FR2956248A1 - Ensemble de support et de raccordement electrique pour une cellule photovoltaique a contacts arriere, module photovoltaique comprenant un tel ensemble et procede de fabrication d'un tel module - Google Patents

Ensemble de support et de raccordement electrique pour une cellule photovoltaique a contacts arriere, module photovoltaique comprenant un tel ensemble et procede de fabrication d'un tel module Download PDF

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Abstract

Cet ensemble de raccordement électrique est utilisé pour une cellule photovoltaïque (4) à contacts électriques arrière. Cet ensemble comprend au moins une plaque-entretoise (10) en matériau électriquement isolant apte à recevoir en appui, sur un premier côté (116), la face arrière de la cellule dans une position où les bornes de raccordement (46, 48) de la cellule (4) sont en regard d'orifices (120, 122) traversant la plaque-entretoise (10). Cet ensemble comprend, en outre, au moins deux rubans (20) en matériau électriquement conducteur agencés sur un deuxième côté de la plaque-entretoise (10), opposé au premier côté (116), et pourvus d'éléments de contact (210, 212) aptes à établir un contact électrique avec des bornes de raccordement (46, 48) de la cellule (4), à travers les orifices (120, 122) de la plaque-entretoise.

Description

Ensemble de support et de raccordement électrique pour une cellule photovoltaïque à contacts arrière, module photovoltaïque comprenant un tel ensemble et procédé de fabrication d'un tel module L'invention a trait à un ensemble de raccordement électrique d'une cellule photovoltaïque à contacts arrière, c'est-à-dire dont les bornes de raccordement électrique sont disposées sur sa face arrière qui est opposée à sa face avant destinée à être exposée à la lumière. L'invention a également trait à un module photovoltaïque comprenant, entre autres, un tel ensemble de support et de raccordement électrique.
Enfin, l'invention a trait à un procédé de fabrication d'un tel module. Dans le domaine de la captation d'énergie solaire au moyen de cellules photovoltaïques, il est connu de réaliser des modules photovoltaïques en associant plusieurs cellules photovoltaïques, entre une plaque support et une plaque translucide qui recouvre les composants photosensibles des différentes cellules. Au sein d'un tel module, les cellules sont généralement raccordées électriquement entre elles au moyen de connecteurs en cuivre qui s'étendent sur la face avant d'une cellule puis sous la face arrière d'une cellule adjacente, afin de collecter un courant produit par les différentes cellules qui sont ainsi raccordées en série. Ces conducteurs masquent une partie de la face avant des cellules, ce qui diminue d'autant le rendement d'un module incorporant de telles cellules. Pour pallier ce problème, il est connu de réaliser des cellules photovoltaïques dont la face arrière, opposée à celle qui porte les composants photovoltaïques, est équipée de bornes de raccordement électrique de types positif et négatif. Avec de telles cellules, il n'est pas nécessaire de faire circuler un conducteur électrique sur la face avant des cellules, ce qui améliore le rendement énergétique d'un module incorporant de telles cellules. Les dispositifs actuellement disponibles pour raccorder entre elles ces cellules comprennent des circuits imprimés soudés ou rapportés sur la face arrière des cellules, ce qui est à la fois complexe et onéreux à mettre en place. Une difficulté provient du fait que les bornes de contact arrière d'une telle cellule sont de deux polarités opposées. Il convient d'interconnecter entre elles les bornes positives, en les isolant les bornes négatives, et réciproquement. C'est à ces inconvénients qu'entend plus particulièrement remédier l'invention en proposant un nouvel ensemble de raccordement électrique d'une cellule photovoltaïque qui est particulièrement simple à mettre en oeuvre, tout en étant économique.
2 A cet effet, l'invention concerne un ensemble de raccordement électrique d'une cellule photovoltaïque comprenant une face avant destinée à être exposée à la lumière du soleil ainsi qu'une face arrière équipée de bornes de raccordement électrique. Cet ensemble comprend : - au moins une plaqueûentretoise en matériau électriquement isolant apte à recevoir, en appui, sur un premier côté, la face arrière de la cellule dans une position où les bornes de raccordement de cette cellule sont en regard d'orifices traversant cette plaqueûentretoise et - au moins deux rubans en matériau électriquement conducteur agencés sur un deuxième côté de la plaque-entretoise, opposé au premier côté, chaque ruban étant pourvu d'éléments de contact aptes à établir un contact électrique avec des bornes de raccordement de la cellule en appui contre le premier côté de la plaque-entretoise, à travers les orifices de cette plaque-entretoise. Grâce à l'invention, la plaque-entretoise permet de prépositionner une cellule photovoltaïque, qui est en appui contre son premier côté, tout en garantissant une isolation électrique et un contact sélectif entre les bornes de raccordement électrique prévues sur la face arrière de cette cellule et les rubans d'interconnexion électrique. La plaque-entretoise sert également à maintenir l'écartement entre une plaque support et une plaque avant d'un module équipé d'un tel ensemble.
