FR3098995A1 - Procédé de fabrication d’un collecteur photovoltaïque et collecteur photovoltaïque - Google Patents
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Abstract
Procédé de fabrication d’un collecteur photovoltaïque et collecteur photovoltaïque Le procédé de fabrication vise à obtenir un collecteur photovoltaïque (2) configuré pour convertir le rayonnement solaire en énergie électrique, le collecteur photovoltaïque (2) comprenant au moins une cellule photovoltaïque (4), chaque cellule photovoltaïque (4) étant encapsulée dans un substrat d’encapsulation. Le procédé de fabrication comprend la réalisation du substrat d’encapsulation par mise en forme d’au moins un matériau d’encapsulation (M1, M2) à l’état liquide sur chaque cellule photovoltaïque (4). Figure pour l'abrégé : Figure 6
Description
La présente invention concerne les collecteurs photovoltaïques (ou panneaux photovoltaïques) et en particulier leur fabrication.
Un collecteur photovoltaïque est généralement de forme générale plane et formé d’un empilement stratifié comprenant, en superposition, une plaque avant de protection transparente, une couche d’encapsulation avant, une couche de cellules photovoltaïques et de connexions pour l’interconnexion des cellules photovoltaïques et leur connexion à un boîte de connexion permettant de raccorder les cellules photovoltaïque à une charge, une couche d’encapsulation arrière et une plaque arrière de support, l’empilement étant encadré par un cadre de support et le boîtier de connexion étant généralement disposé sur la plaque arrière de support.
La plaque avant de protection est prévue pour protéger le collecteur photovoltaïque des intempéries et recevoir le rayonnement solaire. Elle est par exemple réalisée en verre.
Les couches d’encapsulation avant et arrière prennent les cellules photovoltaïques en sandwich pour les encapsuler et les protéger. Les couches d’encapsulation sont réalisées par exemple en éthylène vinyle acétate (EVA).
La plaque arrière de support et le cadre sont prévus pour supporter l’ensemble du collecteur photovoltaïque et pour sa fixation sur une structure de support. La plaque arrière de support est par exemple réalisée en verre ou en polyfluorure de vinyle (PVF). Le cadre est réalisé par exemple en métal, en particulier en aluminium
Le collecteur photovoltaïque est fabriqué par exemple en fournissant la plaque avant de protection, les couches d’encapsulation et la plaque arrière de support, puis en formant l’assemblage comprenant les cellules photovoltaïques prises en sandwich entre les couches d’encapsulation, puis en ajoutant la plaque avant de protection et la plaque arrière de support, et en fixant le tout à l’intérieur du cadre.
Il est souhaitable de pouvoir proposer des collecteurs photovoltaïques qui soient efficaces, fiables, faciles à utiliser et qui puissent être obtenues à faible coût.
A cet effet, l’invention propose un procédé de fabrication d’un collecteur photovoltaïque configuré pour convertir le rayonnement solaire en énergie électrique, le collecteur photovoltaïque comprenant au moins une cellule photovoltaïque, chaque cellule photovoltaïque étant encapsulée dans un substrat d’encapsulation, le procédé de fabrication comprenant la réalisation du substrat d’encapsulation par mise en forme d’au moins un matériau d’encapsulation à l’état liquide sur chaque cellule photovoltaïque.
La mise en forme d’un substrat d’encapsulation à l’état liquide permet de conférer au substrat d’encapsulation la forme souhaitée facilement.
La mise en forme d’un substrat d’encapsulation à l’état liquide peut en outre être réalisée facilement, à moindre coût et à grande échelle. La mise en forme d’un substrat d’encapsulation à l’état liquide est réalisée par exemple par moulage par injection, par rotomoulage et/ou par moulage par extrusion.
La mise en forme d’un substrat d’encapsulation à l’état liquide peut encore permettre d’agencer les cellules photovoltaïques suivant une surface non-plane, par exemple une surface concave ou une surface convexe, pour améliorer l’efficacité de collecteurs photovoltaïques à convertir le rayonnement solaire en électricité.
