FR2951251A1 - Hybrid energy producing system, has thermal solar energy system provided with circulation pipe, and photovoltaic system provided with photovoltaic cell that is arranged in convergence place, of complementary radiation - Google Patents

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Abstract

The system has a thermal solar energy system provided with a circulation pipe (100) for circulating coolant, and a photovoltaic system provided with a photovoltaic cell (200). An optical device (300) collects solar radiation and selectively directs a portion of the collected radiation towards the circulation pipe and another portion complementary to the collected solar radiation towards the photovoltaic cell. The photovoltaic cell is arranged in a convergence place, of complementary radiation, situated remotely from a pipe wall.

Description

i SYSTEME DE PRODUCTION D'ENERGIE COMBINANT L'ENERGIE SOLAIRE THERMIQUE ET L'ENERGIE PHOTOVOLTAÏQUE i ENERGY PRODUCTION SYSTEM COMBINING THERMAL SOLAR ENERGY AND PHOTOVOLTAIC ENERGY

DOMAINE DE L'INVENTION La présente invention concerne un système de production d'énergie comprenant un système à énergie solaire thermique et un système photovoltaïque, dans lequel le système à énergie solaire thermique comprend un conduit pour la circulation d'un fluide caloporteur et le système photovoltaïque comprend au moins une cellule photovoltaïque. FIELD OF THE INVENTION The present invention relates to an energy production system comprising a solar thermal energy system and a photovoltaic system, wherein the solar thermal energy system comprises a conduit for the circulation of a heat transfer fluid and the system photovoltaic system comprises at least one photovoltaic cell.

ARRIERE PLAN DE L'INVENTION Les systèmes de production d'énergie combinant l'énergie solaire thermique et l'énergie photovoltaïque font l'objet de développements importants en vue d'augmenter l'efficacité de ces systèmes. BACKGROUND OF THE INVENTION Energy generation systems combining solar thermal energy and photovoltaic energy are the subject of important developments in order to increase the efficiency of these systems.

L'intérêt de ces systèmes est d'utiliser la plus grande partie possible du spectre de la lumière solaire de la manière la plus efficace et de générer de l'énergie électrique de manière plus ou moins directe, voire complémentairement. Ce type de système est particulièrement recherché pour installer des centrales électriques dans des zones reculées dans lesquels aucun réseau électrique ne préexiste. En effet, ces centrales ne fonctionnant pas de nuit, un apport d'énergie est nécessaire pour démarrer l'installation thermique (pompes, turbines, etc.) le matin. L'énergie électrique photovoltaïque permet donc, dès le lever du jour, de délivrer l'énergie nécessaire au démarrage, ce qui évite ainsi une installation de stockage de l'énergie thermique, qui serait coûteuse et peu efficace. De tels systèmes hybrides permettent donc de créer des installations complètement autonomes. Toutefois, la combinaison de ces deux techniques avec une efficacité satisfaisante suppose de résoudre un certain nombre de problèmes. The advantage of these systems is to use the largest possible part of the solar light spectrum in the most efficient way and to generate electrical energy in a more or less direct way, or even complementarily. This type of system is particularly sought after to install power plants in remote areas in which no power network exists. Indeed, these power plants do not work at night, a supply of energy is necessary to start the thermal installation (pumps, turbines, etc.) in the morning. Photovoltaic electrical energy therefore allows, at daybreak, to deliver the energy required for start-up, thus avoiding a thermal energy storage installation, which would be costly and inefficient. Such hybrid systems therefore make it possible to create completely autonomous installations. However, combining these two techniques with satisfactory efficiency involves solving a number of problems.

En effet, en référence à la figure 1, une solution envisagée pour combiner un système à énergie solaire thermique et un système photovoltaïque consiste à disposer des cellules photovoltaïques 1 sur les parois d'un conduit 2 dans lequel circule un fluide caloporteur, lequel est destiné à alimenter une turbine par exemple. Un miroir parabolique 3 est par ailleurs agencé sous le conduit pour réfléchir et concentrer la lumière solaire vers le conduit 2 et la face active 1A des cellules photovoltaïques 1. Dans cette configuration, les cellules photovoltaïques 1 doivent être conçues pour laisser passer une partie du rayonnement (typiquement, de grande longueur d'onde, c'est-à-dire supérieure à 500 à 800 nm environ) pour chauffer le fluide tout en en absorbant l'autre partie (de plus faible longueur d'onde, c'est-à-dire inférieure à 500 à 800 nm environ) pour générer de l'électricité. Elles doivent donc être réalisées dans des matériaux transparents au rayonnement de grande longueur d'onde, ce qui est particulièrement contraignant en termes de conception, notamment en ce qui concerne la formation de certains éléments sur la cellule, comme par exemple les prises de contact en matériaux métalliques qui absorbent habituellement les grandes longueurs d'ondes. Par ailleurs, pour optimiser le rendement des cellules photovoltaïques, celles-ci doivent être maintenues à une température modérée, typiquement inférieure à 50°C. En effet, pour la plupart des cellules photovoltaïques à multi-jonctions, on estime que l'efficacité décroît de 10/0 par dizaine de °C au-dessus de la température ambiante (i.e. 25°C) pour laquelle elle a été optimisée. Or, la température du fluide circulant dans le conduit excède largement 100°C, et peut atteindre 400°C. La température de la paroi du conduit peut excéder notablement 50°C. Il est donc nécessaire d'isoler la face arrière (c'est-à-dire la face opposée à la face active) des cellules photovoltaïques vis-à-vis de la paroi du conduit et/ou d'évacuer la chaleur accumulée par les cellules photovoltaïques. A cet effet, il est connu de métalliser la face arrière des cellules photovoltaïques arrière et fixer à l'arrière de celles-ci un refroidisseur formé de métal et de céramique, tel qu'un radiateur passif permettant de dissiper la chaleur par l'intermédiaire d'ailettes. In fact, with reference to FIG. 1, a solution considered for combining a solar thermal energy system and a photovoltaic system consists in arranging photovoltaic cells 1 on the walls of a duct 2 in which circulates a coolant, which is intended to to feed a turbine for example. A parabolic mirror 3 is furthermore arranged under the duct for reflecting and concentrating the sunlight towards the duct 2 and the active face 1A of the photovoltaic cells 1. In this configuration, the photovoltaic cells 1 must be designed to allow a portion of the radiation to pass through. (typically, long wavelength, that is to say greater than 500 to 800 nm approximately) to heat the fluid while absorbing the other part (of shorter wavelength, that is, that is, less than about 500 to 800 nm) to generate electricity. They must therefore be made of materials that are transparent to long wavelength radiation, which is particularly restrictive in terms of design, especially with regard to the formation of certain elements on the cell, such as, for example metallic materials that usually absorb long wavelengths. Moreover, to optimize the efficiency of the photovoltaic cells, they must be maintained at a moderate temperature, typically less than 50 ° C. Indeed, for most photovoltaic multi-junction cells, it is estimated that the efficiency decreases by 10/0 per ten ° C above the ambient temperature (i.e. 25 ° C) for which it has been optimized. However, the temperature of the fluid flowing in the duct greatly exceeds 100 ° C, and can reach 400 ° C. The temperature of the duct wall can exceed appreciably 50 ° C. It is therefore necessary to isolate the rear face (that is to say the face opposite to the active face) photovoltaic cells vis-à-vis the wall of the duct and / or evacuate the heat accumulated by the photovoltaic cells. For this purpose, it is known to metallize the rear face of the rear photovoltaic cells and fix at the rear thereof a cooler formed of metal and ceramic, such as a passive radiator for dissipating heat through fins.

