FR2648621A1 - Panneau photovoltaique a stabilite amelioree et procede pour ameliorer la stabilite d'un tel panneau - Google Patents
Panneau photovoltaique a stabilite amelioree et procede pour ameliorer la stabilite d'un tel panneau Download PDFInfo
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Abstract
L'invention concerne un panneau photovoltaque à films minces. Il comprend une contre-coiffe 24 protégeant les éléments actifs des cellules photovoltaques contre les éléments ambiants nuisibles. Un espace 56 entre la contre-coiffe 24 et la couche d'électrode supérieure 54 est avantageusement rempli d'une matière desséchante 58 pour réduire encore la contamination de la vapeur d'eau du milieu entourant les cellules photovoltaques. Cette contamination peut encore être réduite par l'introduction d'un gaz choisi dans l'espace après que la contre-coiffe 24 a été scellée sur la base des cellules photovoltaques. Domaine d'application : panneaux solaires, etc.
Description
La présente invention concerne la conception et la fabrication de cellules
photovoltaiques à films minces, et plus particulièrement des techniques industriellement applicables pour former une contre-coiffe protectrice sur un panneau photovoltaïque afin de maintenir le rendement du panneau a une stabilité élevée pendant la durée de vie d'un
panneau photovoltaïque.
La technologie photovoltaïque a été largement utilisée pendant des années dans toutes les nations industrialisées. Des dispositifs courants, tels que des montres portées par des milliers de personnes, sont alimentés par les rayons du soleil, et des bouées se trouvant dans de nombreuses voies de navigation de par le monde sont éclairées par un ensemble de tranches d'un
cristal photovoltaïque, connectées électriquement en serie.
Au cours de la dernière décennie, la technologie photovol-
taïque a été lentement appliquée à la fabrication de panneaux photovoltaïques pour commander des nombres croissants de dispositifs électriques, se trouvant en des lieux éloignés, tels que des réfrigérateurs pour le stockage de médicaments, des pompes d'irrigation et des stations de télécommunication. Cependant, des visionnaires prévoient la fabrication à grande échelle de panneaux photovoltaïques en quantités suffisantes pour fournir l'énergie à des villages entiers de par le monde. Pour atteindre un tel objectif, le coût de fabrication de panneaux photovoltaïques doit être bas, le rendement de conversion des panneaux doit être relativement élevés et les panneaux photovoltaiques doivent présenter une haute stabilité du rendement de conversion pendant leur durée de vie. Il est reconnu de l'homme de l'art qu'ii est possible d'abaisser le coût de fabrication des panneaux photovoltaïques par l'utilisation de la technologie photovoltaique en films minces, en particulier lorsque cette technologie est appliquée a. des opérations de fabrication à grande échelle. Des rendements de conversion photovoltaïque relativement élevés, dépassant 7 à 8%, peuvent à présent être obtenus dans des opérations de production industrielle. Bien que l'on ait abordé par ailleurs le problème de la protection des cellules
photovoltaïques à films minces vis-a-vis d'éléments ex-
térieurs nuisibles de l'environnement, tels que l'eau ou des gaz réactifs, la présente invention est capable, de façon inédite, de regrouper ces résultats de l'art antérieur en proposant une technique à bon marche, industriellement applicable, pour protéger les cellules photovoltaïques des éléments extérieurs. L'invention permet aussi au' fabricant de soumettre les cellules à un gaz choisi durant le traitement et pendant la durée de vie des panneaux, ce qui permet d'atteindre le rendement élevé souhaité de conversion et une longue durée de vie des panneaux. Des techniques concernant la fabrication de cellules photovoltaïques ont été élaborées pendant des décennies. Des concepts développés dans les années 1960 sont décrits, par exemple, dans les brevets des Etats-Unis d'Amérique N 3 520 732 et N 3 568 306. Des cellules photovoltaiques à films minces peuvent être aisément formées sur un substrat vitreux, tel que du verre, comme indiqué dans les brevets des Etats-Unis d'Amérique
N 4 086 101, N 4 362 896, N 4 412 091 et N 4 265 933.
Des cellules photovoltaïques formées sur un substrat de verre peuvent être connectées électriquement en série, comme décrit dans le brevet des Etats-Unis d'Amérique N 4 243 432. Plusieurs cellules connectées électriquement portent donc un panneau solaire, et un certain nombre de panneaux solaires peuvent être montés dans un module comme décrit dans le brevet des Etats-Unis d'Amérique NW 4 233 085. Des techniques de fabrication a grande échelle pour former de tels panneaux sont décrites dans les brevets des Etats-,Unis d'Amérique N' 3 880 633,
N' 4 228 570, N' 4 307 681, N 4 239 809 et N' 4 492 605.
La couche d'électrode de dessous pour chacune des cellules photovoltaiques à films minces peut être formée à partir de diverses matières et par diverses techniques, telles que celles décrites dans les brevets des Etats-Unis d'Amérique
N- 4 401 291, N' 4 178 395, N' 4 256 513 et N' 4 362 896.
Une cellule photovoltaique comportant une couche de tellurure de cadmium est décrite dans le brevet des Etats-Unis d'Amérique N 4 568 792. Des techniques pour réduire les coûts de fabrication pour former une telle cellule, qui comprend une monocouche polycristalline, sont décrites dans le brevet des Etats-Unis d'Amérique N' 4 735 909. Le brevet des EtatsUnis d'Amérique N' 4 578 526 décrit une cellule photovoltaique a films minces sur un substrat de verre, le bloc photovoltaique comprenant une plaque arrière ou contreplaque qui est collée avec une couche de résine pour protéger la cellule
photovoltaique.
Le brevet des Etats-Unis d'Amérique N' 4 633 032 décrit un autre type de cellule solaire sur un substrat de verre. Les cellules solaires sont agencées en une "configuration de boîtier" relativement complexe, et le bâti du boîtier renferme une substance desséchante. Cette "configuration en boîtier", qui accroît notablement les coûts des matières et les coûts de fabrication pour les panneaux solaires, comprend aussi une résine synthétique d'enrobage qui adhère à la contreplaque aussi bien qu'au substrat de verre et assure le soulagement souhaité des contraintes entre les composants du bâti complexe. Le brevet des Etats-Unis d'Amérique N' 4 705 911 décrit un module de cellule solaire qui comprend une hétérojonction CdS/CdTe, la cellule photovoltaique étant également formée sur un substrat vitreux. Ce brevet décrit un agent de libération d'oxygène placé.à proximité du substrat vitreux pour minimiser la réduction et la baisse associée de rendement de conversion, augmentant ainsi la durée de vie
utile de la cellule photovoltaique.
Les techniques de l'art.antérieur pour former une contreplaque ou contrecoiffe protectrice sur une cellule photovoltaïque sont coûteuses a mettre en oeuvre et/ou ne protègent pas de façon convenable la cellule photovoltaique des éléments ambiants extérieurs, ou bien présentent des incompatibilités avec les couches du film
chimiquement sensible. La présente invention résout les-
problèmes et élimine les inconvénients. de l'art antérieur
et permet la fabrication de cellules oU piles photovoltaï-
ques ayant un rendement de conversion relativement élevé et un faible coût. La technologie photovoltaique en films minces peut donc être mise en oeuvre dans des applications commerciales pour que l'on obtienne la stabilité élevée et nécessaire du rendement de conversion des cellules, stabilité demandée par les acquéreurs de tels panneaux
photovoltaiques.
