FR2999804A1 - Dispositif d'interconnexion de cellules photovoltaiques a contacts en face arriere, et module comprenant un tel dispositif - Google Patents

Dispositif d'interconnexion de cellules photovoltaiques a contacts en face arriere, et module comprenant un tel dispositif Download PDF

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Abstract

L'invention concerne un dispositif (1) d'interconnexion de cellules photovoltaïques à contacts en face arrière (PV1, PV2), caractérisé en ce qu'il comprend au moins une couche d'un tissu de fibres (10) électriquement isolantes comprenant, parmi lesdites fibres (10), au moins une portion (100) de fil ou de ruban en un matériau électriquement conducteur agencée de sorte à affleurer à la surface d'au moins une région du tissu pour former une zone (101) de contact électrique destinée à être connectée à un plot de contact situé sur la face arrière d'une cellule. L'invention concerne également un module de cellules photovoltaïques à contacts en face arrière interconnectées, comprenant un dispositif d'interconnexion (1) agencé le long de la face arrière (F2) des cellules, ainsi qu'un procédé de fabrication d'un tel module.

Description

DOMAINE DE L'INVENTION La présente invention concerne un dispositif d'interconnexion de cellules photovoltaïques à contacts en face arrière, permettant la mise en module desdites cellules, ainsi qu'un module de cellules photovoltaïques à contacts en face arrière comprenant un tel dispositif, et un procédé de fabrication d'un tel module. ARRIERE PLAN DE L'INVENTION Les cellules photovoltaïques à contacts en face arrière sont un type particulier de cellules qui présentent leurs deux électrodes métalliques sur leur face arrière, c'est-à-dire leur face opposée à la face recevant le rayonnement solaire. Des plots de connexion électrique sont alors formés respectivement sur chacune desdites électrodes en vue de permettre leur connexion à un circuit électrique permettant de collecter le courant photogénéré.
Cette configuration des cellules est particulièrement avantageuse pour la réalisation d'un module comprenant une pluralité de telles cellules. En effet, elle permet de simplifier l'assemblage - toutes les interconnexions étant effectuées du même côté - et d'augmenter les rendements de production des modules. En outre, elle permet de rapprocher les cellules les unes des autres, ce qui a pour effet d'augmenter significativement les performances électriques du module. A l'heure actuelle, deux modes d'interconnexion des cellules à contacts en face arrière sont principalement employés. Une première possibilité consiste, comme pour les cellules photovoltaïques standards, à utiliser des rubans de cuivre soudés respectivement sur les plots de chacune des électrodes métalliques en face arrière. De manière alternative, des connecteurs métalliques peuvent être employés. Le document US 2011/0126878 propose ainsi d'interconnecter les cellules au moyen de rubans de cuivre préalablement mis en forme pour réduire les contraintes thermomécaniques dues à la différence de coefficient de dilatation thermique entre le matériau des cellules (généralement du silicium) et le cuivre. Une seconde possibilité consiste, pour les cellules de type « Metal VVrap Through » (MVVT) ou EVVT (« Emitter VVrap Through »), à souder ou coller les cellules sur un film métallisé. En général, c'est la feuille arrière protectrice (dite « backsheet » selon la terminologie anglo-saxonne), dont les principales fonctions sont d'assurer une isolation électrique et de protéger le module des agressions extérieures, qui remplit ce rôle additionnel de support, une couche de cuivre comportant les pistes métalliques d'interconnexion étant déposée sur la face de la feuille arrière protectrice en contact avec les plots de connexion sur la face arrière des cellules. On pourra à cet égard se référer au document US 2011/0067751, qui décrit une telle feuille arrière protectrice métallisée localement.
