie d’une trempe et d’un revenu de la pièce formée et/ou une compression isostatique à chaud. La compression isostatique à chaud peut dans ce cas avantageusement se substituer à la mise en solution.
Le comparateur de niveau CMP2 compare la tension du signal PP à une tension de référence VREF. La tension de référence est définie en fonction de la valeur d’une résistance RP comprise dans la prise femelle ou dans la station de recharge et de la résistance RC comprise dans le câble de recharge. Par exemple, si la résistance RC comprise dans le câble de recharge a une valeur par exemple inférieure à 4500 Ohm, la sortie du comparateur CMPT2 est au niveau haut. La valeur de la résistance RC est par exemple donnée dans le tableau B2 de la norme IEC61851-1.
Une première terminaison du relai SW1 est reliée au réseau de fourniture en énergie électrique MPW et à une première terminaison du relai SW3. Une seconde terminaison du relai SW1 est reliée à une première terminaison du relai SW2. La seconde terminaison du relai SW2 commande le commutateur SW3. Une seconde terminaison du relai SW3 est reliée à l’alimentation PW.
Selon l’invention, le microcontrôleur CPU monitore la tension sur le lien de contrôle CP, détecte une déconnexion de la fiche mâle avec la borne de recharge et interrompt la fourniture en énergie électrique au véhicule électrique en ouvrant le relai SW1. Le comparateur COMP1, l’intégrateur INT monitorent la tension sur le lien de contrôle CP, détectent une déconnexion de la fiche mâle de la borne de recharge et interrompent la fourniture en énergie électrique au véhicule électrique en ouvrant le relai SW2.
L’utilisation de deux relais en série ainsi que la duplication de la détection d’une déconnexion de la fiche mâle avec la borne de recharge, garantit dans toutes conditions, par exemple lorsque le microcontrôleur CPU, de par d’autres traitements en cours d’exécution ne commande pas une ouverture du relais SW1 rapidement ou lorsqu’une défaillance du microcontrôleur CPU survient, qu’un utilisateur puisse être en contact avec l’énergie électrique fournie au véhicule électrique.
La liaison de connexion PP est en outre utilisée à la fois par le microcontrôleur CPU et le comparateur CMP2, l’intégrateur INT et la fonction logique non ou NOR pour ouvrir les commutateurs SW1 et SW2.
Le commutateur SW3 est commandé par la fermeture simultanée des commutateurs SW1 et SW2. Le commutateur SW3 peut par exemple être un contacteur ICT40A commercialisé par la société Schneider, ou un contacteur ESC440 commercialisé par la société Hager pour une alimentation triphasée.
La représente un exemple de réalisation d’un circuit de gestion de la présence ou non d’un lien de connexion PP permettant la signalisation d’une pré-insertion d’une prise.
La comporte deux transistors Q300 et Q301, six résistances notées R300, R301, R302, R303, R304 et R305, deux condensateurs C301 et C302, et un circuit écrêteur D300.
Le lien de connexion PP, lorsqu’il est présent, est relié à une première terminaison de la résistance R300, à une première terminaison de la résistance R301, à une première terminaison de la résistance R302, à une première terminaison de la résistance R303 et à une première terminaison du condensateur C302.
Le signal CA est un signal délivré par le microcontrôleur CPU qui indique si un lien de connexion PP permettant la signalisation d’une pré-insertion d’une prise est présent ou pas.
Le signal CA est relié à une première terminaison de la résistance R304. Une seconde terminaison de la résistance R304 est reliée à la base du transistor NPN Q301 et à une première terminaison de la résistance R305.
Lors de l’étape c), une impulsion de courant constant est appliquée, par exemple pendant une durée comprise entre 5 s et 20 s, par exemple 10s. Lors de cette étape, le potentiel de la cathode se fixe sur celui de la réduction du Mg 2+ en magnésium métal, tandis que celui de l’anode évolue vers le potentiel d’oxydation des chlorures en dichlore gazeux. De préférence, le rapport des surfaces anode/cathode est compris entre 1 et 3, idéalement 2, et J Cat est compris entre 0,05 A/cm² et 0,8 A/cm².
Lors de l’étape d), les potentiels de l’anode et de la cathode sont mesurés dans la solution 30 à courant nul par rapport à la référence. Le potentiel de la cathode prend temporairement la valeur du couple électrochimique Mg 2+ /Mg 0 .
Le potentiel de la cathode après l’impulsion ne dépend pas du courant appliqué. D’après la loi de Nernst, il ne dépend que de la concentration en Mg 2+ . Cependant, en raison de la forte concentration en Mg 2+ dans la solution (terme en logarithme), le potentiel de la cathode est également peu dépendant des variations de la concentration en Mg 2+ .
Le temps durant lequel le potentiel du couple Mg 2+ /Mg 0 peut être observé est dépendant du courant appliqué : plus le courant est grand, plus la quantité de Mg métal déposée est importante et plus longtemps le potentiel du couple Mg 2+ /Mg 0 peut être utilisé comme valeur de référence.
Lors de l’étape e), le potentiel de la solution 30 est obtenu en comparant les valeurs des potentiels entre l’étape b) et l’étape d) lorsque le magnésium est encore présent sur la cathode.
Dans le cas d’un mélange ternaire de sels fondus comprenant PuCl 3 , on formera du plutonium à la place du magnésium. A l’étape c), on déposera du plutonium métallique sur la cathode et à l’étape d), on obtient la valeur du couple Pu 3+ /Pu 0 .
Etude de la dissolution anodique du chrome, du fer et du nickel :
La dissolution anodique du chrome, du fer et du nickel a en premier lieu été étudiée dans une solution de NaCl-MgCl 2 -CeCl 3 (57/30/13) à 600°C. Ce sel est utilisé comme simulant pour le convertisseur d’actinide (NaCl-MgCl 2 -PuCl 3 ).
Les voltammogrammes obtenus pour ces métaux sont présentés sur la . Plusieurs remarques peuvent être faites en comparant les tracés intensités-potentiels obtenus avec les différents métaux :
- le tungstène est le matériau qui résiste le mieux à l’oxydation, sa borne anodique est l’oxydation des chlorures en dichlore et sa limite cathodique est la réduction de Mg 2+ en magnésium métal,