Dans une forme convenable de réalisation de la présente invention, des cellules photovoltaïques à films minces sont formées sur un substrat de verre. La lumière passe à travers le substrat de verre, à travers une mince couche conductrice d'oxyde d'étain et est absorbée à proximité de l'hétérojonction formée par les couches de sulfure de cadmium et de tellurure de cadmium. Une couche d'électrode "supérieure" (bien que vraisemblablement la lumière descende vers les cellules, la cellule est classiquement retournée, lors de l'utilisation, par rapport à sa disposition lors de la fabrication) forme une jonction pour relier entre elles des bandes allongées de cellules photovoltaiques en série électrique. Cette connexion en série peut être formée par un procédé duquel il résulte que la couche d'électrode s'étend dans un plan initial, ce qui n'est pas nuisible pour la formation de la contre-coiffe ou
coiffe arrière conformément à l'invention. La contre-
coiffe, conjointement avec le substrat de verre, protège
les couches de film qui forment les cellules photovoltai-
ques et augmente donc la durée de vie utile du dispositif photovoltaïque. La contre-coiffe ou coiffe arrière peut être formée d'une mince plaque ou feuille de métal souple, ou bien d'une plaque de verre façonnée, dont la périphérie est scellée a la base du substrat de verre. Il n'est pas nécessaire que la contre-coiffe soit en contact avec l'électrode de dessous, mais un espacement est plutôt formé intentionnellement entre la contre-coiffe et la couche d'électrode supérieure. Cet espace est avantageusement rempli d'une manière desséchante, et le gaz se trouvant dans cet espace est purgé après que la contre-cbiffe a été scellée à la base. La purge de cet espace est réalisée par la mise en place de deux passages d'écoulement à travers la contre-coiffe, lesquels passages sont fermés hermétiquement après la purge souhaitée pour retenir un gaz choisi dans l'espace et en contact avec les cellules photovoltaïques, ainsi que pour constituer une traversée électrique isolante. Un objet de l'invention est de fournir un dispositif photovoltaïque perfectionné constitué de plusieurs cellules photovoltaïques et ayant un coût de matières relativement bas. Un autre objet de l'invention est de fournir une cellule, conçue et réalisée de manière à avoir un coût de fabrication relativement bas, car on n'a pas besoin de matériel coûteux pour former ou appliquer la
contre-coiffe protectrice sur les cellules.
Un autre objet de l'invention est de fournir une cellule photovoltaique munie d'une contre-coiffe ou coiffe arrière inédite, qui établit un espace sensiblement plan entre la contre-coiffe et les couches actives de la cellule photovoltaïque. Cet espace peut être rempli d'un gaz sélectif après que la contre-coiffe a été scellée sur la base des cellules photovoltaïques, et il permet un rendement de conversion photovoltaïque et une stabilité élevés pour le produit photovoltaïque, ce qui accroit
sensiblement la durée de vie utile du produit.
Un autre objet de l'invention est de fournir des systèmes d'enrobage d'un coût relativement bas, pour protéger des cellules photovoltaïques, qui réduisent sensiblement la concentration des substances chimiques telles que de l'eau, qui viennent en contact avec les couches en film mince de la cellule photovoltaique et nuisent ainsi au rendement de conversion et à la durée de
vie de la cellule photovoltaïque.
Une particularité de l'invention est de
proposer une cellule photovoltaique comportant une contre-
coiffe ou coiffe arrière qui peut être aisément scellée sur le substrat du panneau. Des gaz et des éléments nocifs produits à la suite de ce processus de liaison ou de scellage entre la contre-coiffe et le substrat, lesquels gaz et éléments sont emprisonnés dans l'espace compris entre les cellules photovoltaïques et la contre-coiffe, peuvent être éliminés, purgeant ainsi le milieu entourant les cellules photovoltaïques. De plus, une substance desséchante peut être placée dans cet espace, et un gaz choisi peut être introduit dans l'espace a la fin du processus de purge pour réduire encore la baisse de
rendement de la cellule durant la durée de vie du dis-
positif. Une autre particularité de l'invention est de proposer un orifice d'entrée et un orifice de sortie pouvant être aisément obturés, à travers la contre-coiffe, afin qu'une purge puisse être aisément réalisée et que le gaz choisi soit renfermé de façon hermétique dans cet
espace entre la contre-coiffe et l-t cellule.
Une autre particularité de l'invention est de minimiser sensiblement la présence de vapeur d'eau en contact avec les cellules. Une substance desséchante peut être prévue dans l'espace entre la contre-coiffe et les cellules, afin qu'un passage lent quelconque de vapeur d'eau à travers la liaison adhésive pendant la durée de vie du produit n'endommage pas notablement les couches en film mince. Un avantage de l'invention est que les cellules photovoltaïques comprenant une contre-coiffe peuvent être aisément formées sur un substrat vitreux. Un autre avantage est que les concepts de l'invention peuvent être appliquées à des cellules photovoltaïques à paroi frontale ou à des cellules photovoltaïques à paroi arrière. Un autre avantage encore de l'invention est que les produits et techniques utilisés pour protéger les cellules photovoltaïques d'éléments ambiants nuisibles sont eux-mêmes surs vis-à- vis
de l'environnement.
L'invention sera décrite plus en détail en regard des dessins annexes à titre d'exemples nullement limitatifs et sur lesquels: - la figure 1 est une vue en perspective montrant le dessus d'un panneau photovoltaique selon l'invention, en supposant que les rayons du soleil descendent sur le panneau; - la figure 2 est une vue en perspective illustrant la contrecoiffe ou coiffe arrière pour le panneau photovoltaïque montre sur la figure 1; - la figure 3 est une vue en coupe transversale partielle, simplifiée, montrant une interconnexion en série de cellules photovoltaïques formant un panneau selon
l'invention, et illustrant la relation entre l'intercon-
nexion en série et la contre-coiffe; et - la figure 4 est une vue en coupe transversale partielle, simplifiée, d'une autre forme de réalisation de la cellule photovoltaïque selon l'invention, illustrant la liaison étanche aux fluides entre la contre-coiffe et la base du panneau, ainsi que l'une des combinaisons à orifices d'évents et conducteurs électriques passant à travers la contre-coiffe. Les cellules photovoltaïques qui forment un
panneau photovoltaïque selon l'invention sont avantageuse-
ment fabriquées selon des procédés photovoltaïques en films minces, bien connus de l'homme de l'art. De telles cellules peuvent être fabriquées, par exemple, par divers procédés classiquement utilisés.-pour former des couches de film mince photovoltaïques d'une cellule photovoltaïque, ces procédes comprenant le dépôt sous vide, des techniques de projection pyrolytique, une sublimation rapprochée, une évaporation sur paroi chaude, une electrodéposition et une
sérigraphie. Aux fins de la présente description, les
procédes particuliers utilisés sont une pulvérisation chimique et un dépôt sous vide, bien que l'un quelconque des procédés classiques puisse être utilise. De plus, le panneau photovoltaïque particulier décrit ici est un panneau photovoltaïque de surface relativement grande, ayant, par exemple, des dimensions de 30 centimètres par 30 centimètres. La cellule photovoltaïque comprend une couche
de CdS et une couche de CdTe qui forment ensemble l'hétéro-
jonction photovoltaïque qui génère un courant électrique directement à partir de la lumière solaire, conformément à
des techniques bien connues.
En référence à présent aux figures 1 et 2, un panneau photovoltaïque 10 est représenté, ce panneau comprenant une surface photovoltaïque active 4 qui peut avoir, par exemple, l'aire de 25 centimètres par 25 centimètres indiquée ci-dessus, de sorte que l'aire du substrat de verre 12 peut être de 27 centimètres par 27 centimètres. Les bords latéraux 16 et 17, ainsi que les bords extérieurs 18 et 19 du panneau photovoltaique sont donc inactifs et ne participent pas a la production
d'énergie électrique du panneau photovoltaïque 10.
La surface active 14 du panneau photovoltaique
est formée de plusieurs cellules photovoltaïques relative-
ment étroites et allongées 22, qui apparaissent sur la figure 1 chacune sous la forme d'une bande unique. Des bords adjacents des cellules individuelles 22 sont séparés
par l'interconnexion en série entre les cellules photovol-
taïques, qui est décrite en détail ci-dessous et qui apparaît sur la figure 1 sous la forme de "lignes" larges entre les cellules photovoltaïques. On peut obtenir d'autres détails concernant une cellule photovoltaique d'un aspect similaire a celui montré sur la figure 1 en se reportant aux brevets antérieurs précités, en particulier
au brevet N 4 262 411 précité.
Bien que la lumière solaire soit dirigée vers le bas a travers le substrat vitreux 12 pour arriver ensuite aux couches en film mince situées au-dessous du substrat et formant la cellule photovoltaïque, la "face arrière" ou face inférieure du panneau photovoltaique 10 est représentée en haut sur la figure 1, car les termes "dessus" et "dessous" pour de telles cellules s'appliquent généralement à leur position relative au moment de la fabrication et, durant la fabrication, le substrat 12 est habituellement la base pour les couches à film mince
situées au-dessus du substrat.