Un inconvénient de cette technique est le coût élevé d'un tel film métallisé, qui est réalisé avec des procédés similaires à ceux employés pour la réalisation des circuits imprimés. Par ailleurs, cette technique implique une perte significative de matière puisque la formation des pistes conductrices suppose généralement le dépôt du film métallisé sur toute la surface de la feuille arrière protectrice suivi d'une gravure chimique pour ne conserver que les régions destinées à constituer les pistes. Le document US 5,972,732 décrit quant à lui plusieurs variantes de cette technique. Selon un mode de réalisation, les pistes conductrices sont formées sur un support se présentant sous la forme d'un filet (ou « mesh » selon la terminologie anglo-saxonne) en un matériau polymère, ledit filet étant intercalé entre la feuille arrière protectrice et les cellules. L'ensemble est ensuite laminé avec un matériau encapsulant qui traverse les mailles du filet afin d'assurer la tenue mécanique du module. Dans tous les cas, ces techniques présentent l'inconvénient de nécessiter la mise en place d'une couche électriquement isolante entre les cellules et les connecteurs ou les pistes métalliques, afin d'éviter les courts-circuits. Ladite couche électriquement isolante peut être présente sur chaque cellule, sur le connecteur ou sur le film métallisé. De manière alternative, ladite couche isolante peut être une couche indépendante intercalée entre chaque cellule et le connecteur ou le film métallisé.
Le document VVO 2012/059534 décrit un exemple particulier d'une telle couche électriquement isolante, qui se présente sous la forme d'un tissu de fibres de verre. Ladite couche est placée entre les cellules et les connecteurs, la connexion électrique étant effectuée à travers le tissu. Ceci nécessite que les mailles dudit tissu soient dimensionnées pour que, lors de la connexion par soudure des cellules sur les connecteurs, l'alliage fusible fondu traverse le tissu. Quelle que soit la forme sous laquelle se présente cette couche isolante, sa mise en place implique une étape supplémentaire dans la fabrication du module. Un but de l'invention est donc de concevoir un moyen d'interconnexion des cellules photovoltaïques à contacts en face arrière qui pallie les inconvénients précités.
Notamment, l'interconnexion des cellules doit pouvoir être réalisée en mettant en oeuvre un minimum d'étapes et en mettant en oeuvre le moins de composants distincts possible.
BREVE DESCRIPTION DE L'INVENTION Conformément à l'invention, il est proposé un dispositif d'interconnexion de cellules photovoltaïques à contacts en face arrière caractérisé en ce qu'il comprend au moins une couche d'un tissu de fibres électriquement isolantes comprenant, parmi lesdites fibres, au moins une portion de fil ou de ruban en un matériau électriquement conducteur agencée de sorte à affleurer à la surface d'au moins une région du tissu pour former une zone de contact électrique destinée à être connectée à un plot de contact situé sur la face arrière d'une cellule. Ladite au moins une portion de fil ou de ruban électriquement conducteur peut être parallèle aux fibres de trame dudit tissu ou aux fibres de chaîne dudit tissu. Selon un mode de réalisation, ladite portion de fil électriquement conducteur est constituée d'une pluralité de brins.
De manière avantageuse, la porosité dudit tissu est choisie de sorte à permettre l'imprégnation d'un matériau d'encapsulation des cellules photovoltaïques lors d'une étape de lamination des cellules et dudit dispositif. Selon une forme d'exécution de l'invention, ledit tissu est un tissu tridimensionnel comprenant au moins deux couches de fibres électriquement isolantes, lesdites couches étant solidaires l'une de l'autre par une pluralité de fibres électriquement isolantes. Par exemple, les fibres électriquement isolantes dudit tissu peuvent être des fibres de verre ou des fibres textiles. Ledit tissu présente avantageusement une masse surfacique comprise entre 10 et 100 g/cm2.
Selon un mode de réalisation, ladite portion de fil ou de ruban électriquement conducteur est agencée de sorte à affleurer à la surface d'une région d'une première face du tissu de fibres électriquement isolantes et à la surface d'une région d'une seconde face du tissu opposée à la première face, de sorte à former des zones de contact électrique sur deux faces dudit dispositif d'interconnexion.
Le tissu peut avantageusement contenir des fibres en un matériau d'encapsulation des cellules photovoltaïques, ledit matériau étant adapté pour imprégner le tissu et encapsuler les cellules photovoltaïques lors d'une étape de lamination des cellules et dudit dispositif. Un autre objet de l'invention concerne un module de cellules photovoltaïques à contacts en face arrière interconnectées, comprenant une pluralité de cellules photovoltaïques à contacts en face arrière et un dispositif d'interconnexion tel que décrit ci-dessus agencé le long de la face arrière des cellules, la disposition des zones de contact électrique à la surface du tissu de fibres électriquement isolantes dudit dispositif étant choisie de sorte que les plots de contact des cellules soient solidaires des zones de contact dudit dispositif et que lesdits plots de contact soient isolés électriquement les uns des autres par une région de la couche de tissu de fibres électriquement isolantes située entre lesdits plots.
