FR2488447A1 - Procede de fabrication de modules de cellules photovoltaiques - Google Patents
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Abstract
PROCEDE DE FABRICATION DE MODULES DE CELLULES PHOTOVOLTAIQUES. CHAQUE CELLULE CP AVEC SES CONDUCTEURS D'INTERCONNEXION CI EST TREMPEE AVANT ASSEMBLAGE DANS UNE BARBOTINE DE VERRE, LA COUCHE AINSI DEPOSEE ETANT ENSUITE TRANSFORMEE PAR VITRIFICATION EN UNE COUCHE DE VERRE DE PROTECTION CV ENROBANT COMPLETEMENT LA CELLULE.
Description
Procédé de fabrication de modules de cellules photovoltalques
L'invention concerne un procédé de fabrication de modules de cellules photovoltalques.
L'invention concerne un procédé de fabrication de modules de cellules photovoltalques.
La protection des cellules photovoltaiques, et notamment des contacts électriques, contre les agressions de l'environnement (humidité, chocs) nécessite des encapsulations très complexes pour assurer la meilleure étanchéité possible des modules.
Cette encapsulation est classiquement réalisée sur l'ensemble des cellules d'un module après interconnexion électrique des cellules.
L'obtention d'une couche de protection efficace et durable sur l'ensemble du module nécessite alors des précautions coûteuses.
La présente invention a pour but la réalisation d'un procédé de fabrication de modules de cellules photovoltalques permettant d'abaisser le coût de fabrication d'un module tout en assurant une protection efficace et durable des cellules et de leurs interconnexions.
Elle a pour objet un procédé de fabrication de modules de cellules photovoltalques, caractérisé par le fait qu'avant l'assemblage des cellules de silicium en modules, ces cellules munies de conducteurs d'interconnexion électrique sont trempées chacune dans une barbotine de verre à faible viscosité, la couche ainsi déposée sur chaque cellule étant ensuite vitrifiée par chauffage de manière à former une couche de protection en verre adhérant tant sur le silicium que sur les conducteurs d'interconnexion et enrobant complètement la cellule.
A l'aide des figures schématiques ci-jointes, on va décrire ci-après, à titre non limitatif, comment l'invention peut être mise en oeuvre. Il doit être compris que les éléments décrits et représentés peuvent, sans sortir du cadre de 11 invention, être remplacés par d'autres éléments assurant les mêmes fonctions techniques. Lorsqu'un même élément est représenté sur plusieurs figures il y est désigné par le même signe de référence.
La figure 1 représente une vue en coupe partielle d'une cellule non enrobée munie de ses conducteurs d'interconnexion.
La figure 2 représente une vue en coupe partielle de la même cellule après enrobage selon l'invention.
On voit que l'invention fournit une technique de protection individuelle des cellules qui permet de simplifier l'encapsulation en limitant son rôle à celui d'un support mécanique. Cette technique consiste à tremper la cellule munie de ses connexions électriques dans une barbotine de verre et à vitrifier la couche retenue.
Par rapport à une technique de sérigraphie, cette technique présente l'avantage de protéger à la fois les faces et les flancs des disques de silicium.
La barbotine est constituée d'une suspension de verre dans un fluide convenablement choisi.
Le verre est choisi, parmi les compositions bien connues, ou conçu, de manière à avoir, après sa mise en oeuvre, les propriétés suivantes
- propriétés thermo-mécaniques
coefficient de dilatation et module d'Young adaptés à ceux
du silicium,
.température de mise en oeuvre n'entrainant pas de dégradation
des caractéristiques de la cellule.
- propriétés thermo-mécaniques
coefficient de dilatation et module d'Young adaptés à ceux
du silicium,
.température de mise en oeuvre n'entrainant pas de dégradation
des caractéristiques de la cellule.
- Propriétés chimiques : bonne tenue en milieu humide.
- Propriétés optiques :
Bonne transparence optique,
. indice de réfraction tel que lton puisse faire jouer le
rôle de couche anti-reflets à ce verre.
Bonne transparence optique,
. indice de réfraction tel que lton puisse faire jouer le
rôle de couche anti-reflets à ce verre.