Cependant, un tel dispositif de refroidissement bloque le rayonnement de grande longueur d'onde qui est nécessaire au chauffage du conduit et n'est donc pas adapté au système envisagé. Il est par ailleurs connu du document US 2007/0289622 de disposer à l'arrière de la cellule photovoltaïque un conduit permettant la circulation d'eau, en vue d'évacuer la chaleur de la cellule photovoltaïque. L'eau ainsi chauffée peut être utilisée dans un système secondaire, par exemple un circuit de chauffage d'un bâtiment. Toutefois, en raison de la fonction première de ce circuit d'eau, à savoir le refroidissement de la cellule photovoltaïque, il est exclu de le porter à des températures supérieures à la température d'ébullition de l'eau, et il ne saurait donc constituer un système à énergie solaire thermique performant. Un premier but de l'invention est donc de proposer un système de production d'énergie combinant de manière optimale l'énergie solaire thermique et l'énergie photovoltaïque tout en permettant de refroidir le mieux possible les cellules photovoltaïques. Notamment, ce système doit permettre d'utiliser des cellules photovoltaïques comprenant sur leur face arrière des matériaux non transparents au rayonnement de grande longueur d'onde tels que des métaux. However, such a cooling device blocks the long wave radiation which is necessary for heating the duct and is therefore not suitable for the system envisaged. It is also known from document US 2007/0289622 to have at the rear of the photovoltaic cell a conduit for the circulation of water, in order to evacuate the heat of the photovoltaic cell. The water thus heated can be used in a secondary system, for example a heating circuit of a building. However, because of the primary function of this water circuit, namely the cooling of the photovoltaic cell, it is excluded to bring it to temperatures above the boiling temperature of the water, and therefore it can not build a high-performance solar thermal system. A first object of the invention is therefore to propose a power generation system that optimally combines solar thermal energy and photovoltaic energy while allowing the photovoltaic cells to be cooled as well as possible. In particular, this system must make it possible to use photovoltaic cells comprising on their back side non-transparent materials with long wavelength radiation such as metals.

Un autre objectif de l'invention est de minimiser le coût de ce système par rapport aux systèmes de l'art antérieur. Another object of the invention is to minimize the cost of this system compared to the systems of the prior art.

