FR2959601A1 - Procede de fabrication d'un panneau a concentration photovoltaique - Google Patents

Abstract

L'invention concerne un procédé de fabrication d'un panneau à concentration photovoltaïque (1), ledit panneau (1) comprenant : - une face arrière (11) adaptée pour fixer en position une série de modules photovoltaïques (20) ; - une face avant (12), - une partie inférieure (13a, 13'a) d'un support (13, 13'), fixée sur la face avant, ledit support (13, 13') étant adapté pour fixer en position une série de systèmes de concentration d'énergie lumineuse (30), de sorte que chaque système de concentration (30) soit aligné avec au moins un module photovoltaïque (20) qui lui est associé ; et - des parois latérales (16), reliant la face arrière (11) et la face avant (12) de manière à définir un caisson (10) fermé ; le procédé étant caractérisé en ce que les modules photovoltaïques (20) sont fixés dans l'espace de façon à être positionnés par rapport à la partie inférieure (13a) du support (13, 13'), tandis que la face avant (12), les parois latérales (16) et la face arrière (12) du caisson (10) sont assemblées avec les modules photovoltaïques (20) et la partie inférieure (13a, 13'a) du support (13, 13') maintenus en position l'un par rapport à l'autre.

Description

L'invention concerne la technologie solaire à concentration photovoltaïque. Plus particulièrement, l'invention concerne les panneaux à concentration photovoltaïque.

Un panneau à concentration photovoltaïque est un dispositif permettant de convertir une énergie lumineuse en une énergie électrique. Il comprend notamment une série de récepteurs photovoltaïques, qui sont des composants électroniques semi-conducteurs adaptés pour générer un courant électrique lors de leur exposition à de la lumière transmise par un système de concentration de lumière, généralement une lentille ou un miroir. Afin d'optimiser le flux lumineux transmis par les systèmes de concentration, les récepteurs photovoltaïques doivent être positionnés de manière très précise dans le centre focal desdits systèmes.

Il a donc été proposé d'utiliser des caissons afin de positionner précisément les récepteurs photovoltaïques par rapport aux systèmes de concentration. De tels caissons doivent être robustes, étanches, peu sensibles aux phénomènes de condensation et stables dans le temps, et comprennent généralement une face arrière, adaptée pour recevoir au moins un récepteur photovoltaïque et une face avant, adaptée pour recevoir au moins un système de concentration d'énergie lumineuse. La face avant et la face arrière sont reliées entre elles par des parois latérales de manière à définir une enceinte. On fixe alors sur les faces avant et arrière les systèmes de concentration et les récepteurs photovoltaïques de sorte que chaque récepteur soit positionné dans le centre focal du système de concentration qui lui est associé. Afin de garantir le bon positionnement des récepteurs et des systèmes de concentration ainsi que leur stabilité dans le temps, les faces avant et arrière du caisson sont usinées avec un degré de précision élevé.

