INPI-France/Brevets-Francais-2024-Chunked huggingface dataset:
Selon une caractéristique de l’invention, le procédé comporte les étapes : b 2 ) retirer la deuxième partie latérale de l’empilement de couches actives de manière à atteindre le deuxième bord latéral du substrat ; c 2 ) former une deuxième couche de passivation sur le deuxième bord latéral du substrat atteint à l’issue de l’étape b 2 ), la deuxième couche de passivation possédant une vitesse de recombinaison de surface effective strictement inférieure à SRV 0 .
Ainsi, un avantage procuré est d’améliorer la qualité de passivation des sous-cellules photovoltaïques qui seront obtenues après l’étape c 2 ), et ce grâce aux étapes b 2 ) et c 2 ) permettant de remplacer le bord natif de la cellule photovoltaïque initiale, formé par le deuxième bord latéral du substrat et la deuxième partie latérale de l’empilement de couches actives.
Selon une caractéristique de l’invention, le procédé comporte les étapes : b 3 ) retirer la troisième partie latérale de l’empilement de couches actives de manière à atteindre le troisième bord latéral du substrat ; c 3 ) former une troisième couche de passivation sur le troisième bord latéral du substrat atteint à l’issue de l’étape b 3 ), la troisième couche de passivation possédant une vitesse de recombinaison de surface effective strictement inférieure à SRV 0 .
Ainsi, un avantage procuré est d’améliorer la qualité de passivation des sous-cellules photovoltaïques qui seront obtenues après l’étape c 3 ), et ce grâce aux étapes b 3 ) et c 3 ) permettant de remplacer le bord natif de la cellule photovoltaïque initiale, formé par le troisième bord latéral du substrat et la troisième partie latérale de l’empilement de couches actives.
En pratique, comme montré sur la , le collecteur 100 comprend un connecteur 101, qui présente par exemple une forme d’entonnoir, dont une première ouverture évasée, recouvre la face 5 pour y être fluidiquement connectée, et dont une deuxième ouverture, plus étroite, est connectée à une conduite d’arrivée ou d’évacuation de fluide opérationnel. La première ouverture connectée à la face d’échange 5 est délimitée par un bord à contour fermé appartenant au connecteur 101, qui s’étend dans le plan X2, Z2 perpendiculaire à la direction normale Y2, et qui est avantageusement de forme complémentaire de celle des rainures 6 et 8. Pour assurer l’étanchéité de la connexion, ce contour fermé appartenant au collecteur vient en contact avec le joint 90 tout autour de la face 5, en particulier en contact avec les portions de joint longitudinales 91 et transversales 92 du joint 90. Le joint de collecteur 90 est préférentiellement en élastomère, par exemple en silicone, qui est légèrement élastique afin de pouvoir épouser le collecteur 100 et ainsi assurer l’étanchéité. Le bord à contour fermé qui délimite la première ouverture du connecteur 101 présente donc une face d’appui qui vient en appui étanche, sur l’intégralité du contour fermé, sur le joint 90 qui s’étend donc sur un contour identique. La face d’appui du bord à contour fermé qui délimite la première ouverture du connecteur 101 peut être une surface plane s’étendant dans le plan X2, Z2 perpendiculaire à la direction normale Y2, ayant donc la forme d’une bande suivant le contour fermé. Cette surface d’appui peut présenter une ou plusieurs nervures en relief par rapport au plan X2, Z2 perpendiculaire à la direction normale Y2, de préférence une ou plusieurs nervures en relief suivant ledit contour, parallèles entre elles le long du contour si elles sont plusieurs. De telles nervures s’étendant sur le contour pourront ainsi s’indenter dans le matériau du joint 90, sur tout le contour fermé, pour augmenter la fiabilité de l’étanchéité du contact entre le connecteur 101 et le joint 90.
