INPI-France/Brevets-Francais-2024-Chunked huggingface dataset:
Ledit premier silencieux d’admission comprend avantageusement une première conduite d’admission 18, 19, 20 laquelle comprend au moins deux portions de conduite 18, 19 présentant des sections transversales respectives différentes l’une de l’autre. Selon une configuration avantageuse, lesdites deux portions de conduite 18, 19 sont reliées l’une à l’autre par une portion de raccordement 20 formant une modification brusque de la section transversale de la première conduite d’admission 18, 19, 20. Une telle configuration permet de réduire efficacement les bruits générés à l’amont de ladite unité extérieure 2, c’est-à-dire à l’amont de son entrée d’air 3. Ladite portion de raccordement 20 forme par exemple un épaulement (de forme ici globalement carrée, mais d’autres formes sont possibles) entre lesdites deux portions de conduite 18, 19. Ladite portion de raccordement 20 s’étend avantageusement sur moins de 3 cm, plus avantageusement sur moins d’un cm, le long de la première conduite d’admission 18, 19, 20. Ladite portion de raccordement 20 fait bien évidemment avantageusement partie de ladite première conduite d’admission 18, 19, 20. Selon une variante particulière, l’une 18 desdites deux portions de conduite 18, 19 présente une section transversale sensiblement arrondie, par exemple circulaire, ovale ou elliptique, tandis que l’autre 19 desdites deux portions de conduite 18, 19 présente une section transversale sensiblement polygonale, par exemple triangulaire, carrée, ou rectangulaire. Dans l’exemple de réalisation de l’invention illustré aux figures, l’une 18 desdites deux portions de conduite 18, 19 présente une section circulaire, et l’autre 19 desdites deux portions de conduite 18, 19 présente une section carrée.
Actuellement, l’interconnexion la plus répandue utilise une brasure de fils de cuivre gainé (ou étamée) sur des bus, appelées également busbars en langue anglaise, situés à la surface des cellules photovoltaïques. De façon générale, les bus sont créés au préalable lors d’une étape de métallisation, généralement par sérigraphie. Les cellules sont connectées entre elles, en série ou en parallèle, à l’aide des rubans ou fils de cuivres étamés qui sont connectés, par brasure à l’aide d’un apport de matière provenant du revêtement en alliage métallique, sur les bus présents sur une face de chacune des cellules. Longtemps la technologie à trois bus a été prédominante sur le marché mais l’intérêt croissant des architectures à quatre ou six bus permet une évolution de ce mode d’interconnexion jusqu’à neuf bus, voire davantage, ce que l’on nomme aujourd’hui les Multi-Busbars (MBB) en langue anglaise, c’est-à-dire des ensembles à plusieurs bus. Par exemple, la technologie Multi-Busbars, en plus de son apport en puissance sur les modules, permet une meilleure tenue des modules aux tests de vieillissement accéléré, une diminution de la quantité d’argent utilisé dans le module et donc une réduction du coût de production.
On peut interconnecter les connecteurs filaires en cuivre sur les doigts des cellules, à l’aide des bus, par soudure. Par exemple, on peut souder les connecteurs filaires (fils de cuivre à section circulaire), servant à la fois de bus et de rubans, directement sur la surface des cellules. En outre, on peut utiliser des plots de soudure en pâte d’argent préalablement sérigraphiés afin de permettre la soudure des inter-connecteurs filaires aux busbars qui interconnectent les doigts de la cellule entre eux. Par exemple un alliage utilisé pour faire la brasure est à base de plomb, d’étain et d’argent. Par exemple la brasure peut être réalisée via des rayons infrarouges en utilisant des inter-connecteurs filaires d’un diamètre de 300 μm. Mais cette soudure par rayons infrarouges est effectuée à une température proche de 200 °C, et peut endommager localement la cellule.
Un autre procédé consiste à connecter deux cellules voisines sans bus par des fils de cuivre en utilisant une feuille en polymère. Ce procédé est habituellement désigné par la marque commerciale SmartWire Connection Technology™ (SWCT). Dans ce procédé, les fils de cuivre sont incorporés dans une feuille ou matrice en polymère et recouverts d’un alliage de brasure à basse température, principalement à base de bismuth, avec un point de fusion inférieur à 138 °C. L’utilisation d’alliage de brasure à basse température réduit le stress pouvant apparaître sur les points de contact entre le fil de cuivre et les doigts de la cellule. Par ailleurs, la matrice en polymère est une couche thermocollant composé de deux couches, une première couche avec des propriétés adhésives en partie inférieure et une deuxième couche servant de support mécanique en partie supérieure. Le fil de cuivre est toujours en contact avec la métallisation de la cellule, et le film comprenant la matrice en polymère et les fils de cuivre est positionné sur la cellule. Les doigts des cellules peuvent être réduits en largeur, de 35 à 40 µm, ce qui permet une réduction de consommation d’argent par rapport aux technologies utilisant des bus. Le diamètre des fils de cuivre est d’environ 200 µm ou 250 µm et les doigts étant moins larges, il y a moins d’ombrage sur les cellules. Mais un tel procédé nécessite également d’utiliser une grande quantité d’argent pour connecter les doigts avec les fils de cuivre.
