FR3054755A1 - Module photovoltaique et panneau photovoltaique comprenant de tels modules - Google Patents

Module photovoltaique et panneau photovoltaique comprenant de tels modules Download PDF

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FR3054755A1
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Ya Brigitte Assoa
Elsa Jeandel
Daniel Levrard
Paul Messaoudi
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    • H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02S—GENERATION OF ELECTRIC POWER BY CONVERSION OF INFRARED RADIATION, VISIBLE LIGHT OR ULTRAVIOLET LIGHT, e.g. USING PHOTOVOLTAIC [PV] MODULES
    • H02S40/00—Components or accessories in combination with PV modules, not provided for in groups H02S10/00 - H02S30/00
    • H02S40/40—Thermal components
    • H02S40/42—Cooling means
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    • Y02E10/50—Photovoltaic [PV] energy

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  • Roof Covering Using Slabs Or Stiff Sheets (AREA)

Abstract

L'invention concerne l'intégration de modules photovoltaïques (PV) au bâti, en particulier en toiture 400. L'invention porte notamment sur un module PV 1 comprenant : - une face avant 11 destinée à être orientée vers une source de lumière, - une face arrière 12 opposée à la face avant 11, et - au moins un extracteur de chaleur 10 en conduction thermique avec la face arrière 12. L'extracteur de chaleur 10 comprend au moins une couche conductrice thermique anisotropique 100 s'étendant sensiblement parallèlement à la face arrière 12 et présentant, dans une direction sensiblement parallèle à la face arrière 12, une conductivité thermique supérieure à sa conductivité thermique dans une direction sensiblement perpendiculaire à la face arrière 12. Le module PV selon l'invention constitue une solution d'intégration passive d'un extracteur de chaleur pour module PV permettant l'extraction et l'acheminement par conduction des pertes thermiques dudit module.

Description

DOMAINE TECHNIQUE DE L’INVENTION
La présente invention concerne de manière générale les modules photovoltaïques (PV) et les panneaux comprenant de tels modules.
Elle trouvera pour application avantageuse mais non limitative l’intégration de modules, capteurs ou panneaux, photovoltaïques au bâti. Elle trouvera pour application encore plus avantageuse l’intégration de modules photovoltaïques en toiture-terrasse ou toiture peu inclinée, en vêture de façade, notamment lorsqu’une lame d’air sous module a une épaisseur faible ou ne peut être aménagée.
Dans ce domaine technique se pose le problème de proposer des configurations performantes permettant de résoudre certains verrous technologiques tel que réchauffement des modules PV après leur intégration au bâti.
ÉTAT DE LA TECHNIQUE
Afin de contribuer au refroidissement des modules PV intégrés au bâti, des méthodes d’intégration existent qui consistent à développer des panneaux solaires hybrides, c’est-à-dire thermiques et photovoltaïques. De tels panneaux utilisent, outre des modules PV, un fluide caloporteur tel que l’air ou l’eau, pour contribuer à l’extraction des pertes thermiques des modules PV.
La circulation du fluide caloporteur peut être assurée activement, c’està-dire qu’elle est forcée, principalement de façon mécanique. Les calories captées par le fluide caloporteur peuvent alors servir diverses applications telles que le chauffage, la production d’eau chaude sanitaire et le séchage de produits.
Il existe aussi des solutions de refroidissement des modules PV reposant sur l’ajout de dissipateurs agissant de manière naturelle, c’est-à-dire sans dispositif de circulation forcée. Toutefois, ces méthodes passives ne permettent pas de se servir des calories captées. Par exemple, dans le cas de la circulation naturelle de l’air, la chaleur extraite du module PV et captée par l’air est simplement évacuée à l’extérieur du module PV. Tel est le cas des panneaux photovoltaïques décrits dans les demandes WO 2007/041533 A2 et US 7,985,919 B1.
Le document WO 2007/041533 A2 décrit un module PV comprenant, en face arrière, une structure thermiquement conductrice présentant une pluralité de passages ou conduits, par exemple une structure métallique en nid d’abeille. Le document US 7,985,919 B1 décrit en outre un panneau photovoltaïque monté, par sa face arrière, sur une structure multicouche thermiquement conductrice dont une des couches peut comprendre un encapsulant thermiquement conducteur dans lequel sont noyées des particules métalliques dispersées et espacées entre elles de sorte à ne pas définir de chemins de conduction électrique au sein de l’encapsulant. Ces deux structures agencées en face arrière du module PV jouent le rôle de dissipateur thermique pour permettre une régulation de la température en fonctionnement du module PV en dissipant la chaleur emmagasinée dans le module PV hors de celui-ci depuis sa face arrière. Par ailleurs, ces deux structures jouent éventuellement un rôle de support structurel du module PV. Ces solutions reposent sur une mise en circulation passive du fluide caloporteur, mais les calories captées sont simplement dissipées.
Il existe donc un besoin consistant à proposer une solution passive permettant d’améliorer l’extraction et permettant aussi l’acheminement des pertes thermiques des modules PV, en vue de l’exploitation de ces pertes thermiques.
RÉSUMÉ DE L'INVENTION
Pour atteindre cet objectif, selon un premier aspect, la présente invention prévoit un module photovoltaïque comprenant :
- une face avant destinée à être orientée vers une source de lumière,
- une face arrière opposée à la face avant, et
- au moins une couche de conversion disposée entre la face avant et la face arrière et configurée pour convertir en électricité une partie au moins de la lumière parvenant sur la face avant.
Le module comprend également un extracteur de chaleur en conduction thermique avec la face arrière du module photovoltaïque.
L’extracteur de chaleur comprend au moins une couche conductrice thermique anisotropique (CTA) s’étendant sensiblement parallèlement à la face arrière du module photovoltaïque et présentant, dans une direction sensiblement parallèle à la face arrière du module photovoltaïque, une conductivité thermique supérieure à sa conductivité thermique dans une direction sensiblement perpendiculaire à la face arrière du module photovoltaïque.
Ainsi, le module photovoltaïque selon l’invention permet d’extraire, par conduction thermique anisotropique, la chaleur depuis la face arrière du module photovoltaïque et d’acheminer cette chaleur dans l’étendue (ou le plan) de la couche CTA jusqu’au moins un bord de ladite couche.
L’invention proposée constitue donc une solution d’intégration passive d’un extracteur de chaleur pour module photovoltaïque permettant la gestion par conduction des pertes thermiques dudit module, et plus particulièrement son extraction et son acheminement.
En outre, la présente invention prévoit, selon un autre aspect, un système photovoltaïque comprenant une pluralité de modules photovoltaïques tels qu’introduits ci-dessus.
Ainsi, l’invention est particulièrement avantageuse pour la réalisation de systèmes photovoltaïques intégrables en bâti, et notamment en toiture.