Le collecteur 100 peut également, de préférence, comprendre un système de fixation 102, qui est solidaire du connecteur 101 et par l’intermédiaire duquel le collecteur 100 peut être fixé à la pile 1 et/ou à l’empilement 2. Ici, le système de fixation 102 est conçu pour être fixé à la pile 1 en étant fixé aux plaques 111 et 112. De préférence, le système de fixation 102 comprend une embase 103, par l’intermédiaire de laquelle le système de fixation est fixé à un bord de fixation 115, appartenant à la plaque 111. De préférence, l’embase 103 est rapportée contre le bord de fixation 115 parallèlement à la direction normale Y2, le bord de fixation 115 étant parallèle et/ou dans le prolongement de la face d’échange 5, suivant la direction Z2.
De préférence, le système de fixation 102 comprend une embase 104, par l’intermédiaire de laquelle le système de fixation est fixé à un bord de fixation 116, appartenant à la plaque 112. De préférence, l’embase 104 est rapportée contre le bord de fixation 116 parallèlement à la direction normale Y2, le bord de fixation 116 étant parallèle et/ou dans le prolongement de la face d’échange 5, suivant la direction Z2. Le connecteur 101 est maintenu plaqué en sens opposé de la direction Y2 contre la face 5 par les embases 103 et 104. De préférence, au moins l’une des embases 103 ou 104 est autorisée à débattre suivant la direction Z2 par rapport à l’autre embase et/ou par rapport au connecteur 101, pour autoriser une variation dimensionnelle de l’empilement 2 suivant la direction Z2 durant l’utilisation.
Une au moins des embases du système de fixation tel que décrit ci-dessus pourrait être fixée à un bord de fixation appartenant à l’une ou l’autre des plaques terminale 70 telles que décrites ci-après.
De préférence, l’empilement 2 comprend exactement deux plaques terminales 70, qui sont prévues aux extrémités de l’empilement 2, de part et d’autre, suivant la direction d’empilement Z2. Autrement dit, chaque plaque terminale 70 termine l’empilement suivant la direction Z2. Cela n’exclut pas que d’autres plaques bordent l’empilement 2 de part et d’autre en bordant les plaques 70. Les plaques terminales 70 sont prévues pour recevoir les efforts appliqués sur l’empilement 2 par le système de compression. Dans le présent exemple, l’empilement 2 est en appui contre la plaque d’appui 111 par l’intermédiaire de l’une de ces deux plaques terminales 70, en sens opposé de la direction Z2 et l’empilement 2 est en appui contre les ressorts 114 par l’intermédiaire de l’autre de ces deux plaques terminales 70. De préférence, les plaques terminales 70 sont électriquement isolantes, comportent un revêtement électriquement isolant, ou comportent au moins une portion, en contact avec l’empilement, qui est électriquement isolante, en considération des courants électriques en jeu au sein de l’empilement 2. On peut avantageusement prévoir que la plaque 111 ainsi que la plaque terminales 70 en appui contre la plaque d’appui 111, sont traversées, suivant la direction Z2, par des passages pour du fluide opérationnel, pour alimenter l’empilement 2 et/ou pour évacuer du fluide opérationnel depuis l’empilement 2. Ainsi, si des connexions supplémentaires pour du fluide opérationnel peuvent être effectuées via la plaque terminale 70, outre celles effectuées à l’aide de la ou les faces d’échanges 5 et le ou les collecteurs extérieurs 100.
De préférence, chaque plaque membrane-électrode 50 est constituée par un assemblage membrane-électrode, et comprend, dans certaines modes de réalisation, un cadre extérieur, formant le périmètre extérieur 3 de la plaque 50. Le cadre extérieur est préférentiellement électriquement isolant, en considération des courants électriques en jeu au sein de l’empilement 2. La plaque membrane électrode 50 comprend aussi une membrane, entourée par le cadre, permettant un échange de protons d’une face à l’autre de la plaque 50. La membrane est recouverte, sur une face, ici la face dirigée suivant la direction Z2, par une couche de catalyseur cathodique, elle-même recouverte par une couche de diffusion des gaz cathodique. La membrane est recouverte, sur une autre face, ici la face dirigée en sens opposé de la direction Z2, par une couche de catalyseur anodique, elle-même recouverte par une couche de diffusion des gaz anodique. La membrane de chaque plaque 50 est le siège des réactions électrochimiques impliquant le fluide réactif anodique, apporté sur la face portant le catalyseur anodique, et le fluide cathodique, apporté sur la face portant le catalyseur cathodique, produisant une différence de potentiel électrique de part et d’autre de la membrane, et, in fine, l’électricité de la pile à combustible. En variante, le périmètre extérieur 3 de la plaque 50 est formé par la membrane elle-même, et la plaque 50 est dépourvue de cadre.