Par exemple on peut citer la demande de brevet américain US20140182675 et la demande internationale WO 2014/150235 qui divulguent une cellule photovoltaïque comprenant des doigts de métallisation situés en face avant de la cellule. La demande de brevet américain US 20120015147 divulgue une cellule photovoltaïque comprenant un substrat, une première couche sur le substrat comprenant des nanoparticules d’oxyde métallique et une deuxième couche recouvrant la première couche, la deuxième couche comprenant des éléments dopants, telles que de l’aluminium, du gallium, de l’indium ou du bore.
On peut également citer la demande de brevet coréen KR20130085188 qui divulgue une cellule photovoltaïque comprenant une couche d’un substrat pour photo-générer des porteurs de charges, une couche d’oxyde conducteur transparent, appelée également couche de TCO (transparent conductive oxide en langue anglaise) ou communément couche TCO, disposée sur une face du substrat. La couche d’oxyde conducteur transparent présente un motif avec des nervures formant des rainures au sein desquelles est disposée une couche d’oxyde de zinc dopé à l’aluminium en contact électrique avec des doigts de métallisation formés en face avant de la cellule.
La demande internationale WO 2014/128032 divulgue une cellule photovoltaïque comprenant des doigts de métallisation et une couche d’oxyde conducteur transparent comprenant des lignes fortement conductrices alignées sous et le long des doigts de métallisation.
Mais ces cellules ne permettent pas de diminuer fortement la consommation d’argent utilisée pour interconnecter deux cellules photovoltaïques.
Il existe d’autres techniques consistant à connecter directement des fils de cuivre dans la couche TCO d’une cellule à l’hétérojonction, mais on observe une perte de puissance électrique fournie en comparaison avec les mêmes fils de cuivre connectés à des doigts de la cellule. Par ailleurs, la suppression des droits entraîne une forte augmentation de la résistance série qui de ce fait engendre une baisse significative de la puissance du module. Cette forte augmentation de la résistance série provient d’une augmentation de la résistance latérale des porteurs libres dans la couche TCO. En effet, dans une cellule à l’hétérojonction, les porteurs libres doivent transiter latéralement dans la couche TCO avant d’atteindre les doigts de la cellule.
Un objet de la présente invention est donc de proposer une solution pour interconnecter des cellules photovoltaïques en limitant les inconvénients mentionnés ci-dessus. En particulier, il existe un besoin consistant à proposer un procédé fiable d’interconnexion de cellules photovoltaïques, tout en permettant de réduire les coûts de fabrication, et en particulier pour réduire la consommation d’argent.
RESUME Pour atteindre cet objectif, il est proposé un ensemble pour module photovoltaïque, comprenant au moins deux cellules photovoltaïques.
Chaque cellule photovoltaïque comprend : un substrat configuré pour photo-générer des porteurs de charges, et au moins une couche d’oxyde conducteur transparent comportant au moins une première zone présentant une première conductivité électrique, et des deuxièmes zones présentant une deuxième conductivité électrique strictement supérieure à la première conductivité électrique, les deuxièmes zones s’étendant longitudinalement selon respectivement des lignes parallèles à une direction principale.
L’ensemble comprend au moins un élément d’interconnexion couplé électriquement avec les deuxièmes zones de chacune desdites au moins deux cellules photovoltaïques pour les connecter électriquement entre elles.
Ledit au moins un élément d’interconnexion s’étend selon une direction perpendiculaire à la direction principale.
Chaque cellule photovoltaïque est dépourvue de ligne de métallisation supplémentaire connectant électriquement ledit au moins un élément d’interconnexion avec ladite au moins une couche d’oxyde conducteur transparent.
Ainsi on fournit un ensemble de cellules photovoltaïques interconnectées entre elles et dépourvues de métallisation en argent supplémentaire. Un tel ensemble utilise un minimum de quantité de matériau conducteur.
Fig. 2 montre un élément allongé fixe selon un mode de réalisation.
Fig. 3 montre un élément allongé vibrant selon un mode de réalisation.