Selon un mode de réalisation dudit module, le dispositif d'interconnexion assure la connexion électrique d'au moins un plot de contact d'une cellule à un plot de contact ayant une polarité inverse d'une cellule adjacente par l'intermédiaire d'une même zone de contact électrique ou par l'intermédiaire de deux zones de contact électrique distinctes, lesdites zones étant connectées électriquement par un ruban agencé transversalement auxdites zones. Par ailleurs, ledit module peut comprendre, entre la face arrière desdites cellules et le dispositif d'interconnexion, au moins une couche d'un tissu constitué de fibres électriquement isolantes. D'autre part, les cellules et le dispositif d'interconnexion peuvent être encapsulés dans un matériau d'encapsulation, ledit matériau imprégnant le tissu du dispositif d'interconnexion. Enfin, un autre objet de l'invention concerne un procédé de fabrication d'un module comprenant une pluralité de cellules photovoltaïques à contacts en face arrière interconnectées, qui comprend : - la fourniture d'un dispositif d'interconnexion tel que décrit plus haut, - la mise en correspondance des plots de contact de chacune desdites cellules avec les zones de contact électrique dudit dispositif, lesdits plots de contact étant isolés les uns des autres par une portion de la couche de tissu de fibres électriquement isolantes située entre lesdits plots, - la réalisation d'une connexion électrique entre les plots et lesdites zones de contact électrique. La connexion électrique des plots avec les zones de contact électrique est réalisée par soudure. De manière alternative, la connexion électrique des plots avec les zones de contact électrique est réalisée par collage au moyen d'un adhésif conducteur. Ledit procédé peut en outre comprendre une étape de lamination du dispositif connecté aux cellules avec un matériau encapsulant, ledit matériau imprégnant les mailles du tissu. Selon un mode de réalisation, ledit procédé comprend l'insertion d'un tissu électriquement isolant entre le dispositif d'interconnexion et la face arrière des cellules photovoltaïques avant la réalisation de la connexion électrique entre les plots et les zones de contact électrique, puis la réalisation de ladite connexion électrique par apport d'un matériau électriquement conducteur, ledit matériau étant apte à traverser ledit tissu.
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 une vue en coupe, avant lamination, des composants d'un module selon un mode de réalisation de l'invention, - la figure 2 illustre de manière schématique un exemple d'interconnexion de cellules à contacts en face arrière, - les figures 3A et 3B illustrent deux modes de réalisation du dispositif d'interconnexion dans lequel le tissu de fibres électriquement isolantes est un tissu tridimensionnel, - la figure 4 illustre un mode de réalisation d'un module dans lequel une couche électriquement isolante est intercalée entre la face arrière des cellules et le dispositif d'interconnexion, - les figures 5 et 6 illustrent des exemples de modules selon l'invention. DESCRIPTION DETAILLEE DE L'INVENTION La figure 1 est une vue en coupe des composants nécessaires à la réalisation d'un module comprenant des cellules photovoltaïques interconnectées, avant l'étape de lamination. Sur cette figure sont représentées deux cellules à contacts en face arrière PV1, PV2, disposées côte à côte en vue de former un module. La face avant des cellules est désignée par le repère Fi; la face arrière, qui porte les plots de contact, par le repère F2. Naturellement, le module peut comprendre un plus grand nombre de cellules photovoltaïques, qui peuvent être par exemple agencées en lignes et en colonnes. Un dispositif d'interconnexion 1 est agencé le long des faces arrière des cellules PV1, PV2. Comme cela sera expliqué en détail plus bas, ledit dispositif 1 comprend un tissu de fibres électriquement isolantes 10.
Sur la figure 1, seules les fibres de chaîne sont représentées (en coupe), mais le tissu comprend également des fibres de trame perpendiculaires aux fibres de chaîne. Par ailleurs, le dispositif 1 comprend au moins une portion 100 de fil ou de ruban électriquement conducteur agencée parmi les fibres du tissu, et affleurant sur une face du tissu (dite face avant) de sorte à former une zone 101 de contact électrique.
Par « parmi » on entend que la portion 100 de fil ou de ruban est tissée en même temps que les fibres électriquement isolantes, selon la même armure que celle dudit tissu. C'est ce tissage qui assure la tenue mécanique des zones conductrices sur le tissu avant la lamination.