Etant donné que le substrat 12 est en verre, les mêmes bandes de bord 16, 17, 18 et 19 montrées sur la figure 1 apparaissent aussi sur la figure 2 et forment le scellement péripherique avec la contre-coiffe ou coiffe arrière. De plus, il convient de noter, à ce stade, que le substrat 12 de verre, ainsi que la contre-coiffe 24 decrite ci-après, forment la masse du panneau photovoltaïque 10, car les couches individuelles a film mince qui forment les cellules photovoltalques ainsi que les matières qui forment
l'interconnexion en série entre les ceilules photovoltaï-
ques occupent peu de volume et ne contribuent que faible-
ment au poids du panneau photovoltaïque. Bien que d'autres détails soient décrits ci-après, il convient de noter, d'après la figure 2, qu'une contre-coiffe- convenable 24 conforme à la présente invention peut être fabriquée en une feuille souple de métal qui est pliée le long de son périmètre pour former un joint étanche aux fluides avec la
base du panneau photovoltaique. Une contre-coiffe con-
venable peut être fabriquée en acier étamé ou zingué, ayant
une épaisseur de l'ordre de 0,05 à 0,20 mm.
En plus de la contre-coiffe 24 et du substrat 12 décrits ci-dessus, le panneau photovoltaïque tel que montré sur la figure 2 comprend un mécanisme 26 d'entrée de
gaz et un mécanisme 28 de sortie de gaz, dont les struc-
tures peuvent être identiques entre elles. Le mécanisme 26 comprend un conduit d'écoulement 32 de faible diamètre, conducteur du courant électrique, qui passe à travers la feuille métallique de la contre-coiffe avec laquelle l'étanchéité est réalisée au moyen d'une plaque 34 analogue à une rondelle. La plaque 34 est donc scellée au conduit 32
et est liée à la contre-coiffe 24 par tout moyen con-
venable, par exemple par une soudure 35. Les conduits 32 d'écoulement de faible diamètre pour chacun des orifices d'entrée et de sortie servent aussi de conducteurs électriques, de manière que les lignes conductrices 36 et 37 transmettent un courant continu a un dispositif convenable, tel qu'une batterie d'accumulateurs. En conséquence, l'un des orifices 26, 28 peut être considéré
comme la borne positive de sortie du dispositif photovol-
taique, tandis que l'autre orifice est considére comme la
borne négative.
La figure 3 représente en coupe transversale le
panneau photovoltaïque 10 décrit d'une façon générale ci-
dessus. En particulier, la cellule photovoltaïque du film mince montrée sur la figure 3 comprend une héterojonction CdS/CdTe, bien que les concepts de l'invention puissent, comme indiqué précédemment, être appliqués a d'autres types de cellules photovoltaiques en films minces. Le type de cellule montré sur la figure 3 a eté choisi a titre d'exemple, car il représente un bon potentiel pour obtenir la fabrication à bon marché et le rendement relativement élevé souhaités pour de tels dispositifs. De plus, la couche de CdTe est considéree comme étant particulièrement
sensible a la dégradation et, en conséquence, la contre-
coiffe de protection contre l'environnement est bien adaptée à la protection de cette couche. De petites cellules photovoltaïques CdS/CdTe fabriquées par la mise en oeuvre de techniques industriellement possibles présentent
un rendement de conversion photovoltaïque de plus de 10%.
Un panneau de 0,093 m, fabriqué par des techniques de production, génère une puissance de sortie de plus de 6,1 watts et présente un rendement de conversion de la surface
active, pour un tel panneau, de plus de 8%.
Une dégradation de la résistance en série de
dispositifs photovoltaïques non enrobés ayant une hetero-
jonction CdS/CdTe a eété observée à des températures élevées dans des environnements humides. Il a été montre que la sensibilité d'un tel dispositif à l'humidité était principalement une question de dégradation du contact électrique avec la couche de CdTe. L'augmentation de la résistance en série peut être importante au-dessus de 50 C dans un environnement à humidité relative aussi faible que %. On a noté qu'une amélioration notable du rendement de conversion photovoltaique était observée lorsque la
pression de vapeur d'eau présente est réduite à un minimum.
La sensibilité de la stabilité du contact électrique a été également observée en présence d'acides, de solvants et d'agents oxydants de façon générale. Ces sensibilités
empêchent l'utilisation de nombreuses méthodologies d'en-
robage par ailleurs possibles, en raison d'incompatibilités chimiques. Par exemple, bien qu'un gel a base de silicium puisse servir d'enrobage convenable pour empêcher des éléments de l'environnement d'entrer en contact avec la cellule photovoltaique, le gel de silicium lui-même peut libérer de l'eau a des températures élevées et ainsi nuire
à la stabilité du rendement de conversion photovoltaique.
Une sensibilité secondaire à l'air (ayant 20% d'oxygène) a
également été observée. Dans de l'air sec à des tempéra-
tures dépassant 90'C, une lente dégradation du contact ohmique a été observée sous la forme d'une augmentation de la résistance en série. Une réduction de la concentration d'oxygène dans l'atmosphère entourant le dispositif, par l'utilisation d'un gaz inerte, a donc été conçue en tant
que procédé approprié pour améliorer la stabilité.
Des essais antérieurs pour atteindre les buts souhaités pour un système d'enrobage n'ont pas donné entière satisfaction en raison des sensibilités indiquées ci-dessus. Des contre-coiffes ou coiffes arrière formées à partir d'une mince feuille d'aluminium stratifié on éteé suggérées, lesquelles peuvent être collées directement à la matière active de cellule sur le substrat par l'utilisation de matières thermoplastiques, d'époxydes ou de diverses autres matières thermodurcissables. Le choix d'un adhésif suggéré lors de ces études antérieures était notablement limité, car l'évolution ayant lieu dans le processus de liaison produisait des contaminants tels que de l'eau, des alcools, des aldéhydes, des cétones, des acides et/ou des oxydants (tels que des peroxydes et des acides acryliques),
qui devaient nécessairement être maintenus à une concentra-
tion minimale pour empêcher une réaction chimique avec les cellules photovoltaiques et ne pas nuire ainsi a la stabilité. Etant donné que l'on a observé que le contact électrique CdS/CdTe présentait une certaine sensibilité à la plupart de ces produits, le butde la présente invention est de ne pas permettre aux sous-produits dégages, résultant du scellage de la contre-coiffe sur la base du panneau photovoltaïque, de provoquer une dégradation notable du rendement de conversion photovoltaïque avec le temps. Un autre essai pour concevoir un système d'enrobage convenable a consiste à utiliser des polymères à base d'éthylene-acetate de vinyle (EVA) pour faire adhérer
une mince feuille ou une feuille de métal au substrat.
L'EVA est une matière thermoplastique thermodurcissable de formulation générale. En utilisant un peroxyde moins agressif et en minimisant le cycle de température dans le temps de stratification, on a maintenu une dégradation seulement faible (inférieure a environ 5%) de la puissance de sortie du panneau durant le processus de scellage de la contreplaque au substrat. Etant donne que la stabilité à long terme de la cellule photovoltaïque restait cependant un problème, une dégradation importante avec le temps a été observée durant les essais de durée de vie de la cellule photovoltaïque, et il est apparu qu'une telle dégradation à long terme était principalement due à l'action chimique entre les matières d'enrobage et les couches actives de la cellule photovoltaïque. En conséquence, on en a déduit qu'un système d'enrobage possible, en particulier pour une cellule photovoltaïque ayant une couche de tellurure de cadmium, satisfaisait plusieurs. exigences: (1) la sensibilité de la cellule photovoltaïque à de nombreuses substances chimiques, y compris l'eau, nécessite que seules des matières inoffensives soient en contact avec les couches en film mince de la cellule photovoltaique; (2) des gaz et des matières inoffensifs dégages par le processus de scellage de la contre-coiffre au substrat du panneau et/ou des résidus provenant du processus de production du panneau lui-même doivent être éliminés durant l'enrobage au lieu d'être scelles a l'interieur du panneau photovoltaique; (3) la technique préférée d'enrobage doit présenter une aptitude a l'ajustement de l'environnement gazeux entourant les cellules photovoltaïques, afin que ce gaz puisse être purgé du panneau et qu'un gaz choisi soit finalement scellé entre la contre-coiffe et le substrat afin que le gaz choisi entoure les cellules photovoltaïques durant leur durée de vie utile; (4) on doit utiliser des techniques pour maîtriser notablement la concentration de vapeur d'eau admise à être en contact avec les cellules photovoltaïques à film mince, à la fois pendant et après le
processus d'enrobage.