Fig. 4 montre un élément allongé vibrant selon un mode de réalisation.
Fig. 5 montre un élément allongé vibrant selon un mode de réalisation.
Fig. 6 montre un élément allongé vibrant selon un mode de réalisation.
Fig. 7 montre une coupe d’un élément allongé vibrant selon un mode de réalisation.
Fig. 8 montre un élément allongé vibrant selon un mode de réalisation.
Fig. 9 montre l’élément allongé vibrant de la depuis une autre direction.
Fig. 10 montre une coupe de l’élément allongé vibrant de la .
Fig. 11 montre une coupe de l’élément allongé vibrant de la selon un plan de coupe différent de celui de la .
Fig. 12 montre une coupe longitudinale d’un élément allongé vibrant selon un mode de réalisation.
Fig. 13 montre une coupe de l’élément allongé vibrant de la selon un plan perpendiculaire à celui de la .
Fig. 14 montre un schéma d’un générateur de vapeur pour lequel l’utilisation d’une maquette selon un mode de réalisation peut être particulièrement pertinent.
Sur chaque figure à l’exception de la dernière, un repère orthogonal est représenté afin de faciliter la compréhension, notamment des figures qui représentent des objets identiques ou similaires selon des points de vue différents.
Il est maintenant fait référence à la représentant schématiquement et partiellement une maquette 1. La maquette 1 peut être à l’échelle (1 : 1) ou bien être un modèle réduit d’une installation ou d’une partie d’une installation, que l’installation soit existante ou en phase de conception ou construction. La maquette 1 comprend une veine 2 à l’intérieur de laquelle, en fonctionnement, un fluide s’écoule. L’écoulement 3 (ou flux) est représenté par des flèches. La veine 2 est délimitée par une paroi 4. Dans la partie représentée en , la paroi 4 et la veine 2 qu’elle délimite s’étendent selon la direction d’écoulement référencée Z (direction verticale de la ).
La maquette 1 comprend, ou est conformée pour être reliée à, un système (non représenté) propre à générer un écoulement monophasique ou diphasique de manière contrôlée.
De préférence, ladite enveloppe 4 comprend au moins une paroi inférieure 5 interposée entre le sol et l’unité extérieure 2. Ladite paroi inférieure 5 est donc avantageusement conçue pour recevoir l’unité extérieure 2. Ainsi, l’enveloppe 4 est de préférence conçue pour que ladite unité extérieure 2 soit disposée sur ladite paroi inférieure 5. Cette dernière est par exemple formée par une plaque sensiblement plane, de préférence réalisée en plastique, mais alternativement dans un autre matériau, par exemple en bois ou en métal. En d’autres termes encore, ladite unité extérieure 2 repose sur ladite paroi inférieure 5, comme illustré dans les exemples particuliers des figures 3, 4, et 6 à 8, ladite paroi inférieure 5 est de préférence destinée à être positionnée en regard du sol. Ladite paroi inférieure 5 est avantageusement destinée à être disposée sensiblement à l’horizontale.
De manière avantageuse, ladite enveloppe 4 comprend au moins une paroi supérieure 6 destinée à être disposée au-dessus de l’unité extérieure 2. Ladite paroi supérieure 6 est donc avantageusement conçue pour surplomber l’unité extérieure 2. Ainsi, l’enveloppe 4 est de préférence conçue pour que ladite unité extérieure 2 soit disposée sous ladite paroi supérieure 6. Cette dernière est par exemple formée par une plaque sensiblement plane, de préférence réalisée en plastique, mais alternativement dans un autre matériau, par exemple en bois ou en métal. Ladite paroi supérieure 6 est de préférence destinée à être disposée sensiblement à l’horizontale. Lesdites paroi inférieure 5 et paroi supérieure 6 sont avantageusement disposées sensiblement parallèlement (et à distance) l’une à l’autre. Ladite paroi supérieure 6 est avantageusement disposée sensiblement au-dessus de ladite paroi inférieure 5, l’unité extérieure 2 étant destinée à être placée entre lesdites parois inférieure 5 et supérieure 6.