La zone 101 étant mise en vis-à-vis d'un plot d'interconnexion situé sur la face arrière d'une cellule photovoltaïque, elle peut être connectée électriquement (repère 102) à celui-ci par tout moyen connu tel que soudure, colle conductrice, etc. Ce dispositif présente l'avantage de procurer une connexion électrique par un contact entre la zone de contact électrique et le plot de contact. Il n'est donc pas nécessaire de dimensionner le tissu de fibres en vue du passage du matériau d'interconnexion, qu'il s'agisse d'un alliage fusible dans le cas d'une soudure ou d'une colle. De manière avantageuse, pour réaliser l'interconnexion de deux cellules PV1, PV2, ladite portion 100 de fil ou de ruban électriquement conducteur est agencée de sorte à affleurer en deux régions de la face avant du tissu, de sorte à former deux zones de contact électrique 101 en vis-à-vis de deux plots de contact de chacune des deux cellules. On peut ainsi mettre en contact les pôles positifs d'une cellule avec les pôles négatifs d'une cellule adjacente.
Eventuellement, les zones de contact électrique formées par l'affleurement de la portion de fil ou de ruban électriquement conducteur à la surface du tissu peuvent se trouver sur deux faces opposées du tissu. Les zones conductrices du tissu disposées en face opposée à celle de la cellule sont destinées à permettre un contact avec un ou des rubans permettant d'obtenir une connectique électrique vers l'extérieur. On entend par « portion de fil ou de ruban » le fait que le fil ou le ruban électriquement conducteur ne s'étend pas sur toute la longueur ou la largeur du dispositif d'interconnexion 1, mais sur une portion de celui-ci suffisante pour interconnecter deux cellules photovoltaïques adjacentes.
En d'autres termes, la portion de fil ou le ruban ne présente pas une longueur aussi grande que celle des fils de chaîne et/ou de trame. Lorsque le module comprend une pluralité de cellules alignées, le dispositif d'interconnexion peut donc comprendre plusieurs portions distinctes de fil ou de ruban s'étendant sur une même ligne, mais non connectées électriquement entre elles.
Par ailleurs, entre deux zones de contact électrique 101, le dispositif d'interconnexion présente des régions électriquement isolantes 103 qui permettent d'isoler les zones de contact électrique 101 des régions de la cellule autres que les plots de contact. En effet, la portion de fil ou de ruban est agencée par rapport aux fibres du tissu de telle sorte qu'entre deux zones de contact électrique, le fil ou le ruban passe sous les fibres du tissu : ces régions du dispositif sont donc électriquement isolantes du fait de la présence des fibres à la surface.
Eventuellement, il est possible de fabriquer le tissu avec des fibres de différents diamètres pour ajuster les régions conductrices et les régions isolantes. Ainsi, par exemple, les régions isolantes 103 peuvent être réalisées avec des fibres plus grosses pour procurer un meilleur recouvrement de la portion de fil ou de ruban conducteur sous- jacente. De part et d'autre de l'ensemble formé des cellules PV1, PV2 interconnectées et du dispositif d'interconnexion 1, sont représentées deux couches 2, 3 d'un matériau d'encapsulation. La face avant du module (destinée à recevoir le rayonnement solaire) est recouverte d'une plaque de verre 4 destinée à protéger la face avant des cellules. La face arrière du module est quant à elle recouverte d'une feuille protectrice 5 dite « backsheet ». Lors de la fabrication du module, on connecte électriquement les zones de contact électrique 101 du dispositif 1 avec les plots de contact des cellules PV1, PV2.
La connexion peut être réalisée par tout type de méthode classique telle que la soudure ou le collage. Puis on superpose les différents composants du module et l'on procède à la mise en module de l'ensemble. La mise en module peut, par exemple, comprendre une étape de lamination, au cours de laquelle le ou les matériaux d'encapsulation préalablement ajoutés aux différents composants du module devien(nen)t visqueux, imprègne(nt) le tissu du fait de la porosité de celui-ci et encapsule(nt) les différentes cellules. Il existe d'autres techniques de mise en module qui ne mettent pas en oeuvre de matériau d'encapsulation.