Selon des aspects avantageux mais non obligatoires de l'invention, un tel ensemble de support et de raccordement peut incorporer une ou plusieurs des caractéristiques techniques suivantes prises dans toute combinaison techniquement admissible : - La plaque-entretoise est pourvue d'au moins une nervure de positionnement de la cellule selon deux directions, parallèles à une face de cette cellule. - Chaque ruban comprend plusieurs bandes collectrices de courant équipées chacune de plusieurs éléments de contact, ainsi qu'une bande de répartition de courant reliant entre elles ces bandes collectrices. Dans ce cas, on peut prévoir que les bandes collectrices du ruban s'étendent de part et d'autre de la bande de répartition et lui sont perpendiculaires, alors que les bandes collectrices situées sur un côté de la bande de répartition sont décalées, le long d'un axe longitudinal de cette bande de répartition, par rapport aux bandes collectrices situées de l'autre côté de cette bande de répartition. - La plaque-entretoise est pourvue d'au moins une première rangée d'orifices destinés à être en regard de bornes négatives d'une cellule photovoltaïque en appui contre cette plaque-entretoise et une deuxième rangée d'orifices destinés à être en regard de bornes positives de la même cellule en appui contre cette plaque-entretoise. - Les éléments de contact des rubans sont des languettes élastiquement déformables.
L'invention concerne également un module photovoltaïque qui comprend au moins une cellule photovoltaïque à bornes de contact arrière, une plaque translucide recouvrant la face avant de cette cellule et une plaque de support vers laquelle est tournée la face arrière de cette cellules. Ce module comprend au moins un ensemble de support et de raccordement tel que mentionné ci-dessus, disposé entre la plaque translucide et la plaque support. De façon avantageuse, le module comprend au moins deux cellules disposées chacune en appui, par sa face arrière, contre une plaque-entretoise et un ruban en matériau conducteur s'étend en regard de deux plaques-entretoises adjacentes, avec ses éléments en contact, d'une part, avec des bornes négatives appartenant à une première cellule photovoltaïque en appui contre une première plaque-entretoise et, d'autre part, avec des bornes positives appartenant à une deuxième cellule photovoltaïque, en appui contre une deuxième plaque-entretoise. Lorsque la plaque-entretoise est pourvue d'au moins une nervure de positionnement de la cellule, comme envisagé ci-dessus, on peut prévoir que cette nervure a une hauteur supérieure à l'épaisseur de la cellule photovoltaïque. Avantageusement, les languettes du ruban exercent, sur la cellule avec les bornes de laquelle elles sont en contact, un effort élastique de poussée contre la plaque translucide. Enfin, l'invention concerne un procédé de fabrication d'un module tel que mentionné ci-dessus qui comprend des étapes consistant à : a) assembler plusieurs plaques-entretoises entre elles, b) installer plusieurs rubans sur un côté des plaques entretoises, avec leur éléments de contact respectifs engagés dans des orifices des plaques entretoises, c) disposer une cellule photovoltaïque sur un autre côté de chaque plaque-entretoise, la face arrière de cette cellule étant tournée vers la plaque-entretoise et, des bornes de raccordement de la cellule étant en regard des orifices de la plaque-entretoise, d) installer l'ensemble ainsi formé entre la plaque translucide et la plaque support. 35 L'invention sera mieux comprise et d'autres avantages de celle-ci apparaîtront plus clairement à la lumière de la description qui va suivre d'un mode de réalisation d'un ensemble de support et de raccordement électrique, d'un module photovoltaïque et d'un procédé de fabrication d'un tel module, donnée uniquement à titre d'exemple et faite en référence aux dessins annexés dans lesquels : - la figure 1 est une vue de face d'un module photovoltaïque conforme à l'invention dont seule une cellule photovoltaïque est représentée, pour la clarté du dessin ; - la figure 2 est une vue en perspective d'une plaque-entretoise appartenant à un ensemble de support et de raccordement électrique du module de la figure 1 ; - la figure 3 est une vue de face de la