En référence a présent à la figure 3, la cellule photovoltaïque représentée comprend un substrat 12 de verre qui, conjointement avec la couche conductrice d'oxyde d'étain, sert de base pour plusieurs cellules photovoltaïques. La lumière est donc transmise à travers la base 12 et la couche 40 d'oxyde d'étain, et elle atteint ainsi l'hétérojonction de la cellule photovoltaïque. Il est évident à l'homme de l'art que les cellules photovoltaïques montrées sur les figures 3 et 4 ne sont pas à l'échelle, car les épaisseurs relatives des couches à film mince sont insignifiantes en comparaison avec l'épaisseur du substrat de verre. Par conséquent, les figures 3 et 4 illustrent les concepts de couches en film mince sur du verre, alors que les épaisseurs réelles des couches en film mince doivent être comprises comme étant dans la gamme indiquée dans les
brevets de l'art antérieur précités.
Comme montré sur la figure 3, la couche 40 d'oxyde d'étain comprend une série d'entailles qui la traversent et descendent jusqu'au verre 12.. hacune des entailles 42 est ménagée au voisinage d'une connexion électrique allongée en série décrite ci-après, afin qu'une entaille 42 soit réalisée le long de chacune des bandes 20 montrées sur la figure 1. Bien que diverses techniques puissent être utilisées pour former l'entaille allongée et mince a travers la couche 40 d'oxyde d'étain, des lasers sont particulièrement bien adaptés pour assumer cette fonction. La couche 44 de CdS est directement au-dessus de la couche 40 d'oxyde d'étain. (Il convient de noter, comme précédemment, qu'il est classique de présenter les
dispositifs photovoltaïques en coupe transversale conformé-
ment aux figures 3 et 4, car le substrat 12 de verre sert de base pour les cellules photovoltaïques durant le processus de fabrication alors que, lors de l'utilisation, la lumière descend à travers le substrat 12 jusqu'aux couches en film mince qui forment l'hetérojonctionphotovoltaique, de telle sorte que la contre-coiffe 24 est habituellement au-dessous du panneau photovoltaïque
lorsqu'il est utilisé). La couche 46 de CdTe est directe-
ment au-dessus de la couche 44 de CdS. Les deux couches 44 et 46 sont divisées par une autre entaille allongée 45 qui est sensiblement plus large que l'entaille 42 traversant la couche d'oxyde d'étain. L'entaille 45 peut être formée par diverses techniques, par exemple par jet de sable. Une couche 53 d'électrode en film mince, située au-dessus de la couche de CdTe, peut être formée à partir de la première couche 52 d'électrode à base de graphite pour former la connexion électrique souhaitée avec la couche de CdTe, et une seconde couche 54 d'électrode hautement conductrice est
directement au-dessus de la couche 52. Un espace sensible-
ment plan 56 est prévu entre la couche d'électrode 53 de
chacune des cellules photovoltaiques 22 et la contre-
coiffe 24, et cet espace peut être de l'ordre de 0,2 a 1,0 centimètre d'épaisseur. L'espace sensiblement plan 56 est avantageusement rempli d'une matière desséchante 58, comme expliqué davantage ci-dessous. En conséquence, on peut voir
sur la figure 3 qu'il n'est pas nécessaire que la contre-
coiffe 54 soit en contact physique avec la couche d'élec-
trode 53.
Pour réaliser l'interconnexion en série, il convient de noter que la couche 40 d'oxyde d'étain peut être "coupée" pour la réalisation de la fente 42, et les couches de CdS et de CdTe sont ensuite coupées pour. la réalisation des fentes 45. Une bande d'électrode choisie, peut, si cela est souhaité, être placée sur le dessus de la couche 40 d'oxyde d'étain comme montré sur la figure 3, et une matière de réserve permanente 50 peut être utilisée pour "remplir" la fente 42 et couvrir un bord de chacune des couches 44 et 46. Ensuite, une réserve pouvant être enlevée peut être appliquée sur une partie restante du volume forme par la fente 45, et la couche 53 d'électrode est ensuite appliquée par évaporation sur les couches précédentes et au-dessus de la bande de réserve amovible
(non représentée) et de la bande 50 de réserve permanente.
Ensuite, la bande de réserve amovible est enlevée, ce qui "coupe" alors la continuité de la couche d'électrode et forme ainsi l'interconnexion en série souhaitée de la cellule photovoltaique. D'autres particularités concernant la formation d'une telle interconnexion en série entre des cellules photovoltaïques sont décrites dans le brevet des
Etats-Unis d'Amérique N 4 262 411.
I1 convient de noter que chacune des couches en film mince qui forment les cellules photovoltaiques du panneau selon l'invention s'étend avantageusement dans un
plan unique, a l'exception possible de la couche d'élec-
trode 53 (couches individuelles 52 et 54 formant la couche 53). En conséquence, il convient de noter que, alors que la plus grande partie de la couche d'électrode 53 dans chacune des cellules s'étend sensiblement dans un seul plan, une
partie de cette couche pour chacune des cellules photovol-
taiques s'étend très légèrement au-dessus et descend legèrement audessous de ce plan, comme montre sur la figure 3. Cependant, cette particularité ne nuit pas à la
technique d'enrobage pour protéger la cellule photovoltal-
que comme décrit ici.
La figure 4 illustre une autre forme de réalisation d'une cellule photovoltaïque selon l'invention, et illustre aussi le joint étanche aux fluides formé entre la contre-coiffe 82 et la base 13 du panneau photovoltaï- que, ce dernier élément comprenant à la fois le substrat de verre 12 et la couche 40 d'oxyde d'étain. En conséquence, il convient de noter que la totalité de l'étendue de la surface active 68 du panneau photovoltaique, qui comprend la couche d'électrode 70 pour chacune des diverses cellules photovoltaïques, peut être "recouverte" d'une contrecoiffe
monobloc 82 formée d'une mince feuille de métal sensible-
ment plane. La contre-coiffe 82 est avantageusement souple et peut être aisément courbée comme indique en 62 pour former la configuration profilée de bord représentée sur la figure 4 sur tout son périmètre. La courbure 82 comprend une bande de bord sensiblement plane 64 qui est de préférence sensiblement parallèle a la surface de la couche d'oxyde d'étain opposée au verre 12. Pour sceller la contre-coiffe 82 sur la base 13 du panneau photovoltaique, un adhésif souhaité 66 peut être applique sur le perimètre de base, et on peut utiliser une combinaison de pression et
de chaleur pour "amener à maturation" ce joint ou scellage.
Une fois amené à maturation ou durci, le joint empêche des quantités importantes de gaz ou d'humidité d'entrer dans l'espace 56 entre la contre-coiffe 82 et la base 13, et il empêche ainsi des éléments extérieurs d'agir sur les films
minces qui forment la surface active du panneau photovol-
taïque. On pet voir comme précédemment sur la figure 4 que la mince plaque de métal 82 n'est en contact avec aucune des couches en film mince qui forment les cellules photovoltaiques, mais qu'elle est de préférence espacée de ces couches comme décrit ici. De plus, il convient de noter que la couche d'adhésif 66 est représentée de façon schématique sur la figure 4, car les couches 66 n'ont normalement pas une épaisseur aussi importante que celle de
la contre-coiffe 82.
Etant donné que le bord de la contre-coiffe sur toute sa périphérie est scellé a la base 13 du panneau photovoltaique comme expliqué ici, l'espace annulaire 56
est isolé de façon essentiellement étanche de l'environne-
ment extérieur. Il convient cependant de noter que ce joint ou scellage peut être un joint hermétique ou un joint
"semi-hermétique". Plus particulièrement, un joint réelle-
ment hermétique ne permet pas le transfert de fluides au-
dela dudit joint sur une période de temps étendue, de sorte que le niveau d'herméticité approche 10-11 unités. Un tel joint ou scellage étanche, qui peut être formé par du verre solide ou une couche d'arrêt en acier, est considéré comme étant un joint réellement hermétique, comme ce serait
le cas de tout joint satisfaisant une herméticité supé-
rieure a environ 10-11 unités. Le joint ou scellage formé par l'invention peut être considéré comme étant un joint "semi-hermétique", ce qui signifie qu'il est capable de présenter des niveaux d'hermeticité qui donnent au moins -3 unités, avantageusement au moins 10-4 unités. Par
conséquent, il convient de noter que le terme "semi-
hermétique" utilisé ici signifie un joint ou scellage ayant un niveau d'herméticité d'au moins 10-3 unités. A cours terme, évidemment, le joint formé par la contre-coiffe 62, l'adhésif 56 et la base 13 est un joint étanche aux fluides, ce qui signifie qu'aucun liquide ni gaz ne peut être considéré comme passant à travers le joint sur une
période de temps relativement courte.