Il existe également d'autres techniques de mise en module que la lamination. L'invention n'est donc pas limitée à une technique de mise en module particulière. Par rapport aux dispositifs d'interconnexion existants, le dispositif décrit ci-dessus présente l'avantage d'être peu coûteux et de ne pas occasionner de pertes de matière. Par ailleurs, le même dispositif assure à la fois la connexion électrique des cellules (par les zones de contact électrique 101) et l'isolation électrique des plots (par les régions électriquement isolantes 103). Enfin, le fait que la portion de fil ou de ruban électriquement conducteur ne soit pas plane permet de réduire les contraintes thermomécaniques au niveau de la connexion des cellules.
La figure 2 illustre en vue de dessous le principe d'interconnexion des pôles + et - de quatre cellules PV1 à PV4 d'un module. Dans cet exemple, chaque cellule est schématisée sous la forme d'un rectangle avec trois plots positifs alignés et trois plots négatifs alignés.
Les plots de contact + de la cellule PV1 sont connectés électriquement aux plots de contact - de la cellule adjacente PV2 par une première portion 100a de fil ou de ruban électriquement conducteur. Les plots de contact + de la cellule PV2 sont connectés électriquement aux plots de contact - de la cellule adjacente PV3 par une deuxième portion 100b de fil ou de ruban électriquement conducteur. Les plots de contact + de la cellule PV3 sont connectés électriquement aux plots de contact - de la cellule adjacente PV4 par une troisième portion 100c de fil ou de ruban électriquement conducteur.
Bien que les portions 100a et 100c soient alignées, elles ne font pas partie d'un fil ou ruban continu et par conséquent elles ne sont pas connectées électriquement. La disposition des portions de fil ou de ruban électriquement conducteur dans le tissu de fibres isolantes, et des régions dans lesquelles ces portions affleurent à la surface du tissu, est définie en fonction du plan de câblage électrique des cellules au sein du module. L'insertion des portions de fil ou de ruban électriquement conducteur est réalisée pendant le tissage du tissu. En particulier, elle peut être réalisée en remplaçant une fibre électriquement isolante destinée à constituer le tissu par un fil continu électriquement conducteur qui est, ensuite découpé en portion(s) selon le plan d'interconnexion désiré. L'homme du métier est à même de positionner les différentes portions de fil ou de ruban électriquement conducteur aux emplacements souhaités pour les zones d'interconnexion. De préférence, le tissu de fibres électriquement isolantes présente une armure de type satin ou sergé plutôt que de type toile. En effet, par opposition à la toile dans laquelle une fibre de trame passe successivement au-dessus et au-dessous des fibres de chaîne, formant ainsi un motif de damier, les armures de type satin ou sergé présentent une plus grande diversité de motifs et permettent de mieux s'adapter aux contraintes de câblage et en procurant une plus grande liberté d'agencement des portions de fil ou de ruban électriquement conducteur. La définition de ces types d'armures est connue en tant que telle et ne sera donc pas décrite en détail ici. Les fibres électriquement isolantes du tissu sont avantageusement des fibres de verre ou des fibres textiles telles qu'en polyamide par exemple.
Le tissu présente typiquement une masse surfacique comprise entre 10 et 100 g/cm2.
Par ailleurs, le tissu présente avantageusement une porosité suffisante qui permet l'imprégnation du ou des matériaux d'encapsulation des cellules photovoltaïques lors d'une éventuelle étape de lamination réalisée au cours de la mise en module. Ainsi, le matériau d'encapsulation, qui est généralement un polymère thermoplastique ou un élastomère tel que de l'EVA par exemple, devient visqueux sous l'effet du chauffage mis en oeuvre pendant la lamination et est apte à traverser les mailles du tissu de sorte à l'imprégner. Le tissu n'empêche donc pas une répartition homogène du matériau d'encapsulation dans le module.
Selon un mode de réalisation particulier, le tissu de fibres électriquement isolantes peut être imprégné d'un matériau permettant de lui conférer une certaine stabilité dimensionnelle. D'autre part, ledit tissu peut comprendre des fibres réalisées en un matériau d'encapsulation (par exemple un thermoplastique) destinées à fondre lors de l'étape de lamination. Selon une forme d'exécution de l'invention, illustrée sur les figures 3A et 3B, le tissu peut être un tissu dit « 3D » (tridimensionnel) comprenant au moins deux couches 11, 12 de fibres électriquement isolantes 10, lesdites couches 11, 12 étant solidaires l'une de l'autre par une pluralité de fibres électriquement isolantes (non représentées).