Par ailleurs, après avoir fixé les récepteurs et les systèmes de concentration dans le caisson, ce dernier est généralement contraint de manière à ajuster leur positionnement relatif et garantir leur alignement. Cet ajustement peut notamment se faire à l'aide de caméras de précision. Enfin, le caisson est généralement fabriqué en salle blanche pour limiter les défauts dus à la présence de poussières et/ou aux variations de température. Ce procédé de fabrication est donc délicat et très contraignant, dans la mesure où il nécessite des outils et des locaux spécifiques. Son coût est par ailleurs élevé, puisque la qualité du panneau obtenu dépend non seulement de la finition et de la précision de fabrication initiale du caisson, mais aussi des contraintes qui lui sont appliquées après fixation des systèmes de concentration et des récepteurs afin de réajuster leur alignement. Un autre inconvénient des procédés existants est que les panneaux ainsi obtenus sont difficiles à transporter et à monter sur leur lieu d'utilisation, notamment à cause de leur complexité de fabrication et de leur fragilité. L'invention a donc pour objet de proposer un procédé de fabrication d'un panneau à concentration photovoltaïque qui soit de coût réduit par rapport aux procédés conventionnels, qui puisse être facilement transporté sur le lieu d'utilisation, et qui soit simple à mettre en oeuvre du point de vue industriel. Un autre objectif de l'invention est de proposer un procédé de fabrication permettant d'obtenir un panneau photovoltaïque robuste, étanche, et peu sensible aux problèmes de condensation, tout en ayant une bonne stabilité dans le temps et un bon rendement énergétique. Pour cela, l'invention propose un procédé de fabrication d'un panneau à concentration photovoltaïque, ledit panneau comprenant : ù une face arrière adaptée pour fixer en position une série de modules photovoltaïques ; ù une face avant, û une partie inférieure d'un support fixée sur la face avant, ledit support étant adapté pour fixer en position une série de systèmes de concentration d'énergie lumineuse, de sorte que chaque système de concentration soit aligné avec au moins un module photovoltaïque qui lui est associé ; et û des parois latérales, reliant la face arrière et la face avant de manière à définir un caisson fermé ; le procédé étant caractérisé en ce que les modules photovoltaïques sont fixés dans l'espace de façon à être positionnés par rapport à la partie inférieure du support, tandis que la face avant, les parois latérales et la face arrière du caisson sont assemblées avec les modules photovoltaïques et la partie inférieure du support maintenus en position l'un par rapport à l'autre. Certains aspects préférés mais non limitatifs du procédé de fabrication selon l'invention sont les suivants : - on positionne les modules photovoltaïques dans l'espace les uns par rapport aux autres et par rapport à la partie inférieure, et - on assemble la face avant avec la partie inférieure du support d'une part, et la face arrière avec les modules photovoltaïques d'autre part, en maintenant les modules photovoltaïques positionnés dans l'espace par rapport à la position des systèmes de concentration dans la partie inférieure ; - chaque système de concentration est constitué d'une lentille individuelle ou d'un parquet de lentilles individuelles, et chaque module photovoltaïque est constitué d'un module individuel ou d'un parquet de modules individuels ; - le procédé comprend en outre l'application d'un joint d'ajustement entre tout ou partie des modules photovoltaïques et la face arrière du caisson et/ou entre la face avant du caisson et la partie inférieure ; - le procédé comprend en outre une étape ultérieure de fixation des systèmes de concentration de lumière sur la partie inférieure ; - la partie inférieure est un cadre inférieur, et chaque système de concentration comporte, au niveau d'au moins deux bords opposés, une lumière adaptée pour recevoir un ergot complémentaire s'étendant depuis le cadre inférieur, de sorte que lors de la fixation des systèmes de concentration sur le cadre inférieur, les ergots du cadre inférieur sont insérés dans les lumières correspondantes des systèmes de concentration ; - le procédé comprend en outre une étape ultérieure de fixation d'un cadre supérieur ajouré par-dessus les systèmes de concentration ; - le support est une plaque en verre sur laquelle est fixé un film comprenant les systèmes de concentration, et en ce que la partie inférieure est la face inférieure de ladite plaque ; - les modules photovoltaïques sont fixés dans l'espace et positionnés par rapport à la partie inférieure du support par : - positionnement de la partie inférieure du support sur un socle ; et - positionnement des modules sur des pieds de calibrage, chaque pied de calibrage étant maintenu fixe par rapport au socle lors de l'application de la face avant sur la partie inférieure et agencé de sorte que lorsque les systèmes de concentration sont montés sur la partie inférieure les modules photovoltaïques se retrouvent dans leur centre focal respectif ; - les modules photovoltaïques sont positionnés dans l'espace et par rapport à la partie inférieure par : - positionnement de la partie inférieure du support sur un socle ; et - positionnement des modules sur un châssis de calibrage, le châssis de calibrage étant lui-même mis en position par rapport au socle et agencé de sorte que lorsque les faces et parois latérales du caisson sont assemblées avec les modules et la partie inférieure du support, les modules photovoltaïques se retrouvent dans le centre focal respectif desdits systèmes de concentration ; - le procédé comprend en outre une étape de fixation des systèmes de concentration sur la partie inférieure préalablement au positionnement de ladite partie inférieure sur le socle ; et - le procédé comprend en outre le positionnement du châssis par rapport au socle par l'intermédiaire d'au moins un pied de calibrage. Selon un deuxième aspect, l'invention propose une table de montage pour la fabrication d'un panneau à concentration photovoltaïque, le panneau comprenant : ù une face arrière adaptée pour fixer en position une série de modules photovoltaïques; ù une face avant, supportant une partie inférieure d'un support ; et ù des parois latérales reliant la face arrière et la face avant de manière à définir un caisson fermé ; la table de montage étant caractérisée en ce qu'elle comprend : ù un socle adapté pour recevoir la partie inférieure, et ù des moyens de calibrage positionnés par rapport au socle lors de l'assemblage des parois latérales et des faces du caisson avec les modules photovoltaïques et la partie inférieure, lesdits moyens de calibrage étant destinés à recevoir et maintenir en position les modules photovoltaïques par rapport à la partie inférieure du support. Certains aspects préférés mais non limitatifs de la table de montage sont les suivants : - les moyens de calibrage comprennent un châssis ; - les moyens de calibrage comprennent en outre des pieds de calibrage et un support adaptés pour positionner le châssis par rapport au socle ; - les moyens de calibrage sont une série de pieds de calibrage fixes par rapport au socle lors de l'assemblage des parois latérales et faces du caisson avec les modules photovoltaïques et la partie inférieure et destinés à recevoir chacun un module photovoltaïque ; - le socle présente une résistance aux déformations supérieure à celle de la face avant et de la partie inférieure ; et - les pieds de calibrage sont fixés sur le socle.

D'autres caractéristiques, buts et avantages de la présente invention apparaîtront mieux à la lecture de la description détaillée qui va suivre, et en regard des dessins annexés donnés à titre d'exemples non limitatifs et sur lesquels : La figure 1 représente une forme de réalisation d'un panneau obtenu selon le procédé de l'invention ; La figure 2 représente le panneau de la figure 1, dont on a retiré l'une des parois latérales afin de voir sa face arrière ; La figure 3 est une vue de profil d'un module photovoltaïque pouvant être utilisé dans le panneau des figures 1 et 2 ; La figure 4a est un agrandissement d'une partie d'une première forme de réalisation d'un support adapté pour maintenir en position les systèmes de concentration et pouvant être utilisé dans l'invention vu de face ; La figure 4b est un agrandissement de l'ensemble de la figure 4a vu en élévation; La figure 4c est un agrandissement d'une deuxième forme de réalisation d'un support pouvant être utilisé dans l'invention, vu en élévation ; La figure 4d est une vue en coupe de la figure 4c ; La figure 5 représente une première forme de réalisation d'une table de montage et d'un panneau sur le point d'être assemblé conformes à l'invention; et La figure 6 représente une deuxième forme de réalisation d'une table de montage conforme à l'invention.