De manière facultative, l’invention selon son premier aspect peut en outre présenter au moins l’une quelconque des caractéristiques optionnelles suivantes :
- l’extracteur est exempt de fluide caloporteur. Ainsi il ne met en oeuvre aucun fluide caloporteur, tel que de l’air ou un liquide. Il ne nécessite aucun dispositif destiné à forcer la circulation dudit fluide caloporteur ; un tel dispositif consommant de l’énergie électrique, l’invention permet d’atteindre une augmentation du rendement électrique global du module photovoltaïque ainsi que de sa durée de vie ;
- la conductivité thermique de la couche CTA dans une direction sensiblement parallèle à la face arrière du module photovoltaïque est supérieure à 10 W m~1K~1, de préférence supérieure à 100 W m~1K~1, et encore plus préférentiellement sensiblement égale à 1000 W m~1K~1 ;
- la conductivité thermique de la couche CTA dans la direction sensiblement perpendiculaire à la face arrière du module photovoltaïque est comprise entre 0,005 et 1 W m~1K~1, de préférence comprise entre 0,01 et 0,5 W m~1K~1, et encore plus préférentiellement sensiblement égale à 0,04 Wm~1K~1 ;
- la couche CTA comprend au moins l’une parmi :
o une feuille conductrice thermique constituée en un matériau choisi parmi l’aluminium, le cuivre, l’acier et le graphite, et o une pluralité de fibres comprenant au moins une pluralité de fibres thermiquement et/ou électriquement conductrices ;
o de préférence, au moins une pluralité de fibres conductrices est configurée pour définir un chemin de conduction thermique s’inscrivant sensiblement dans une direction sensiblement parallèle à la face arrière du module photovoltaïque ;
o le cas échéant, au moins une, voire chaque, fibre conductrice comprend du carbone. Ladite pluralité de fibres comprenant une pluralité de fibres conductrices en carbone peut ainsi constituer un tissu de fibres de carbone tel qu’on en trouve dans le commerce ;
o parmi lesdites fibres conductrices au moins l’une peut former un fil métallique. De préférence, plusieurs fibres thermiquement conductrices forment chacune un fil métallique ;
o la pluralité de fibres peut comprendre en outre au moins une fibre isolante thermiquement et/ou électriquement, par exemple une fibre de verre ou une fibre en polyamide tel que du nylon. Il est ainsi avantageusement possible de faire varier la densité surfacique de la couche CTA en y adjoignant une quantité variable de fibres isolantes, et sans nécessairement faire varier la densité surfacique totale de la couche CTA. L’anisotropie de la conductivité thermique de la couche CTA peut donc varier proportionnellement. On atteint ainsi une optimisation de la fonction d’acheminement de la chaleur et/ou d’une autre forme d’énergie (électrique, par exemple) ;
o au moins une fibre conductrice, voire chaque fibre conductrice, peut présenter une épaisseur comprise entre 0,05 et 1 mm, de préférence entre 0,1 et 0,5 mm, et encore plus préférentiellement sensiblement égale à 0,3 mm ;
o la pluralité de fibres peut constituer un tissu, de préférence dont l’armure est choisie pour maximiser une surface de contact entre chemins de conduction thermique définis par configuration de pluralités de fibres conductrices ; le tissu est de préférence sergé, et encore plus préférentiellement sergé croisé ;
o la couche CTA peut comprendre un polymère, de préférence un polyépoxyde. De préférence, au moins l’une parmi la pluralité de fils métalliques et la pluralité de fibres est au moins partiellement noyée dans le polymère. Le polymère peut permettre notamment au moins l’un parmi les effets techniques consistant à assurer la fonction d’isolation thermique de la couche CTA dans son épaisseur (et participer ainsi à définir l’anisotropie de la conductivité thermique de la couche CTA), assurer un maintien mécanique des fils métalliques ou de la pluralité de fibres, et assurer une fonction de support mécanique du module photovoltaïque.
o la pluralité de fibres conductrices peut constituer entre 30 et 70 %, de préférence sensiblement 50 %, de la densité surfacique de la couche CTA ;
o la pluralité de fibres peut constituer au moins en partie une bande de tissu et la couche CTA peut comprendre plusieurs bandes de tissu. Au moins certaines des bandes sont thermiquement conductrices. Au moins certaines des bandes sont en conduction thermique entre elles. Chaque bande de tissu peut conférer à la couche CTA une anisotropie de sa conductivité thermique qui lui est propre. La conduction thermique entre bandes est par exemple obtenue par l’un au moins parmi un chevauchement, un collage, de préférence par une colle conductrice thermique, ou une couture de deux bandes adjacentes entre elles ; il est ainsi possible de placer une bande présentant une densité surfacique élevée de fils métalliques et/ou de fibres conductrices sous une partie particulièrement irradiante de chaleur du module PV, par exemple au centre de la surface de couverture du module PV, et de disposer sous des parties moins irradiantes de chaleur des bandes de densités surfaciques en fils métalliques et/ou en fibres conductrices moins élevées ;
- la couche CTA peut présenter une épaisseur dans la direction sensiblement perpendiculaire à la face arrière du module photovoltaïque au moins 100 fois, de préférence au moins 1000 fois, inférieure à la plus petite dimension de son étendue dans une direction sensiblement parallèle à la face arrière du module photovoltaïque ; la couche présente donc de préférence un facteur de forme significatif, son épaisseur est très réduite par rapport à son étendue, ce qui la rend particulièrement avantageuse à la fois lorsqu’on cherche à couvrir de grande surface de captation d’énergie solaire et lorsqu’on souhaite minimiser l’épaisseur totale du module photovoltaïque pour en faciliter l’intégration, notamment en toiture ;
- la couche CTA présente de préférence une épaisseur comprise entre 0,5 et 4 mm, de préférence comprise entre 1 et 2 mm, et encore plus préférentiellement sensiblement égale à 1,7 mm; ces gammes d’épaisseur la rendent particulièrement intégrable au bâti, et notamment à leur toiture ;
- le module photovoltaïque peut comprendre en outre un échangeur thermique en conduction thermique avec la couche CTA. Selon un mode de réalisation, l’échangeur thermique est agencé entre la face arrière du module photovoltaïque et la couche CTA, pour dissiper la chaleur depuis la face arrière du module photovoltaïque vers la couche CTA. Plus particulièrement, l’échangeur thermique est au contact direct d’au moins l’une parmi la face arrière du module photovoltaïque et la couche CTA et de préférence au contact à la fois de la face arrière du module photovoltaïque et de la couche CTA. L’échangeur thermique peut comprendre au moins une structure en nid d'abeille et de préférence deux plaques métalliques entre lesquelles la structure en nid d’abeille est comprise ; cette variante permet d’accroître l’extraction de chaleur par effet d’ailette et d’envisager des cas de mise en œuvre dans lesquels la couche CTA et le module PV ne peuvent être directement en contact. La structure en nid d’abeille est le cas échéant configurée pour être destiné à s’étendre dans l’épaisseur d’un isolant thermique, surmontant éventuellement des plaques de panneau à lamelles minces orientées, constituant en partie une toiture.