Ces différentes propriétés sont ajustées par l'ajout d'oxydes (tels que l'oxyde de vanadium qui abaisse la température de transformation sans trop accroître le coefficient de dilatation) et par les conditions de traitement thermique.
La barbotine est choisie de manière à avoir les caractéristiques suivantes
- bonne mouillabilité sur le silicium,
- propriétés rhéologiques adaptées au procédé : degré de thixotropie,
et viscosité suffisamment faibles pour qu'une épaisseur minimum
de matière reste fixée sur la cellule.
- bonne mouillabilité sur le silicium,
- propriétés rhéologiques adaptées au procédé : degré de thixotropie,
et viscosité suffisamment faibles pour qu'une épaisseur minimum
de matière reste fixée sur la cellule.
On peut choisir deux types de supports des particules de verres
- l'eau : la mise en suspension du verre est obtenue par des
aluminosilicates (argile) qui confèrent à la solution un
certain degré de thixotropie qui peut être adapté par ajout
de bentonite.
- l'eau : la mise en suspension du verre est obtenue par des
aluminosilicates (argile) qui confèrent à la solution un
certain degré de thixotropie qui peut être adapté par ajout
de bentonite.
- des composés organiques comportent un solvant et un liant
par exemple terpinol et ethylcellulose...
par exemple terpinol et ethylcellulose...
Deux types connus de conducteurs d'interconnexion peuvent être utilisés
- interconnexions autoprotégées, c'est-à-dire ne nécessitant
pas de protection contre les agressions chimiques.
- interconnexions autoprotégées, c'est-à-dire ne nécessitant
pas de protection contre les agressions chimiques.
- interconnexions nécessitant une protection, au même titre
que la cellule mais tout en gardant une souplesse mécanique.
que la cellule mais tout en gardant une souplesse mécanique.
Les interconnexions auto-protégées doivent avoir les propriétés suivantes
- le verre doit pouvoir adhérer sur le matériau utilisé,
- le matériau doit être bon conducteur électrique et avoir
une bonne tenue mécanique,
- le matériau doit pouvoir être soudé à la cellule.
- le verre doit pouvoir adhérer sur le matériau utilisé,
- le matériau doit être bon conducteur électrique et avoir
une bonne tenue mécanique,
- le matériau doit pouvoir être soudé à la cellule.
On peut utiliser trois possibilités lors du choix du matériau
. un métal, ou un alliage, peu ou pas oxydable, tel que le
molybdène ou le tungstène,
. des matériaux à structure composite, l'âme assurant la conduc-
tibilité électrique (cuivre ou aluminium), le revêtement
assurant la protection et la soudabilité (molybdène, tungstène,
kovar...),
. un métal ou un alliage dont on a passivé la surface (aluminium
par exemple...).
. un métal, ou un alliage, peu ou pas oxydable, tel que le
molybdène ou le tungstène,
. des matériaux à structure composite, l'âme assurant la conduc-
tibilité électrique (cuivre ou aluminium), le revêtement
assurant la protection et la soudabilité (molybdène, tungstène,
kovar...),
. un métal ou un alliage dont on a passivé la surface (aluminium
par exemple...).
Les interconnexions sont soudées sur la cellule ; les moyens connus utilisables sont : la thermocompression, la soudure par point, la soudure par ultrasons...
Dans le cas d'une solution nécessitant une protection des interconnexions on utilise un métal bon conducteur tel que le cuivre ou l'aluminium. Il faut déposer une couche de verre suffisamment mince pour maintenir une certaine souplesse mécanique aux contacts.
On peut alors être amené à utiliser deux types de pâte de verre et de procéder en deux temps
- enrobage de la cellule
- enrobage des interconnexions.
- enrobage de la cellule
- enrobage des interconnexions.
On utilise de préférence la même pâte de verre, mais dont on adapte la viscosité à l'enrobage de la cellule d'une part, à celui des interconnexions d'autre part.
On voit sur la figure 1 une cellule CP munie d'une grille conduc- trice avant GC et d'un contact arrière CA, sur lesquels sont soudés des conducteurs d'interconnexion CI du type autoprotégé.
Conformément à la figure 2, la cellule CP, la grille avant GC, le contact arrière CA et la base des conducteurs CI sont enrobés dans une couche de protection CV de verre obtenue selon l'invention et traversée de manière étanche par ces conducteurs.