On a représenté sur la figure 1 un panneau 1 à concentration photovoltaïque conforme à la présente invention. Le panneau 1 a la forme générale d'un parallélépipède rectangle rigide dont la longueur et la largeur sont de l'ordre du mètre. Il comporte un caisson 10 présentant une face arrière 11 opposée à une face supérieure ou face avant 12, dans lesquelles sont fixées une série de modules photovoltaïques 20 et une série de systèmes de concentration de lumière 30 respectivement.

Le caisson 10 comporte en outre des parois latérales 16, pleine ou ajourées, adaptées pour maintenir les faces avant 12 et arrière 11 à une distance fixe l'une de l'autre et fermer le caisson 10. Les modules photovoltaïques 20 sont conventionnels et peuvent être de tout type. Ils peuvent comprendre notamment des cellules mufti- jonctions 21, c'est-à-dire des cellules de grande efficacité constituées de plusieurs couches minces qui utilisent chacune l'épitaxie par jet moléculaire pour convertir différentes parties du spectre solaire et obtenir ainsi de meilleurs rendements de conversion. Par exemple, les cellules multi-jonctions 21 sont réalisées en associant des semi-conducteurs du type germanium (Ge), arséniure de gallium (GaAs), et gallium indium phosphide (GalnP2). Les modules photovoltaïques 20 peuvent soit être disposés individuellement sur le caisson, soit de manière groupée, sous la forme de parquets de modules individuels solidaires entre eux.

Chaque cellule 21 est fixée, par collage ou brasage par exemple, sur un récepteur 22, ici une céramique, qui est lui-même fixé à un dissipateur 23. Le dissipateur 23 peut notamment être une tôle en cuivre, une tôle d'aluminium, ou encore un radiateur. La cellule 21, le récepteur 22 et le dissipateur 23 sont alors fixés, par collage ou brasage, sur la face arrière 11 du caisson 10 par l'intermédiaire d'une collerette 24.

Les systèmes de concentration de lumière 30 peuvent notamment être des miroirs et/ou des lentilles en verre ou en plastique. Ici, il s'agit par exemple de lentilles de Fresnel, qui sont soit disposées individuellement sur le caisson 10, soit de manière groupée, sous la forme de parquets de lentilles individuelles solidaires entre elles. Il peut également s'agir d'un film comprenant des systèmes de concentration 30, par exemple un film silicone. Ce dernier mode de réalisation est connu de l'homme du métier et ne sera pas détaillé davantage ici. Les parois 11, 12 et 16 du caisson 10 peuvent être réalisées dans un ou plusieurs matériaux respectant les conditions suivantes : rigidité, étanchéité, résistance à des variations de températures comprises entre - 50°C et +100°C, et stabilité dans le temps des ces propriétés (c'est-à-dire peu voire pas de déformations dans le temps). Pour cela, les parois 11, 12 et 16 peuvent subir des traitements locaux ou complets, chimiques ou thermiques, selon le matériau utilisé. Il peut s'agir par exemple d'une matière plastique ou métallique. Ici, les parois sont réalisées dans un alliage d'aluminium. Selon une première forme de réalisation, la face avant 12 du caisson 10 supporte un ensemble 13 formé d'un cadre inférieur 13a et d'un cadre supérieur 13b (voir figures 4a et 4b), réalisé par exemple dans le même alliage d'aluminium que le reste du caisson 10, adapté pour recevoir et maintenir les lentilles 30 de manière étanche. Sur les figures 4a et 4b, les cadres 13a et 13b sont ajourés et comportent chacun une série d'ouvertures 14a, 14b destinées à recevoir les lentilles 30, afin de les fixer en position dans l'espace les unes par rapport aux autres. Pour des lentilles 30 de forme générale rectangulaire, les ouvertures 14a et 14b sont alors de forme rectangulaire complémentaire. Pour une lentille de Fresnel individuelle de dimensions 16,516,5 cm, réalisée par réticulation d'un film plastique et d'une plaque de polyméthacrylate de méthyle (PMMA), la flèche est alors de l'ordre de 0,01 mm. De même, pour un parquet 30 de lentilles comprenant 3x2 lentilles individuelles, la flèche maximale obtenue est de l'ordre de 0,03 mm. Les ouvertures 14a du cadre inférieur 13a peuvent en outre comporter, au niveau de leurs arêtes, au moins un ergot 15a destiné à venir s'engager dans une lumière (non représentée) associée réalisée dans la lentille 30. De préférence, chaque ouverture 14a comporte au moins deux ergots 15a (voir figure 4a) adaptés pour être insérés dans deux lumières 15b (voir figure 4b) de la lentille (ou du parquet 30 de lentilles) qui lui sont associées. Les ergots 15a sont positionnés de préférence de part et d'autre de la lentille 30, afin de la maintenir dans le plan de l'ensemble 13 et de limiter ses déformations dans un plan normal à celui-ci. Par exemple, pour des ouvertures 14a et des lentilles 30 de forme générale rectangulaire, chaque ouverture 14a peut comprendre quatre ergots 15b centripètes disposés dans ses quatre coins (voir figure 4). En variante, et de manière équivalente, les ergots 15a peuvent s'étendre depuis les lentilles 30 (ou parquets 30 de lentilles) vers les bords latéraux des ouvertures 14a associées, dans lesquels sont alors réalisées les lumières.