De manière facultative, l’invention peut encore présenter l’une quelconque des caractéristiques optionnelles alternatives suivantes :
- la couche CTA est en contact direct avec au moins une partie de la face arrière du module photovoltaïque, voire avec toute la face arrière du module photovoltaïque, et peut s’étendre au-delà d’au moins un bord de la face arrière du module photovoltaïque. La couche CTA peut le cas échéant être destinée à être disposée sur un isolant thermique, surmontant éventuellement des plaques de panneau à lamelles minces orientées, constituant en partie une toiture. On atteint ainsi avantageusement une facilité d’intégration, une variabilité de mode d’intégration et la possibilité de respecter les épaisseurs prédéfinies pour l’intégration au bâti, et en particulier en toiture, notamment grâce à la faible épaisseur de la couche CTA ;
- la face arrière du module photovoltaïque peut comprendre la couche CTA de sorte à participer à la tenue mécanique du module photovoltaïque. La face arrière du module photovoltaïque peut le cas échéant être destinée à être disposée sur un isolant thermique, surmontant éventuellement des plaques de panneau à lamelles minces orientées, constituant en partie une toiture. Cette variante permet notamment d’éviter le décollement progressif du module PV de son support ; ce dernier étant en effet constitué au moins en partie de la couche CTA est usuellement laminé avant la sortie d’usine du module photovoltaïque, et donc laminée dans des conditions optimisées ; en outre, la couche CTA assurant ainsi naturellement une fonction de support mécanique du module photovoltaïque, elle peut remplacer une ou plusieurs des couches usuellement utilisées à cette fin en face avant et/ou arrière du module PV ; on atteint ainsi une réduction du coût de matière des faces avant et/ou arrière du module PV. Selon un mode de réalisation la face arrière est constituée par la couche CTA.
Le module photovoltaïque peut comprendre en outre un récupérateur thermique, en conduction thermique avec la couche CTA, pour récupérer la chaleur acheminée par la couche CTA depuis la face arrière du module PV vers le récupérateur thermique. Le récupérateur thermique peut comprendre au moins l’un parmi : une plaque métallique isolée thermiquement, un radiateur, un caloduc, une pompe à chaleur, un ventilateur et une canalisation d’eau de préférence isolée thermiquement. Selon un mode de réalisation, lorsque le récupérateur thermique est une canalisation d’eau, la couche CTA peut être enroulée autour de la canalisation d’eau. Il est ainsi avantageusement possible d’exploiter les pertes thermiques du module PV, par exemple pour la production d’eau chaude sanitaire.
Le module PV forme ainsi un capteur solaire photovoltaïque / thermique hybride, de préférence sans fluide caloporteur.
Selon un autre aspect, l’invention porte sur un système PV ou un panneau PV comprenant une pluralité de modules PV et la couche CTA est en conduction thermique avec les faces arrière de plus d’un module PV. Ainsi, la couche CTA s’étend sous plus d’un module PV.
Selon un mode de réalisation, le système PV peut comprendre au moins deux couches conductrices thermiques anisotropiques en conduction thermique entre elles. Cette conduction thermique peut être obtenue par l’un au moins parmi un collage de deux couches conductrices thermiques anisotropiques adjacentes entre elles par une colle conductrice thermique et une couture de deux couches conductrices thermiques anisotropiques adjacentes entre elles.
Les autres objets, caractéristiques et avantages de la présente invention apparaîtront à l'examen de la description suivante et des dessins d'accompagnement. Il est entendu que d'autres avantages peuvent être incorporés.
BRÈVE DESCRIPTION DES FIGURES
Les buts, objets, ainsi que les caractéristiques et avantages de l’invention ressortiront mieux de la description détaillée d’un mode de réalisation de cette dernière qui est illustré par les dessins d’accompagnement suivants dans lesquels :
La FIGURE 1 est une représentation schématique d’une en coupe vue latérale d’un module photovoltaïque selon un premier mode de réalisation de l’invention et intégré sur une toiture.
La FIGURE 2 est une représentation schématique d’une vue en perspective d’un panneau photovoltaïque selon le deuxième aspect de l’invention et intégré sur une toiture.
La FIGURE 3 est une représentation schématique d’une intégration en toiture d’un panneau photovoltaïque selon le deuxième aspect de l’invention.
La FIGURE 4 est une représentation schématique d’une vue en coupe longitudinale d’un module photovoltaïque selon un deuxième mode de réalisation de l’invention et intégré sur une toiture.
La FIGURE 5 est une représentation schématique d’une vue en coupe latérale selon le plan de coupe AA représenté sur la FIGURE 4.
La FIGURE 6 est une représentation schématique en vue éclatée d’un module photovoltaïque selon un troisième mode de réalisation de l’invention.
La FIGURE 7a est une représentation schématique en vue de dessus d’une bande de tissu composant en partie un module photovoltaïque selon un mode de réalisation de l’invention.
La FIGURE 7b est une représentation schématique d’un agrandissement de la zone ovale illustrée sur la FIGURE 7b.
Les dessins sont donnés à titre d'exemples et ne sont pas limitatifs de l’invention. Ils constituent des représentations schématiques de principe destinées à faciliter la compréhension de l’invention et ne sont pas nécessairement à l'échelle des applications pratiques. En particulier, les épaisseurs relatives des différentes couches ne sont pas nécessairement représentatives de la réalité.
DESCRIPTION DÉTAILLÉE DE L'INVENTION
Il est précisé que, dans le cadre de la présente invention, le terme « sur », « surmonte », « recouvre » ou « sous-jacent » ou leurs équivalents ne signifient pas forcément « au contact de ». Ainsi par exemple, l’agencement d’une première couche sur une deuxième couche ne signifie pas obligatoirement que les deux couches sont directement au contact l’une de l’autre, mais signifie que la première couche recouvre au moins partiellement la deuxième couche en étant soit directement à son contact, soit séparée d’elle par au moins une autre couche ou au moins un autre élément.
On entend, par ‘couche’ d’un matériau, une étendue sensiblement uniforme de ce matériau.
On entend, par « densité surfacique » en fibres d’un élément, le rapport de la surface totale des fibres dans l’élément et la surface totale de l’élément ; ce rapport est relativement cohérent avec le rapport entre la masse de fibres dans l’élément et la masse totale de l’élément.
En référence aux figures 1 et 3, un premier exemple de réalisation d’un module photovoltaïque 1 selon l’invention va maintenant être décrit.
Le module photovoltaïque 1 comprend :
- une face avant 11 destinée à être orientée vers une source de lumière,
- une face arrière 12 opposée à la face avant 11,
- au moins une couche de conversion 14 disposée entre la face avant 11 et la face arrière 12 et configurée pour convertir en électricité une partie au moins de la lumière parvenant sur la face avant 11 par effet photovoltaïque.
Un tel module photovoltaïque 1 est largement connu de l’état de la technique. Il peut être réalisé en s’appuyant uniquement sur les connaissances générales de l’homme du métier.
En référence à la figure 6, quelques détails additionnels et non limitatifs de l’invention sont donnés ci-dessous concernant le module PV 1. Ce dernier peut comprendre :
une plaque ou feuille en un matériau transparent, par exemple en verre, constituant au moins en partie sa face avant 11,
- Une ou plusieurs couches d’encapsulant 13, et
- Des cellules photovoltaïques réparties sur la couche 14 faisant office de couche de conversion de l’énergie lumineuse en énergie électrique. En pratique cette couche 14 est formée d’une pluralité de couches bien connues de l’homme du métier, telles que par exemple à base de silicium.