Avant de coller la contre-coiffe a la base du panneau photovoltaïque, les mécanismes 36 et 37 a orifices d'entrée et de sortie sont fixés à la contre-coiffe d'une manière telle que montrée sur les figures 2 et 4. De plus, l'espace 56 entre la contre-coiffe et la base 13, qui n'est pas occupé par les couches en film mince, peut être rempli d'une matière desséchante choisie afin de maintenir une teneur en vapeur d'eau très basse dans le milieu ambiant entourant les cellules. Une zeolite est une matière desséchante avantageuse pour la présente invention, car elle est également conductrice de la chaleur et aide donc à transmettre la chaleur indésirable, générée dans les
couches en film mince par suite du processus photovoltai-
que, vers la contre-coiffe métallique, ce qui aide à la
dissipation de la chaleur depuis le dispositif photovoltai-
que et donc à réduire encore la dégradation. La matière desséchante 58 peut remplir "de façon libre" l'espace entre la contre-coiffe et la base. En variante, une petite quantité d'adhésif, qui lie les particules desséchantes
entre elles et à la surface intérieure 83 de la contre-
coiffe 82, permet de fixer sensiblement tout mouvement relatif entre une particule desséchante et une autre particule desséchante à l'intérieur de l'espace 56. Dans ce
dernier cas, la matière desséchante est liée a la contre-
coiffe 82, puis celle-ci et la matière desséchante peuvent être placées en position comme montre sur la figure 4 pour
lier la contre-coiffe à la base 13.
Comme noté précédemment, les mécanismes 28 et de l'orifice d'entrée sont avantageusement fixes a la contre-coiffe métallique avant la mise en place de celle-ci sur la base 13. Etant donne que les orifices peuvent être
sensiblement identiques, seul l'orifice 32 sera décrit ici.
L'orifice d'entrée 32 est constitué d'un tube 71 de faible diamètre traversé par un passage axial 72 d'écoulement. A la fin de l'opération décrite ci-après, une extrémité du passage d'écoulement peut être obturée hermetiquement par tout moyen convenable, par exemple par une opération de sertissage et de soudage qui donne le resultat indique en 74. L'extrémité opposée 76 du tube 71 reste ouverte, de telle sorte que l'intérieur 72 du tube obture 71 et l'espace 56 entre la contre-coiffe et la base 13 sont en communication de fluide. 'Le joint etanche aux fluides entre le tube 71 et la contre-coiffe 82 peut être formé par diverses techniques, qui peuvent comprendre l'utilisation de plaques 80 et 81 analogues a des rondelles, scellées chacune sur la surface cylindrique extérieure du conduit 71 et scellées aussi sur une surface respective intérieure ou extérieure de la plaque 82 par soudage, fritte de verre ou
toute autre technique convenable.
Le conduit 71 assume avantageusement trois fonctions: il permet l'entrée ou la sortie d'un gaz qui purge l'espace 56, il permet un scellage aisé de l'espace 56 par rapport à l'environnement extérieur entourant le panneau photovoltaïque, et il sert de conducteur électrique pour transmettre de l'énergie électrique au-delà de la contre-coiffe 82 et donc jusqu'à sa source souhaitée, telle qu'une batterie ou un moteur électrique. En conséquence, on comprendra qu'un fil mince 85, connecté électriquement par une extrémité à une cellule photovoltaïque choisie, peut être relie électriquement, par son extrémité opposée, au tube 72 afin que les parois latérales du tube 72 servent de conducteurs électriques pour transmettre un courant au-delà de la plaque 82. Les éléments 80 et 81 analogues à des
rondelles isolent électriquement le tube 71 de la contre-
coiffe 82, de manière que l'énergie généree par le processus photovoltaïque ne soit pas "perdue" dans la contre-coiffe 82. En conséquence, des fils electriques 36 et 37 d'un diamètre legèrement plus grand sont connectés chacun à un élément de broche ou conduit respectif 32, comme montré sur la figure 2, afin que ces fils permettent
la transmission d'un courant continu à une batterie.
Plus particulièrement, il convient de noter que la formation du panneau photovoltaïque selon l'invention peut comprendre la formation de cellules photovoltaïques à films minces et l'interconnexion en série de ces cellules d'une manière similaire a celle décrite dans le brevet N 4 262 211 précite. Une fois que ces cellules ont été
formées et connectées électriquement en série, une contre-
coiffe en matière choisie peut être réalisée par poinçon-
nage afin qu'une feuille de forme rectangulaire soit formée pour s'appliquer de façon étanche contre la base 13, comme expliqué précédemment. Simultanément ou séparément, des passages peuvent être découpés à travers la contre-coiffe, chaque passage étant destiné a recevoir l'un des mécanismes à orifice d'écoulement décrits ci-dessus. Chacun de ces mécanismes 28 et 30 forme un joint ou scellage hermétique entre leur conduit respectif 71 et la contre-coiffe, permet le passage d'un gaz au-delà de la contre-coiffe et évite la transmission d'énergie électrique, passant par les parois
du conduit, à la contre-coiffe 82 ou à la couche d'élec-
trode 70, et donc la perte de cette énergie. Ce joint hermétique peut être obtenu par brasage ou soudage des éléments 80 et 81 aux surfaces intérieure et extérieure de
la contre-coiffe, comme montré sur la figure 4.
Comme indiqué précédemment, une matière
desséchante peut être maintenue en place contre la contre-
coiffe 82, et celle-ci peut ensuite être placée sur les cellules photovoltaïques. Cependant, avant ceci, la couche d'oxyde d'étain, au voisinage des bandes périphériques 16, 17, 18 et 19, est avantageusement nettoyée, et la surface intérieure de la contre-coiffe est préparée similairement
pour une adhérence appropriée à la couche d'oxyde d'étain.
Si la contre-coiffe 82 est formée a partir de la matière décrite précédemment, l'étamage de l'acier peut être éliminé le long de son bord périphérique par jet de sable ou à la brosse métallique, et des films sur la couche d'oxyde d'étain peuvent être éliminés de façon similaire par une brosse abrasive ou un jet de sable. Une fois que ces surfaces sont préparées, un adhésif, tel qu'un epoxyde, est appliqué sur le bord périphérique de la contre-coiffe
82, et les fils 85 sont respectivement connectes electri-
quement aux tubes 71 des conduits, comme explique précédem-
ment. (En variante, si une matière desséchante n'a pas été fixée a la contre-coiffe 82, elle peut être placée sur le dessus des cellules pour remplir, au moins partiellement, sinon complètement, l'espace entre la contre-coiffe et la base, puis la contre-coiffe peut être placée sur les cellules et la matière desséchante peut être alors amenée en contact avec la base 13). La contre-coiffe est ensuite collée à la base 13, et une pression est appliquée, par
exemple par serrage, d'une manière classique.
La liaison entre la contre-coiffe et la base est avantageusement amenée à maturation à une température d'environ 80 C pendant environ 5 heures, temps pendant lequel on fait passer un gaz choisi par le mécanisme a orifice d'entrée et on le fait sortir par le mécanisme à orifice de sortie pour purger l'espace 56, afin d'éliminer tous sous-produits nocifs, provenant du processus de maturation, de l'intérieur de l'ensemble hermétique aux fluides. Vers la fin de ce processus de purge, un autre gaz ou le même gaz, tel que de -l'azote ou un autre gaz inerte, peut être introduit dans l'espace 56 pour remplir celui-ci, non occupé par la matière desséchante, et les deux tubes 71 peuvent ensuite être fermés hermétiquement par une opération de sertissage et de soudage afin qu'un gaz choisi soit renfermé de façon étanche à l'intérieur de l'espace 56 et autour des cellules. Si cela est souhaité, un vide partiel ou une pression legèrement supérieure à la pression
ambiante peut être laissé dans l'espace 56 entre la contre-
coiffe et la base.