La mise en oeuvre de tels systèmes (ergots 15a et lumières 15b) permet de garantir le bon positionnement des lentilles 30 par rapport aux cadres 13a et 13b quelles que soient les conditions extérieures (température, humidité, etc.). Par exemple, de fortes variations de températures (notamment entre le jour et la nuit dans certaines régions du globe, ou selon les saisons) peuvent entraîner une dilatation ou une rétractation des lentilles 30 au sein de l'ouverture 14 qui leur est associée. Le système d'ergots et de lumière compense alors les déformations en servant de guide aux lentilles lors de leur dilatation, en maintenant leur centre aligné avec les modules photovoltaïques quelle que soit la température, l'humidité, etc.

Chaque lentille 30 peut en outre être hermétiquement attachée à l'un au moins des cadres 13a et 13b, de préférence aux deux, par l'intermédiaire d'un joint d'étanchéité 18, par exemple en Ethylène-Propylène-Diène Monomère (EPDM) ou en Poly-Uretane (PU). il permet de garantir l'étanchéité de la face avant sans contraindre la dilatation de la lentille 30. Cette étape étant conventionnelle, elle ne sera pas décrite davantage ici. L'ensemble 13 formé par les cadres 13a, 13b renfermant des lentilles 30 conformément à cette forme de réalisation est donc robuste et étanche, de par la mise en oeuvre de joints 18 à l'interface avec les lentilles 30, tout en garantissant un déplacement négligeable du centre des lentilles 30 (de l'ordre de 0,2 mm pour une lentille de 169 x 169 mm) grâce à la présence notamment des ergots 15. Les cadres 13a et 13b peuvent en outre être fixés ensemble, par 15 exemple au moyen de vis 19. Par ailleurs, les lentilles peuvent être assemblées avec les cadres 13a et 13b selon des techniques conventionnelles puis amenées sur le lieu d'assemblage, ce qui permet à la fois de maîtriser l'environnement dans lequel l'ensemble 13 formé des cadres 13a et 13b et des lentilles 30 20 est assemblé et de satisfaire au critère de tolérance interne sur l'alignement et le positionnement relatif des lentilles 30 par rapport aux cadres 13a, 13b. Selon une deuxième forme de réalisation (illustrée sur les figures 4c et 4d), la face avant 12 du caisson 10 supporte non pas l'ensemble 13 25 composé des cadres 13a et 13b enfermant les lentilles 30, mais une plaque de verre 13' dont une face inférieure 13'a est recouverte d'un film en silicone comprenant les systèmes de concentration 30. Cette forme de réalisation présente l'avantage d'être facilement réalisable du point de vue industriel et garantit à la fois le bon positionnement des systèmes de 30 concentration 30 par rapport à la plaque 13', leur faible jeu ainsi que la robustesse de l'ensemble formé par les systèmes 30 et la plaque 13'.

Dans cette variante de réalisation, la plaque 13' n'est pas ajourée. Par ailleurs, le film silicone comprenant les systèmes de concentration 30 est fixé sur la face inférieure 13'a de la plaque 13', par exemple par réticulation.

L'ensemble 13 (respectivement la plaque 13') ainsi formé est alors destiné à être appliqué et fixé sur la face avant 12 du caisson 10, par exemple au moyen de vis et/ou de colle, d'un joint étanche, etc. lors de l'assemblage du caisson 10. Par exemple, on applique la partie inférieure de l'ensemble (cadre inférieur 13a comportant les ergots 15 ou face inférieure 13'a de la plaque recouverte du film silicone) sur la face avant 12 du caisson 10, le cadre supérieur 13b (respectivement la face supérieure 13'b) étant alors orienté vers l'extérieur du caisson 10. Ici, la face avant 12 est une armature comprenant quatre côtés opposés et parallèles entre eux formant un rectangle et destinés à être fixés sur la tranche des parois latérales 16 du caisson 10. Enfin, la face arrière 11 comporte également des ouvertures 17 destinés à recevoir les modules 20 (ou parquets de modules 20).