BREVE DESCRIPTION DE L'INVENTION Conformément à l'invention, il est proposé un système de production d'énergie 25 comprenant un système à énergie solaire thermique et un système photovoltaïque, dans lequel : - le système à énergie solaire thermique comprend un conduit pour la circulation d'un fluide caloporteur, destiné par exemple à alimenter une turbine, - le système photovoltaïque comprend au moins une cellule photovoltaïque. 30 Ledit système est caractérisé en ce qu'il comprend un dispositif optique adapté pour collecter le rayonnement solaire et diriger sélectivement d'une part la partie du rayonnement solaire collecté présentant une longueur d'onde supérieure à une longueur d'onde seuil vers le conduit et d'autre part la partie complémentaire du rayonnement solaire collecté, présentant une longueur d'onde inférieure à ladite longueur d'onde seuil, vers la cellule photovoltaïque, et en ce que ladite cellule photovoltaïque est disposée en un lieu de convergence dudit rayonnement complémentaire situé à une distance non nulle de la paroi du conduit. La longueur d'onde seuil, notée Às, est typiquement comprise entre 500 nm et 800 nm, et est de préférence comprise entre 600 et 800 nm. On définit donc dans le présent texte, un rayonnement dit « de grande longueur d'onde », qui présente une longueur d'onde supérieure à Às, et un rayonnement complémentaire dit « de faible longueur d'onde », c'est-à-dire présentant une longueur d'onde inférieure à Às. Ce dispositif optique procure donc un découplage du rayonnement fourni au conduit d'une part et à la cellule photovoltaïque d'autre part, ce qui permet d'éloigner la cellule photovoltaïque du conduit et donc de s'affranchir des problèmes liés au maintien de celle-ci à une température modérée. La distance entre la cellule photovoltaïque et la paroi du conduit est ainsi supérieure à 20 cm, et peut atteindre plusieurs mètres. Ce découplage permet également de s'affranchir de la contrainte de la 20 transparence de la cellule photovoltaïque vis-à-vis du rayonnement nécessaire au chauffage du fluide caloporteur dans le conduit. Selon d'autres caractéristiques de l'invention, pouvant être considérées seules ou en combinaison : - la cellule photovoltaïque est disposée au point focal du dispositif optique ; 25 - ledit dispositif optique comprend un premier miroir agencé entre la cellule photovoltaïque et le conduit avec sa face réfléchissante, concave, orientée vers le conduit ; - ledit premier miroir est un miroir parabolique ou cylindrique réfléchissant la totalité de la lumière qu'il reçoit ; 30 - ledit dispositif optique comprend en outre un deuxième miroir disposé entre le premier miroir et le conduit avec sa face réfléchissante, convexe, orientée vers la cellule photovoltaïque, et en ce que ledit deuxième miroir est un miroir dichroïque adapté pour transmettre le rayonnement présentant une longueur d'onde supérieure à la longueur d'onde seuil À3 et pour réfléchir le rayonnement complémentaire ; - le deuxième miroir présente sur sa face réfléchissante convexe une pluralité d'arches de courbure convexe le long de l'axe du conduit ; - le premier miroir est percé d'au moins un orifice pour laisser passer la lumière réfléchie par le deuxième miroir vers la cellule photovoltaïque ; - ledit deuxième miroir est disposé sur le conduit ou incorporé à la paroi dudit conduit ; - la cellule photovoltaïque comporte, sur sa face arrière, un dispositif d'évacuation de la chaleur ; - le dispositif optique comprend en outre un organe optique d'homogénéisation de la lumière, disposé entre le deuxième miroir et la cellule photovoltaïque, de sorte que ladite cellule soit uniformément illuminée ; - au moins deux cellules photovoltaïques sont disposées de manière discrète parallèlement au conduit ; - la cellule photovoltaïque est agencée de manière continue parallèlement au conduit. BRIEF DESCRIPTION OF THE INVENTION In accordance with the invention, there is provided a system for producing energy comprising a solar thermal energy system and a photovoltaic system, in which: the solar thermal energy system comprises a duct for circulation of a heat transfer fluid, intended for example to feed a turbine, the photovoltaic system comprises at least one photovoltaic cell. Said system is characterized in that it comprises an optical device adapted to collect the solar radiation and to selectively direct the part of the solar radiation collected having a wavelength greater than a threshold wavelength towards the duct. and secondly the complementary portion of the solar radiation collected, having a wavelength less than said threshold wavelength, to the photovoltaic cell, and in that said photovoltaic cell is disposed at a convergence point of said complementary radiation located at a non-zero distance from the duct wall. The threshold wavelength, denoted As, is typically between 500 nm and 800 nm, and is preferably between 600 and 800 nm. Thus, in the present text, a so-called "long wavelength" radiation is defined which has a wavelength greater than λs and a complementary "low wavelength" radiation, ie have a wavelength less than λs. This optical device thus provides a decoupling of the radiation supplied to the conduit on the one hand and to the photovoltaic cell on the other hand, which makes it possible to move the photovoltaic cell away from the conduit and thus to overcome the problems associated with maintaining the at a moderate temperature. The distance between the photovoltaic cell and the duct wall is thus greater than 20 cm, and can reach several meters. This decoupling also makes it possible to overcome the constraint of the transparency of the photovoltaic cell with respect to the radiation necessary for heating the heat transfer fluid in the conduit. According to other features of the invention, which can be considered alone or in combination: the photovoltaic cell is disposed at the focal point of the optical device; Said optical device comprises a first mirror arranged between the photovoltaic cell and the duct with its concave reflecting face oriented towards the duct; said first mirror is a parabolic or cylindrical mirror reflecting all the light it receives; Said optical device further comprises a second mirror disposed between the first mirror and the duct with its convex reflecting face oriented towards the photovoltaic cell, and in that said second mirror is a dichroic mirror adapted to transmit the radiation having a wavelength greater than the threshold wavelength λ3 and for reflecting the complementary radiation; the second mirror has on its convex reflecting face a plurality of arches of convex curvature along the axis of the duct; the first mirror is pierced with at least one orifice to let the light reflected by the second mirror pass to the photovoltaic cell; said second mirror is disposed on the duct or incorporated in the wall of said duct; the photovoltaic cell comprises, on its rear face, a device for evacuating heat; - The optical device further comprises an optical element for homogenizing the light, disposed between the second mirror and the photovoltaic cell, so that said cell is uniformly illuminated; at least two photovoltaic cells are arranged in a discrete manner parallel to the conduit; the photovoltaic cell is arranged continuously parallel to the conduit.

BREVE DESCRIPTION DES DESSINS D'autres caractéristiques et avantages de l'invention ressortiront de la description détaillée qui va suivre, en référence aux dessins annexés sur lesquels : - la figure 1 est un schéma de principe d'un système selon l'art antérieur ; - la figure 2 est un schéma de principe en coupe d'un mode préféré de réalisation du système conforme à l'invention ; - la figure 3 illustre la réflexion effectuée par le premier miroir ; - la figure 4 illustre la réflexion effectuée par le deuxième miroir, selon un premier mode de réalisation ; - la figure 5 illustre la réflexion effectuée par le deuxième miroir selon un deuxième mode de réalisation. BRIEF DESCRIPTION OF THE DRAWINGS Other features and advantages of the invention will emerge from the detailed description which follows, with reference to the accompanying drawings in which: - Figure 1 is a block diagram of a system according to the prior art; FIG. 2 is a block diagram in section of a preferred embodiment of the system according to the invention; FIG. 3 illustrates the reflection made by the first mirror; FIG. 4 illustrates the reflection made by the second mirror, according to a first embodiment; - Figure 5 illustrates the reflection performed by the second mirror according to a second embodiment.

Il est précisé ici que, pour des raisons de clarté des dessins, ceux-ci ne respectent pas l'échelle des différents composants. It is specified here that, for reasons of clarity of the drawings, they do not respect the scale of the various components.