D'après ce qui précede, il devrait être évident à l'homme de l'art que le problème pose par l'impossibilité de placer des matières en contact avec les couches de CdS/CdTe est évite par la présente invention, car aucun contact direct avec un adhésif quelconque n'est pas nécessaire conformément au procéde de l'invention. De plus, l'approche de la présente invention évite les problèmes
observés avec un grand nombre d'adhésifs, car les sous-
produits dégagés durant les étapes de liaison, qui nuisaient précédemment au rendement électrique du panneau, peuvent être éliminés par balayage lors de l'étape de purge gazeuse. De plus, la possibilité d'ajuster la concentration d'oxygène a l'intérieur de l'espace 56 et autour des cellules photovoltaïques, à un niveau optimal, est tout à fait réalisable avec,les techniques de l'invention. Après que les substances chimiques nocives ont été balayées de l'espace 56 durant les étapes de liaison et de maturation pour sceller la contre-coiffe sur la base des cellules, un gaz inerte choisi peut être utilisé pour réduire encore la dégradation lente qui apparaît dans un environnement à 20%
d'oxygène, avec peu ou aucune humidité.
Le joint étanche, utilisé pour maintenir une basse pression de vapeur d'eau pendant une période de temps prolongée entre la contre-coiffe et la base, peut être obtenu par l'une ou l'autre de deux techniques ou par ces deux techniques. Premièrement, la réduction de la surface de liaison scellée selon les concepts de l'invention, en comparaison avec la plupart des techniques d'enrobage de l'art antérieur, réduit notablement la génération de vapeur d'eau. Par exemple, la ligne de liaison de 0,025 à 0, 127 mm d'épaisseur est de 6,35 mm de largeur sur une base de 10 par 15 cm (ayant un périmètre de 50 cm) a laissé passer moins de 10 mg de vapeur d'eau après plus trois mois en
étant exposée a une humidité relative de 80%, à 80 C.
Deuxièmement, les faibles quantités de vapeur d'eau atteignant l'espace 56 sont rapidement absorbées par la matière desséchante. La matière desséchante choisie doit être d'une grande capacité pour absorber l'eau, et doit pouvoir retenir l'eau a des températures élevées. Le maintien d'une faible pression partielle d'eau a des températures prévues pour l'environnement extérieur du
L2648621
panneau est donc très souhaitable pour la matière des-
séchante choisie.
Les techniques décrites ci-dessus comprennent l'utilisation d'un adhésif relativement mou pour lier la contre-coiffe 82 à la base 13, l'adhésif agissant a la manière d'un amortisseur pour atténuer les contraintes entre la contre-coiffe et la base. Les contraintes qui se développent généralement entre ces éléments sont dues principalement à des efforts provoques par la différence entre les coefficients de dilatation des surfaces liées, et il convient de noter que le dispositif tel que montré sur la figure 1 peut être échauffé au-delà de la température ambiante par suite de la réaction photovoltaïque. En variante d'un amortissement ou d'une réduction de ces contraintes, on peut minimiser ces dernières et les éliminer en utilisant des éléments ayant une différence nominale entre leur coefficient de dilatation. Etant donné que la surface exposée de la base 13 est la couche 40
d'oxyde d'étain, il semble que l'on peut réduire sensible-
ment les contraintes en utilisant une contre-coiffe 82 formée d'un alliage à base de titane ou de nickel. Selon une forme de réalisation, l'ensemble de la contre-coiffe en
forme de feuille peut être forme à partir d'un tel alliage.
En variante, seule la partie du bord de la contre-coiffe doit être formée en un tel alliage, et la partie restante de la contre-coiffe peut être formée en une matière différente. Un avantage de la forme de réalisation à réduction de contraintes en comparaison avec la forme de réalisation montrée sur la figure 4 est que la seconde forme de réalisation facilite l'obtention d'un joint réellement hermétique entre la contre-coiffe et la base, plutôt que l'obtention d'un joint "semi-hermetique" décrit cidessus et montré sur la figure 4. Il convient également de noter que diverses matières peuvent être utilisées pour la contre-coiffe. Par exemple, la contre-coiffe elle-même peut être réalisée en verre, et la contre-coiffe de verre et la base sont ensuite liées par une opération de brasage ou de soudage pour former comme précédemment un joint réellement hermétique. Cependant, dans chaque cas, la contre-coiffe est avantageusement liée sur le substrat vitreux 12, soit à la couche conductrice 40 sur le substrat vitreux. La plaque de verre et la couche d'oxyde d'étain forment donc une base pour les cellules photovoltaïques, comme expliqué précédemment, et cette combinaison d'une base vitreuse et d'une couche conductrice pour la surface supérieure ou intérieure, facultative, est appelée ici substrat vitreux. Si la contre-coiffe est transparente à la lumière, le substrat pour les couches en film mince n'est
alors pas nécessairement vitreux, mais il peut l'être.
Les techniques de l'invention peuvent être utilisées pour des cellules photovoltaïques de paroi arrière ou de paroi avant, et elles sont particulièrement applicables à des panneaux photovoltaïques en film mince
polycristallin, comprenant plusieurs cellules photovoltaï-
ques connectées électriquement en série. Divers types de connexions en série entre des cellules photovoltaïques polycristallines individuelles peuvent être utilises conformément aux concepts de l'invention, bien que la connexion en série, d'un coût relativement bas, montrée sur la figure 3, soit justement préférée et ne pose pas de problème lorsqu'elle est utilisée en association avec la contre-coiffe décrite ici, même si l'interconnexion en série donne une électrode supérieure non plane. Dans une autre forme convenable de réalisation d'un panneau photovoltaïque selon l'invention, la couche supérieure conductrice est appliquée sur une réserve permanente et descend jusqu'à la couche conductrice d'oxyde d'étain. La réserve permanente remplit une entaille allongée menagee dans la couche d'oxyde d'étain, d'une manière similaire à celle décrite précédemment. Cependant, au lieu d'utiliser une résine pouvant être enlevée, la couche conductrice
supérieure appliquée, ainsi que les couches polycristal-
lines situées au-dessous et formant l'hétérojonction, sont coupées au voisinage de la connexion couche d'oxyde d'étain/couche d'électrode supérieure, ce qui met en
connexion en série des cellules adjacentes.
Il est également possible, selon les techniques de l'invention, de réinjecter un nouveau gaz dans l'espace entre la contre-coiffe et les cellules photovoltaïques, ce qui minimise encore la.dégradation des cellules ou ce qui peut même augmenter le rendement des cellules. Les orifices d'entrée et de sortie de gaz peuvent être reouverts après que le dispositif photovoltaique a été utilisé pendant une certaine période de temps, par exemple plusieurs années, le gaz peut être purgé et un nouveau gaz peut être introduit dans l'espace avant que les orifices d'entrée et de sortie soient rebouches hermétiquement. Bien que deux de ces orifices soient actuellement préférés, un seul orifice peut suffire. A titre d'exemple, on peut établir le vide dans l'espace en utilisant un seul orifice, afin d'éliminer pratiquement la totalité du gaz nocif de l'espace, puis on
peut reboucher hermétiquement cet orifice.
Il va de soi que de nombreuses modifications peuvent être apportées au panneau photovoltaïque décrit et
représenté sans sortir du cadre de l'invention.
Claims (42)
1. Panneau photovoltaïque a stabilité amélio-
ree, caractérisé en ce qu'il comporte plusieurs cellules photovoltaïques (22) comprenant chacune plusieurs couches en film mince polycristallin, au moins l'une des couches en film mince étant constituée essentiellement de tellurure de cadmium, chacune des couches en film mince étant déposée respectivement sur un substrat vitreux (12) afin de permettre a la lumière de les traverser pour atteindre une hétérojonction photovoltaïque formée par au moins deux des couches en film mince, au moins l'une des couches en film formant l'hétérojonction photovoltaïque pour chacune des
cellules photovoltaïques, chacune des cellules photovoltaï-
ques s'étendant dans un plan sensiblement parallèle à uhe surface intérieure plane du substrat vitreux et les cellules photovoltalques étant connectées électriquement en série pour permettre à un courant électrique de sortir du panneau photovoltaïque, une contre-coiffe (24) formée d'une matière en feuille étant opposée au substrat vitreux par rapport aux cellules photovoltaïques et étant espacée des
cellules photovoltaïques afin de former un espace sensible-
ment plan (56) entre les cellules photovoltaïques et une surface intérieure de la contre-coiffe, cette dernière formant un joint étanche aux fluides avec le substrat vitreux le long du périmètre des cellules photovoltaïques pour protéger ces dernières d'élements extérieurs au panneau photovoltaïque, et une matière desséchante choisie (58) remplissant sensiblement l'espace plan pour empêcher la vapeur d'eau à l'intérieur de l'espace plan de nuire aux
cellules photovoltaïques.