Nous allons à présent décrire un procédé de fabrication d'un panneau photovoltaïque à concentration 1 conforme à la présente invention. Le principe général du procédé consiste à aligner et à mettre en position, directement ou indirectement, les modules photovoltaïques 20 par rapport aux lentilles 30, et à venir fixer les éléments constitutifs du caisson 10 « autour » de ceux-ci, de manière à optimiser et garantir le positionnement relatif des modules 20 et des lentilles 30. Pour cela, le procédé selon l'invention met notamment en oeuvre une table de montage 100 adaptée pour mettre en position, directement ou indirectement, les modules 20 par rapport aux lentilles 30 et fixer les parois 16 et faces 11, 12 du caisson 10 en les ajustant par rapport au positionnement relatif des modules 20 et des lentilles 30. La table de montage 100 a en effet pour fonction de mettre et maintenir ces éléments 20, 30 en position dans l'espace pendant tout le montage, de sorte que ce sont les parois du caisson 16, 11, 12 qui sont contraintes de s'adapter à la position des modules 20 et des lentilles 30, et non l'inverse. Cette méthode de fabrication permet en outre de limiter les frais relatifs au surcoût engendré par une qualité initiale élevée du caisson 10, en investissant plutôt dans la table de montage 100 qui sera utilisée pour chaque assemblage et rentabilisée sur la durée avec le nombre de panneaux 1 assemblés. Selon une première forme de réalisation illustrée sur la figure 5, la table de montage 100 comporte des pieds de calibrage 110, adaptés pour recevoir chacun un module photovoltaïque 20, et un socle 120 destiné à recevoir le cadre inférieur 13a. Le socle 120 est réalisé de préférence dans un matériau ayant une résistance aux déformations plus importante que celle de la face avant 12 du caisson 10 et du cadre 13a, de manière à contraindre la face avant 12 à adopter sensiblement la forme de la surface sur laquelle elle est en appui. Par exemple, pour une face avant 12 réalisée dans un alliage d'aluminium ou en matière plastique, le socle 120 peut être en métal coulé.

Il est donc important ici d'usiner avec précision la surface du socle 120 qui est destinée à venir en contact avec le cadre 13a dans la mesure où c'est elle qui va déterminer le degré de tolérance de la partie supérieure finale du panneau (face avant 12 et ensemble 13). Les pieds de calibrage 110 sont quant à eux fixes par rapport au socle 120 lors de l'assemblage des parois 16 et faces 11, 12 du caisson 10 sur le cadre 13a. Par exemple, il peut s'agir de pieds en acier soudés ou fixés par toute technique conventionnelle sur le socle de la table de montage, perpendiculairement à celle-ci. Les modules photovoltaïques 20 sont alors positionnés sur l'extrémité libre des pieds 110, soit manuellement, soit automatiquement par l'intermédiaire de racks ou toute autre technique conventionnelle.

Afin de faciliter la tenue des modules 20 par les pieds, la surface de contact entre les pieds et les modules 20 peut être usinée. Les dimensions et le positionnement relatif des pieds de calibrage 110 par rapport au socle 120 sont tels que, lorsque les modules 20 sont placés sur l'extrémité libre desdits pieds 110 et que le cadre 13a est placé sur le socle 120, les modules 20 sont disposés dans le centre focal de la lentille 30 qui leur sera associée. Il est important de noter qu'à ce stade du procédé, les lentilles 30 ne sont généralement pas encore montées sur le cadre inférieur 13a, notamment si les pieds 110 sont fixés sur le socle 120, car les pieds passent alors à travers les ouvertures 14a du cadre 13a. Néanmoins, comme nous l'avons vu plus haut, le cadre supérieur 13b et les lentilles 30 peuvent être montés et fixés en position sur le cadre inférieur 13a avec une grande précision, ici de l'ordre de 0,1 mm. Par conséquent, en positionnant dans l'espace les modules 20 par rapport au cadre inférieur 13a par l'intermédiaire du socle 120 et des pieds de calibrage 110, on positionne indirectement les modules 20 par rapport aux lentilles 30 étant donné que la position des lentilles 30 est déterminée par rapport audit cadre inférieur 13.

On applique alors un joint d'ajustement sur la partie du cadre inférieur 13a qui est destinée à venir en appui sur la face avant 12 du caisson 10 et/ou sur la face avant 12. De préférence, la face avant 12 et le cadre inférieur 13a sont dépoussiérés et dégraissés préalablement à leur assemblage afin d'améliorer leur adhésion et la qualité du panneau 1 obtenu. Le joint d'ajustement peut être un adhésif structural du type colle à base de méthacrylate, de polyuréthane ou d'époxy, mono ou bicomposants, ou encore un joint à base d'élastomères (mastic silicone (MS) polymères). Selon le joint choisi, le procédé peut éventuellement comprendre une étape supplémentaire de traitement de la surface sur laquelle il est appliqué.

La quantité de joint appliquée peut également varier selon le type de joint choisi. Par exemple, pour un joint structural, on applique de préférence une bande mince d'une épaisseur inférieure ou égale à un millimètre, et de largeur comprise entre environ huit et dix millimètres, tandis que pour un joint à base d'élastomère, on applique une couche plus épaisse (d'au moins trois ou quatre millimètres). Enfin, on applique, à pression et température déterminées et pendant une durée adaptée au joint choisi, la face avant 12 du caisson 10 sur le cadre inférieur 13a, et on les maintient en position l'un par rapport à l'autre jusqu'à séchage complet du joint d'ajustement. Le joint d'ajustement a pour fonction d'absorber les imperfections des parois latérales 16 et de la face avant 12 et du cadre inférieur 13a (ondulations locales, irrégularités de surface, dimensions insuffisamment précises, etc.) en se figeant. Les modules 20, qui sont maintenus en position par les pieds de calibrage 110, peuvent ainsi conserver leur alignement précis dans l'espace par rapport au cadre inférieur 13a puisque le caisson 10 est contraint de se conformer à leur position respective par le joint. Ce joint permet donc de manière avantageuse d'absorber une grande plage de défauts de fabrication et d'alignement du caisson 10, et donc de permettre de réduire le prix initial du caisson utilisé puisque les tolérances d'alignement sont plus souples. La face arrière 11 peut être fixée sur les parois latérales 16 préalablement ou postérieurement à leur assemblage avec la face avant 12.