Le module PV 1 peut en outre comprendre une couche d’isolation électrique 15, par exemple en poly(téréphtalate d'éthylène) (ou PET). Cette couche peut présenter une épaisseur sensiblement égale à 100 pm. Cette couche 15 constitue le cas échéant au moins en partie la face arrière 12 du module PV.
Selon un mode de réalisation de l’invention, le module PV 1 comprend deux couches d’encapsulant 13. Une première couche d’encapsulant 13 est disposée entre la face avant 11 du module PV et la couche de conversion 14. Une deuxième couche d’encapsulant 13 est disposée entre la couche de conversion 14 et la face arrière 12 du module PV.
La structuration en couches du module PV 1 telle qu’illustrée sur la figure 6 n’est cependant pas limitative. Le module PV 1 peut notamment comprendre d’autres couches d’une façon connue de l’état de l’art.
Le module PV selon l’invention comprend également un extracteur de chaleur 10. Cet extracteur de chaleur 10 est en conduction thermique avec la face arrière 12 du module photovoltaïque 1.
On entend par « en conduction thermique » entre deux milieux la capacité de transférer de la chaleur d’un milieu à l’autre que ce soit par contact direct ou par contact indirect.
L’extracteur de chaleur 10 comprend au moins une couche conductrice thermique anisotropique 100. Par souci de concision, dans la suite de la description, la couche conductrice thermique anisotropique 100 sera désignée couche CTA 100.
La couche CTA 100 s’étend sensiblement parallèlement à la face arrière 12 du module photovoltaïque 1. La couche CTA 100 présente dans une direction sensiblement parallèle à la face arrière 12 du module PV 1 une conductivité thermique supérieure à sa conductivité thermique dans une direction sensiblement perpendiculaire à la face arrière 12 du module PV 1. La couche CTA 100 conduit donc la chaleur, par conduction, selon un plan ou un profil privilégié.
Le module PV 1 tel qu’illustré sur les figures se présente la forme d’une surface plane. Cette illustration n’est cependant pas limitative et un module PV non-plan, par exemple incurvé dans son étendue selon une ou plusieurs directions, peut aussi être considéré. Dès lors, le caractère parallèle ou perpendiculaire à la face avant et/ou à la face arrière du module PV doit être interprété comme un caractère localement défini, le cas échéant en bonne approximation. Par exemple, la face arrière 12 du module PV présente un profil courbe et la couche CTA 100 présente également un profil courbe, localement parallèle à celui de la face arrière 12, de sorte que la couche CTA 100 épouse la forme de la face arrière 12 du module PV 1. La couche CTA peut être soit relativement souple de sorte à pouvoir se conformer au profil de la face arrière du module PV, notamment sur le site d’intégration, soit relativement rigide et pré-conformée au profil de la face arrière du module PV.
Avant de décrire les différents modes de réalisation, et plus particulièrement les différents modes d’intégration, du module PV 1, nous décrivons en détail ci-dessous la couche CTA 100. Cette description fait notamment référence aux figures 7a et 7b.
La couche CTA 100 comprend au moins l’une parmi une feuille conductrice thermique et une pluralité de fibres 110, 120, 121. La feuille conductrice thermique est par exemple constituée en un matériau choisi parmi l’aluminium, le cuivre, l’acier et le graphite. La pluralité de fibres 110, 120, 121 comprend au moins une pluralité de fibres conductrices 121. Le caractère conducteur de la fibre conductrice 121 s’entend comme relevant d’une conduction thermique et/ou électrique.
Une fibre peut former à elle seule un fil, de préférence un fil métallique 110. Alternativement, une pluralité de fibres forme un fil. Ainsi, dans le cadre de la présente invention le terme « fibre » englobe aussi bien : des fibres individuelles ; des fibres formant un fil lorsqu’elles sont associées les unes aux autres ; des fils formés chacun d’une seule fibre.
Sur la figure 7b, les fils métalliques 110 et/ou les fibres conductrices 121 sont représentés par les zones hachurées par des traits continus.
Au moins un fil métallique 110 peut être composé d’une fibre isolante recouverte d’une couche métallique en général du cuivre. Un tel fil métallique 110 est évidemment un conducteur électrique, mais est également un conducteur thermique. Dans le cas d’une fibre isolante recouverte seulement sur une portion continue d’un matériau conducteur et laissée isolante sur d’autres portions, le fil métallique 110 est un conducteur électrique, sans être un conducteur thermique. Au moins un fil métallique 110 peut comprendre au moins l’un parmi du cuivre, de l’aluminium et de l’acier.
Au moins une pluralité de fibres conductrices 121 est de préférence configurée pour définir un chemin de conduction thermique s’inscrivant sensiblement dans une direction sensiblement parallèle à la face arrière 12 du module PV 1.
On entend par « chemin de conduction thermique » un passage matérialisé, par un fil métallique et/ou par une pluralité de fibres conductrices, le long duquel la propagation ou le transfert de la chaleur est favorisée. L’acheminement de la chaleur est donc favorisé le long de tels chemins de conduction thermique.
Au moins une fibre conductrice 121 peut comprendre du carbone. Au moins une fibre conductrice 121 présente une épaisseur comprise entre 0,05 et 1 mm, de préférence entre 0,1 et 0,5 mm, et encore plus préférentiellement sensiblement égale à 0,3 mm.
Ladite pluralité de fibres 120 peut comprendre en outre au moins une fibre isolante 122, par exemple une fibre de verre, une fibre en polyamide tel que du nylon, une fibre de roche ou une fibre en polyéthylène (PE). Le caractère isolant de la fibre isolante 122 s’entend comme relevant d’une isolation thermique et/ou électrique. Sur la figure 7b, les fibres isolantes 122 sont représentées par les zones hachurées par des traits discontinus.
L’adjonction de fibres isolantes 122 dans ladite pluralité de fibres 120 permet avantageusement de faire varier la densité surfacique de la couche CTA 100 en fils métalliques 110 ou fibres conductrices 121. Cet avantage est en outre atteint sans nécessairement faire varier la densité surfacique en fibres de la couche CTA 100.
L’anisotropie de la conductivité thermique de la couche CTA 100 peut donc varier proportionnellement à la densité surfacique moyenne et/ou locale de la couche CTA 100 en fibres isolantes 122.
De façon corrélée, au moins l’une parmi la pluralité de fils métalliques 110 et la pluralité de fibres conductrices 121 peut constituer entre 30 et 70 %, de préférence sensiblement 50 %, de la densité surfacique de la couche CTA 100.
Par exemple, des zones de la couche CTA 100 plus conductrices thermiquement que d’autres zones peuvent être définies en faisant varier la densité surfacique de la couche CTA 100 en fibres isolantes 122 d’une zone à une autre. Chaque zone peut comprendre une densité surfacique de fils métalliques 110 et/ou de fibres conductrices 121 qui lui est propre.
Des motifs peuvent ainsi être définis par des zones plus ou moins conductrices thermiquement qui dessinent des chemins de conduction thermique plus favorables que d’autres le long de la couche CTA 100.