Ladite enveloppe 4 comprend avantageusement une pluralité de parois latérales 7, 8, 9, 10 entourant l’unité extérieure 2 et s’étendant de préférence à la verticale. Selon un mode de réalisation particulier, l’enveloppe 4 comprend une première, une deuxième, une troisième et une quatrième paroi latérale 7, 8, 9, 10, lesdites quatre parois latérales 7, 8, 9, 10 étant conçues pour entourer latéralement ladite unité extérieure 2. Chaque paroi latérale 7, 8, 9, 10 est de préférence destinée à s’étendre sensiblement à la verticale. Lesdites première et troisième parois latérales 7, 9 sont de préférence sensiblement parallèles l’une à l’autre, tandis que lesdites deuxième et quatrième parois latérales 8, 10 sont de préférence sensiblement parallèles l’une à l’autre. Lesdites première et deuxième parois latérales 7, 8 sont avantageusement perpendiculaires et reliées l’une à l’autre. Lesdites deuxième et troisième parois latérales 8, 9 sont avantageusement perpendiculaires et reliées l’une à l’autre. Lesdites troisième et quatrième parois latérales 9, 10 sont de préférence perpendiculaires et reliées l’une à l’autre. Lesdites quatrième et première parois latérales 10, 7 sont de préférence perpendiculaires et reliées l’une à l’autre. De préférence, les quatre parois latérales 7, 8, 9, 10 ne présentent pas d’orifice permettant à l’air de circuler entre l’intérieur et l’extérieur de l’enveloppe 4. Aux figures 3, 4 et 8, la paroi latérale 7 a été rendue transparente, et aux figures 6 et 7, la paroi latérale 9 a été rendue transparente.
Les parois inférieure 5 et supérieure 6 et les quatre parois latérales 7, 8, 9, 10 forment ainsi, selon une variante, l’enveloppe 4, laquelle présente alors préférentiellement une forme de pavé droit.
Selon l’invention, ledit premier moyen de mise en communication comprend au moins un premier ventilateur électrique d’admission 11 disposé à l’intérieur de l’enveloppe 4 pour alimenter ladite entrée d’air 3 avec un flux forcé d’air extérieur E . Ledit premier ventilateur électrique d’admission 11 est ainsi avantageusement conçu pour forcer l’aspiration, au sein de l’enveloppe 4, d’air extérieur provenant de l’extérieur de l’enveloppe 4. Ledit ventilateur électrique d’admission 11 est ainsi avantageusement conçu pour entraîner ledit flux forcé d’air extérieur E dans l’enveloppe 4, indépendamment ou en combinaison avec l’action des éventuels moyens de ventilation propres de l’unité extérieure 2. Une telle configuration permet de faciliter l’entrée d’air extérieur au sein de l’enveloppe 4, et par extension de faciliter l’entrée d’air au sein de ladite unité extérieure 2, et ce pour une très faible consommation électrique, le premier ventilateur électrique d’admission 11 étant de préférence un élément simple et peu énergivore. Au demeurant, cette configuration permet d’éviter une surconsommation de l’unité extérieure 2 et/ou un fonctionnement peu efficace de cette dernière, puisqu’elle est abondamment fournie en air extérieur nécessaire au réchauffement ou au refroidissement de son fluide de travail grâce à l’apport au sein de l’enveloppe 4 (et ensuite au sein de l’unité extérieure 2) dudit flux forcé d’air extérieur E . L’unité extérieure 2, si elle était simplement enfermée dans ladite enveloppe 4 sans le premier ventilateur électrique d’admission 11, pourrait en effet manquer d’air pour fonctionner correctement, ou devrait dépenser plus d’énergie pour atteindre un même résultat. La combinaison d’une part de l’enveloppe 4 et d’autre part du premier ventilateur électrique d’admission 11 pour fournir le flux forcé d’air extérieur E à l’entrée d’air 3 permet d’obtenir de très bons résultats à la fois du point de vue acoustique avec une excellente réduction du bruit et du point de la vue de la consommation électrique de l’unité extérieure 2, qui est optimisée voire réduite. Ledit premier ventilateur électrique d’admission 11 compense largement les pertes de charges induites par l’enveloppe 4 en ce qui concerne l’alimentation en air de ladite unité extérieure 2, et permet donc cette dernière de ne pas surconsommer pour compenser son « encapsulation » par ladite enveloppe 4. Ledit flux forcé d’air extérieur E peut éventuellement être considéré comme un flux d’air entrant au sein de ladite enveloppe 4 induit par le premier ventilateur électrique d’admission 11.