plaque de la figure 2, par un premier côté ; - la figure 4 est une vue de face de la plaque des figures 2 et 3, par un deuxième côté opposé au premier côté ; - la figure 5 est une vue de face d'un ruban d'interconnexion pouvant être utilisé conjointement avec la plaque des figures 2 à 4 ; - les figures 6 et 7 sont des vues de face d'autres rubans d'interconnexion pouvant être utilisés avec la plaque des figures 2 à 4 ; - la figure 8 est une vue en perspective éclatée de deux plaques support, d'un ruban d'interconnexion et de deux cellules photovoltaïques appartenant au module de la figure 1 ; - la figure 9 est une vue d'une des cellules photovoltaïques visible aux figures 1 et 8, par son côté opposé à celui représenté sur ces figures ; - la figure 10 est une coupe de principe, à plus grande échelle, selon la ligne X-X à la figure 1 ; - la figure 11 est une coupe analogue à la figure 10, lors d'une étape intermédiaire de fabrication du module ; - la figure 12 est une vue à plus grande échelle du détail XII à la figure 2 ; et - la figure 13 est une vue, à plus grande échelle et sous un angle différent, du détail XIII à la figure 8. Le module photovoltaïque 2 représenté à la figure 1 comprend douze cellules photovoltaïques, dont une seule est représentée à la figure 1, avec la référence 4. Ces cellules photovoltaïques sont disposées entre une plaque support 6, qui peut être en verre ou dans un autre matériau opaque ou translucide résistant aux intempéries et électriquement isolant, et une plaque avant 8 qui est translucide et transparente et qui peut être réalisée en verre ou dans un autre matériau isolant et résistant aux intempéries.
Chaque cellule photovoltaïque 4 a sa face avant 42 tournée vers la plaque avant 8 et qui est destinée à être orientée vers la lumière du soleil, en utilisation. Des drains de courant 41 se rejoignent au niveau de noeuds 43 repartis sur cette face avant 42, ce qui est représenté partiellement sur les figures 1 et 8. Sur sa face arrière 44, opposée à sa face avant 42 et qui est visible à la figure 9, chaque cellule 4 est équipée de deux types de bornes de raccordement, à savoir des bornes de raccordement positives 46 et des bornes de raccordement négatives 48. Les bornes de raccordement positives 46 sont disposées en rangée R46 dont le positionnement est imposé par la répartition des noeuds 43 sur la face avant 42 de chaque cellule 4. Les bornes négatives 48 sont également disposées en rangées, avec un écartement fonction de la répartition des composants photosensibles 41 sur la face avant 42. Dans l'exemple représenté, quatre rangées R48 de quatre bornes négatives 48 sont prévues sur la face arrière 44 et trois rangées R46 de cinq bornes positives sont prévues sur cette face arrière, chacune entre deux rangées R48. Les cellules 4 du module 2 sont chacune posées sur une plaque-entretoise 10 réalisée en matériau électriquement isolant. Au sens de la présente invention, un matériau est électriquement isolant s'il présente une résistivité électrique supérieure à 108 Ohm*cm. Dans l'exemple, chaque plaque-entretoise 10 est réalisée en matériau synthétique présentant une bonne tenue aux ultraviolets, une bonne tenue en température sur une plage allant de -40°C à +110°C, ininflammable, recyclable sans dégazage. Il peut s'agir de polysulfure de phénylène (PPS) ou d'un autre matériau présentant des propriétés comparables. Chaque plaque-entretoise 10 est globalement plane et de forme carrée, avec des bords 102, 104, 106 et 108 présentant des reliefs 112 et 114 de mise en continuité de deux plaques adjacentes. Plus précisément, les reliefs 112 prévus sur les bords adjacents 102 et 104 d'une plaque 10 constituent des becs en saillie qui peuvent être reçus dans les reliefs creux formés par des logements 114, de forme complémentaire de celle des becs 112 et ménagés sur les bords 106 et 108 d'une plaque adjacente. Il est ainsi possible d'accrocher ensemble deux plaques adjacentes, en introduisant les becs 112 de l'une de ses plaques dans les logements 114 de la plaque adjacente, ce qui est représenté aux figures 1 et 8. En pratique, deux types de plaques 10, dits « gauche » ou « droit », peuvent être prévus, selon la répartition des reliefs 112 et 114 sur leurs bords.