La couche CTA 100 permet ainsi de définir dans au moins une direction sensiblement parallèle à la face arrière 12 du module photovoltaïque 1 un ensemble de chemins de conduction parallèles entre eux privilégiant l’acheminement de la chaleur dans ladite au moins une direction sensiblement parallèle à la face arrière 12 du module photovoltaïque 1. On atteint ainsi une capacité d’adaptation, et par voie une capacité d’optimisation, de la fonction d’acheminement de la chaleur, réalisée par la couche CTA 100.
Il est par ailleurs à noter que l’énergie acheminée par la couche CTA 100 peut ne pas être que thermique, mais peut également prendre d’autres formes telle que notamment la forme d’une énergie électrique.
Au moins l’une parmi la pluralité de fils métalliques 110 et la pluralité de fibres 120, 121 constitue de préférence au moins en partie un tissu 130. L’armure de ce tissu peut être choisie pour maximiser une surface de contact entre chemins de conduction thermique définie par configuration, par exemple par croisement, d’une pluralité de fils métalliques 110 et/ou de pluralités de fibres conductrices 121 formant chemin de conduction thermique. Ainsi, le tissu 130 est de préférence sergé, et encore plus préférentiellement sergé croisé, mais cela n’est pas limitatif, et le tissu peut également être un tissu taffetas par exemple.
Le tissu 130 peut être constitué de plusieurs bandes 131 en conduction thermique entre elles. Chaque bande 131 de tissu 130 peut conférer à la couche CTA 100 une anisotropie de sa conductivité thermique qui lui est propre. Par exemple, chaque bande peut constituer un des motifs précédemment évoqués.
La conduction thermique entre bandes 131 est par exemple obtenue par l’un au moins parmi un chevauchement, un collage, de préférence par une colle conductrice thermique, et une couture de deux bandes adjacentes entre elles.
Il est ainsi possible de placer une bande 131 présentant une densité surfacique élevée de fils métalliques 110 et/ou de fibres conductrices 121 sous une partie particulièrement irradiante de chaleur du module PV 1, par exemple au centre de la surface de couverture du module PV 1, et de disposer sous des parties moins irradiantes de chaleur des bandes 131 de densités surfaciques en fils métalliques 110 et/ou en fibres conductrices 121 moins élevées.
Dans le cas précédemment évoqué où au moins une fibre métallique 121 comprend du carbone, la pluralité de fibres 120 peut constituer un tissu de fibres de carbone tel qu’on en trouve dans le commerce. Ici, l’utilisation d’un tissu de fibres de carbone permet en outre de contribuer à la réduction de la production de gaz à effet de serre en constituant un puits de carbone.
Notamment en référence à la figure 1, la couche CTA 100 comprend un polymère 140, de préférence un polyépoxyde, à l’intérieur duquel l’au moins l’une parmi la pluralité de fils métalliques 110 et la pluralité de fibres 120 est au moins partiellement noyée.
Le polymère 140 peut permettre notamment d’atteindre au moins l’un parmi les effets techniques consistant à assurer la fonction d’isolation thermique de la couche CTA 100 dans son épaisseur (et participer ainsi à définir l’anisotropie de la conductivité thermique de la couche CTA), assurer un maintien mécanique des fils métalliques 110 et/ou de la pluralité de fibres 120, et assurer une fonction de support mécanique du module PV 1.
Le polyépoxyde, encore appelé polymère époxyde ou parfois résine époxy, est fabriqué par polymérisation de monomères époxyde avec un durcisseur (agent de réticulation) qui peut être à base d'anhydride d'acide, de phénol ou le plus souvent d'amine (polyamine, aminoamide). Un tel polymère présente l’intérêt d’être aisé à fabriquer, ce qui est un avantage certain lorsqu’il doit être fabriqué sur le site d’intégration du module PV 1 selon l’invention.
D’autres types de polymère ou des mélanges de polymères peuvent également être utilisés, par exemple le PE, le PMMA, le PET, le polyamide, le polypropylène et tous les polymères usuels des composites résistants aux UV et aux caractéristiques électriques spécifiées.
Les caractéristiques de la couche CTA 100 introduites ci-dessus, quelles que soient leurs combinaisons, certaines étant préférables à d’autres comme discuté ci-dessus, visent à conférer à la couche CTA 100 les propriétés globales suivantes.
Tout d’abord, la conductivité thermique de la couche CTA 100 dans une direction sensiblement parallèle à la face arrière 12 du module PV 1 peut être au moins 50 fois, de préférence au moins 100 fois, et encore plus préférentiellement sensiblement 250 fois, supérieure à sa conductivité thermique dans la direction 20 perpendiculaire à la face arrière 12 du module photovoltaïque 1. Plus particulièrement, la valeur de la conductivité thermique de la couche CTA 100 dans une direction sensiblement parallèle à la face arrière 12 du module PV 1 selon l’invention n’a pas de limite supérieure ; elle peut être 1000 fois, voire 2000 fois, supérieure à sa conductivité thermique dans la direction 20 perpendiculaire à la face arrière 12 du module photovoltaïque 1.
La conductivité thermique de la couche CTA 100 dans une direction sensiblement parallèle à la face arrière 12 du module PV 1 est supérieure à
10W m’1K’1, de préférence supérieure à 100W m'1K1, et encore plus préférentiellement sensiblement égale à 1000 W m“1K“1. En complément ou en alternative, la conductivité thermique de la couche CTA 100 dans une direction 20 sensiblement perpendiculaire à la face arrière 12 du module PV 1 peut être comprise entre 0,005 et 1 W m~1K~1, de préférence comprise entre 0,01 et 0,5 Wm1K1, et encore plus préférentiellement sensiblement égale à 0,04 Wm~1K~1.
En ce qui concerne sa forme générale, la couche CTA 100 peut présenter une épaisseur (définie selon une direction sensiblement perpendiculaire à la face arrière 12 du module PV 1) au moins 100 fois, de préférence au moins 1000 fois, inférieure à la plus petite dimension de son étendue dans une direction sensiblement parallèle à la face arrière 12 du module PV 1.
Conjointement ou indépendamment, la couche CTA 100 peut présenter une épaisseur comprise entre 0,5 et 4 mm, de préférence comprise entre 1 et 2 mm, et encore plus préférentiellement sensiblement égale à 1,7 mm. Les dimensions de la couche CTA 100 dans son étendue ne sont pas limitées, notamment du fait que l’on peut assembler plusieurs bandes 131 de tissu 130 entre elles.
Notamment grâce à la faible épaisseur de la couche CTA 100, on atteint avantageusement une facilité d’intégration, une variabilité de mode d’intégration et la possibilité de respecter les épaisseurs prédéfinies pour l’intégration au bâti, et en particulier en toiture 400. Les gammes d’épaisseur indiquées ci-dessus rendent effectivement la couche CTA 100 particulièrement intégrable au bâti, et notamment à leur toiture.