Selon des modes de réalisation particuliers, le procédé de fabrication comprend une ou plusieurs des caractéristiques optionnelles suivantes, prises isolément ou selon toutes les combinaisons techniquement possibles :
- il comprend la mise en forme d’une dit matériau d’encapsulation par rotomoulage ;
- la mise en forme comprend la disposition de chaque cellule photovoltaïque dans un moule de rotomoulage, l’introduction d’un dit matériau d’encapsulation dans le moule de rotomoulage, et le moulage de ce matériau d’encapsulation dans le moule de rotomoulage ;
- il comprend l’introduction d’un premier matériau d’encapsulation dans le moule de rotomoulage et le moulage de ce premier matériau d’encapsulation à l’état liquide dans le moule de rotomoulage avec solidification au moins partielle de ce premier matériau d’encapsulation, l’ouverture du moule de rotomoulage, l’introduction de chaque cellule photovoltaïque dans le moule de rotomoulage, l’introduction d’un deuxième matériau d’encapsulation dans le moule de rotomoulage, et le moulage de ce deuxième matériau d’encapsulation à l’état liquide dans le moule de rotomoulage et sur chaque cellule photovoltaïque ;
- le premier matériau d’encapsulation et le deuxième matériau d’encapsulation sont identiques ;
- au moins un dit matériau d’encapsulation est mis en forme sur chaque cellule photovoltaïque par moulage par injection ;
- au moins un dit matériau d’encapsulation est mis en forme sur chaque cellule photovoltaïque par moulage par extrusion ; et
- chaque matériau d’encapsulation est mis en forme sur au moins un élément de connexion configuré pour relier électriquement plusieurs cellules photovoltaïques entres elles et/ou pour relier électriquement chaque cellule photovoltaïque encapsulée à une boîte de connexion pour la connexion électrique du collecteur photovoltaïque à un réseau électrique ou une charge.
L’invention concerne aussi un collecteur photovoltaïque comprenant un substrat d’encapsulation et au moins une cellule photovoltaïque, chaque cellule photovoltaïque étant encapsulée dans le substrat d’encapsulation, le substrat d’encapsulation étant au moins en partie surmoulé sur chaque cellule photovoltaïque.
L’invention et ses avantages seront mieux compris à la lecture de la description qui va suivre, donnée uniquement à titre d’exemple non limitatif, et faite en référence aux dessins annexés, sur lesquels :
- la Figure 1 est une vue schématique en coupe d’un collecteur photovoltaïque ;
- la Figure 2 est une vue schématique en coupe d’un moule de rotomoulage lors d’une étape de moulage d’un premier matériau d’encapsulation ;
- la Figure 3 est une vue schématique en coupe du moule de rotomoulage de la Figure 2 lors d’une étape d’introduction de cellules photovoltaïques ;
- la Figure 4 est une vue schématique en coupe du moule de rotomoulage de la Figure 2 lors d’une étape de moulage d’un deuxième matériau d’encapsulation sur le premier matériau d’encapsulation et les cellules photovoltaïques ;
- la Figure 5 est une vue schématique en coupe d’un moule de moulage par injection lors d’une étape de moulage d’un premier matériau d’encapsulation ;
- la Figure 6 est une vue schématique en coupe d’un moule de moulage par injection pour le moulage d’un deuxième matériau d’encapsulation sur le premier matériau d’encapsulation et les cellules photovoltaïques ;
- la Figure 7 est une vue schématique d’une étape de moulage d’un premier matériau d’encapsulation par moulage par extrusion sur les cellules photovoltaïques ; et
- la Figure 8 est une vue schématique d’une étape de moulage d’un deuxième matériau d’encapsulation par moulage par extrusion sur le premier matériau d’encapsulation et les cellules photovoltaïques.
Le collecteur photovoltaïque 2 (ou panneau photovoltaïque) illustré sur la Figure 1 est configuré pour recevoir un rayonnement solaire S et le convertir en énergie électrique.