On note 116 un premier côté ou « première face » de la plaque 10 qui est visible aux figures 2 et 3. On note 118 un deuxième côté ou « deuxième face » de cette plaque 10 qui est visible à la figure 4. La plaque 10 est pourvue de sept rangées d'orifices à section rectangulaire à savoir quatre rangées R120 de quatre orifices 120, qui traversent la plaque 10 entre ses côtés 116 et 118, et trois rangées R122 de cinq orifices 122, qui traversent également la plaque 10 entre ses côtés 116 et 118. La plaque 10 est également pourvue de quatorze orifices 124, chanfreinés du côté de la face 116 et à section circulaire, répartis sur sa surface et ayant un diamètre relativement petit, ainsi que de cinq orifices 126 également à section circulaire ou approchant, de diamètre plus important que celui des orifices 124. Des encoches 128 sont prévues au niveau des bords 104, 106 et 108 de chaque plaque-entretoise 10. Les orifices 120, 122, 124 et 126 et les encoches 128 allègent les plaques- entretoises 10 et les rendent plus économiques à fabriquer. Comme il ressort plus particulièrement des figures 2 et 12, le bord 102 de chaque plaque 10 est pourvu d'une nervure 132 qui s'étend perpendiculairement à son côté 116 et qui est interrompue, de sorte qu'elle s'étend en trois segments sur le côté 102. De la même façon, les bords 104, 106 et 108 sont respectivement équipés d'une nervure 134, 136 et 138 qui s'étend perpendiculairement au côté 116 et qui est répartie en trois segments, en étant interrompue au niveau des encoches 128. On note X-X' et Y-Y' deux axes perpendiculaires entre eux et parallèles au côté 116 de la plaque 10. Les nervures 132 à 138 permettent de pré-positionner une cellule photovoltaïque posée sur le côté 116 de la plaque 10, en translation selon les axes X-X' et/ou Y-Y'. Pour ce faire, les nervures 132 et 136 sont distantes, selon une direction parallèle à l'axe X-X', d'une distance d1 légèrement supérieure à la longueur L4 d'une cellule 4 mesurée parallèlement aux rangées R46 et R48. De même, la distance d2, mesurée parallèlement à l'axe Y-Y', entre les nervures 134 et 138, est légèrement supérieure à la largeur 14 de la même cellule mesurée perpendiculairement aux rangées R46 et R48 et parallèlement aux faces 42 et 44. Ainsi, les nervures 132 à 138 forment une sorte de cadre au sein duquel une cellule 4 peut être pré-positionnée sur le côté 116 d'une plaque-entretoise 10, avec possibilité de mouvement de faible amplitude parallèlement aux axes X-X' et Y-Y'.
Par ailleurs, un ruban 20 s'étend sous les deux plaques 10 visibles dans la partie supérieure gauche de la figure 1. Ce ruban 20 est représenté en grisé uniquement afin de faciliter son repérage sur cette figure. Ce ruban 20 est réalisé en matériau électriquement conducteur, c'est-à-dire présentant une résistivité inférieure à 10-6 Ohm*cm. Par exemple, le ruban 20 peut être réalisé en laiton, en cuivre, en acier ou en matériau composite de type cuivre-inox. Comme il ressort plus particulièrement de la figure 5, le ruban 20 comprend quatre bandes 202 qui sont rectilignes et parallèles entre elles et qui s'étendent à partir d'une bande centrale 204 à laquelle les bandes 202 sont perpendiculaires. Le ruban 20 comprend également trois bandes 206 parallèles aux bandes 202, donc perpendiculaires à la bande 204. Le ruban 20 est monobloc, les bandes 202, 204 et 206 étant réalisées par découpage d'une plaque de métal. On note X204 un axe longitudinal de la bande 204. Les bandes 206 sont situées, par rapport aux bandes 202, sur le côté opposé de la bande 204. Les bandes 206 sont décalées, le long de l'axe X204, par rapport aux bandes 202. Il est ainsi possible d'aligner deux rubans 20 selon une direction perpendiculaire aux axes X204 de leurs bandes 204 respectives, en engageant les bandes 206 d'un de ces rubans entre les bandes 202 de l'autre ruban, ce qui est représenté à la figure 1. Chacune des bandes 202 est équipée de quatre languettes 210 obtenues par découpage localisé de la bande 202 et pliage de celle-ci de telle sorte que chaque languette 210 s'étend en partie perpendiculairement au plan de la bande 202 à laquelle elle appartient. En pratique, une fenêtre 211 est découpée dans la bande 202 autour de chaque languette 210 qui est alors pliée pour dépasser de la bande 202, perpendiculairement à ses faces latérales.