DESCRIPTION DETAILLEE DE L'INVENTION En référence à la figure 2, le système de production énergie hybride comporte d'une part un système à énergie solaire thermique comprenant un conduit 100 pour la circulation d'un fluide caloporteur et d'autre part un système photovoltaïque comprenant au moins une cellule photovoltaïque 200. Les deux systèmes sont couplés au moyen d'un dispositif optique 300 qui va être décrit en détail plus bas. Le rayonnement solaire incident est illustré par une double flèche tandis que le rayonnement transmis à la cellule photovoltaïque est représenté par une simple flèche et celui transmis au conduit est représenté par une flèche en pointillés. Système à énergie solaire thermique Le système à énergie solaire thermique comporte un conduit 100 dans lequel circule un fluide caloporteur, lequel alimente une turbine ou tout autre dispositif approprié. Le conduit 100 dans lequel circule le fluide caloporteur est généralement de section circulaire et il est entouré d'une enveloppe sous vide de section circulaire ou éventuellement carrée. Le conduit 100 mesure typiquement plusieurs mètres de long, pour un diamètre de l'ordre de 10 cm. Le conduit 100 est réalisé en un matériau conducteur de la chaleur et de couleur sombre, afin d'absorber la plus grande quantité possible du rayonnement solaire de grande longueur d'onde. La température du fluide qui circule dans le conduit 100 est généralement comprise entre 100 et 400°C. Le système à énergie solaire thermique est connu en lui-même et ne sera donc pas décrit de manière plus détaillée. DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION With reference to FIG. 2, the hybrid energy production system comprises, on the one hand, a solar thermal energy system comprising a conduit 100 for the circulation of a heat transfer fluid and, on the other hand, a photovoltaic system. comprising at least one photovoltaic cell 200. The two systems are coupled by means of an optical device 300 which will be described in detail below. The incident solar radiation is illustrated by a double arrow while the radiation transmitted to the photovoltaic cell is represented by a simple arrow and that transmitted to the conduit is represented by a dashed arrow. Solar thermal energy system The solar thermal energy system comprises a duct 100 in which circulates a heat transfer fluid, which feeds a turbine or any other appropriate device. The duct 100 in which the coolant circulates is generally of circular section and is surrounded by a vacuum envelope of circular section or optionally square. The conduit 100 is typically several meters long, for a diameter of about 10 cm. The duct 100 is made of a heat-conducting and dark-colored material, in order to absorb as much as possible of the long-wave solar radiation. The temperature of the fluid flowing in the duct 100 is generally between 100 and 400 ° C. The solar thermal energy system is known in itself and will not be described in more detail.

Système photovoltaïque Le système photovoltaïque comporte au moins une cellule photovoltaïque 200, disposée à distance du conduit 100 avec, dans l'exemple représenté à la figure 2, sa face active 201 orientée vers le conduit. La distance entre la cellule photovoltaïque 200 et la paroi du conduit 100 est au moins égale à 20 cm, mais peut atteindre plusieurs mètres. De manière connue en elle-même, la cellule photovoltaïque 200 comprend un empilage de couches de matériaux semi-conducteurs, tels que du silicium mais, de manière préférée, des matériaux III-V ou II-VI. Il s'agit en général d'une cellule de type tandem à multi-jonctions.. Photovoltaic system The photovoltaic system comprises at least one photovoltaic cell 200, disposed at a distance from the duct 100 with, in the example shown in Figure 2, its active face 201 facing the duct. The distance between the photovoltaic cell 200 and the wall of the duct 100 is at least 20 cm, but can reach several meters. In a manner known per se, the photovoltaic cell 200 comprises a stack of layers of semiconductor materials, such as silicon but, preferably, III-V or II-VI materials. This is usually a tandem type multi-junction cell.

De préférence, notamment dans le cas où les cellules photovoltaïques sont réalisées dans des matériaux coûteux, plusieurs cellules photovoltaïques 200 sont réparties parallèlement au conduit 100, à intervalles sensiblement réguliers. La mise en oeuvre de cellules photovoltaïques 200 réparties continument parallèlement au conduit 100 serait en effet particulièrement coûteuse. Preferably, especially in the case where the photovoltaic cells are made of expensive materials, several photovoltaic cells 200 are distributed parallel to the conduit 100 at substantially regular intervals. The implementation of photovoltaic cells 200 distributed continuously parallel to the conduit 100 would indeed be particularly expensive.

Toutefois, dans le cas où le matériau des cellules photovoltaïques est peu onéreux (par exemple dans le cas du silicium amorphe ou cristallin), il peut être envisagé de réaliser une cellule photovoltaïque continue parallèle au conduit 100. Ce mode de réalisation particulier sera décrit en détail plus bas en référence à la figure 5. However, in the case where the material of the photovoltaic cells is inexpensive (for example in the case of amorphous or crystalline silicon), it may be envisaged to produce a continuous photovoltaic cell parallel to the duct 100. This particular embodiment will be described in FIG. detail below with reference to Figure 5.

A titre d'exemple, dans le cas de cellules photovoltaïques discrètes (cf. figure 4), celles-ci présentent une surface de l'ordre de quelques mm2 ou quelques cm2 et sont séparées par des intervalles de l'ordre de 20 à 30 cm. A l'arrière de la cellule photovoltaïque 200, c'est-à-dire sur sa face 202 opposée à la face active 201, est agencé un dispositif 203 d'évacuation de la chaleur, constitué typiquement d'un radiateur à ailettes. Ce dispositif 203 est destiné à dissiper la plus grande partie possible de la chaleur absorbée par la cellule photovoltaïque sous l'effet du rayonnement solaire, de sorte que la température de la cellule 200 n'excède pas une température au-delà de laquelle son efficacité se dégrade nettement. By way of example, in the case of discrete photovoltaic cells (see FIG. 4), these have an area of the order of a few mm 2 or a few cm 2 and are separated by intervals of the order of 20 to 30 cm. At the rear of the photovoltaic cell 200, that is to say on its face 202 opposite to the active face 201, is provided a heat-removal device 203, typically consisting of a finned radiator. This device 203 is intended to dissipate as much as possible of the heat absorbed by the photovoltaic cell under the effect of solar radiation, so that the temperature of the cell 200 does not exceed a temperature beyond which its effectiveness Degrades significantly.

Typiquement, on maintient la température de la cellule photovoltaïque inférieure à 50°C environ. Typically, the temperature of the photovoltaic cell is kept below about 50 ° C.