Les fibres formant chacune des couches peuvent être identiques ou différentes. Il est ainsi possible d'intercaler une portion 100 de fil ou de ruban électriquement conducteur à différentes épaisseurs du tissu (entre différentes couches). Ceci permet en particulier, dans certaines régions, de faire affleurer le fil ou le ruban à la surface de l'une et/ou l'autre des deux faces du tissu, et, dans d'autres régions, de laisser le fil ou le ruban dans l'épaisseur de tissu pour former des régions électriquement isolantes. Par ailleurs, dans ces dernières régions, les couches de fibres situées de part et d'autre du fil ou du ruban assurent en outre un maintien mécanique, d'autant plus utile que la distance entre deux zones de contact électrique formées par la même portion est grande et que la portion de fil ou de ruban est rectiligne, comme illustré sur la figure 3B.
Comme exposé plus haut, les zones de contact électrique 101 peuvent être réalisées par une portion de fil ou de ruban électriquement conducteur, par exemple en cuivre, en argent ou en un alliage à base de cuivre ou d'argent. La surface de chaque zone de contact électrique destinée à être connectée à un plot de contact est de préférence comprise entre 1 et 7 mm2.
La section du fil ou du ruban est typiquement comprise entre 0,1 et 0,5 mm2. Par exemple, on peut utiliser un ruban de cuivre de 2 mm de largeur et 0,1 mm d'épaisseur.
Lorsqu'il s'agit d'un fil, celui-ci peut être réalisé d'un unique brin ou d'une pluralité de brins parallèles agencés suffisamment proches les uns des autres pour pouvoir être connectés à un même plot d'une cellule. Dans ce dernier cas, lesdits brins peuvent éventuellement être séparés les uns des autres par une ou plusieurs fibres électriquement isolantes. L'avantage d'une pluralité de brins par rapport à un ruban de section équivalente est qu'il permet d'obtenir une portion conductrice est plus souple, ce qui réduit les contraintes thermomécaniques subies par celle-ci lors du tissage et de la mise en module. Selon un mode de réalisation, illustré à la figure 4, on peut intercaler une couche poreuse 13 électriquement isolante (par exemple, un tissu de fibres de verre) entre la face arrière des cellules et le dispositif d'interconnexion. Cette couche 13 permet de renforcer l'isolation électrique des plots de contact des différentes cellules. Une telle couche présente notamment un intérêt lorsque le dispositif d'interconnexion comprend des régions 101' où une portion 100 de fil ou de ruban électriquement conducteur affleure à la surface du tissu mais qui ne sont pas destinées à être connectées aux plots de contact des cellules. Ces régions 101' sont donc fonctionnellement différentes des zones de contact électrique 101. Dans ce cas, la couche électriquement isolante 13 permet d'éviter toute liaison électrique intempestive entre les régions 101' du dispositif d'interconnexion et les plots de contact des cellules. Il est cependant nécessaire de choisir la porosité de ladite couche 13 pour permettre le passage du matériau d'interconnexion (alliage de soudure ou colle) destiné à connecter électriquement les zones de contact électrique 101 et les plots de contact correspondants.
Ladite couche 13 peut être formée du même tissu électriquement isolant que le dispositif d'interconnexion (sans aucun fil ou ruban conducteur dans ce cas), ou bien d'un tissu différent. Comme on l'a vu plus haut, le dispositif d'interconnexion assure la connexion électrique d'au moins un plot de contact d'une cellule à un plot de contact ayant une polarité inverse d'une cellule adjacente. Selon une forme d'exécution, ladite connexion est réalisée par une même zone de contact électrique qui est agencée le long desdits plots. Selon une forme d'exécution alternative, ladite connexion est réalisée par deux zones de contact électrique distinctes, lesdites zones étant connectées électriquement entre elles par une portion de ruban agencée transversalement auxdites zones Les figures 5 et 6 illustrent deux exemples de mise en oeuvre de l'invention. La figure 5 illustre de manière schématique un module de 2x2 cellules photovoltaïques à contacts en face arrière PV1 à PV4.
