INPI-France/Brevets-Francais-2024-Chunked huggingface dataset:
DESCRIPTION DÉTAILLÉE La illustre schématiquement un motif élémentaire d’électrolyseur ou de piles à combustible à oxyde solide, qui est dans le présent exemple une cellule à couches planes empilées. Ce motif élémentaire comporte une cellule 1 et des moyens de gestion des fluides. L’invention s’applique à de telles cellules, de même qu’à tout autre type de cellule comportant une couche d’électrolyte solide disposée entre deux couches d’électrodes, notamment des configurations cylindriques.
La cellule 1 comporte une couche centrale constituant l’électrolyte solide 2, enserrée par deux électrodes 3A, 4A disposées de part et d’autre. L’une de ces électrodes est une électrode à hydrogène 4A et l’autre de ces électrodes est une électrode à oxygène 3A. Lorsque l’électrolyseur / pile à combustible est utilisé en mode électrolyseur, l’électrode à hydrogène 4A est la cathode et l’électrode à oxygène 3A est l’anode. Lorsque l’électrolyseur / pile à combustible est utilisé en mode pile à combustible, l’électrode à hydrogène 4A est l’anode et l’électrode à oxygène 3A est la cathode.
Dans le présent exemple, les électrodes 3A, 4A sont en contact avec des interconnecteurs 3B et 4B qui permettent la circulation des fluides alimentant et produits par la réaction et conduisent le courant électrique.
Dans le présent exemple, les couches collectrices 3B, 4B sont constituées par des demi-interconnecteurs permettant d’empiler les cellules pour former des empilements (« Stack », en anglais) permettant de mettre en série suffisamment de cellules pour atteindre la capacité de production souhaitée.
La cellule 1 de la , adaptée aux hautes température, présente en général une surface de l’ordre de la centaine de cm², permettant une production de quelques g/h de dihydrogène. Afin d’atteindre les valeurs de productions massives requises pour les applications visées, les cellules 1 sont empilées grâce aux interconnecteurs 3B, 4B qui sont dans cet exemple métalliques, en acier inoxydable ferritique, afin de conduire le courant électrique, et pourvues des canaux pour apporter les réactifs et évacuer les produits. L’ensemble forme un motif élémentaire ou « Single Repeat Unit (SRU), en anglais ». Le nombre de SRU intégrés à l’empilement est ajusté en fonction de la puissance visée, de l’ordre de plusieurs dizaines dans les empilements haute température actuels. Enfin, des moyens d’étanchéité (non représentés) sont de manière connue intégrés, afin de séparer les chambres de dioxygène et de dihydrogène à l’intérieur de l’empilement et vis-à-vis de l’extérieur. Ces moyens d’étanchéité sont généralement constitués de matériau vitrocéramique.
Les empilements sont ensuite assemblés en nombres variables dans des modules, qui intègrent les fonctions thermique, fluidique, électrique et mécanique nécessaires au fonctionnement de l’empilement. Enfin, plusieurs modules peuvent être assemblés pour augmenter la puissance des électrolyseurs ou des piles à combustible, et forment alors un système d’électrolyse ou de pile à combustible. Ce caractère modulaire offre de la flexibilité dans le pilotage des unités de forte puissance, avec la possibilité de démarrer ou non certains modules selon le besoin, et facilitera les opérations de maintenance, l’ensemble de l’unité ne devant pas être intégralement arrêté pour une intervention sur un module.
La conception d’un électrolyseur / pile à combustible à oxyde solide est indissociable des considérations de température, compte tenu de son fonctionnement à haute température.
est une vue schématique en coupe, analogue à la , illustrant un autre mode de mise en œuvre de l’étape d).
est une vue schématique en coupe, analogue à la , illustrant un mode de mise en œuvre de l’étape d) après les étapes b 1 ) et b 2 ) [voire également après les étapes b 3 ) et b 4 )] mais avant les étapes c 1 ) et c 2 ) [voire également avant les étapes c 3 ) et c 4 )].