Il est à noter que l’extracteur de chaleur 10, et plus particulièrement la couche CTA 100, ne met en œuvre aucun fluide caloporteur. Par conséquent, la mise en œuvre du module PV1 selon l’invention ne nécessite aucun dispositif destiné à forcer la circulation dudit fluide caloporteur, par exemple un ventilateur. Un tel dispositif de mise en circulation consommant de l’énergie par exemple électrique, l’on comprend que le module PV 1 selon l’invention permet d’atteindre une augmentation du rendement électrique global par rapport à un module PV nécessitant la mise en œuvre d’un tel dispositif de mise en circulation. En outre, l’absence de fluide caloporteur présente l’intérêt de réduire à néant toute nécessité d’opérations de purge et de remplacement dudit fluide. Le module PV 1 selon l’invention permet aussi d’atteindre une augmentation de durée de vie par rapport à un module PV nécessitant la circulation d’un fluide caloporteur.
Plusieurs autres modes de réalisation, et plus particulièrement différents modes d’intégration, du module PV 1 sont décrits ci-dessous en référence aux figures 1 à 5.
Selon un premier mode d’intégration illustré sur la figure 1, l’extracteur de chaleur 10 est distinct de la face arrière 12 et la couche CTA 100 est en contact direct avec au moins une partie de la face arrière 12 du module PV 1. Plus particulièrement, la couche CTA 100 est en contact direct avec toute la face arrière du module PV 1.
Comme illustré sur la figure 1, la couche CTA 100 est par exemple destinée à être disposée sur un isolant thermique 401, surmontant éventuellement des plaques de panneau à lamelles minces orientées (ou plaques d’OSB) 402, constituant en partie une toiture 400.
Selon ce mode d’intégration, on atteint avantageusement une facilité d’intégration et une possibilité de respect des épaisseurs prédéfinies pour l’intégration au bâti, et notamment en toiture 400, notamment grâce à la faible épaisseur de la couche CTA 100.
Comme illustré sur la figure 2, la couche CTA 100 peut s’étendre audelà d’au moins un bord, voire de chaque bord, de la face arrière 12 du module PV 1.
La figure 2 illustre plus particulièrement, un système photovoltaïque 2 comprenant deux modules PV 1 selon l’invention. La couche CTA 100 s’étend sous plus d’un module PV 1, ici entièrement sous les deux modules PV 1 représentés. Une même couche CTA 100 est donc commune à deux modules PV 1.
Dans la configuration illustrée par la figure 2, il peut être avantageux par exemple que le tissu 130 constituant le cas échéant en partie la couche CTA 100 présente des mailles plus serrées entre elles dans le sens de la pente de la toiture 401, 402 que dans un sens perpendiculaire à cette pente. Un meilleur acheminement de la chaleur dans le sens de la pente de la toiture peut ainsi être obtenu relativement au moins à l’acheminement de la chaleur dans une autre direction sensiblement parallèle à la face arrière 12 du module PV 1. Ceci permet d’amener plus efficacement la chaleur à un récupérateur thermique 300, prenant ici la forme d’une canalisation 302, agencé en haut de la toiture 400. En alternative ou en combinaison, la densité surfacique en fibres isolantes 122 du tissu 130 peut être plus importante sur les bords partiellement non couverts de la couche CTA 100 pour limiter les déperditions de chaleur par ces bords.
Le module PV 1 selon l’invention peut effectivement comprendre en outre un récupérateur thermique 300 en conduction thermique avec la couche CTA 100. Et comme illustré sur la figure 2, le récupérateur thermique 300 peut être une canalisation d’eau 302. La conduction thermique entre la couche CTA 100 et la canalisation 302 peut être assurée par enroulement de la couche CTA 100 autour de la canalisation d’eau 302, le cas échéant isolée thermiquement. Plus particulièrement, c’est le tissu 130 constituée d’au moins l’une parmi la pluralité de fils métalliques 110 et la pluralité de fibres 120, 121 qui est enroulée autour de la canalisation d’eau 302. Ainsi, une partie du tissu 130 que comprend la couche CTA peut avantageusement s’étendre au-delà d’une partie noyée dans le polymère 140 pour venir s’enrouler autour de la canalisation 302. L’eau froide arrive par une extrémité de la canalisation, se réchauffe au niveau de l’enroulement sous l’effet de la chaleur acheminée jusqu’à la canalisation par la couche CTA 100 et s’en trouve chauffée lorsqu’elle s’écoule par l’autre extrémité de la canalisation 302.
Cependant, le récupérateur thermique 300 du module PV 1 selon l’invention n’est pas limité à une canalisation 302, mais peut comprendre en alternative ou en complément au moins l’un parmi : une plaque métallique isolée thermiquement, un radiateur, un caloduc, une pompe à chaleur 301 telle que représentée sur la figure 3, et un ventilateur.
L’extracteur thermique 10 peut en effet être intégré à un système actif existant tel qu’un module photovoltaïque/thermique (PV/T) hybride à eau. Le rendement thermique est rendu supérieur à celui des systèmes actifs existants en maximisant l’acheminement de la chaleur vers la canalisation 302.
Une production thermique en air ou eau préchauffé peut être obtenue de manière dissociée de la partie captation d’énergie solaire du module PV, du fait du couplage avec un récupérateur thermique 300 externe via la couche CTA 100.
Au besoin, le système photovoltaïque peut comprendre au moins deux couches conductrices thermiques anisotropiques 100 de préférence en conduction thermique entre elles, pour venir sous-couvrir une plus large pluralité de modules PV 1 que celle illustrée par la figure 2.
La conduction thermique entre deux couches conductrices thermiques anisotropiques 100 adjacentes entre elles peut être obtenue par l’un au moins parmi un chevauchement, un collage, de préférence par une colle conductrice thermique, et une couture des deux couches CTA 100, de préférence par deux tissus 130 les constituant en partie. Ainsi, une partie du tissu 130 que comprend chaque couche CTA 100 peut avantageusement s’étendre au-delà d’une partie noyée dans le polymère 140 pour permettre la mise en conduction thermique.
Selon un deuxième mode d’intégration illustré sur les figures 4 et 5, le module PV 1 comprend en outre un échangeur thermique 200 en conduction thermique avec la couche CTA 100. L’échangeur thermique 200 peut être agencé entre la face arrière 12 du module PV 1 et la couche CTA 100. L’échangeur thermique 200 comprend par exemple une structure en nid d'abeille 201. De préférence, et comme illustré sur la figure 5, deux plaques métalliques 202 sont disposées de part et d’autre de la structure en nid d’abeille 201 pour venir assurer une meilleure conduction thermique d’une part entre l’échangeur 200 et la face arrière 12 du module PV, d’autre part entre l’échangeur 200 et la couche CTA 100.
L’échangeur thermique 300 peut être intégré à la toiture 400 et réaliser à travers cette toiture la conduction thermique entre la face arrière 12 du module PV 1 et la couche CTA 100. En effet, comme illustré sur la figure 4, la structure en nid d’abeille 201 est aisément intégrable dans des espaces laissés libres par, ou ménagés dans, un isolant 401 de la toiture 400 ; et, comme illustré sur la figure 5, la structure en nid d’abeille 201 est aisément intégrable dans l’épaisseur de l’isolant 401 de la toiture. Ce mode d’intégration permet donc d’envisager des cas de mise en oeuvre dans lesquels le module PV 1 et sa couche CTA 100 ne peuvent être directement en contact.
Ce mode d’intégration permet en outre d’accroître l’extraction de chaleur par effet d’ailette.