De la même façon chaque bande 206 est équipée de cinq languettes 212 de même géométrie que les languettes 210 et obtenues de la même façon. Les figures 11 et 13 montrent la géométrie d'une languette 210 en configuration non contrainte. Comme il ressort de la figure 8, un ruban 20 peut être disposé en même temps sous deux plaques-entretoises 10 adjacentes, de telle sorte que ses branches 202 s'étendent en dessous des rangées R120 d'orifices 120 d'une première plaque-entretoise 10, alors que ses bandes 206 s'étendent en dessous des rangées R122 de la deuxième plaque-entretoise 10. Le positionnement des languettes 210 sur chacune des bandes 202 et 206 est tel que ces languettes s'engagent alors dans les orifices 120 et 122.
Chaque plaque-entretoise 10 repose sur le ruban 20 adjacent par son côté 118.
A la figure 8, les bornes positives 46 des cellules 4 sont représentées en pointillés car elles sont situées sur la face 44 des cellules non visibles sur cette figure. Les bornes négatives 48 sont, quant à elles, repérables sur cette figure grâce au fait qu'elles sont alignées, à travers chaque cellule 4, avec les noeuds 43.
Dans ces conditions, si une cellule photovoltaïque est posée sur chacune des plaques 10 représentée à la figure 8, avec ses rangées R48 et R46 de bornes électriques respectivement alignées sur les rangées R120 et R122 de cette plaque 10, il est possible de raccorder électriquement les bornes 48 d'une cellule 4 avec les bandes 202 d'un ruban 20, grâce aux languettes 210, et les bornes 46 d'une autre cellule 4 disposée sur une plaque-entretoise 10 adjacente, avec les bandes 206 du même ruban 20, grâce aux languettes 212. Ce raccordement a lieu à travers la plaque 10 qui joue un rôle d'entretoise en maintenant écarté chaque cellule 4 des rubans 20 et équivalents situés de l'autre côté de la plaque 10. L'association de deux plaques 10 et d'un ruban 20 permet donc de connecter les bornes négatives 48 d'une première cellule 4 aux bornes positives 46 d'une autre cellule 4. Le raccordement entre les cellules 4 et les rubans 20 a lieu sans soudure et sans utilisation de circuit imprimé, ce qui est à la fois facile à mettre en place, robuste, fiable et économique.
On comprend que la situation représentée pour deux cellules 4 à la figure 8 peut être reportée en disposant les bandes conductrices 206 d'un autre ruban 20 entre les bandes conductrices 202 du ruban représenté sur cette figure 8, comme représenté en traits mixtes, de telle sorte que les languettes 212 des bandes 206 de ce deuxième ruban viennent en regard des orifices 122 de la plaque-entretoise 10 représentée vers le bas de la figure 8 et contactent les bornes 46 de la cellule photovoltaïque 4 posée sur cette plaque. De même, et comme représenté en traits mixtes, les bandes 202 d'un autre ruban 20 peuvent être disposées entre les bandes 206 du ruban 20. Cette opération peut être répétée autant que fois qu'il y a de cellules photovoltaïques à connecter dans une position intermédiaire au sein d'une colonne.
Les branches 202 et 206 d'un ruban 20 servent à collecter le courant électrique à partir des bornes 46 ou 48 d'une cellule photovoltaïque 4, alors que la bande centrale 204 permet de répartir ce courant entre les différentes bandes 202 et 206 auxquelles elle est perpendiculaire.