De préférence, pour la fabrication de la pile 1, chaque plaque membrane-électrode 50 est préassemblée avant d’être ajoutée à l’empilement 2, c’est-à-dire que les composants précités de la plaque 50 sont déjà fixés les uns aux autres lors de l’ajout de la plaque 50 à l’empilement 2.
De préférence, chaque plaque de champ découlement 10 et 30 est électriquement conductrice, en considération des courants électriques en jeu au sein de l’empilement 2. Sur l’une de ses faces, chaque plaque 10 et 30 forme un champ d’écoulement, c’est-à-dire une pluralité de canaux traversant l’empilement 2, transversalement par rapport à la direction d’empilement Z2, pour guider, au sein de chaque canal, une circulation de fluide opérationnel. Les canaux des plaques 10 et 30 sont formés le long de la couche de diffusion des gaz de la plaque 50 adjacente à cette plaque 10 ou 30, pour que le fluide opérationnel circulant dans les canaux soit mis en contact avec la couche de diffusion des gaz et assure la réaction électrochimique auprès de la plaque 50 adjacente.
Toutes les plaques de champ d’écoulement primaire 10 sont dédiées à guider la circulation d’un premier fluide opérationnel, par exemple le fluide réactif cathodique, et ont leurs canaux faisant face à la couche de diffusion des gaz correspondante de la plaque 50 qui est adjacente à cette plaque 10. Ici, il s’agit de la couche de diffusion cathodique de ladite plaque 50. En ce sens, les plaques de champ découlement primaire 10 peuvent être qualifiées de plaques polaires, ici cathodiques. Dans l’exemple, les canaux des plaques de champ d’écoulement primaire 10 font face à la plaque 50, qui est adjacente à la plaque 10, en sens opposé de la direction Z2. Par exemple, les canaux de la plaque de champ d’écoulement primaire 10 sont dirigés, de façon générale, parallèlement à la direction Y2. Par réaction électrochimique au sein de la plaque 50 adjacente, chaque plaque de champ d’écoulement primaire 10, électriquement conductrice, est portée à un potentiel électrique cathodique pour la cellule électrochimique considérée. Le joint périphérique 80, interposé entre la plaque 10 et la plaque 50 adjacente, assure l’étanchéité entre ces deux plaques 10 et 50 pour empêcher le premier fluide opérationnel de s’échapper de l’empilement au niveau des périmètres extérieurs 3 desdites plaques 10 et 50. Pour cela, le joint 80 forme avantageusement un contour fermé qui s’étend le long des périmètres 3, en affleurement ou éventuellement légèrement en retrait vers l’intérieur par rapport aux périmètres 3.
Toutes les plaques de champ d’écoulement secondaire 30 sont dédiées à guider la circulation d’un deuxième fluide opérationnel, par exemple le fluide réactif anodique et ont leurs canaux faisant face à la couche de diffusion des gaz correspondante d’une autre plaque 50, qui est adjacente à cette plaque 30. Ici, il s’agit de la couche de diffusion anodique de ladite plaque 50. Les plaques 10 et 30, adjacentes entre elles, séparent donc deux plaques 50, auxquelles elles sont respectivement adjacentes. Les plaques de champ d’écoulement secondaire 30 peuvent être qualifiées de plaques polaires, ici anodiques. Dans l’exemple, les canaux des plaques de champ d’écoulement secondaire 30 font face à la plaque 50, qui est adjacente à la plaque 30, suivant la direction Z2. Dans l’exemple, les canaux de la plaque 30 et sont dirigés, de façon générale, soit parallèlement à la direction Y2, soit parallèlement à la direction X2. Par réaction électrochimique au sein de la plaque 50 adjacente, chaque plaque 30, électriquement conductrice, est portée à un potentiel électrique anodique pour la cellule électrochimique considérée. Le joint périphérique 80, interposé entre la plaque 30 et la plaque 50 adjacente, assure l’étanchéité entre ces deux plaques 30 et 50 pour empêcher le deuxième fluide opérationnel de s’échapper de l’empilement au niveau des périmètres extérieurs 3 desdites plaques 30 et 50. Pour cela, le joint 80 forme avantageusement un contour fermé qui s’étend le long des périmètres 3.