Une fonction de l’échangeur thermique 300 est de favoriser le transfert des calories depuis la face arrière 12 du module PV 1 jusqu’à la couche CTA 100.
Comme illustré sur la figure 5, la couche CTA 100 peut être destinée à reposer sur des plaques d’OSB 402 constituant en partie la toiture 400.
Selon un troisième mode d’intégration illustré sur la figure 6, la face arrière 12 du module PV 1 comprend la couche CTA 100. Ainsi, la couche CTA 100 peut participer à la tenue mécanique du module PV 1, y compris avant son intégration au bâti. Selon une variante de ce mode de réalisation, la couche CTA 100 forme au moins en partie et de préférence entièrement la face arrière 12 du module PV. La face arrière 12 du module PV 1 et la couche CTA 100 forment alors un même élément et sont confondus. La couche CTA 100 remplace ou fait office de face arrière 12 du module PV 1.
Plusieurs solutions de réalisation ou procédés de fabrication du module PV 1 sont possibles.
On peut prévoir de coller la couche CTA 100 sur le module PV 1 après réalisation de ce dernier. Ce mode de réalisation a pour avantage de ne pas soumettre la couche CTA 100 aux températures appliquées lors de la réalisation du module PV 1. En effet, lors de la réalisation du module PV 1, par lamination notamment, des températures de l’ordre de 150°C sont appliquées.
Un autre mode de réalisation consiste à laminer la couche CTA 100 lors de la réalisation par lamination du module PV 1. On choisira alors une couche CTA 100 qui est compatible avec la température de lamination des modules PV 1 (environ 150°C). Ce mode d’intégration permet notamment d’éviter le décollement progressif du module PV 1 de son support. Par exemple, le module PV 1 est laminé sur le tissu 130, le cas échéant un tissu de fibres de carbone, afin d’éviter son décollement. Comparativement, l’on sait qu’un simple collage ou un report, sur le site d’intégration, du module PV 1 et de sa couche CTA 100 peut plus probablement conduire à un tel décollement progressif.
Un autre mode de réalisation consiste à remplacer la face arrière 12 du module PV 1 par la couche CTA 100. La couche CTA 100 assure alors à la fois une fonction d’extracteur thermique et de maintien mécanique pour le module PV 1.
Avec ces solutions, la couche CTA 100 assurant ainsi naturellement une fonction de support mécanique du module PV 1, elle peut remplacer une ou plusieurs des couches usuellement utilisées à cette fin en face avant 11 et/ou arrière 12 du module PV 1. On atteint ainsi une réduction du coût en matière des faces avant 11 et/ou arrière 12 du module PV 1. Par exemple, une plaque de verre plus fine peut être utilisée pour constituer au moins en partie la face avant 11 du module PV 1. Par un autre exemple, la couche d’isolation électrique 15 peut être avantageusement remplacée par une couche CTA 100 dont le polymère 140 noyant au moins l’une parmi la feuille conductrice thermique, la pluralité de fils métalliques 110 et la pluralité défibrés 120 réalise la fonction d’isolation électrique. De même, le cadre et/ou la face arrière en polymère des modules PV selon l’art antérieur peuvent devenir facultatif(s).
Il est également envisagé que la couche CTA 100 ne comprenne que l’une au moins parmi la pluralité de fils métalliques 110 et la pluralité de fibres 120 prise(s) en sandwich entre au moins deux plaques d’encapsulant réalisant la fonction d’isolation thermique de la couche CTA 100 en lieu et place dudit polymère 140. Dans ce cas, il est préférable de protéger la face arrière du module PV 1 par un film de type Tedlar®.
L’invention n’est pas limitée aux modes de réalisation décrits ci-dessus et s’étend à tous les modes de réalisation couverts par les revendications.
Notamment, plusieurs couches conductrices thermiques anisotropiques 100 peuvent être comprises par un module PV 1 selon l’invention, lesdites plusieurs couches étant superposées entre elles en contact direct ou non. En ce sens, deux tissus 130 peuvent être superposées et noyées dans un même volume de polymère 140.
Par ailleurs, s’il a été essentiellement question ci-dessus de l’intégration en toiture 400 du module PV 1 selon l'invention, il est certain que l’invention est également adaptable à d’autres surfaces de bâti et notamment en vêture de façade.
II a été montré qu’une baisse de la température pouvant atteindre 10°C est obtenue grâce aux modules PV 1 selon l’invention, par rapport à un module PV sans couche CTA 100 ; d’où une augmentation de rendement électrique.
Il est à noter que l’intégration de l’extracteur de chaleur 10, et plus particulièrement l’intégration de la couche CTA 100, ne nécessite pas la réalisation de lame d’air. Les modules PV 1 selon l’invention peuvent être montés dans le plan initial de la toiture 400. La configuration atteinte se rapproche donc des critères d’intégration totale au bâti.

Claims (23)

  1. REVENDICATIONS
    1. Module photovoltaïque (1 ) comprenant :
    - une face avant (11 ) destinée à être orientée vers une source de lumière,
    - une face arrière (12) opposée à la face avant (11 ),
    - au moins une couche de conversion (14) disposée entre la face avant (11) et la face arrière (12) et configurée pour convertir en électricité au moins une partie de la lumière parvenant sur la face avant (11 ), et
    - un extracteur de chaleur (10) en conduction thermique avec la face arrière (12) du module photovoltaïque (1), caractérisé en ce que l’extracteur de chaleur (10) comprend au moins une couche conductrice thermique anisotropique (100) s’étendant sensiblement parallèlement à la face arrière (12) du module photovoltaïque (1) et présentant dans une direction sensiblement parallèle à la face arrière (12) du module photovoltaïque (1) une conductivité thermique supérieure à sa conductivité thermique dans une direction sensiblement perpendiculaire à la face arrière (12) du module photovoltaïque (1).
  2. 2. Module photovoltaïque (1) selon la revendication précédente, dans lequel la conductivité thermique de la couche conductrice thermique anisotropique (100) dans une direction sensiblement parallèle à la face arrière (12) du module photovoltaïque (1)est au moins 50 fois, de préférence au moins 100 fois, et encore plus préférentiellement au moins 250 fois, supérieure à sa conductivité thermique dans la direction (20) sensiblement perpendiculaire à la face arrière (12) du module photovoltaïque (1).
  3. 3. Module photovoltaïque (1) selon l’une quelconque des revendications précédentes, dans lequel l’extracteur de chaleur (10) est exempt de fluide caloporteur.
  4. 4. Module photovoltaïque (1) selon l’une quelconque des revendications précédentes, dans lequel la conductivité thermique de la couche conductrice thermique anisotropique (100) dans une direction sensiblement parallèle à la face arrière (12) du module photovoltaïque (1) est supérieure à
    10 Wm~1K~1, de préférence supérieure à 100 Wm’1K’1, et encore plus préférentiellement sensiblement égale à 1000 Wm’1K’1 .
  5. 5. Module photovoltaïque (1) selon l’une quelconque des revendications précédentes, dans lequel la conductivité thermique de la couche conductrice thermique anisotropique (100) dans la direction (20) sensiblement perpendiculaire à la face arrière (12) du module photovoltaïque (1) est comprise entre 0,005 et 1 W m~1K~1, de préférence comprise entre 0,01 et 0,5 W m~1K~1, et encore plus préférentiellement sensiblement égale à 0,04 Wm~1K~1.