Il est à noter que les dessins décrits ci-avant sont schématiques, et ne sont pas nécessairement à l’échelle par souci de lisibilité et pour en simplifier leur compréhension. Les coupes sont effectuées selon la normale aux surfaces supérieure et inférieure du substrat.
Un objet de l’invention est un procédé de fabrication d’une cellule photovoltaïque, comportant les étapes : a) utiliser une cellule photovoltaïque initiale, comprenant : - un substrat 1, à base de silicium cristallin, et présentant : des premier et deuxième bords latéraux 10, 11 opposés, des troisième et quatrième bords latéraux 12, 13 opposés, reliant les premier et deuxième bords latéraux 10, 11 ; - un empilement 2 de couches actives 20, formé autour du substrat 1, et comprenant une couche de passivation initiale P0 possédant une vitesse de recombinaison de surface effective, notée SRV 0 ; l’empilement 2 présentant : des première et deuxième parties latérales 2a, 2b, s’étendant respectivement sur les premier et deuxième bords latéraux 10, 11 du substrat 1, des troisième et quatrième parties latérales 2c, 2d, s’étendant respectivement sur les troisième et quatrième bords latéraux 12, 13 du substrat 1 ; b 1 ) retirer la première partie latérale 2a de l’empilement 2 de couches actives 20 de manière à atteindre le premier bord latéral 10 du substrat 1 ; c 1 ) former une première couche de passivation P1 sur le premier bord latéral 10 du substrat 1 atteint à l’issue de l’étape b 1 ), la première couche de passivation P1 possédant une vitesse de recombinaison de surface effective strictement inférieure à SRV 0 .
Cellule photovoltaïque initiale
La cellule photovoltaïque initiale comprend un substrat 1 présentant : - des premier et deuxième bords latéraux 10, 11 opposés, - des troisième et quatrième bords latéraux 12, 13 opposés, reliant les premier et deuxième bords latéraux 10, 11 entre eux.
Le substrat 1 est à base de silicium cristallin. Le substrat 1 est avantageusement réalisé à base de silicium monocristallin, de préférence dopé de type n. Le substrat 1 comporte un bord supérieur 14 et un bord inférieur 15 opposé, reliant les bords latéraux 10, 11, 12, 13. Le bord supérieur 14 et/ou le bord inférieur 15 sont destinés à être exposés à un rayonnement lumineux. Le bord supérieur 14 peut être destiné à former la face avant de la cellule photovoltaïque, tandis que le bord inférieur 15 peut être destiné à former la face arrière de la cellule photovoltaïque.
La cellule photovoltaïque initiale comprend en outre un empilement 2 de couches actives 20, formé autour du substrat 1. L’empilement 2 de couches actives 20 comprend une couche de passivation initiale P0 possédant une vitesse de recombinaison de surface effective, notée SRV 0 . La couche de passivation initiale P0 est formée sur les premier et deuxième bords latéraux 10, 11, sur les troisième et quatrième bords latéraux 12, 13, ainsi que sur les bords supérieur et inférieur 14, 15. A titre d'exemple non limitatif, la couche de passivation initiale P0 peut être réalisée dans un silicium amorphe hydrogéné, noté a-Si :H. Le silicium amorphe hydrogéné est intrinsèque.
L’empilement 2 de couches actives 20 présente : - des première et deuxième parties latérales 2a, 2b, s’étendant respectivement sur les premier et deuxième bords latéraux 10, 11 du substrat 1, - des troisième et quatrième parties latérales 2c, 2d, s’étendant respectivement sur les troisième et quatrième bords latéraux 12, 13 du substrat 1 ; - des parties supérieure et inférieure 2e, 2f, s’étendant respectivement sur les bords supérieur et inférieur 14, 15 du substrat 1.