Autrement dit, les canaux des plaques de champ d’écoulement 10 et 30 d’une même cellule électrochimique sont séparées par l’une des plaques membrane-électrode 50, les canaux des plaques de champ d’écoulement 10 et 30 faisant face à cette plaque membrane-électrode 50 en étant entourés par les joints périphériques 80. D’une cellule électrochimique à la cellule électrochimique adjacente, les canaux de la plaque 10 de la première cellule électrochimique tournent le dos aux canaux de la plaque 30 de la deuxième cellule électrochimique. Les plaques de champ d’écoulement 10 et 30 adjacentes, appartenant à deux cellules voisines, constituent ensemble une plaque bipolaire. Par conduction électrique entre ces deux plaques 10 et 30 adjacentes, les deux plaques polaires sont au même potentiel électrique.
On peut avantageusement prévoir que, entre les plaques de champ d’écoulement 10 et 30 adjacentes, c’est-à-dire, au sein de la plaque bipolaire, un autre champ de circulation est formé par les plaques 10 et 30. Cet autre champ de circulation comprend des canaux, délimités par les plaques 10 et 30, pour conduire la circulation d’un troisième fluide opérationnel entre les plaques de champ découlement 10 et 30, à savoir du fluide de refroidissement, et ainsi refroidir l’empilement 2 durant son utilisation.
Dans le présent exemple, on prévoit que les plaques bipolaires de l’empilement sont constituées par deux plaques 10 et 30 distinctes et rapportées l’une sur l’autre. Par exemple, chaque plaque 10 et 30 est constituée par une tôle métallique, qui forme les champs de circulation préférentiellement par emboutissage de la tôle. Alternativement, tout ou partie des plaques 10 ou 30 peut être formée par une plaque usinée, en métal, en graphite ou autre matériau électriquement conducteur. De préférence, pour chaque plaque bipolaire, les deux plaques de champ d’écoulement 10 et 30 sont préassemblées, c’est-à-dire déjà fixées l’une à l’autre avant leur ajout à l’empilement 2. Par exemple, les plaques de champ d’écoulement 10 et 30 d’une même plaque bipolaire sont préassemblées en étant soudées ou brasées l’une avec l’autre.
De préférence, pour la fabrication de la pile 1, chaque joint 80 est préassemblé avec l’une des plaques 10, 30 ou 50. De préférence, avant ajout à l’empilement 2, chaque plaque bipolaire porte deux joints 80, l’un formé sur la plaque 30 en saillie suivant la direction Z2, l’autre formé sur la plaque 10 en saillie en sens opposé. Alternativement, on peut prévoir que chaque plaque membrane-électrode 50 porte deux joints 80, l’un formé en saillie suivant la direction Z2 pour être interposé entre la plaque 50 et la plaque de champ d’écoulement 10 adjacente, l’autre formé en saillie en sens opposé pour être interposé entre la plaque membrane-électrode 50 et la plaque de champ d’écoulement 30 adjacente de l’autre côté de la plaque membrane-électrode 50. De préférence, chaque joint 80 est surmoulé, coulé ou imprimé directement sur la plaque 10, 30 ou 50 qui le porte, ce qui facilite ensuite l’assemblage. Cependant, l’utilisation d’un joint libre est possible.
Par ailleurs, on peut prévoir un collage de la plaque 50 à l’une ou l’autres des plaques de champ découlement 10 et 30, ou aux deux plaques de champ découlement 10 et 30, par exemple par simple adhésivage ou collage double face.