Chaque cellule possède quatre plots de contact reliés à une sortie + et trois plots de contact reliés à une sortie -. Les plots + de la cellule PV2 sont reliées aux plots - de la cellule PV4 par deux séries de fils conducteurs 101, 101a, lesdites portions étant connectées électriquement par un ruban 104 agencé transversalement auxdites portions. Comme illustré dans la partie droite de la figure, la portion de ruban 104 peut être soudée à chacune desdites portions de fil 101, 101a, sur la face opposée aux cellules du dispositif d'interconnexion 1. De manière alternative, la portion de ruban peut être intégrée dans un tissu tridimensionnel, entre deux couches dudit tissu. La figure 6 illustre de manière schématique un autre module de 2x2 cellules photovoltaïques à contacts en face arrière PV1 à PV4. Chaque cellule possède trois plots de contact reliés à une sortie + et trois plots de contact reliés à une sortie -.
Dans le dispositif d'interconnexion, dont seules les portions de fil ou de ruban formant des zones de contact électrique sont illustrées, trois portions de fil 101 relient les plots de contact - de la cellule PV1 aux plots de contact + de la cellule PV3. De même, les plots de contact + de la cellule PV2 sont reliés aux plots de contact - de la cellule PV4 par trois portions de fil 101b.
Les plots de contact - de la cellule PV3 sont reliés aux pôles de contact + de la cellule PV4 par deux portions de fil 101a, 101d distinctes et reliées par une portion de ruban 104, qui s'étend transversalement auxdites portions 101a, 101d. Dans le mode de réalisation particulier d'une structure à contacts interdigités en face arrière (IBC, acronyme du terme anglo-saxon « lnterdigitated Back Contact »), les électrodes sont formées en face arrière par des doigts interdigités. Un point de colle ou une zone de soudure est alors formé sur les zones de contact électrique du tissu et/ou au niveau des électrodes selon le plan d'interconnexion. Enfin, il va de soi que les exemples que l'on vient de donner ne sont que des illustrations particulières en aucun cas limitatives quant aux domaines d'application de l'invention. En particulier, comme mentionné plus haut, le dispositif d'interconnexion est réalisé à façon en fonction du module à réaliser, en tenant compte notamment du nombre et du type de cellules et du plan d'interconnexion desdites cellules.
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Claims (19)

  1. REVENDICATIONS1. Dispositif (1) d'interconnexion de cellules photovoltaïques à contacts en face arrière (PV1, PV2), caractérisé en ce qu'il comprend au moins une couche d'un tissu de fibres (10) électriquement isolantes comprenant, parmi lesdites fibres (10), au moins une portion (100) de fil ou de ruban en un matériau électriquement conducteur agencée de sorte à affleurer à la surface d'au moins une région du tissu pour former une zone (101) de contact électrique destinée à être connectée à un plot de contact situé sur la face arrière d'une cellule.
  2. 2. Dispositif selon la revendication 1, caractérisé en ce que ladite au moins une portion (100) de fil ou de ruban électriquement conducteur est parallèle aux fibres de trame dudit tissu.
  3. 3. Dispositif selon la revendication 1, caractérisé en ce que ladite au moins une portion (100) de fil ou de ruban électriquement conducteur est parallèle aux fibres de chaîne dudit tissu.
  4. 4. Dispositif selon l'une des revendications 1 à 3, caractérisé en ce que ladite portion de fil électriquement conducteur est constituée d'une pluralité de brins.
  5. 5. Dispositif selon l'une des revendications 1 à 4, caractérisé en ce que la porosité dudit tissu est choisie de sorte à permettre l'imprégnation d'un matériau d'encapsulation des cellules photovoltaïques lors d'une étape de lamination des cellules et dudit dispositif.
  6. 6. Dispositif selon l'une des revendications 1 à 5, caractérisé en ce que ledit tissu est un tissu tridimensionnel comprenant au moins deux couches (11, 12) de fibres électriquement isolantes, lesdites couches étant solidaires l'une de l'autre par une pluralité de fibres électriquement isolantes.
  7. 7. Dispositif selon l'une des revendications 1 à 6, caractérisé en ce que les fibres (10) électriquement isolantes dudit tissu sont des fibres de verre ou des fibres textiles.
  8. 8. Dispositif selon l'une des revendications 1 à 7, caractérisé en ce que ledit tissu présente une masse surfacique comprise entre 10 et 100 g/cm2.