Le collecteur photovoltaïque 2 comprend des cellules photovoltaïques 4 et des éléments de connexion 6 encapsulées dans un substrat d’encapsulation 8.
Le substrat d’encapsulation 8 entourent les cellules photovoltaïques 4. Chaque cellule photovoltaïque 4 reçoit le rayonnement solaire S à travers le substrat d’encapsulation 8.
Chaque cellule photovoltaïque 4 est configurée pour convertir le rayonnement solaire S en énergie électrique. Les éléments de connexion 6 sont configurés pour l’interconnexion des cellules photovoltaïques 4 et pour la connexion des cellules photovoltaïques 4 à un boîtier de connexion 10 du collecteur photovoltaïque 2 permettant de relier électriquement le collecteur photovoltaïque 2 à un réseau électrique ou une charge.
Le collecteur photovoltaïque 2 possède une surface avant 2A destinée à recevoir le rayonnement solaire pour sa conversion en énergie électrique.
Par la suite, les termes « avant » et « arrière » s’entendent par référence à la surface avant 2A destinée à recevoir le rayonnement solaire et à la surface arrière 2B opposée du collecteur photovoltaïque 2.
Le substrat d’encapsulation 8 comprend par exemple deux couches d’encapsulation 12 prenant en sandwich les cellules photovoltaïques 4 et les éléments de connexion 6 reliant les cellules photovoltaïques 4 entre elles.
Le substrat d’encapsulation 8 comprend de préférence une couche d’encapsulation 12 avant et une couche d’encapsulation 12 arrière, les cellules photovoltaïques 4 et les éléments de connexion 6 reliant les cellules photovoltaïques 4 entre elles étant situés entre la couche d’encapsulation 12 avant et la couche d’encapsulation 12 arrière.
Le substrat d’encapsulation 8 définit la couche avant de protection du collecteur photovoltaïque 2. Assurant la protection du collecteur photovoltaïque 2, et en particulier les cellules photovoltaïques 4, contre les intempéries.
Le substrat d’encapsulation 8 définit en particulier la surface avant 2A du collecteur photovoltaïque 2, destinée à recevoir le rayonnement solaire.
Le collecteur photovoltaïque 2 est dépourvu de plaque avant de protection distincte du substrat d’encapsulation 8 et située devant les cellules photovoltaïques 4, en particulier de plaque de protection en verre
Plus particulièrement ici, la couche d’encapsulation 12 avant du substrat d’encapsulation 8 définit la couche avant de protection du collecteur photovoltaïque 2.
La couche d’encapsulation 12 avant du substrat d’encapsulation 8 définit en particulier la surface avant 2A du collecteur photovoltaïque 2 destinée à recevoir le rayonnement solaire.
Le substrat d’encapsulation 8 définit la couche arrière de support du collecteur photovoltaïque 2. Le collecteur photovoltaïque 2 est dépourvu de plaque arrière de support distincte du substrat d’encapsulation 8 et située derrière les cellules photovoltaïques 4.
Plus particulièrement ici, la couche d’encapsulation 12 arrière du substrat de protection 8 définit la couche arrière de support du collecteur photovoltaïque 2.
En fonctionnement, le collecteur photovoltaïque 2 est disposé de façon à recevoir un rayonnement solaire S sur sa face avant 2A, ce rayonnement solaire S atteignant les cellules photovoltaïques 4 à travers le substrat d’encapsulation 8, en particulier à travers la couche d’encapsulation 12 avant, et étant converti en énergie électrique par chaque cellule photovoltaïque 4.
L’énergie électrique ainsi générée est transmise, notamment via les éléments de connexion 6, au boîtier de connexion 10, par exemple pour être envoyée sur un réseau électrique ou alimenter une charge raccordée au boîtier de connexion 10.
Selon un procédé de fabrication du collecteur photovoltaïque 2, le substrat d’encapsulation 8 est réalisé par mise en forme à l’état liquide d’au moins un matériau d’encapsulation sur chaque cellule photovoltaïque 4. Le substrat d’encapsulation est ainsi au moins en partie surmoulé sur les cellules photovoltaïques 4.