Le choix d'un dispositif approprié est à la portée de l'homme du métier. Dispositif optique Le dispositif optique 300 est conçu de sorte à collecter le rayonnement solaire et diriger sélectivement une partie du rayonnement solaire collecté vers le conduit 100 et l'autre partie du rayonnement solaire collecté vers la cellule photovoltaïque 200. A cet effet, le dispositif 300 comporte un premier miroir 310 agencé entre la cellule photovoltaïque 200 et le conduit 100 avec sa face réfléchissante 311 orientée vers le conduit 100. Le premier miroir 310 présente une forme allongée dont l'axe longitudinal 312 est parallèle au conduit. Comme le conduit 100, le premier miroir 310 peut ainsi posséder une longueur de plusieurs mètres. Pour des raisons de dimensionnement, il peut être réalisé sous la forme de plusieurs miroirs présentant chacun une longueur plus faible et agencés côte à côte le long du conduit 100. The choice of an appropriate device is within the reach of the skilled person. Optical device The optical device 300 is designed to collect solar radiation and selectively direct a portion of the solar radiation collected to the conduit 100 and the other portion of solar radiation collected to the photovoltaic cell 200. For this purpose, the device 300 comprises a first mirror 310 arranged between the photovoltaic cell 200 and the duct 100 with its reflecting face 311 facing the duct 100. The first mirror 310 has an elongated shape whose longitudinal axis 312 is parallel to the duct. Like the duct 100, the first mirror 310 may thus have a length of several meters. For reasons of dimensioning, it can be realized in the form of several mirrors each having a shorter length and arranged side by side along the duct 100.

La face réfléchissante 311 du premier miroir 310 est concave de manière à concentrer le rayonnement solaire vers le conduit 100. Il s'agit typiquement d'un miroir parabolique ou cylindrique, permettant une concentration modérée comprise typiquement entre 10 à 100 fois, adaptée à une réalisation simple et peu onéreuse du miroir 310. The reflecting face 311 of the first mirror 310 is concave so as to concentrate the solar radiation towards the duct 100. It is typically a parabolic or cylindrical mirror, allowing a moderate concentration typically between 10 to 100 times, adapted to a simple and inexpensive realization of the mirror 310.

Ainsi, comme on peut le voir sur la figure 3, le rayonnement solaire est réfléchi de manière longitudinale ou monodimensionnelle, c'est-à-dire que tous les rayons réfléchis appartiennent à un plan perpendiculaire à l'axe longitudinal 312 du premier miroir 310. Le premier miroir 310 est avantageusement pourvu d'un «tracker » (ou suiveur) solaire (non représenté) qui permet de l'orienter de manière optimale par rapport à la position du soleil tout au long de la journée. Ledit tracker agit selon un seul axe, dans une direction perpendiculaire à l'axe longitudinal 312 du miroir 310. Ainsi, lorsque le conduit 100 et le miroir 310 sont orientés selon une direction nord-sud, le tracker déplace le miroir 310 selon une direction est-ouest. Le dispositif optique 300 comporte par ailleurs un deuxième miroir 320. Thus, as can be seen in FIG. 3, the solar radiation is reflected longitudinally or unidimensionally, that is to say that all the reflected rays belong to a plane perpendicular to the longitudinal axis 312 of the first mirror 310 The first mirror 310 is advantageously provided with a solar tracker (not shown) which makes it possible to orient it optimally with respect to the position of the sun throughout the day. Said tracker acts along a single axis, in a direction perpendicular to the longitudinal axis 312 of the mirror 310. Thus, when the duct 100 and the mirror 310 are oriented in a north-south direction, the tracker moves the mirror 310 in a direction is West. The optical device 300 furthermore comprises a second mirror 320.

Ce deuxième miroir 320 est disposé entre le premier miroir 310 et le conduit 100 avec sa face réfléchissante 321 orientée vers la cellule photovoltaïque 200. Ledit miroir 320 présente la particularité d'être un miroir dichroïque adapté pour transmettre le rayonnement de longueur d'onde supérieure à Às et pour réfléchir le rayonnement de longueur d'onde inférieure à Às. Ainsi, le rayonnement collecté par le premier miroir 310 est séparé au niveau du deuxième miroir 320 de telle sorte que : - le rayonnement de grande longueur d'onde dudit rayonnement passe à travers le miroir 320 et est transmis au conduit 100 pour chauffer le fluide qui y circule ; à cet effet, le miroir 320 est avantageusement situé sur le conduit 100 voire incorporé à la paroi 101 de celui-ci ; et - la rayonnement de faible longueur d'onde dudit rayonnement est réfléchi par la face réfléchissante 321 en direction de la cellule photovoltaïque 200 qui l'absorbe. Par ailleurs, outre cette double fonction de réflexion et de transmission, le deuxième miroir 320 est en outre apte à concentrer (d'un facteur de 2 à 20 environ) le rayonnement réfléchi vers la cellule 200, ce qui permet de diminuer les dimensions de la cellule photovoltaïque 200 (qui constitue la partie la plus onéreuse du système) et donc de proposer un système à un coût abordable. Ceci permet également de réaliser des cellules photovoltaïques présentant des dimensions compatibles avec celles des substrats à partir desquelles elles sont fabriquées (par exemple, des substrats de germanium ou d'arséniure de gallium de 10 ou 15 cm de diamètre). Pour concentrer ces rayonnements vers la cellule photovoltaïque, la face réfléchissante 321 est convexe. This second mirror 320 is disposed between the first mirror 310 and the duct 100 with its reflecting face 321 facing the photovoltaic cell 200. Said mirror 320 has the particularity of being a dichroic mirror adapted to transmit the radiation of longer wavelength to ets and to reflect the radiation of wavelength lower than λs. Thus, the radiation collected by the first mirror 310 is separated at the second mirror 320 so that: - the long-wave radiation of said radiation passes through the mirror 320 and is transmitted to the conduit 100 to heat the fluid who circulates there; for this purpose, the mirror 320 is advantageously located on the duct 100 or even incorporated in the wall 101 thereof; and the radiation of small wavelength of said radiation is reflected by the reflecting face 321 in the direction of the photovoltaic cell 200 which absorbs it. Moreover, in addition to this dual reflection and transmission function, the second mirror 320 is also able to concentrate (by a factor of 2 to approximately 20) the radiation reflected towards the cell 200, which makes it possible to reduce the dimensions of the photovoltaic cell 200 (which is the most expensive part of the system) and thus to propose a system at an affordable cost. This also makes it possible to produce photovoltaic cells having dimensions compatible with those of the substrates from which they are manufactured (for example, substrates of germanium or gallium arsenide of 10 or 15 cm in diameter). To concentrate this radiation towards the photovoltaic cell, the reflecting face 321 is convex.