Ledit premier ventilateur électrique d’admission 11 est de préférence un ventilateur hélicoïde (parfois également appelé ventilateur axial). Ledit premier ventilateur électrique d’admission 11 comprend ainsi avantageusement une roue de ventilation actionnée électriquement, conçue de préférence pour tourner autour d’un axe de rotation. Ledit premier ventilateur électrique d’admission 11 comprend en outre avantageusement un moteur électrique pour actionner ladite roue de ventilation. Ladite roue de ventilation est de manière avantageuse montée à rotation relativement à l’enveloppe 4 de manière à tourner autour dudit axe de rotation lorsque ledit moteur électrique est actionné. Ladite roue de ventilation est préférentiellement formée par une hélice. De préférence, lorsque ladite roue de ventilation est actionnée électriquement, ledit flux forcé d’air extérieur E est aspiré à l’intérieur de l’enveloppe 4 en passant à travers la première ouverture d’admission 12. Puis ledit flux forcé d’air extérieur E passe avantageusement à travers ladite entrée d’air 3 pour être utilisé au sein de ladite unité extérieure 2, avant d’en être refoulé comme on le verra plus tard. L’utilisation du flux forcé d’air extérieur E par ladite unité extérieure 2 implique avantageusement un échauffement ou un refroidissement de ce dernier. En d’autres termes, le flux forcé d’air extérieur E est préférentiellement réchauffé ou refroidi par ladite unité extérieure 2, et donc ledit flux d’air sortant S est de préférence respectivement plus froid ou plus chaud que le flux forcé d’air extérieur E .
Selon une variante préférentielle, ledit premier moyen de mise en communication comprend en outre au moins une première ouverture d’admission 12 ménagée à travers l’enveloppe 4 pour permettre le passage du flux forcé d’air extérieur E à travers l’enveloppe 4. Le flux forcé d’air extérieur E passe ainsi avantageusement de l’extérieur de l’enveloppe 4 à l’intérieur de celle-ci en passant à travers ladite première ouverture d’admission 12 grâce à l’aspiration provoquée par ledit premier ventilateur électrique d’admission 11 lui-même positionné au sein de l’enveloppe 4, le flux forcé d’air extérieur E étant donc ensuite aspiré par et dans ladite unité extérieure 2 à travers ladite entrée d’air 3.
Selon une variante particulière, illustrée notamment au figures 1 et 4, ladite première ouverture d’admission 12 est ménagée à travers ladite paroi inférieure 5. Cette configuration est assez avantageuse d’un point de vue acoustique et pratique. En particulier, ceci permet d’une part de masquer plus encore le bruit de l’air aspiré pour faire fonctionner l’unité extérieure 2, et d’autre part d’éviter que des éléments externes indésirables tombent dans la première ouverture d’admission 12 (et soient aspirés à travers cette dernière, voire viennent interférer avec le premier ventilateur électrique d’admission 11). Enfin, cette configuration ne génère pas (ou très peu) de contre-pression ou de perte de charge particulière au niveau de la première ouverture d’admission 12, du premier ventilateur électrique d’admission 11 et/ou de l’entrée d’air 3.
De manière avantageuse, le dispositif de réduction du bruit 1 comprend en outre un moyen de surélévation (non illustré) agencé sous l’enveloppe 4 pour surélever cette dernière par rapport au sol sur lequel elle est posé. De cette manière, ladite paroi inférieure 5 est avantageusement située à distance du sol, au-dessus de ce dernier. Une telle configuration permet de réaliser plus facilement l’entretien de l’ensemble de pompe à chaleur, et permet en outre de laisser libre la première ouverture d’admission 12 lorsqu’elle est ménagée au niveau de la paroi inférieure 5, pour que le flux forcé d’air extérieur E puisse passer à travers ladite première ouverture d’admission 12.
Avantageusement, ladite unité pompe à chaleur 2 est conçue pour aspirer de l’air à travers ladite entrée d’air 3 selon une première direction P , comme illustré à la . Ladite première direction P est avantageusement orthogonale à une section transversale de ladite entrée d’air 3. Ladite première direction P est de préférence parallèle à l’axe (de rotation) des éventuels moyens de ventilation propres de l’unité extérieure 2. Ladite première direction P est de préférence sensiblement horizontale. Le premier ventilateur électrique d’admission 11 est de préférence conçu pour souffler le flux forcé d’air extérieur E au sein de l’enveloppe 4 selon une direction (non illustrée, mais avantageusement horizontale) sensiblement sécante, et de préférence sensiblement perpendiculaire, avec ladite première direction P .
De façon avantageuse, ledit premier moyen de mise en communication est conçu pour aspirer ledit flux forcé d’air extérieur E (depuis l’extérieur de l’enveloppe 4) selon une deuxième direction D . Ladite deuxième direction D est avantageusement orthogonale à une section transversale de ladite première ouverture d’admission 12. Ladite deuxième direction D est de préférence sensiblement verticale. En particulier, ledit premier moyen de mise en communication est de préférence conçu pour aspirer ledit flux forcé d’air extérieur E à partir du bas de l’enveloppe 4 (vers le haut donc), plus préférentiellement à travers ladite première ouverture d’admission 12 ménagée à travers ladite paroi inférieure 5.