La couche de passivation initiale P0 des parties supérieure et inférieure 2e, 2f de l’empilement 2 de couches actives 20 peut posséder une vitesse de recombinaison de surface effective légèrement inférieure à celle des parties latérales 2a, 2b, 2c, 2d.
L’empilement 2 de couches actives 20 peut comporter une couche de séparation de charges formée sur la couche de passivation initiale P0. La couche de séparation de charges de la partie supérieure 2e de l’empilement 2 est dopée d’un premier type. La couche de séparation de charges de la partie inférieure 2f de l’empilement 2 est dopée d’un second type, opposé au premier type. A titre d'exemple non limitatif, la couche de séparation de charges peut être réalisée en a-Si :H. Les parties supérieure et inférieure 2e, 2f de l’empilement 2 peuvent comporter des couches actives 20 additionnelles (non illustrées), telles que des oxydes transparents conducteurs (e.g. l’oxyde d’indium-étain ITO), des plots métalliques formant des électrodes, des couches anti-reflet etc.
L’étape a) peut être exécutée de sorte que la partie inférieure 2f de l’empilement 2 comprend une couche d’oxyde transparent conducteur 200 superficielle présentant un décrochement initial, en retrait par rapport à chaque bord latéral 10, 11,12, 13 du substrat 1. Le décrochement initial est de préférence obtenu par détourage. Le décrochement initial peut être de l’ordre de 1 mm. A titre d'exemple non limitatif, la couche d’oxyde transparent conducteur 200 superficielle peut être réalisée en oxyde d’indium-étain ITO.
Le substrat 1 de la cellule photovoltaïque initiale utilisée lors de l’étape a) présente : - une région centrale Rc, - une région périphérique Rp, s’étendant autour de la région centrale Rc.
La région périphérique Rp comprend les premier et deuxième bords latéraux 10, 11 du substrat 1, ainsi que les troisième et quatrième bords latéraux 12, 13 du substrat 1. La région périphérique Rp comprend également les bords supérieur et inférieur 14, 15 du substrat 1.
Le premier bord latéral 10 du substrat 1 et la première partie latérale 2a de l’empilement 2 de couches actives 20 constituent un bord dit natif de la cellule photovoltaïque initiale. Le deuxième bord latéral 11 du substrat 1 et la deuxième partie latérale 2b de l’empilement 2 de couches actives 20 constituent également un bord natif de la cellule photovoltaïque initiale. De la même façon, le troisième bord latéral 12 du substrat 1 et la troisième partie latérale 2c de l’empilement 2 de couches actives 20 constituent un bord natif de la cellule photovoltaïque initiale. Enfin, le quatrième bord latéral 13 du substrat 1 et la quatrième partie latérale 2d de l’empilement 2 de couches actives 20 constituent un bord natif de la cellule photovoltaïque initiale.
l’enrobage avec le filet conducteur de carbone implique l’enrobage de la surface de la source de phosphore avec le filet conducteur de carbone au moyen d’un enrobage par dépôt en phase vapeur.
Dans certains modes de réalisation préférés, un gaz utilisé pour le dépôt en phase vapeur est du méthane et de l’acétylène.
Dans certains modes de réalisation préférés, un rapport molaire entre méthane et acétylène est compris entre 1:1 et 5:1.
Dans le cas où la source de phosphore et le filet conducteur de carbone sont enrobés séparément, de telle sorte que la source de phosphore est enrobée au niveau de la couche interne et le filet conducteur de carbone recouvre celle-ci sur l’extérieur pour former deux couches d’enrobage indépendantes, la source de phosphore peut être exposée depuis les mailles du filet conducteur de carbone, ce qui est plus simple pour la synthèse ultérieure du phosphate de fer et manganèse.
Dans cet exemple, le filet conducteur de carbone est appliqué au moyen d'un dépôt en phase vapeur, qui peut donner un enrobage uniforme avec le filet conducteur de carbone.