Ainsi, deux rubans 20 sont partiellement disposés sous chaque plaque-entretoise 10, de telle sorte qu'une cellule 4 posée sur le côté 116 d'une plaque-entretoise 10 est en contact par ses bornes 46 et 48 respectivement avec ces deux rubans. Chaque cellule 4 est donc associée à un ensemble de support et de raccordement qui comprend une plaque-entretoise 10 et deux rubans 20 ou équivalents et qui est disposé entre les plaques 6 et 8 du module. Comme il ressort des figures 6 et 7, certains rubans particuliers 20' et 20" peuvent être utilisés en bout de colonne, un ruban 20' étant par exemple en place en partie supérieure gauche de la figure 1, alors qu'un ruban 20" est en place dans la partie inférieure gauche de cette figure. Les rubans 20' comprennent chacun une bande de répartition 204' et quatre bandes collectrices de courant 202' équipées chacune de quatre languettes 210' de même géométrie que les languettes 210. Les rubans 20" comprennent chacun une bande de répartition 204" et trois bandes collectrices 206" de même géométrie que les bandes 206 et qui portent chacune cinq languettes 212" de même géométrie que les languettes 212. Un ensemble de raccordement associé à une cellule 4 peut donc également comprendre une plaque-entretoise 10, un ruban 20 et un ruban 20', ou une plaque-entretoise 10, un ruban 20 et un ruban 20". Dans le cas d'un module 2 à une seule cellule 4, l'ensemble de raccordement de ce module comprend une plaque-entretoise 10, un ruban 20' et un ruban 20". Comme il ressort de la figure 1, des connecteurs 40 sont utilisés pour mettre en continuité électrique les rubans 20, 20' et 20" de chaque colonne. Plus précisément, un connecteur relie un ruban 20' d'une colonne à un ruban 20" d'une colonne adjacente, à une extrémité de ces colonnes.
On note h13 la hauteur d'une nervure 132 à 138 par rapport au côté 116 d'une plaque-entretoise 10. Cette hauteur est strictement supérieure à l'épaisseur e4 d'une cellule photovoltaïque 4, mesurée entre ses faces 42 et 44, perpendiculairement aux dimensions L4 et 14. Lorsqu'il convient de fabriquer un module tel que le module 2 représenté à la figure 1, on commence par déterminer le nombre de cellules photovoltaïques de ce module, douze dans l'exemple représenté. On assemble alors des plaques-entretoises 10 en nombre correspondant, selon la géométrie voulue pour ce module, au moyen de leurs reliefs complémentaires 112 et 114.
On dispose ensuite des rubans 20, 20' et 20" en fonction du mode de raccordement souhaité pour les différentes cellules 4, sur le côté 118 des différentes plaques-entretoises 10. On solidarise alors les différents rubans 20, 20' et 20" aux différentes plaques- entretoises 10 en déformant plastiquement une partie 203 de chaque languette 202 ou 206 et en l'introduisant dans un orifice 124. Cette opération de solidarisation peut être qualifiée de « bouterolage » et permet de constituer, dans l'exemple de la figure 1, un ensemble de douze plaques-entretoises 10, de huit rubans 20, de quatre rubans 20' et de quatre rubans 20" pouvant recevoir douze cellules photovoltaïques 4.
On met alors en place les cellules 4 sur les plaques-entretoises en alignant les rangées R46 et R48 respectivement sur les rangées R122 et R120, ce que représente les flèches F1 à la figure 8. Lorsque les cellules 4 sont en place sur les plaques-entretoises 10, les rangées R46 de bornes 46 d'une cellule 4 sont raccordées aux rangées R48 de bornes 48 d'une cellule adjacente ou à l'extrémité d'une colonne de cellules 4 par l'intermédiaire d'un ruban 20, 20' ou 20". Chaque cellule 4 est alors en appui sur le côté 116 d'une plaque-entretoise 10, en ayant ses mouvements parallèles aux axes X-X' et Y-Y' de cette plaque 10 limités par les nervures 132 à 138 et en étant en appui sur les languettes 210 et 212 de deux rubans 20, 20' ou 20" distincts. Plus précisément, chaque cellule photovoltaïque 4 est en contact avec les languettes 210 ou 210' d'un ruban 20 ou 20' et les languettes 212 ou 212" d'un autre ruban 20 ou 20". On est alors dans la configuration de la figure 11 où l'on note qu'une languette 210 est formée de telle sorte qu'elle fait saillie, à l'opposé de la plaque-entretoise 10, c'est-à- dire vers le bas de cette figure, par rapport à la surface principale de la bande 202 dans laquelle elle est formée. Lorsqu'on assemble le module 2, on dispose la plaque support 6 sous les plaques 10 et rubans 20, 20' et 20", c'est-à-dire à l'opposé des cellules 4. On dispose alors la plaque transparente 8 au dessus des cellules 4 qui reposent sur les plaques 10, c'est-à- dire du côte de leur face avant 42. En rapprochant les plaques 6 et 8, c'est-à-dire en passant de la configuration de la figure 11 à celle de la figure 10, on amène les nervures 132 à 138 en appui contre la face 82 de la plaque 8 tournée vers les cellules 4. Comme l'épaisseur e4 est inférieure à la hauteur h13i les nervures 132 à 138 protègent mécaniquement les cellules 4 d'un choc avec la plaque 8.