Les matériaux dichroïques sont connus de l'homme du métier et se trouvent dans le commerce, par exemple auprès de la compagnie 3M. La longueur d'onde seuil Às est un paramètre dépendant du matériau du miroir dichroïque. Pour une utilisation optimale du rayonnement solaire, la longueur d'onde seuil 30 doit être supérieure à 500 nm, et de préférence comprise entre 600 et 800 nm. 2951251 i0 On choisit la longueur d'onde seuil pour que tout le rayonnement de faible longueur d'onde (ou la majeure partie de celui-ci) puisse être absorbé par la cellule photovoltaïque. Le miroir 320 peut être réalisé selon la forme souhaitée en mettant en oeuvre par 5 exemple une technique de formage à chaud à partir d'une feuille dudit matériau dichroïque. Dans le cas illustré à la figure 4 où les cellules photovoltaïques 200 sont réparties de manière discrète le long du conduit, la face réfléchissante 321 présente une deuxième courbure permettant de former en direction de la cellule photovoltaïque 10 200 un faisceau lumineux sensiblement conique. Plus précisément, la face réfléchissante (qui est la face opposée à la face arrière 323 visible sur la figure 4) présente une première courbure convexe entre les points A et B qui appartiennent à un plan transversal, c'est-à-dire perpendiculaire à l'axe 312 du premier miroir, et une deuxième courbure concave entre les points C et D qui 15 appartiennent à un plan perpendiculaire audit plan transversal. Ainsi, le deuxième miroir 320 se présente sous la forme d'une succession d'arches disposées le long du conduit 100 et situées chacune au droit d'une cellule photovoltaïque 200, chaque arche concentrant sur la cellule respective le rayonnement de faible longueur d'onde collecté par le premier miroir 310. 20 Ainsi, contrairement au premier miroir 310 qui réfléchit le rayonnement de manière monodimensionnelle, la double courbure du deuxième miroir 320 permet une réflexion bidimensionnelle du rayonnement. Dans le cas évoqué plus haut dans lequel une cellule photovoltaïque continue est agencée parallèlement au conduit 100 (lorsque les matériaux la constituant sont 25 peu onéreux), il n'est pas nécessaire que le miroir 320 présente cette deuxième courbure. Cette configuration est illustrée à la figure 5 (sur laquelle le conduit n'a pas été représenté). Dans ce cas, le miroir 320 est un miroir dichroïque parabolique ou cylindrique, présentant un axe longitudinal 322 parallèle à l'axe longitudinal 321 du premier miroir 310, réfléchissant le rayonnement de faible longueur d'onde de manière Il monodimensionnelle à la cellule photovoltaïque (c'est-à-dire, comme indiqué plus haut, que les rayons réfléchis par la surface 321 du miroir 320 appartiennent à un plan perpendiculaire à l'axe 322). La face active 201 de la cellule photovoltaïque 200 est disposée en un lieu de convergence dudit rayonnement de faible longueur d'onde, de préférence au point focal du deuxième miroir 320 ou à proximité de celui-ci. Pour que la cellule 200 puisse recevoir le rayonnement provenant du deuxième miroir 320, le premier miroir 310, qui est interposé entre la cellule 200 et le miroir 320, doit être percé d'un orifice 313 (visible à la figure 2) permettant le passage dudit rayonnement. Selon un mode de réalisation avantageux de la présente invention, le dispositif optique 300 comprend en outre un organe optique 330 d'homogénéisation de la lumière, disposé entre le deuxième miroir 320 et la cellule photovoltaïque 200, de sorte que ladite cellule 200 soit uniformément illuminée. Dichroic materials are known to those skilled in the art and are commercially available, for example from the company 3M. The threshold wavelength λs is a parameter dependent on the material of the dichroic mirror. For optimal use of solar radiation, the threshold wavelength 30 must be greater than 500 nm, and preferably between 600 and 800 nm. The threshold wavelength is chosen so that all the low wavelength radiation (or most of it) can be absorbed by the photovoltaic cell. The mirror 320 may be made to the desired shape by employing, for example, a hot forming technique from a sheet of said dichroic material. In the case illustrated in FIG. 4, where the photovoltaic cells 200 are distributed discretely along the duct, the reflecting face 321 has a second curvature making it possible to form a substantially conical light beam in the direction of the photovoltaic cell 200. More specifically, the reflecting face (which is the opposite face to the rear face 323 visible in Figure 4) has a first convex curvature between the points A and B which belong to a transverse plane, that is to say perpendicular to the axis 312 of the first mirror, and a second concave curvature between the points C and D which belong to a plane perpendicular to said transverse plane. Thus, the second mirror 320 is in the form of a succession of arches disposed along the conduit 100 and each located in line with a photovoltaic cell 200, each arch concentrating on the respective cell the short-length radiation of Thus, unlike the first mirror 310 which reflects the radiation in a monodimensional manner, the double curvature of the second mirror 320 allows a two-dimensional reflection of the radiation. In the case mentioned above in which a continuous photovoltaic cell is arranged parallel to the duct 100 (when the materials constituting it are inexpensive), it is not necessary that the mirror 320 has this second curvature. This configuration is illustrated in Figure 5 (on which the conduit has not been shown). In this case, the mirror 320 is a parabolic or cylindrical dichroic mirror, having a longitudinal axis 322 parallel to the longitudinal axis 321 of the first mirror 310, reflecting the low-wavelength radiation in a one-dimensional manner to the photovoltaic cell ( that is to say, as indicated above, that the rays reflected by the surface 321 of the mirror 320 belong to a plane perpendicular to the axis 322). The active face 201 of the photovoltaic cell 200 is disposed at a convergence point of said low wavelength radiation, preferably at or near the focal point of the second mirror 320. In order for the cell 200 to receive the radiation coming from the second mirror 320, the first mirror 310, which is interposed between the cell 200 and the mirror 320, must be pierced with an orifice 313 (visible in FIG. 2) allowing the passage said radiation. According to an advantageous embodiment of the present invention, the optical device 300 further comprises an optical member 330 for homogenizing the light, arranged between the second mirror 320 and the photovoltaic cell 200, so that said cell 200 is uniformly illuminated. .