Dans un autre mode de réalisation de la demande, les conditions de l’enrobage avec le filet conducteur de carbone comprennent une température comprise entre 300 °C et 500 °C, une durée comprise entre 2 et 10 h, et une pression comprise entre -18 et -22 kPa.
Dans cet exemple, c’est le filet conducteur de carbone qui est enrobé et non une couche non conductrice de carbone. Par conséquent, d’une part, il convient de considérer l’uniformité d’enrobage de la couche de carbone, et d’autre part, il convient de contrôler l’épaisseur de la couche de carbone, de façon à former un « filet conducteur de carbone » au lieu d'une « couche non conductrice de carbone ». En conséquence, il est nécessaire d’ajuster et de contrôler les paramètres de dépôt afin d'optimiser la structure du filet conducteur de carbone.
Dans certains modes de réalisation préférés, un rapport de masse entre matériau ternaire pour cathode, source de phosphore et dispersant est de (5 à 15):1 :(6 à 20).
Dans certains modes de réalisation préférés, la source de phosphore est au moins un élément parmi le polyphosphate d’ammonium, l'orthophosphate d’ammonium, l’hydrogéno-phosphate de diammonium ou un dihydrogéno-phosphate d’ammonium.
Dans certains modes de réalisation préférés, le dispersant est un élément ou deux parmi l’éthanol et l’eau.
Dans certains modes de réalisation préférés, les conditions pour l’étape de broyage dans un broyeur à boulets comprennent une vitesse de rotation du broyeur à boulets comprise entre 200 et 500 tr/min, un rapport entre boulets et matériau de (10 à 50):1, et une durée de broyage en broyeur à boulets comprise entre 3 et 10 h.
Dans certains modes de réalisation plus préférés, le broyage en broyeur à boulets est réalisé dans un broyeur planétaire à boulets.
Dans certains modes de réalisation préférés, après le broyage en broyeur à boulets, le procédé comprend un séchage entre 60 °C et 100 °C, pendant une durée comprise entre 0,5 et 3 h.
Dans ce mode de réalisation, la source de phosphore peut être du phosphate d’ammonium, tel qu'un polyphosphate d’ammonium. Comme source de phosphore, le polyphosphate d’ammonium génère la dissolution des radicaux phosphate, ce qui fait que la couche d’enrobage à l’origine sur la surface de l’oxyde de lithium, nickel, cobalt et manganèse devient meuble pour former des canaux pour ions lithium ; de plus, la décomposition du polyphosphate d’ammonium augmente aussi le nombre de canaux pour ions lithium et accélère le transport des ions lithium.
Le module d’entraînement de modèle 2 est configuré pour entraîner de multiples modèles de prédiction préliminaire différents selon les données de la tige de chauffage pendant chaque sous-période de temps prédéfinie, et pour obtenir un modèle de prédiction optimal en filtrant les multiples modèles de prédiction préliminaire différents entraînés.
Le module de prédiction de température 3 est configuré pour délivrer les données de la tige de chauffage pendant une période de temps avant-prédiction prédéfinie dans le modèle de prédiction optimal pour obtenir un résultat de prédiction de la température.
Le module de prédiction de vieillissement 4 est configuré pour soustraire le résultat de prédiction de la température d’une valeur de température prédéfinie pour obtenir une valeur de différence entre le résultat de prédiction de la température et la valeur de température prédéfinie, et détecter une puissance de la tige de chauffage dans le cas où la valeur de différence est en dehors d’une plage de valeurs de différence prédéfinie ; et dans le cas où la puissance de la tige de chauffage est supérieure à un seuil de puissance maximal prédéfini, déterminer un vieillissement de la tige de chauffage.
Le module de prédiction de vieillissement 4 est en outre configuré pour, dans le cas où la puissance de la tige de chauffage est inférieure au seuil de puissance maximal prédéfini, réguler la puissance de la tige de chauffage selon une règle de régulation prédéfinie, détecter une température d’une zone de température du four où se trouve la tige de chauffage après un temps prédéfini, et dans le cas où la température de la zone de température du four est inférieure à un seuil de température prédéfini, déterminer un vieillissement de la tige de chauffage.