Plusieurs telles cellules sont ensuite assemblées sur un panneau de support de réalisation très simple et les conducteurs d'interconnexion CI sont soudés les uns aux autres de manière à réaliser un module de cellules photovoltaTques.
Claims (7)
1/ Procédé de fabrication de modules de cellules photovolta#ques, caractérisé par le fait qu'avant l'assemblage des cellules de silicium (CP) en modules, ces cellules munies de conducteurs d'interconnexion électrique (CI) sont trempées chacune dans une barbotine de verre à faible viscosité, la couche ainsi déposée sur chaque cellule étant ensuite vitrifiée par chauffage de manière à former une couche de protection en verre adhérant tant sur le silicium que sur les conducteurs d'interconnexion et enrobant complètement la cellule.
2/ Procédé selon la revendication 1, caractérisé par le fait que la poudre de verre de la barbotine contient un oxyde métallique abaissant la température de transformation du verre sans accroitre sensiblement son coefficient de dilatation.
3/ Procédé selon la revendication 2, caractérisé par le fait que ledit oxyde métallique est l'oxyde de vanadium.
4/ Procédé selon la revendication 1, caractérisé par le fait que la barbotine comporte, outre la poudre de verre, de l'eau et de l'argile propre à conférer à la solution un certain degré de thixotropie.
5/ Procédé selon la revendication 1, caractérisé-par le fait que la barbotine comporte, outre la poudre de verre, un solvant organique et un liant organique.
6/ Procédé selon la revendication 5, caractérisé par le fait que le solvant est le terpinol et le liant est l'éthylcellulose.
7/ Procédé selon la revendication 1, caractérisé par le fait qu'on trempe le corps des cellules dans une première barbotine en laissant la partie extérieure des conducteurs d'interconnexion à l'intérieur de cette barbotine, et on trempe la partie extérieure de ces conducteurs dans une seconde barbotine comportant la même pâte de verre que la première, et une proportion supérieure de solvant, de manière à obtenir, après vitrification, une couche de verre plus mince et plus flexible sur ces conducteurs que sur le corps des cellules.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| FR8017387A FR2488447A1 (fr) | 1980-08-06 | 1980-08-06 | Procede de fabrication de modules de cellules photovoltaiques |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| FR8017387A FR2488447A1 (fr) | 1980-08-06 | 1980-08-06 | Procede de fabrication de modules de cellules photovoltaiques |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| FR2488447A1 true FR2488447A1 (fr) | 1982-02-12 |
| FR2488447B1 FR2488447B1 (fr) | 1984-07-27 |
Family
ID=9244965
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| FR8017387A Granted FR2488447A1 (fr) | 1980-08-06 | 1980-08-06 | Procede de fabrication de modules de cellules photovoltaiques |
Country Status (1)
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|---|---|
| FR (1) | FR2488447A1 (fr) |
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| FR2533754A1 (fr) * | 1982-09-23 | 1984-03-30 | Comp Generale Electricite | Procede de fabrication de cellules solaires |
| EP0366236A2 (fr) * | 1988-09-01 | 1990-05-02 | Minnesota Mining And Manufacturing Company | Méthode de fabrication d'un ruban de cellules solaires à couche mince résistif aux dommages dus à la flexion |
| EP1059674A2 (fr) * | 1999-06-09 | 2000-12-13 | Sharp Kabushiki Kaisha | Cellule solaire couverte et méthode pour sa production |
| WO2005091378A2 (fr) | 2004-03-19 | 2005-09-29 | Sunways Ag | Modules de cellules solaires |
Citations (1)
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|---|---|---|---|---|
| US3653970A (en) * | 1969-04-30 | 1972-04-04 | Nasa | Method of coating solar cell with borosilicate glass and resultant product |
-
1980
- 1980-08-06 FR FR8017387A patent/FR2488447A1/fr active Granted
Patent Citations (1)
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| WO2005091378A2 (fr) | 2004-03-19 | 2005-09-29 | Sunways Ag | Modules de cellules solaires |
| WO2005091378A3 (fr) * | 2004-03-19 | 2006-02-02 | Sunways Ag | Modules de cellules solaires |
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|---|---|
| FR2488447B1 (fr) | 1984-07-27 |
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