L'organe optique d'homogénéisation peut consister en un cylindre réflectif creux ou un cylindre en verre plein réfractant. Exemple de réalisation A titre indicatif mais non limitatif, on pourra dimensionner le système illustré aux figures 4 et 5 comme suit. The optical homogenizer may consist of a hollow reflective cylinder or a refracting solid glass cylinder. Example of embodiment As a guide but not limiting, we can size the system shown in Figures 4 and 5 as follows.

L'ouverture du premier miroir 310 est choisie de l'ordre de quelques mètres, par exemple entre 1 et 5 mètres. L'ouverture du deuxième miroir 320 est choisie de l'ordre de quelques dizaines de centimètres, par exemple 10 à 50 cm. Lorsqu'on emploie, comme à la figure 4, des cellules photovoltaïques discrètes, chaque cellule 200 présente une surface de quelques cm2, voire quelques mm2. Dans le cas illustré à la figure 5, la cellule photovoltaïque continue présente une largeur de quelques centimètres, voire quelques millimètres, sur une longueur de plusieurs mètres, et peut être obtenue par la juxtaposition longitudinale de cellules élémentaires présentant chacune une longueur de quelques centimètres ou dizaines de centimètres. The opening of the first mirror 310 is chosen of the order of a few meters, for example between 1 and 5 meters. The opening of the second mirror 320 is chosen of the order of a few tens of centimeters, for example 10 to 50 cm. When, as in FIG. 4, discrete photovoltaic cells are used, each cell 200 has an area of a few cm.sup.2, or even a few mm.sup.2. In the case illustrated in FIG. 5, the continuous photovoltaic cell has a width of a few centimeters, or even a few millimeters, over a length of several meters, and can be obtained by the longitudinal juxtaposition of elementary cells each having a length of a few centimeters or tens of centimeters.

Il va de soi que les modes de réalisation décrits ici ne sont que des illustrations particulières de l'invention et que l'homme du métier pourra choisir d'autres formes ou dimensions des composants du dispositif optique sans pour autant sortir de la portée de la présente invention. It goes without saying that the embodiments described here are only particular illustrations of the invention and that the skilled person can choose other shapes or dimensions of the components of the optical device without departing from the scope of the invention. present invention.

Notamment, le dispositif optique peut comporter d'autres éléments, comme par exemple des miroirs supplémentaires, qui peuvent impliquer une orientation différente de la face active de la cellule photovoltaïque vis-à-vis du conduit. In particular, the optical device may comprise other elements, such as for example additional mirrors, which may involve a different orientation of the active face of the photovoltaic cell vis-à-vis the conduit.

Claims (14)