2. Panneau photovoltaique selon la revendica-
tion 1, caractérisé en ce que la contre-coiffe (82) en matière en feuille est formée d'un métal en feuille souple présentant un coude (62) le long de son périmètre pour coopérer avec le substrat vitreux afin de protéger les cellules photovoltaïques d'elements extérieurs du panneau photovoltaïque.
3. Panneau photovoltaique selon la revendica-
tion 2, caractérisé en ce que la matière desséchante choisie est conductrice de la chaleur pour -transmettre la chaleur des cellules photovoltaïques a la contre-coiffe en
métal en feuille.
4. Panneau photovoltaïque selon la revendica-
tion 1, caractérisé en ce que le substrat vitreux comprend une couche (40) en film mince électriquement conducteur,
formée sur une surface intérieure de ce substrat vitreux.
5. Panneau photovoltaïque selon la revendica-
tion 1, caractérisé en ce qu'il comporte en outre un
adhésif souple (66) destiné à former le joint semi-
hermétique à la périphérie entre la contre-coiffe en
matière en feuille et le substrat vitreux.
6. Panneau photovoltaïque selon la revendica-
tion 1, caractérise en ce qu'une partie périphérique de la contre-coiffe en matière en feuille est conçue pour porter contre le substrat vitreux et s'étend sensiblement dans un plan parallèle à la surface intérieure de ce substrat vitreux.
7. Panneau photovoltaïque à stabilité amélio-
rée, caracterisé en ce qu'il comporte plusieurs cellules photovoltaïques (22) comprenant chacune plusieurs couches en film mince polycristallin, chacune des couches en film mince étant déposée respectivement sur un substrat vitreux (12) pour permettre à la lumière de les traverser afin d'atteindre une hétérojonction photovoltaïque formée par au moins deux des couches en film mince, les cellules photovoltaïques étant connectées électriquement en série pour permettre à un courant électrique de sortir du panneau photovoltaïque, une contre-coiffe (24, 82) en matière en feuille hermétique, opposée au substrat vitreux par rapport aux cellules photovoltaïques, étant espacée de ces cellules pour former un espace (56) entre les cellules et une surface intérieure de la contre-coiffe, cette dernière formant un joint étanche aux fluides avec le substrat vitreux le long du périmètre des cellules photovoltaiques afin de protéger ces dernières d'éléments extérieurs au panneau photovoltaique, au moins un orifice (26) à fluide, pouvant être bouché hermétiquement, permettant le passage d'un fluide de purge a travers la contre-coiffe afin de chasser des fluides nuisibles renfermés à l'intérieur de l'espace et d'améliorer ainsi la stabilité du panneau photovoltaïque.
8. Panneau photovoltaique selon la revendica-
tion 7, caractérise en ce que le ou les orifices à fluide comprennent un orifice (26) d'entrée de fluide, pouvant être bouché hermétiquement, permettant le passage du fluide de purge à travers la contre-coiffe et sa pénétration dans l'espace, et un orifice (28) de sortie de fluide, pouvant être bouché hermétiquement, permettant simultanément au
fluide de purge de sortir de l'espace au-delàade la contre-
coiffe.
9. Panneau photovoltaïque selon la revendica-
tion 7, caractérisé en ce que l'orifice d'entrée de fluide comprend un conduit (32) à fluide présentant un trajet
d'écoulement de fluide et passant à travers la contre-
coiffe en matière en feuille, une surface extérieure du
conduit de fluide étant scellée hermétiquement à la contre-
coiffe, le trajet d'écoulement à l'intérieur du conduit étant en communication de fluide avec l'espace et étant fermé hermétiquement vis-àvis de l'extérieur du panneau
photovoltaique.
10. Panneau photovoltaïque selon la revendica-
tion 9, caractérisé en ce que le conduit de fluide est formé d'une matière électriquement conductrice, un conducteur en fil souple et allonge étant dispose dans l'espace et étant interconnecte électriquement, par une extrémité, aux cellules photovoltaïques et, par son extrémité opposée, au conduit électriquement conducteur, deux fils de sortie (36, 38) étant connectés chacun par une extrémité a l'un, respectif, des conduits, afin que l'un des conduits représente un conducteur électriquement positif du panneau photovoltaïque et que l'autre conduit représente un conducteur électriquement négatif du panneau photovoltaïque.
11. Panneau photovoltaïque selon la revendica-
tion 7, caractérisé en ce que l'espace entre la contre-
coiffe en matière en feuille et les cellules photovoltai-
ques est rempli au moins partiellement d'une matière desséchante choisie (58) pour empêcher la vapeur d'eau
présente dans l'espace de nuire aux cellules photovoltai-
ques.
12. Panneau photovoltaïque selon la revendica-
tion 11, caractérisé en ce que la matière desséchante choisie est conductrice de la chaleur pour transmettre la chaleur des cellules photovoltaïques à la contre-coiffe en
matière en feuille.
13. Panneau photovoltaïque selon la revendica-
tion 7, caractérisé en ce qu'une partie périphérique de la contre-coiffe en matière en feuille est en contact étanche avec le substrat vitreux et s'étend sensiblement dans un
plan parallèle à la surface intérieure du substrat vitreux.
14. Panneau photovoltaique selon la revendica-
tion 7, caracterisé en ce qu'au moins deux des couches
(44, 46) en film mince de chacune des cellules photovoltai-
ques s'étendent dans un plan sensiblement horizontal,
parallèle a la surface intérieure du substrat vitreux.
15. Panneau photovoltaique selon la revendica-
tion 7, caractérisé en ce que chacune des cellules photovoltaïques comprend une couche (46) en film mince
constituée essentiellement de tellurure de cadmium.
16. Panneau photovoltaïque selon la reven-
dication 15, caractérise en ce que chacune des cellules photovoltaïques comprend une autre couche (44) en film
mince constituée essentiellement de sulfure de cadmium.
17. Panneau photovoltaïque selon la revendica- tion 7, caractérisé en ce que chacune des cellules photovoltaïques est une bande allongée sensiblement plane (20), formée sur le substrat vitreux et espacée d'une bande adjacente par une connexion électrique pour connecter les
bandes électriquement en série.
18. Panneau photovoltaïque selon la revendica-
tion 7, caractérisé en ce que la connexion électrique entre les bandes adjacentes est formée d'une couche conductrice en film mince ayant une première partie adjacente au substrat vitreux et une seconde partie opposée au substrat
vitreux par rapport a la première partie.
19. Panneau photovoltaïque selon la revendica-
tion 7, caractérisé en ce que la contre-coiffe en matière en feuille est scellee, sur le substrat vitreux par un adhésif souple (66) afin d'amortir les contraintes, pouvant
être attribuées à la dilatation thermique, entre la contre-
coiffe et le substrat vitreux, l'adhésif formant un joint semi-hermétique entre la contre-coiffe et le substrat vitreux.
20. Panneau photovoltaique selon la revendica-
tion 7, caractérise en ce que la contre-coiffe en matière
en feuille a une épaisseur de 0,05 a 0,20 mm.
21. Procede pour améliorer la stabilité d'un panneau photovoltaique (10) comprenant plusieurs cellules photovoltaïques (52) ayant chacune plusieurs couches (44, 46) en film mince polycristallin, chacune des couches étant déposée respectivement sur un substrat vitreux (12) pour permettre à la lumière de passer à travers afin d'atteindre une hétérojonction photovoltaique formée par au moins deux couches en film mince, le procédé etant caracterise en ce qu'il consiste a connecter électriquement les cellules photovoltaïques en série pour permettre à un courant électrique de sortir du panneau photovoltaïque, a placer une contre-coiffe hermétique (24, 82) en matière en feuille opposée au substrat par rapport aux cellules photovoltaï- ques et espacée des cellules photovoltaiques afin de former avec elles un espace (56), à remplir cet espace d'une matière desséchante (66) pour empêcher la vapeur d'eau à
l'intérieur de l'espace de nuire aux cellules photovoltai-
ques, et à sceller la contre-coiffe en matière en feuille, de manière étanche aux fluides, sur le substrat vitreux, le long du périmètre des cellules photovoltaïques afin de protéger ces dernières d'élements extérieurs au panneau photovoltaïque.