En revanche, les différentes languettes 210 exercent chacune sur la plaque 4 avec laquelle elles sont en contact électrique au niveau d'une borne 48, un effort élastique E, qui pousse la cellule photovoltaïque 4 contre la plaque avant 8, en assurant ainsi un bon positionnement de la cellule 4 qui récupère une quantité maximale de rayons lumineux à travers la plaque 8. Un effort élastique comparable est exercé par les languettes 212 au niveau des bornes 46 de la cellule 4. En pratique, en fonction de l'épaisseur des rubans 20, 20' et 20" les languettes 210, 212 et équivalentes peuvent être dimensionnées et pliées de telle sorte que l'effort élastique E, exercé par chacune d'elles a une intensité supérieure à 0,5 N.
En d'autres termes, la structure des plaques-entretoises 10 et des rubans 20, 20' et 20" permet de mettre en pression les différentes cellules photovoltaïques 4 contre la plaque avant 8, tout en fiabilisant le contact électrique entre les différentes languettes 210 et 212 et les bornes 46 et 48 des cellules 4. Les plaques-entretoises maintiennent alors l'écart entre les plaques 6 et 8.
Comme il ressort plus particulièrement des figures 10 et 11, les cellules 4 sont montées avec un jeu J par rapport aux nervures 132 à 138, ce qui évite des contraintes mécaniques lors du déplacement des cellules 4 sous l'effet des languettes 210 et 212 lors du rapprochement des plaques 6 et 8. Les dimensions transversales des orifices 120 et 122 sont compatibles avec le fait que les languettes 210 et 212 restent respectivement en appui contre les bornes 48 et 46, même si une cellule glisse sur le côté avant 116 de la plaque contre laquelle elle repose, dans la limite définie par les nervures 132 à 138. En pratique, le jeu J est suffisamment faible pour garantir le bon positionnement des languettes 210, 212, 210' et 212" par rapport aux bornes de raccordement 46 et 48.
En outre, les plaques-entretoises 10 garantissent une hauteur constante entre les plaques 6 et 8, dans la mesure où les nervures 132 à 138 forment des zones d'appui réparties entre les plaques-entretoises 10 et la plaque avant 8, alors que les plaques-entretoises 10 reposent sur la plaque support 6 par l'intermédiaire des rubans 20, 20' et 20".
Les cellules 4 mentionnées ci-dessus et représentées sur les figures sont un exemple, avec une répartition particulière des bornes de contact 46 et 48. L'invention peut être mise en oeuvre avec n'importe quel type de cellule photovoltaïque à bornes de contact arrière, la géométrie de la plaque-entretoise 10 et des rubans 20, 20' et 20" étant adaptée à la répartition de ces bornes de contact 46 et 48.35

Claims (1)

  1. REVENDICATIONS1.- Ensemble de raccordement électrique d'une cellule photovoltaïque (4) à contacts arrière comprenant une face avant (42) destinée à être orientée vers la lumière et une face arrière (44) équipée de bornes (46, 48) de raccordement électrique, caractérisé en ce que cet ensemble comprend : - au moins une plaque-entretoise (10) en matériau électriquement isolant apte à recevoir en appui, sur un premier côté (116), la face arrière (44) de la cellule dans une position où les bornes de raccordement (46, 48) sont en regard d'orifices (120, 122) traversant la plaque-entretoise et - au moins deux rubans (20, 20', 20") en matériau électriquement conducteur agencés sur un deuxième côté (118) de la plaque-entretoise (10), opposé au premier côté (116), et pourvus chacun d'éléments de contact (210, 212, 210', 212") aptes à établir un contact électrique avec des bornes de raccordement (46, 48) de la cellule (4) en appui contre le premier côté de la plaque-entretoise, à travers les orifices (120, 122) de la plaque-entretoise.