A leur périmètre extérieur 3 respectif, chaque plaque 10, 30, 50 et 70 présente plusieurs bords, parmi lesquels au moins un bord d’échange et au moins un bord secondaire, et plusieurs encoches de centrage, formés au périmètre extérieur 3 de ladite plaque. Autrement dit, le bord d’échange, le bord secondaire et l’encoche de centrage appartiennent au périmètre 3 de la plaque concernée et en constituent une partie. Le bord d’échange est destiné à être recouvert par l’étendue du collecteur 100, en étant donc à l’intérieur du contour fermé du joint 90. L’encoche de centrage est destinée à assurer successivement une première fonction, à savoir assurer le guidage et le centrage la plaque 10, 30, 50 ou 70 qui le porte par coopération avec l’un des rails 131, ou pour le moins être traversée par le rail 131, lors de l’ajout de ladite plaque à l’empilement 2, et une deuxième fonction, à savoir loger la portion de joint longitudinale 91 du joint 90 une fois l’empilement 2 achevé, pour l’étanchéité avec le collecteur 100.
Le procédé d’extraction 200 comporte ensuite une étape de déplacement 202 du pion le long du chemin de guidage dans le plan P 1 par les moyens d’entraînement et une étape d’entraînement 203 du moyen d’accouplement en rotation autour d’un axe de rotation X perpendiculaire au plan P 1 par les moyens d’entraînement. L’étape d’entrainement 203 est mis en œuvre simultanément avec l’étape de déplacement 202 sur au moins une partie du déplacement afin d’extraire la barre amovible.
Grâce au système d’extraction de la barre amovible, le traitement des plaquettes de matériau semi-conducteur peut être facilité et accéléré. En particulier, l’extraction de la barre peut être totalement automatisée. Il en est bien entendu de même pour l’insertion, ce qui permet en outre d’améliorer le positionnement de la barre et donc la sécurisation du maintien des plaquettes.
En particulier, le système d’extraction permet d’automatiser un mouvement complexe, tout en étant relativement simple, fiable et économique. En outre, il est possible d’effectuer un mouvement réversible, à savoir l’insertion et l’extraction de la barre, avec un seul et même système.
En particulier, le système d’extraction peut ne comporter qu’un seul dispositif d’entrainement. Le dispositif d’entrainement peut comporter une languette et le bâti peut comporter la rainure.
La forme du chemin de guidage peut varier. En variante, le chemin de guidage peut avoir une forme rectiligne, ou bien une forme avec des portions rectilignes et curvilignes.
En variante, le moyen d’accouplement peut comporter le tenon et la barre peut comporter logement destiné à recevoir le tenon.
En variante, le moyen d’accouplement peut être déporté par rapport au pion par l’intermédiaire d’une pièce de raccord.
Dans une variante du premier mode de réalisation, la surface périphérique de l’élément moteur est convexe et la distance entre son axe de rotation et sa surface périphérique est variable, tandis que l’élément suiveur présente une distance constante entre son axe de rotation et sa surface périphérique. En particulier, l’élément moteur peut avoir une forme de roue de section globalement elliptique tandis que l’élément suiveur peut avoir une forme de roue de section globalement circulaire.
La section globalement elliptique de la roue peut varier. En variante, la roue peut notamment avoir une section ovale, oblongue et tout autre forme présentant une portion dans laquelle la surface périphérique est convexe et la distance entre l’axe de rotation et la surface périphérique est variable.
NOMENCLATURE EN REFERENCE AUX FIGURES 1 : système d’extraction et/ou d’insertion
2 : bâti
3 : dispositif d’entrainement
4 : support
5 : chemin de guidage
6 : pion
7 : moyen d’accouplement
8, 108 : moyens d’entrainement
9 : panier
71 : logement
81 : élément moteur
82 : surface périphérique de l’élément moteur
83 : moteur électrique
84, 184 : élément suiveur
85, 185 : surface périphérique de l’élément suiveur
91 : panneau latéral
92 : barre fixe
93 : barre amovible
94 : fente
95 : tenon
181 : ensemble moteur
182 : courroie
Le système de transport peut comporter au moins deux éléments de manutention et/ou de maintien espacés l’un de l’autre. Chaque élément de manutention et/ou de maintien peut comprendre, sur ladite au moins une zone de la face dudit élément de manutention et/ou de maintien destinée à être en regard d’une région de contact du substrat, au moins un élément de support.