22. Procédé selon la revendication 21, caractérisé en ce qu'il consiste en outre à faire adhérer la matière desséchante choisie à une surface intérieure de la contre-coiffe avant de placer cette dernière en
opposition au substrat par rapport aux cellules photovol-
taiques.
23. Procéde selon la revendication 21, caractérisé en ce que le substrat vitreux est en verre, sa surface intérieure étant revêtue d'un film électriquement
conducteur (40).
24. Procédé selon la revendication 21, caractérisé en ce que la matière de la contre-coiffe en feuille est choisie en un métal du groupe constitué du
nickel, du fer et du titane.
25. Procédé selon la revendication 21, caractérise en ce que le scellage de la contr-coiffe en matière en feuille sur le substrat vitreux consiste a appliquer un adhésif (66) a une surface de scellage du substrat vitreux, et à amener à maturité l'adhésif pour former un joint semi-hermétique entre le substrat vitreux et la contre-coiffe, l'adhésif amene à maturité étant souple pour réduire les contraintes entre le substrat
vitreux et la contre-coiffe.
26. Procédé selon la revendication 21, caractérisé en ce que le scellage de la contre-coiffe en matière en feuille sur le substrat vitreux consiste à choisir une matière pour au moins le périmètre de la contre- coiffe, en fonction de son coefficient de dilatation thermique et du coefficient de dilatation thermique d'une surface de scellage du substrat vitreux, et à former un joint hermétique entre la contre-coiffe en matière en
feuille et le substrat vitreux.
27. Procéde pour améliorer la stabilité d'un panneau photovoltaïque (10) comprenant plusieurs cellules photovoltaïques (22) ayant chacune plusieurs couches (44, 46) en film mince polycristallin, chacune des couches étant déposée respectivement sur un substrat vitreux (12) pour permettre à la lumière de passer à travers elles afin d'atteindre une hétérojonction photovoltaique formée par au moins deux couches en film mince, le procéde étant caractérisé en ce qu'il consiste à connecter électriquement les cellules photovoltaiques en série pour permettre à un courant électrique de sortir du panneau photovoltaique, à placer une contre-coiffe hermétique (24, 82) en matière en feuille en opposition au substrat par rapport aux cellules
photovoltaiques et à distance desdites cellules photovol-
taïques afin de former un espace (56) entre la contre-
coiffe et les cellules, à sceller la contre-coiffe en matière en feuille de manière étanche aux fluides sur le substrat vitreux le long du périmètre des cellules photovoltaïques afin de protéger ces dernières d'éléments extérieurs au panneau photovoltaique, et à introduire ensuite un fluide de purge dans l'espace scellé pour en
éliminer un fluide nuisible.
28. Procédé selon la revendication 27, caracterisé en ce que l'étape consistant à sceller la 2648621l contre-coiffe sur le substrat vitreux comprend les étapes qui consistent a placer un adhésif (66) entre le périmètre de la contre-coiffe et le substrat vitreux, et à amener ensuite a maturité l'adhésif, l'introduction du fluide'de purge étant effectuee durant au moins une certaine phase du
processus de maturation de l'adhésif.
29. Procédé selon la revendication 27, caractérisé en ce que l'introduction du gaz de purge consiste à utiliser au moins un orifice a fluide (32) pour
permettre au gaz de purge de passer à travers la contre-
coiffe en matière en feuille afin de chasser par purge des gaz nocifs renfermés dans l'espace et d'améliorer ainsi la stabilité du panneau photovoltaique, et à sceller ensuite
l'orifice a fluide pour protéger les cellules photovoltai-
ques d'éléments extérieurs au panneau photovoltaique.
30. Procédé selon la revendication 29, caractérisé en ce qu'il consiste en outre a introduire un gaz choisi dans l'espace après que celui-ci a été purgé du gaz nuisible et avant le scellage de l'orifice à fluide afin de protéger les cellules photovoltaïques d'éléments
extérieurs au panneau photovoltaique.
31. Procédé selon la revendication 30, caractérisé en ce que le gaz choisi est un gaz inerte choisi dans le groupe constitué de l'azote, de l'argon et
de l'hélium.
32. Procédé selon la revendication 27, caractérisé en ce qu'il consiste en outre à remplir l'espace d'une matière desséchante choisie (66) pour empêcher la vapeur d'eau à l'intérieur de l'espace de nuire
aux cellules photovoltaïques.
33. Procéde selon la revendication 32, caractérise en ce qu'il consiste en outre à faire adhérer la matière desséchante choisie à une surface intérieure de la contre-coiffe en matière en feuille avant de placer la contre-coiffe en opposition au substrat par rapport aux
cellules photovoltaïques.
34. Procéde selon la revendication 27, caractérise en ce que le substrat vitreux est en verre, sa surface intérieure étant revêtue d'un film électriquement conducteur (30).
35. Procédé selon la revendication 27, caractérisé en ce que la matière de la contre-coiffe est choisie à partir d'un métal du groupe constitué du nickel,
du fer et du titane.
36. Procedé selon la revendication 27, caractérisé en ce que le scellage de la contre-coiffe en matière en feuille sur le substrat vitreux consiste à appliquer un adhésif (66) à une surface de scellage du substrat vitreux, et à amener à maturation l'adhésif pour former un joint semi-hermétique entre le substrat vitreux et la contre-coiffe, l'adhésif amené à maturation étant souple pour réduire les contraintes entre le substrat
vitreux et la contre-coiffe.
37. Procéde selon la revendication 27, caractérisé en ce que le scellage de la contre-coiffe en matière en feuille sur le substrat vitreux consiste à choisir une matière pour au moins le périmètre de la contre- coiffe, en fonction de son coefficient de dilatation thermique et du coefficient de dilatation thermique de la surface de scellage du substrat vitreux, et à former un joint hermétique entre la contre-coiffe et le substrat vitreux.
38. Procéde selon la revendication 27, caractérisé en ce que l'introduction du fluide de purge dans l'espace hermétique consiste à former un orifice (26) d'entrée de fluide pour faire passer un gaz de purge à
travers la contre-coiffe en matière en feuille et l'intro-
duire dans l'espace, à former un orifice (28) de sortie de fluide pour faire sortir simultanement le gaz de purge de l'espace au-delà de la contre-coiffe, et à sceller ensuite l'orifice d'entrée de fluide et l'orifice de sortie de fluide.
39. Procédé selon la revendication 38, caractérisé en ce que chacun des orifices d'entrée de fluide et de sortie de fluide est formé d'un conduit
électriquement conducteur passant à travers la contre-
coiffe en matière en feuille et présentant un trajet d'écoulement en communication de fluide avec l'espace et scellé hermétiquement par rapport a l'extérieur du panneau photovoltaïque, afin que l'un des conduits électriquement conducteurs serve de conducteur électriquement positif du
panneau voltaïque et que l'autre des conduits électri-
quement conducteurs serve de conducteur électriquement
négatif du panneau photovoltaïque.
40. Procédé selon la revendication 30, caractérisé en ce que la matière desséchante choisie est conductrice de la chaleur pour transmettre la chaleur des cellules photovoltaïques à la contre-coiffe en matière en feuille. 2C
41. Procéde selon la revendication 27, caractérisé en ce que chacune des cellules photovoltaïques comprend une couche (46) en film constituée essentiellement
de tellurure de cadmium.
42. Procéde selon la revendication 27, caractérisé en ce qu'il consiste en outre à former chacune des cellules photovoltaïques en une bande allongée sensiblement plane (20) sur le substrat vitreux, espacée d'une bande adjacente par une connexion électrique pour connecter les bandes électriquement en série, et à connecter électriquement en série des bandes adjacentes en déposant une couche en film mince conducteur entre des bandes adjacentes, cette couche ayant une première partie adjacente au substrat vitreux et une seconde partie opposée
au substrat vitreux par rapport a la première partie.
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