    2.- Ensemble selon la revendication 1, caractérisé en ce que la plaque-entretoise (10) est pourvue d'au moins une nervure (132, 134, 136, 138) de pré-positionnement de la cellule (4), selon deux directions (X-X', Y-Y') parallèles à une face (42, 44) de la cellule.
    3.- Ensemble selon l'une des revendications précédentes, caractérisé en ce que chaque ruban (20, 20', 20") comprend plusieurs bandes collectrices de courant (202, 206, 202', 206") équipées chacune de plusieurs éléments de contact (210, 212, 210', 212") et une bande de répartition de courant (204, 204', 204") reliant entre elles les bandes collectrices.
    4.- Ensemble selon la revendication 3, caractérisé en ce que les bandes collectrices (202, 206) du ruban (20) s'étendent de part et d'autre de la bande de répartition (204) et lui sont perpendiculaires, et en ce que les bandes collectrices (206) situées sur un côté de la bande de répartition (204) sont décalées, le long d'un axe longitudinal (X204) de la bande de répartition (204), par rapport aux bandes collectrices (202) situées de l'autre côté de cette bande de répartition.
    5.- Ensemble selon l'une des revendications précédentes, caractérisé en ce que la plaque-entretoise (10) est pourvue d'au moins une première rangée (R120) d'orifices (120) destinés à être en regard de bornes négatives (48) d'une cellule photovoltaïque (4) en appui contre cette plaque-entretoise et une deuxième rangée (R122) d'orifices (122)destinés à être en regard de bornes positives (46) de la même cellule en appui contre cette plaque-entretoise.
    6.- Ensemble selon l'une des revendications précédentes, caractérisé en ce que les éléments de contact des rubans (20, 20', 20") sont des languettes (210, 212, 210', 212") élastiquement déformables.
    7.- Module photovoltaïque (2) comprenant au moins une cellule photovoltaïque (4) à contacts arrière (46, 48), une plaque translucide (8) recouvrant la face avant (42) de la cellule photovoltaïque et une plaque support (6) vers laquelle est tournée la face arrière (44) de la cellule, caractérisé en ce que ce module comprend au moins un ensemble (10, 20, 20', 20") de support et de raccordement, selon l'une des revendications précédentes, disposé entre la plaque translucide et la plaque support.
    8.- Module selon la revendication 7, caractérisé en ce qu'il comprend au moins deux cellules (4) disposées chacune en appui, par sa face arrière (44), contre une plaque-entretoise (10) et au moins un ruban (20) en matériau conducteur (!) s'étend en regard de deux plaques-entretoises adjacentes (10) avec ses éléments (210, 212) en contact, d'une part, avec des bornes négatives (48) d'une cellule photovoltaïque (4) en appui contre une première plaque-entretoise (10) et, d'autre part, avec des bornes positives (46) d'une cellule photovoltaïque (4) en appui contre une deuxième plaque-entretoise (10).
    9.- Module selon l'une des revendications 7 ou 8, caractérisé en ce que l'ensemble de support et de positionnement est selon la revendication 2 et en ce que la nervure de positionnement (132, 134, 136, 138) prévue sur la plaque-entretoise (10) a une hauteur (h13) supérieure à l'épaisseur (e4) de la cellule photovoltaïque (4).
    10.- Module selon l'une des revendications 7 à 9, caractérisé en ce que les languettes (210, 212) du ruban exercent, sur la cellule (4) avec les bornes (46, 48) de laquelle elles sont en contact, un effort élastique (E1) de poussée contre la plaque translucide (8).
    11.- Procédé de fabrication d'un module photovoltaïque selon l'une des revendications 7 à 10, caractérisé en ce qu'il comprend des étapes consistant à a) assembler plusieurs plaques-entretoises (10) entre elles, b) installer plusieurs rubans (20, 20', 20") sur un côté (118) des plaques entretoises, avec leur éléments de contact respectifs (210, 212, 210', 212") engagés dans des orifices (120, 122) des plaques entretoises, c) disposer une cellule photovoltaïque (4) sur un autre côté (116) de chaque plaque-entretoise (10), la face arrière (44) de cette cellule étant tournéevers la plaque-entretoise et des bornes de raccordement (46, 48) de la cellule étant en regard des orifices (120, 122) de la plaque-entretoise, d) installer l'ensemble ainsi formé entre la plaque translucide (8) et la plaque support (6).5
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