  6. 6. Module photovoltaïque (1) selon l’une quelconque des revendications précédentes, dans lequel la couche conductrice thermique anisotropique (100) comprend au moins l’une parmi une feuille conductrice thermique constituée en un matériau choisi parmi l’aluminium, le cuivre, l’acier et le graphite et au moins une pluralité de fibres (110, 120, 121), certaines au moins desdites fibres étant des fibres conductrices (110, 121) thermiquement et/ou électriquement.
  7. 7. Module photovoltaïque (1) selon la revendication précédente, dans lequel au moins certaines desdites fibres conductrices (110, 121) sont configurées pour définir un chemin de conduction thermique s’inscrivant sensiblement dans une direction sensiblement parallèle à la face arrière (12) du module photovoltaïque (1).
  8. 8. Module photovoltaïque (1) selon l’une des deux revendications précédentes, dans lequel au moins certaines des fibres conductrices (121) comprennent du carbone.
  9. 9. Module photovoltaïque (1) selon l’une des trois revendications précédentes, dans lequel la pluralité de fibres (120) comprend en outre au moins une fibre isolante (122), par exemple une fibre de verre.
  10. 10. Module photovoltaïque (1) selon l’une des quatre revendications précédentes, dans lequel parmi lesdites fibres conductrices (110, 121), au moins l’une forme un fil métallique, de préférence plusieurs fibres thermiquement conductrices (110, 121) forment chacune un fil métallique.
  11. 11. Module photovoltaïque (1) selon l’une des cinq revendications précédentes, dans lequel au moins une fibre conductrice (121) présente une épaisseur comprise entre 0,05 et 1 mm, de préférence entre 0,1 et 0,5 mm, et encore plus préférentiellement sensiblement égale à 0,3 mm.
  12. 12. Module photovoltaïque (1) selon l’une quelconque des six revendications précédentes, dans lequel ladite pluralité de fibres (110, 120, 121) constitue un tissu (130), de préférence sergé.
  13. 13. Module photovoltaïque (1) selon l’une quelconque des sept revendications précédentes, dans lequel la couche conductrice thermique anisotropique (100) comprend un polymère (140), de préférence un polyépoxyde, et dans lequel au moins l’une parmi la feuille conductrice thermique et la pluralité de fibres (110, 120, 121) est au moins partiellement noyée dans ledit polymère (140).
  14. 14. Module photovoltaïque (1) selon l’une quelconque des huit revendications précédentes, dans lequel la pluralité de fibres conductrices (110, 121) constitue entre 30 et 70%, de préférence sensiblement 50%, de la densité surfacique de la couche conductrice thermique anisotropique (100).
  15. 15. Module photovoltaïque (1) selon l’une quelconque des neuf revendications précédentes, dans lequel la pluralité de fibres (110, 120, 121) constitue au moins en partie une bande de tissu (130) et dans lequel la couche conductrice thermique anisotropique (100) comprend plusieurs bandes (131) de tissu (130) en conduction thermique entre elles, chaque bande (131) de tissu (130) conférant à la couche conductrice thermique anisotropique (100) une anisotropie de conductivité thermique qui lui est propre, la conduction thermique entre bandes (131) étant par exemple obtenue par l’un au moins parmi : un chevauchement, un collage et une couture de deux bandes adjacentes entre elles.
  16. 16. Module photovoltaïque (1) selon l’une quelconque des revendications précédentes, dans lequel la couche conductrice thermique anisotropique (100) présente une épaisseur dans la direction (20) sensiblement perpendiculaire à la face arrière (12) du module photovoltaïque (1) au moins 100 fois, de préférence au moins 1000 fois, inférieure à sa plus petite dimension dans une direction sensiblement parallèle à la face arrière (12) du module photovoltaïque (1).
  17. 17. Module photovoltaïque (1) selon l’une quelconque des revendications précédentes, dans lequel la couche conductrice thermique anisotropique (100) présente une épaisseur comprise entre 0,5 et 4 mm, de préférence comprise entre 1 et 2 mm, et encore plus préférentiellement sensiblement égale à 1,7 mm.
  18. 18. Module photovoltaïque (1) selon l’une quelconque des revendications précédentes, dans lequel la couche conductrice thermique anisotropique (100) est en contact direct avec au moins une partie de la face arrière (12) du module photovoltaïque (1) et est destinée le cas échéant à être disposée sur un isolant thermique 401, surmontant éventuellement des plaques de panneau à lamelles minces orientées 402, constituant en partie une toiture 400.
  19. 19. Module photovoltaïque (1) selon l’une quelconque des revendications 1 à 17, dans lequel la face arrière (12) du module photovoltaïque (1) comprend la couche conductrice thermique anisotropique (100) et est destinée le cas échéant à être disposée sur un isolant thermique 401, surmontant éventuellement des plaques de panneau à lamelles minces orientées 402, constituant en partie une toiture 400.
  20. 20. Module photovoltaïque (1) selon l’une quelconque des revendications 1 à 17, comprenant en outre un échangeur thermique (200) en conduction thermique avec la couche conductrice thermique anisotropique (100), l’échangeur thermique (200) étant agencé entre la face arrière (12) du module photovoltaïque (1) et la couche conductrice thermique anisotropique (100), l’échangeur thermique (200) comprenant le cas échéant au moins une structure en nid d'abeille (201) et de préférence deux plaques métalliques (202) entre lesquelles ladite au moins une structure en nid d’abeille (201) est comprise, la structure en nid d’abeille étant le cas échéant configurée pour être destiné à s’étendre dans l’épaisseur d’un isolant thermique 401, surmontant éventuellement des plaques de panneau à lamelles minces orientées 402, constituant en partie une toiture 400.
  21. 21. Module photovoltaïque (1) selon l’une quelconque des revendications précédentes, comprenant en outre un récupérateur thermique (300) en conduction thermique avec la couche conductrice thermique anisotropique (100), le récupérateur thermique (300) comprenant l’un au moins parmi : une plaque métallique isolée thermiquement, un radiateur, un caloduc, une pompe à chaleur (301), un ventilateur et une canalisation d’eau (302), le cas échéant la couche conductrice thermique anisotropique (100) étant enroulée autour de la canalisation d’eau (302) et/ou isolée thermiquement.
  22. 22. Système photovoltaïque (2) comprenant une pluralité de modules photovoltaïques (1) selon l’une quelconque des revendications 1 à 21 et dans lequel la couche conductrice thermique anisotropique (100) est en conduction thermique avec les faces arrière (12) de plus d’un module photovoltaïque (1).
  23. 23. Système photovoltaïque (2) selon la revendication précédente, comprenant au moins deux couches conductrices thermiques anisotropiques (100) en conduction thermique entre elles, cette conduction thermique étant obtenue par l’un au moins parmi : un collage de deux couches conductrices thermiques anisotropiques (100) adjacentes entre elles par une colle conductrice thermique et une couture de deux couches conductrices thermiques anisotropiques (100) adjacentes entre elles.
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