Avantageusement, un joint d'ajustement est également appliqué sur à la périphérie de tout ou partie des ouvertures 17 et/ou des modules 20, de sorte que la fixation des modules 20 sur la face arrière 11 se fasse également en compensant et en lissant les défauts de fabrication des différentes parties du caisson 10.

On voit donc bien que le procédé conforme à l'invention pousse le caisson 10 à s'adapter au positionnement relatif des modules 20 et des lentilles 30 en maintenant, durant toute la procédure d'assemblage des parois 16 et faces 11, 12 du caisson 10, leur position relative fixe.

Selon une deuxième forme de réalisation illustrée sur la figure 6, la table de montage 100 comporte un châssis de calibrage 130, adapté pour porter les modules photovoltaïques 20, et un socle 120, similaire au socle de la première forme de réalisation, destiné à recevoir la face avant 12 du caisson 10. Cette deuxième forme de réalisation peut indifféremment être mise en oeuvre dans le cas où le support 13, 13' destiné à recevoir et maintenir les systèmes de concentration 30 est l'ensemble 13 (cadres 13a et 13b enfermant les lentilles 30) ou la plaque de verre 13' sur laquelle est laminé le film en silicone servant de systèmes de concentration 30. Dans la suite de cette description, nous décrirons la deuxième forme de réalisation du procédé en relation avec l'assemblage sur le caisson 10 des cadres 13a et 13b renfermant les lentilles 30. Ceci n'est cependant pas limitatif et peut être appliqué mutatis mutandis à la plaque 13' munie du film en silicone. Le rôle du cadre inférieur 13a sera alors joué par la face inférieure 13'a de la plaque 13' sur laquelle a été préalablement fixé le film silicone comprenant les systèmes de concentration 30, tandis que le rôle du cadre supérieur 13b sera joué par la face supérieure 13'b de la plaque qui est orientée vers l'extérieur du caisson 10. Le châssis 130 est monté ici sur un support 140 mobile entre une première position, dans laquelle on met en place les modules photovoltaïques 20 sur le châssis 130 les uns par rapport aux autres, et une deuxième position, dans laquelle les modules 20 sont positionnés par rapport aux lentilles 30 par l'intermédiaire de la table de montage 100. La deuxième position peut par exemple être déterminée avec précision par l'intermédiaire de pieds de calibrage 110 destinés à recevoir le châssis 130 muni des modules photovoltaïques 20. Ces pieds de calibrage 110 peuvent notamment être fixés sur le socle 120, comme dans le premier mode de réalisation, et fixer la distance séparant le socle 120 du châssis 140 lorsque celui-ci est dans la deuxième position. De la sorte, les modules photovoltaïques 20 sont d'une part positionnés les uns par rapport aux autres sur le châssis de calibrage 130, et d'autre part par rapport aux lentilles 30 par l'intermédiaire des pieds de calibrage 110 dont la hauteur est telle que les modules sont séparés des lentilles d'une distance égale à la distance focale desdites lentilles lorsque le châssis est dans la deuxième position.