En ce qui concerne la limitation du système pour prédire le vieillissement d’un composant chauffant dans un système de cuisson de matériau de batterie de traction, on peut se référer à la limitation du procédé pour prédire le vieillissement d’un composant chauffant dans un système de cuisson de matériau de batterie de traction, qui n’est pas répétée ici. Les multiples modules du système précédent peuvent être entièrement ou partiellement mis en œuvre au moyen de logiciels, de matériel ou d’une combinaison de logiciels et de matériel. Chaque module décrit ci-dessus peut être intégré ou indépendant d’un processeur dans un dispositif informatique sous une forme matérielle, ou stocké dans une mémoire dans un dispositif informatique sous une forme matérielle de sorte que le processeur puisse invoquer et exécuter une opération correspondant à chacun des modules décrits ci-dessus.
La montre la structure interne d’un dispositif informatique dans un mode de réalisation. Le dispositif informatique peut être un terminal ou un serveur. Comme le montre la , le dispositif informatique comporte un processeur, une mémoire, une interface réseau, un affichage et un dispositif d’entrée qui sont connectés via un bus système. Le processeur du dispositif informatique est configuré pour fournir une capacité de calcul et une capacité de commande. La mémoire du dispositif informatique comporte un support de stockage non volatile et une mémoire interne. Le support de stockage non volatile stocke un système d’exploitation et des programmes informatiques. La mémoire interne fournit un environnement pour l’exécution du système d’exploitation et des programmes informatiques dans le support de stockage non volatile. L’interface réseau du dispositif informatique est configurée pour communiquer avec un terminal externe par le biais d’une connexion réseau. L’affichage du dispositif informatique peut être un écran d’affichage à cristaux liquides ou un écran d’affichage à encre électronique. Le dispositif d’entrée du dispositif informatique peut être une couche tactile recouverte sur l’écran d’affichage, une touche, une boule de commande ou un pavé tactile disposé sur la coque du dispositif informatique, ou peut être un clavier, un pavé tactile, une souris à connexion externe ou similaire.
Il doit être compris par les personnes de compétence ordinaire dans l’art que la structure illustrée dans la est seulement un schéma de principe d’une partie de la structure liée à la présente solution d’application et ne limite pas le dispositif informatique auquel la présente solution d’application est appliquée, et un dispositif informatique peut comporter plus ou moins de composants que ceux illustrés, ou l’assemblage de certains composants ou le même agencement de composants.
En résumé, la présente demande fournit un procédé et un système pour prédire le vieillissement d’un composant chauffant dans un système de cuisson de matériau de batterie de traction. Le procédé comporte les étapes décrites ci-dessous. Des données d’une tige de chauffage dans chaque zone de température de multiples zones de température d’un four sont acquises pendant chaque sous-période de temps prédéfinie de sous-périodes de temps prédéfinies, les données de la tige de chauffage comportant des données de température de la tige de chauffage et des données de puissance de la tige de chauffage ; de multiples modèles de prédiction préliminaire différents sont entraînés selon les données de la tige de chauffage pendant la sous-périodes de temps prédéfinies, et un modèle de prédiction optimal est obtenu ; des données de la tige de chauffage d’une période de temps avant-prédiction prédéfinie sont entrées dans le modèle de prédiction optimal se sorte à obtenir un résultat de prédiction de la température ; le résultat de prédiction de la température est soustrait d’une valeur de température prédéfinie de sorte à obtenir une valeur de différence entre le résultat de prédiction de la température et la valeur de température prédéfinie, et à détecter une puissance de la tige de chauffage dans le cas où la valeur de différence dépasse une plage prédéfinie ; et dans le cas où la puissance de la tige de chauffage est supérieure à un seuil de puissance maximal prédéfini, un vieillissement de la tige de chauffage est déterminé. La présente demande permet non seulement une prédiction rapide et intelligente du degré de vieillissement d’une tige de chauffage, mais elle améliore aussi considérablement la précision et la rationalité du résultat de prédiction de vieillissement.