L’au moins un élément de manutention et/ou de maintien peut comprendre au moins une courroie.
L’au moins un élément de support peut avoir une hauteur minimale prédéfinie en fonction de dimensions, notamment l’épaisseur et le format, du substrat, la hauteur étant de préférence supérieure à 200 µm. De préférence la hauteur peut être comprise entre 300 µm et 1 mm.
L’au moins un élément de support peut avoir une surface destinée à venir au contact du substrat inférieure à 10 mm², de préférence comprise entre 0.5 mm² et 5 mm².
L’au moins un élément de support peut avoir une forme conique, notamment tétraédrique, ou pyramidale, notamment une forme tronquée.
L’au moins un élément de support peut comprendre un trou, notamment formé sur toute la hauteur de l’au moins un élément de support, débouchant sur une surface de l’au moins un élément de support destinée à venir au contact du substrat, ledit trou étant destiné à être obturé par ledit substrat lorsque ledit au moins un élément de support est au contact de ladite région de contact du substrat.
L’au moins un élément de support peut avoir une épaisseur, entre une surface interne dudit au moins un élément de support définissant le trou et une surface externe dudit au moins un élément de support, qui est amincie du côté de la surface destinée à venir au contact du substrat.
L’au moins un élément de manutention et/ou de maintien peut comprendre une pluralité d’éléments de support alignés selon une direction de déplacement de l’élément de manutention et/ou de maintien et espacés régulièrement les uns des autres d’une distance prédéfinie en fonction de dimensions, notamment l’épaisseur et le format, du substrat, cette distance étant de préférence comprise entre 78 mm et 108,5 mm.
L’au moins un élément de support peut être rapporté sur la face dudit au moins un élément de manutention et/ou de maintien, notamment par collage ou par soudage.
L’invention a aussi pour objet, selon un deuxième aspect, un ensemble de transport d’un substrat semi-conducteur, comprenant un système de transport tel que décrit ci-dessus et un substrat semi-conducteur, dans lequel ledit au moins un élément de support est au contact de la région de contact dudit substrat de sorte à maintenir à distance le substrat et la face dudit au moins un élément de manutention et/ou de maintien.
L’au moins un élément de support peut être au contact d’au moins un bord du substrat.
Selon un exemple, le substrat peut être au contact de deux éléments de support, à savoir un premier élément de support au contact d’un premier bord du substrat et un deuxième élément de support au contact d’un deuxième bord du substrat opposé au premier bord.
Selon un autre exemple, le substrat est au contact de trois éléments de support agencés en forme de triangle.
Selon encore un autre exemple, le substrat peut avoir une forme rectangulaire, pseudo-rectangulaire, carrée ou pseudo-carrée et peut être au contact de quatre éléments de support, ces éléments de support étant agencés sensiblement à chaque coin du substrat. Par pseudo-rectangulaire ou pseudo-carré, il est entendu une forme globalement rectangulaire ou carré, avec par exemple des angles arrondis ou des bords qui ne sont pas parfaitement rectilignes.
L’espacement, suivant une direction d’avancement de l’au moins un élément de manutention et/ou de maintien, entre deux éléments de support consécutifs peut être sensiblement inférieur à la moitié de la dimension d’un côté du substrat le long duquel ces éléments de support sont en contact.
L’’invention a enfin pour objet, selon un troisième aspect, un procédé de transport d’un substrat semi-conducteur avec un ensemble de manutention et/ou de maintien tel que décrit ci-dessus, le procédé comprenant une étape de positionnement du substrat au contact dudit au moins un élément de support de sorte à maintenir à distance ledit substrat et la face dudit au moins un élément de manutention et/ou de maintien.