A nouveau, le socle 120 est de préférence réalisé dans un matériau ayant une résistance aux déformations plus importante que celle de la face avant 12 du caisson 10, de manière à contraindre la face avant 12 et l'ensemble 13 à adopter sensiblement la forme de la surface sur laquelle elle est en appui. Par exemple, pour une face avant 12 réalisée dans un alliage d'aluminium ou en matière plastique, le socle 120 peut être réalisé en métal coulé. Dans cette forme de réalisation, on ne place pas directement la face avant 12 du caisson 10 sur le socle 120, mais plutôt l'ensemble 13 formé des cadres 13a et 13b et des lentilles 30. Pour cela, on positionne précisément l'ensemble 13 sur le socle 120 et par rapport aux pieds de calibrage 110. On pose alors un joint d'ajustement (tel que celui décrit précédemment en relation avec la première forme de réalisation) sur le cadre inférieur 13a et/ou sur la face avant 12, puis on applique le caisson 10 (comprenant déjà les parois 16 et faces 11 et 12 assemblées) sur le cadre inférieur 13a. On obtient alors à ce stade un caisson 10 dont la face supérieure (i.e. l'ensemble 13 appliqué sur la face avant 12) est complète et comprenant des parois latérales 16 et une face arrière 11. Avant que le joint d'ajustement ne soit solidifié, on applique les modules photovoltaïques 20 en positionnant le châssis de calibrage 130 par rapport aux pieds de calibrage 110, par exemple par translation le long de guides 141 du châssis 130 entre la première position et la deuxième position (dans laquelle le châssis 130 peut notamment reposer sur les pieds 110). On rappelle ici que : • d'une part, les lentilles 30 sont positionnées les unes par rapport aux autres sur le socle 120, mais également par rapport au socle 120 lui-même et aux pieds de calibrage 110, et • d'autre part, les modules 20 sont positionnés les uns par rapport aux autres et par rapport au châssis 130. Ainsi, comme le châssis 130 est mis en position dans l'espace de manière précise et déterminée par rapport aux pieds de calibrage 110 grâce au support 140, la table de montage 100 permet bien de positionner dans l'espace les modules photovoltaïques 20 par rapport aux lentilles 30. Bien entendu, le rôle des pieds de calibrage 110 peut être joué par un détecteur de position du châssis 130 par rapport au socle, une butée sur les guides du châssis 130, ou tout moyen équivalent permettant de positionner dans l'espace le châssis de calibrage 130 supportant les modules 20 par rapport au socle 120. En variante de réalisation, le châssis 130 supportant les modules photovoltaïques 20 est fixe et le socle 120 supportant le caisson 10 assemblé à l'ensemble 13 est mobile : c'est alors le socle 120 et les pieds de calibrage 110 qui sont déplacés par rapport au châssis 140. Avantageusement, on applique en outre un joint d'ajustement sur la partie des modules photovoltaïques 20 qui est destinée à venir en contact avec le caisson 10 et/ou sur la périphérie des ouvertures 17 de la face arrière 11, afin de permettre une meilleure adaptation du caisson 10 au positionnement relatif des modules 20 et des lentilles 30. Le panneau 1 ainsi obtenu présente donc les avantages suivants : il est robuste et étanche, grâce à la mise en oeuvre de parois 16 et face 11, 12 dans des matériaux adaptés tels que des alliages en aluminium ou des matières plastiques, ainsi que des joints garantissant notamment l'étanchéité entre les éléments constitutifs du caisson 10, les modules 20 et lentilles 30. Par ailleurs, les modules 20 sont positionnés de manière précise dans le centre focal des lentilles 30, de sorte qu'une grande partie du flux lumineux est transmis par les lentilles 30 aux modules 20. On notera par ailleurs que le procédé ne nécessite pas d'environnement strict pour sa mise en oeuvre, les étapes réalisées généralement en salle blanche (telles que la fabrication des modules) étant réalisées préalablement. Il est donc possible d'assembler les panneaux 1 in situ (c'est-à-dire sur le lieu de fabrication des modules, etc.) ou à distance (par exemple sur le lieu d'installation du panneau, ou à proximité de celui-ci) en approvisionnant les modules (fabriqués en salle blanche), les lentilles 30, les parois 16, les cadres ajourés 13a et 13b et la face avant 12.15

Claims (18)