Les multiples modes de réalisation dans la description sont décrits de manière progressive. Les parties identiques ou similaires dans les multiples modes de réalisation se réfèrent les unes aux autres. Chaque mode de réalisation met l’accent sur les différences par rapport aux autres modes de réalisation. Étant donné que les modes de réalisation de système sont sensiblement similaires aux modes de réalisation de procédé, la description est relativement simple. Pour le contenu connexe, il est possible de se référer à une description partielle des modes de réalisation de procédé. Il convient de noter que de multiples caractéristiques techniques des modes de réalisation précédents peuvent être combinées de n’importe quelle manière. Par souci de concision, toutes les combinaisons possibles des multiples caractéristiques techniques dans les modes de réalisation précédents ne sont pas décrites. Cependant, tant que les combinaisons de ces caractéristiques techniques ne sont pas contradictoires, ces combinaisons doivent être interprétées comme relevant de la portée de la divulgation.
Légende de la :
S11 : Acquérir des données d’une tige de chauffage dans chaque zone de température de multiples zones de température d’un four pendant chaque sous-période de temps prédéfinie.
S12 : Entraîner de multiples modèles de prédiction préliminaire différents selon les données de la tige de chauffage pendant chaque sous-période de temps prédéfinie, et filtrer les différents modèles de prédiction préliminaires entraînés pour obtenir un modèle de prédiction optimal.
S13 : Entrer les données de la tige de chauffage pendant une période de temps avant-prédiction prédéfinie dans le modèle de prédiction optimal pour obtenir un résultat de prédiction de la température.
S14 : Soustraire le résultat de prédiction de la température d’une valeur de température prédéfinie pour obtenir une valeur de différence entre le résultat de prédiction de la température et la valeur de température prédéfinie, et détecter une puissance de la tige de chauffage dans le cas où la valeur de différence est en dehors d’une plage de valeurs de différence prédéfinie.
S15 : Déterminer un vieillissement de la tige de chauffage dans le cas où la puissance de la tige de chauffage est supérieure à un seuil de puissance maximal prédéfini.
Dispositif de prélèvement de fluide à déclenchement automatique et procédé de prélèvement associé L'invention se rapporte à un dispositif de prélèvement de fluide à déclenchement automatique, c’est-à-dire sans intervention humaine, et se rapporte à un procédé de prélèvement automatique utilisant un tel dispositif.
Procédé de synthèse des points de carbone Les points de carbone peuvent être produits à partir de la dégradation (par exemple hydrothermale ou par micro-ondes) de molécules utilisées comme précurseurs. Ces molécules précurseurs sont de préférence extraites à partir de biomasse, ce qui constitue un avantage au regard du caractère inépuisable des ressources permettant de les produire.
L’invention a encore pour objet un procédé de fabrication du matériau luminophore selon l’invention.
Ce procédé peut comporter deux étapes.
Dans un premier temps, les points de carbone sont synthétisés. A l’issue de cette étape, les points de carbone se présentent avantageusement sous la forme d’une poudre.
Dans une seconde étape, cette poudre peut être dispersée, soit dans une résine lithographique, soit dans un monomère. Au terme d’un temps de réticulation de la résine lithographique sous lumière UV, ou d’une réaction de polymérisation du monomère, les points de carbone se retrouvent figés dans un milieu en matière plastique constituant ladite matrice.
On peut synthétiser les points de carbone par la mise en œuvre du procédé de synthèse ci-dessus, notamment un procédé de synthèse dans lequel on procède à la décomposition du trinitropyrène, préalablement solubilisé dans un solvant organique, ce solvant organique comportant un mélange de toluène et de dimethylformamide (DMF).