Dans un exemple de mise en œuvre, le substrat d’encapsulation 8 est formé par rotomoulage aussi appelé « moulage rotationnel » ou « moulage rotatif ».
De manière générale, le rotomoulage comprend l’introduction d’un matériau d’encapsulation dans un moule de rotomoulage et le chauffage et la mise en rotation du moule de rotomoulage autour d’un axe de rotation ou de plusieurs axes de rotation distincts, en particulier deux axes de rotation distincts, de façon que le matériau d’encapsulation, amené et/ou maintenu à l’état liquide du fait du chauffage, se répartit à l’intérieur du moule de rotomoulage du fait de la rotation du moule de rotomoulage.
Le moule de rotomoulage est ensuite refroidi passivement (i.e. en attendant son refroidissement à l’air ambient) ou activement (par exemple à l’aide d’un flux d’air forcé ou par circulation d’un liquide de refroidissement dans des parois du moules) pour permettre la solidification du matériau d’encapsulation avant l’ouverture du moule de rotomoulage.
Le matériau d’encapsulation peut être introduit dans le moule de rotomoulage à l’état de poudre ou à l’état liquide. Le chauffage du moule permet d’amener le matériau d’encapsulation introduit sous forme de poudre à l’état liquide et de maintenir le matériau d’encapsulation à l’état liquide pour permettre la répartition du matériau d’encapsulation dans le moule de rotomoulage lors de la rotation de ce dernier.
Le moulage du matériau d’encapsulation dans le moule de rotomoulage inclut le chauffage du moule et la mise en rotation du moule autour d’un ou plusieurs axes de rotation.
Il est possible de fabriquer plusieurs couches superposées en mettant en œuvre un procédé de rotomoulage avec les moulages successifs de plusieurs matériaux de moulage dans le même moule de rotomoulage.
Dans un mode de mise en œuvre du procédé de fabrication du collecteur photovoltaïque 2 illustré sur les Figures 2 à 4, le procédé de fabrication comprend :
- l’introduction d’un premier matériau d’encapsulation M1 dans un moule de rotomoulage 14 et le moulage de ce premier matériau d’encapsulation M1 à l’état liquide dans le moule de rotomoulage 14 (Figure 2),
- la solidification au moins partielle de ce premier matériau d’encapsulation M1,
- l’ouverture du moule de rotomoulage 14 et l’introduction de chaque cellule photovoltaïque 4, et de préférence de chaque élément de connexion 6, dans le moule de rotomoulage 14 (Figure 3), puis
- l’introduction d’un deuxième matériau d’encapsulation M2 dans le moule de rotomoulage 14, et le moulage de ce deuxième matériau d’encapsulation M2 dans le moule de rotomoulage, à l’état liquide et sur les cellules photovoltaïques 4, et de préférence les éléments de connexion 6 (Figure 4).
Le procédé de fabrication comprend bien entendu ensuite la solidification suffisante du premier matériau d’encapsulation M1 et du deuxième matériau d’encapsulation M2 avant le démoulage de l’assemblage formé par les cellules photovoltaïque 4, et le cas échéant les éléments de connexion 6, encapsulés dans le substrat d’encapsulation 8 formé par le premier matériau d’encapsulation M1 et le deuxième matériau d’encapsulation M2.
Lors du rotomoulage, le moule de rotomoulage 14 est par exemple entraîné en rotation autour d’un axe de rotation parallèle à l’axe X du repère orthogonal représenté sur les Figures 2 à 4 et/ou en rotation autour d’un axe de rotation parallèle à l’axe Y du repère orthogonal.
Lors de l’introduction des cellules photovoltaïques 4, chaque cellule photovoltaïque 4 est de préférence disposée sur une surface du premier matériau d’encapsulation M1 au moins partiellement solidifié.