1. REVENDICATIONS1. Procédé de fabrication d'un panneau à concentration photovoltaïque (1), ledit panneau (1) comprenant : ù une face arrière (11) adaptée pour fixer en position une série de modules photovoltaïques (20) ; une face avant (12), une partie inférieure (13a, 13'a) d'un support (13, 13'), fixée sur la face avant, ledit support (13, 13') étant adapté pour fixer en position une série de systèmes de concentration d'énergie lumineuse (30), de sorte que chaque système de concentration (30) soit aligné avec au moins un module photovoltaïque (20) qui lui est associé ; et ù des parois latérales (16), reliant la face arrière (11) et la face avant (12) de manière à définir un caisson (10) fermé ; le procédé étant caractérisé en ce que les modules photovoltaïques (20) sont fixés dans l'espace de façon à être positionnés par rapport à la partie inférieure (13a) du support (13, 13'), tandis que la face avant (12), les parois latérales (16) et la face arrière (12) du caisson (10) sont assemblées avec les modules photovoltaïques (20) et la partie inférieure (13a, 13'a) du support (13, 13') maintenus en position l'un par rapport à l'autre.
2. 2. Procédé de fabrication selon la revendication précédente, dans lequel : ù on positionne les modules photovoltaïques (20) dans l'espace les uns par rapport aux autres et par rapport à la partie inférieure (13a, 13'a) du support (13, 13') ; et ù on assemble la face avant (12) avec la partie inférieure (13a, 13'a) du support (13, 13') d'une part, et la face arrière (11) avec les modules photovoltaïques (20) d'autre part, en maintenant les modulesphotovoltaïques (20) positionnés dans l'espace par rapport à la position des systèmes de concentration dans la partie inférieure (13a, 13'a).
3. 3. Procédé selon l'une des revendications précédentes, caractérisé en ce que chaque système de concentration (30) est constitué d'une lentille individuelle ou d'un parquet de lentilles individuelles, et en ce que chaque module photovoltaïque est constitué d'un module individuel ou d'un parquet de modules individuels.
4. 4. Procédé selon l'une des revendications précédentes, caractérisé en ce qu'il comprend en outre l'application d'un joint d'ajustement entre tout ou partie des modules photovoltaïques (20) et la face arrière (11) du caisson (10) et/ou entre la face avant (12) du caisson (10) et la partie inférieure (13a, 13'a).
5. 5. Procédé selon la revendication précédente, caractérisé en ce qu'il comprend en outre une étape ultérieure de fixation des systèmes de concentration de lumière (30) sur la partie inférieure (13a, 13'a).
6. 6. Procédé selon l'une des revendications précédentes, caractérisé en ce que la partie inférieure est un cadre inférieur (13a), et chaque système de concentration (30) comporte, au niveau d'au moins deux bords opposés, une lumière (15b) adaptée pour recevoir un ergot (15a) complémentaire s'étendant depuis le cadre inférieur (13a), de sorte que lors de la fixation des systèmes de concentration (30) sur le cadre inférieur (13a), les ergots (15) du cadre inférieur (13a) sont insérés dans les lumières (15b) correspondantes des systèmes de concentration (30).
7. 7. Procédé selon la revendication précédente, caractérisé en ce qu'il comprend en outre une étape ultérieure de fixation d'un cadre supérieur (13b) ajouré par-dessus les systèmes de concentration (30).
8. 8. Procédé selon l'une des revendications 1 à 4, caractérisé en ce que le support (13') est une plaque (13') en verre sur laquelle est fixé un film comprenant les systèmes de concentration (30), et en ce que la partie inférieure est la face inférieure (13'a) de ladite plaque.
9. 9. Procédé selon l'une des revendications précédentes, caractérisé en ce que les modules photovoltaïques (20) sont fixés dans l'espace et positionnés par rapport à la partie inférieure (13a, 13'a) du support (13, 13') par : û positionnement de la partie inférieure (13a, 13'a) du support (13, 13') sur un socle ; et û positionnement des modules (20) sur des pieds de calibrage (110), chaque pied de calibrage (110) étant maintenu fixe par rapport au socle (12) lors de l'application de la face avant (12) sur la partie inférieure (13a, 13'a) et agencé de sorte que lorsque les systèmes de concentration (30) sont montés sur la partie inférieure (13a, 13'a), les modules photovoltaïques (20) se retrouvent dans leur centre focal respectif.
10. 10. Procédé selon la revendication précédente, caractérisé en ce que les modules photovoltaïques (20) sont positionnés dans l'espace et par rapport à la partie inférieure (13a, 13'a) par : û positionnement de la partie inférieure (13a, 13'a) du support (13, 13') sur un socle (120) ; et û positionnement des modules (20) sur un châssis de calibrage (110), le châssis de calibrage (130) étant lui-même mis en position par rapport au socle (120) et agencé de sorte que lorsque les faces et parois latérales (11, 12, 16) du caisson (10) sont assemblées avec les modules (20) et la partie inférieure (13a, 13'a) du support (13, 13'), les modules photovoltaïques (20) se retrouvent dans le centre focal respectif desdits systèmes de concentration (30).
11. 11. Procédé selon la revendication précédente, comprenant en outre une étape de fixation des systèmes de concentration (30) sur la partie inférieure (13a, 13'a) du support (13, 13') préalablement au positionnement de ladite partie inférieure (13a, 13'a) sur le socle (120).
12. 12. Procédé selon la revendication précédente, comprenant en outre le positionnement du châssis (140) par rapport au socle (120) par l'intermédiaire d'au moins un pied de calibrage (110).
13. 13. Table de montage (100) pour la fabrication d'un panneau (1) à concentration photovoltaïque, le panneau (1) comprenant : ù une face arrière (11) adaptée pour fixer en position une série de modules photovoltaïques (20) ; ù une face avant (12), supportant une partie inférieure (13a, 13'a) d'un support (13, 13') ; et ù des parois latérales (16) reliant la face arrière (11) et la face avant (12) de manière à définir un caisson (10) fermé ; la table de montage étant caractérisée en ce qu'elle comprend : ù un socle (120) adapté pour recevoir la partie inférieure (13a, 13'a) du support (13, 13'), et ù des moyens de calibrage (110, 140) positionnés par rapport au socle (120) lors de l'assemblage des parois latérales et des faces (11, 12, 16) du caisson (10) avec les modules photovoltaïques (20) et la partie inférieure (13a, 13'a), lesdits moyens de calibrage (110, 140) étant destinés à recevoir et maintenir en position les modules photovoltaïques (20) par rapport à la partie inférieure (13a, 13'a) du support (13, 13').
14. 14. Table de montage (100) selon la revendication précédente, 30 caractérisée en ce que les moyens de calibrage comprennent un châssis (140).
15. 15. Table de montage (100) selon la revendication précédente, caractérisée en ce que les moyens de calibrage comprennent en outre des pieds de calibrage (110) et un support de montage (141) adaptés pour positionner le châssis (130) par rapport au socle (120).
16. 16. Table de montage (100) selon les revendications 13 à 15, caractérisée en ce que les moyens de calibrage sont une série de pieds de calibrage (110) fixes par rapport au socle (120) lors de l'assemblage des parois latérales et faces (11, 12, 16) du caisson (10) avec les modules photovoltaïques (20) et la partie inférieure (13a, 13'a) du support (13, 13') et destinés à recevoir chacun un module photovoltaïque (20).
17. 17. Table de montage (100) selon l'une des revendications 13 à 16, caractérisée en ce que le socle (120) présente une résistance aux déformations supérieure à celle de la face avant (12) et de la partie inférieure (13a, 13'a).
18. 18. Table de montage (100) selon l'une des revendications 13 à 17, caractérisée en ce que les pieds de calibrage (110) sont fixés sur le socle (120).