REVENDICATIONS1. Système de production d'énergie comprenant un système à énergie solaire thermique et un système photovoltaïque, - le système à énergie solaire thermique comprenant un conduit (100) pour la circulation d'un fluide caloporteur, - le système photovoltaïque comprenant au moins une cellule photovoltaïque (200), ledit système de production d'énergie étant caractérisé en ce qu'il comprend un dispositif optique (300) adapté pour collecter le rayonnement solaire et diriger sélectivement d'une part la partie du rayonnement solaire collecté présentant une longueur d'onde supérieure à une longueur d'onde seuil (As) vers le conduit (100) et d'autre part la partie complémentaire du rayonnement solaire collecté, présentant une longueur d'onde inférieure à ladite longueur d'onde seuil (As), vers la cellule photovoltaïque (200), et en ce que ladite cellule photovoltaïque (200) est disposée en un lieu de convergence dudit rayonnement complémentaire situé à distance de la paroi du conduit (100). REVENDICATIONS1. Energy production system comprising a solar thermal energy system and a photovoltaic system, - the solar thermal energy system comprising a conduit (100) for the circulation of a heat transfer fluid, - the photovoltaic system comprising at least one photovoltaic cell (200), said power generation system being characterized in that it comprises an optical device (300) adapted to collect the solar radiation and selectively direct the part of the solar radiation collected having a wavelength greater than a threshold wavelength (As) towards the duct (100) and secondly the complementary portion of the solar radiation collected, having a wavelength less than said threshold wavelength (As), towards the photovoltaic cell (200), and in that said photovoltaic cell (200) is disposed at a convergence point of said complementary radiation located at a distance of the wall of the duct (100). 2. Système selon la revendication 1, caractérisé en ce que la longueur d'onde seuil (As) est comprise entre 500 et 800 nm, de préférence comprise entre 600 et 800 20 nm. 2. System according to claim 1, characterized in that the threshold wavelength (As) is between 500 and 800 nm, preferably between 600 and 800 nm. 3. Système selon l'une des revendications 1 ou 2, caractérisé en ce que la distance entre la cellule photovoltaïque (200) et la paroi du conduit (100) est supérieure à 20 centimètres. 3. System according to one of claims 1 or 2, characterized in that the distance between the photovoltaic cell (200) and the wall of the duct (100) is greater than 20 centimeters. 4. Système selon l'une des revendications 1 à 3, caractérisé en ce que la cellule photovoltaïque (200) est disposée au point focal du dispositif optique (300). 4. System according to one of claims 1 to 3, characterized in that the photovoltaic cell (200) is disposed at the focal point of the optical device (300). 5. Système selon l'une des revendications 1 à 4, caractérisé en ce que ledit 30 dispositif optique (300) comprend un premier miroir (310) agencé entre la cellule 25photovoltaïque (200) et le conduit (100) avec sa face réfléchissante (311), concave, orientée vers le conduit (100). 5. System according to one of claims 1 to 4, characterized in that said optical device (300) comprises a first mirror (310) arranged between the photovoltaic cell (200) and the duct (100) with its reflecting surface ( 311), concave, facing the duct (100). 6. Système selon la revendication 5, caractérisé en ce que ledit premier miroir (310) est un miroir parabolique ou cylindrique réfléchissant la totalité de la lumière qu'il reçoit. 6. System according to claim 5, characterized in that said first mirror (310) is a parabolic or cylindrical mirror reflecting all of the light it receives. 7. Système selon l'une des revendications 1 à 6, caractérisé en ce que ledit dispositif optique (300) comprend un deuxième miroir (320) disposé entre le premier miroir (310) et le conduit (100) avec sa face réfléchissante (321), convexe, orientée vers la cellule photovoltaïque (200), et en ce que ledit deuxième miroir (320) est un miroir dichroïque adapté pour transmettre le rayonnement présentant une longueur d'onde supérieure à la longueur d'onde seuil (As) et pour réfléchir le rayonnement complémentaire. 7. System according to one of claims 1 to 6, characterized in that said optical device (300) comprises a second mirror (320) disposed between the first mirror (310) and the duct (100) with its reflective face (321 ), convex, oriented towards the photovoltaic cell (200), and in that said second mirror (320) is a dichroic mirror adapted to transmit the radiation having a wavelength greater than the threshold wavelength (As) and to reflect the complementary radiation. 8. Système selon la revendication 7, caractérisé en ce que le deuxième miroir (310) présente sur sa face réfléchissante convexe (321) une pluralité d'arches de courbure convexe le long de l'axe du conduit (100). 8. System according to claim 7, characterized in that the second mirror (310) has on its convex reflecting face (321) a plurality of arches of convex curvature along the axis of the duct (100). 9. Système selon l'une des revendications 7 ou 8, caractérisé en ce que le premier miroir (310) est percé d'au moins un orifice (313) pour laisser passer la lumière réfléchie par le deuxième miroir (320) vers la cellule photovoltaïque (200). 9. System according to one of claims 7 or 8, characterized in that the first mirror (310) is pierced with at least one orifice (313) to let the light reflected by the second mirror (320) to the cell photovoltaic (200). 10. Système selon l'une des revendications 7 à 9, caractérisé en ce que ledit deuxième miroir (320) est disposé sur le conduit (100) ou incorporé à la paroi (101) dudit conduit. 10. System according to one of claims 7 to 9, characterized in that said second mirror (320) is disposed on the duct (100) or incorporated in the wall (101) of said duct. 11. Système selon l'une des revendications 1 à 10, caractérisé en ce que la cellule photovoltaïque (200) comporte, sur sa face arrière (202), un dispositif (203) d'évacuation de la chaleur. 5 11. System according to one of claims 1 to 10, characterized in that the photovoltaic cell (200) comprises, on its rear face (202), a device (203) for the removal of heat. 5 12. Système selon l'une des revendications 7 à 11, caractérisé en ce que le dispositif optique (300) comprend en outre un organe optique (330) d'homogénéisation de la lumière, disposé entre le deuxième miroir (320) et la cellule photovoltaïque (200), de sorte que ladite cellule (200) soit uniformément illuminée. 12. System according to one of claims 7 to 11, characterized in that the optical device (300) further comprises an optical member (330) for homogenization of the light, arranged between the second mirror (320) and the cell photovoltaic (200), so that said cell (200) is uniformly illuminated. 13. Système selon l'une des revendications 1 à 12, caractérisé en ce qu'au moins deux cellules photovoltaïques (200) sont disposées de manière discrète parallèlement au conduit (100). 10 13. System according to one of claims 1 to 12, characterized in that at least two photovoltaic cells (200) are arranged discretely parallel to the conduit (100). 10 14. Système selon l'une des revendications 1 à 12, caractérisé en ce que la cellule photovoltaïque (200) est agencée de manière continue parallèlement au conduit (100). 14. System according to one of claims 1 to 12, characterized in that the photovoltaic cell (200) is arranged continuously parallel to the conduit (100).
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Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2016098337A1 (en) * 2014-12-19 2016-06-23 Sharp Kabushiki Kaisha Solar concentrator with asymmetric tracking-integrated optics
EP3202030A4 (en) * 2014-10-01 2017-10-18 Sharp Kabushiki Kaisha Hybrid trough solar power system using photovoltaic two-stage light concentration
WO2018062985A3 (en) * 2016-09-30 2018-05-24 Bricio Arzubide Alvaro Fabian Solar energy concentration, storage and supply system
CN112050485A (en) * 2020-08-27 2020-12-08 广东工业大学 Solar cogeneration device

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CA2201733C (en) * 1994-10-05 2000-12-19 Hisao Izumi Wavelength separating and light condensing type generating and heating apparatus
US20070137690A1 (en) * 2005-12-19 2007-06-21 Bruning John H Method and apparatus for concentrating light
US20070289622A1 (en) * 2006-06-19 2007-12-20 Lockheed Martin Corporation Integrated solar energy conversion system, method, and apparatus
WO2008146287A2 (en) * 2007-05-31 2008-12-04 Aerosun Technologies Ag Band pass filter for solar radiation

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CA2201733C (en) * 1994-10-05 2000-12-19 Hisao Izumi Wavelength separating and light condensing type generating and heating apparatus
US20070137690A1 (en) * 2005-12-19 2007-06-21 Bruning John H Method and apparatus for concentrating light
US20070289622A1 (en) * 2006-06-19 2007-12-20 Lockheed Martin Corporation Integrated solar energy conversion system, method, and apparatus
WO2008146287A2 (en) * 2007-05-31 2008-12-04 Aerosun Technologies Ag Band pass filter for solar radiation

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
SEGAL A ET AL: "Hybrid concentrated photovoltaic and thermal power conversion at different spectral bands", SOLAR ENERGY, PERGAMON PRESS. OXFORD, GB LNKD- DOI:10.1016/J.SOLENER.2003.12.002, vol. 76, no. 5, 1 January 2004 (2004-01-01), pages 591 - 601, XP004492838, ISSN: 0038-092X *

Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP3202030A4 (en) * 2014-10-01 2017-10-18 Sharp Kabushiki Kaisha Hybrid trough solar power system using photovoltaic two-stage light concentration
WO2016098337A1 (en) * 2014-12-19 2016-06-23 Sharp Kabushiki Kaisha Solar concentrator with asymmetric tracking-integrated optics
WO2018062985A3 (en) * 2016-09-30 2018-05-24 Bricio Arzubide Alvaro Fabian Solar energy concentration, storage and supply system
CN112050485A (en) * 2020-08-27 2020-12-08 广东工业大学 Solar cogeneration device

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