  9. 9. Dispositif selon l'une des revendications 1 à 8, caractérisé en ce que ladite portion (100) de fil ou de ruban électriquement conducteur est agencée de sorte à affleurer à la surface d'une région d'une première face du tissu de fibres électriquement isolantes et à la surface d'une région d'une seconde face du tissu opposée à la première face, de sorte à former des zones de contact électrique (101) sur deux faces dudit dispositif d'interconnexion (1).
  10. 10. Dispositif selon l'une des revendications 1 à 9, caractérisé en ce que le tissu contient des fibres en un matériau d'encapsulation des cellules photovoltaïques, ledit matériau étant adapté pour imprégner le tissu et encapsuler les cellules photovoltaïques lors d'une étape de lamination des cellules et dudit dispositif.
  11. 11. Module de cellules photovoltaïques à contacts en face arrière interconnectées, caractérisé en ce qu'il comprend une pluralité de cellules photovoltaïques à contacts en face arrière (PV1, PV2) et un dispositif d'interconnexion (1) selon l'une des revendications 1 à 10 agencé le long de la face arrière (F2) des cellules, la disposition des zones de contact électrique (101) à la surface du tissu de fibres électriquement isolantes dudit dispositif (1) étant choisie de sorte que les plots de contact des cellules soient solidaires des zones de contact dudit dispositif et que lesdits plots de contact soient isolés électriquement les uns des autres par une région (103) de la couche de tissu de fibres électriquement isolantes située entre lesdits plots.
  12. 12. Module selon la revendication 11, caractérisé en ce que le dispositif d'interconnexion (1) assure la connexion électrique d'au moins un plot de contact d'une cellule à un plot de contact ayant une polarité inverse d'une cellule adjacente par l'intermédiaire d'une même zone de contact électrique (101) ou par l'intermédiaire de deux zones de contact électrique (101, 101a) distinctes, lesdites zones (101, 101a) étant connectées électriquement par un ruban agencé transversalement auxdites zones.
  13. 13. Module selon l'une des revendications 11 ou 12, caractérisé en ce qu'il comprend, entre la face arrière (F2) desdites cellules (PV1, PV2) et le dispositif d'interconnexion (1), au moins une couche (13) d'un tissu constitué de fibres électriquement isolantes.
  14. 14. Module selon l'une des revendications 11 à 13, caractérisé en ce que les cellules et le dispositif d'interconnexion sont encapsulés dans un matériau d'encapsulation, ledit matériau imprégnant le tissu du dispositif d'interconnexion.
  15. 15. Procédé de fabrication d'un module comprenant une pluralité de cellules photovoltaïques à contacts en face arrière (PV1, PV2) interconnectées, caractérisé en ce qu'il comprend : - la fourniture d'un dispositif d'interconnexion (1) selon l'une des revendications 1 à 10, - la mise en correspondance des plots de contact de chacune desdites cellules avec les zones de contact électrique (101) dudit dispositif, lesdits plots de contact étant isolés les uns des autres par une portion (103) de la couche de tissu de fibres électriquement isolantes située entre lesdits plots, - la réalisation d'une connexion électrique (102) entre les plots et lesdites zones de contact électrique (101).
  16. 16. Procédé selon la revendication 15, caractérisé en ce que la connexion électrique des plots avec les zones de contact électrique est réalisée par soudure.
  17. 17. Procédé selon la revendication 15, caractérisé en ce que la connexion électrique des plots avec les zones de contact électrique est réalisée par collage au moyen d'un adhésif conducteur.
  18. 18. Procédé selon l'une des revendications 15 à 17, caractérisé en ce qu'il comprend une étape de lamination du dispositif (1) connecté aux cellules avec un matériau encapsulant, ledit matériau imprégnant les mailles du tissu.
  19. 19. Procédé selon l'une des revendications 15 à 18, caractérisé en ce qu'il comprend l'insertion d'un tissu (13) électriquement isolant entre le dispositif d'interconnexion (1) et la face arrière (F2) des cellules photovoltaïques (PV1, PV2) avant la réalisation de la connexion électrique entre les plots et les zones de contact électrique (101), puis la réalisation de ladite connexion électrique par apport d'un matériau électriquement conducteur, ledit matériau étant apte à traverser ledit tissu (13).30
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