Après le moulage du deuxième matériau de surmoulage M2 sur les cellules photovoltaïques 4, les cellules photovoltaïques 4 sont prises entre le premier matériau de surmoulage M1 et le deuxième matériau de surmoulage M2.,
Dans un mode de mise en œuvre, lorsque le substrat d’encapsulation 8 comprend un couche d’encapsulation 12 avant et une couche d’encapsulation 12 arrière prenant en sandwich les cellules photovoltaïques, le rotomoulage est par exemple effectué de manière que le premier matériau d’encapsulation M1 et le deuxième matériau d’encapsulation M2 forment chacun une couche respective parmi la couche d’encapsulation 12 avant et la couche d’encapsulation 12 arrière.
Avantageusement, le premier matériau d’encapsulation M1 et le deuxième matériau d’encapsulation M2 entrent en contact et se lie entre eux lors du moulage du deuxième matériau d’encapsulation M2. En d’autres termes, le deuxième matériau d’encapsulation M2 est au moins en partie surmoulé sur le premier matériau d’encapsulation M1.
Lorsque le procédé de fabrication utilise un premier matériau d’encapsulation M1 et un deuxième matériau d’encapsulation M2, il est possible que le premier matériau d’encapsulation M1 et le deuxième matériau d’encapsulation M2 soient identiques ou différents.
Dans un mode de mise en œuvre, le premier matériau d’encapsulation M1 et le deuxième matériau d’encapsulation M2 sont identiques. Ceci permet d’obtenir une bonne cohésion du premier matériau d’encapsulation M1 et du deuxième matériau d’encapsulation M2 moulé en partie sur le premier matériau d’encapsulation M1.
Dans un mode de mise en œuvre, le premier matériau d’encapsulation M1 et le deuxième matériau d’encapsulation M2 sont différents. L’utilisation d’un premier matériau d’encapsulation M1 et d’un deuxième matériau d’encapsulation M2 différents permet d’utiliser des matériaux d’encapsulation ayant des propriétés différentes, en particulier des propriétés optiques et/ou mécaniques différentes.
Chaque matériau d’encapsulation peut par exemple être choisi selon qu’il forme la couche d’encapsulation 12 avant, qui doit notamment assurer la protection contre les intempéries et être transparente pour permettre le passage du rayonnement solaire S à travers celle-ci, ou la couche d’encapsulation 12 arrière qui doit éventuellement assurer le support du collecteur photovoltaïque 2.
De préférence, le premier matériau d’encapsulation M1 et le deuxième matériau d’encapsulation M2 différents sont choisis l’un par rapport à l’autre pour posséder de bonnes propriétés de cohésion entre eux lorsque l’un est moulé sur l’autre.
De préférence, chaque matériau d’encapsulation moulé par rotomoulage pour obtenir le substrat d’encapsulation 8 est choisi parmi : un polyéthylène basse densité (PEBD), un polyéthylène haute densité (PEHD), un polypropylène (PP) et un éthylène-acétate de vinyle (EVA).
Ces matériaux présentent un bon comportement rhéologique adapté au rotomoulage, et en particulier une coalescence homogène lors du rotomoulage, sans front de matière.
En particulier, le polyéthylène basse densité ou haute densité mis en forme par rotomoulage peut présenter les avantages suivants : résistance aux impacts, résistance à l’abrasion, rigidité ajustable (souple ou rigide), inertie chimique (capacité à résister à certaines agressions, en particulier des agressions chimiques ou électrochimiques) et isolation électrique.
Le polypropylène mise en forme par rotomoulage peut présenter les avantages suivants : rigidité élevée, résistance aux impacts et résistance aux températures élevées, en particulier aux température supérieures à 100°C, voir 140°C, et inertie chimique.
Il est possible que le substrat d’encapsulation 8 soit au moins en partie formé par moulage par injection.
Dans un mode de mise en œuvre du procédé de fabrication, au moins un matériau d’encapsulation est mis en forme à l’état liquide sur chaque cellule photovoltaïque 4 par moulage par injection.
Dans un procédé de moulage par injection, un matériau d’encapsulation est injecté à l’état liquide dans un moule de moulage par injection fermé de manière à prendre la forme de la cavité de moulage du moule, puis, après refroidissement et solidification du matériau d’encapsulation, le moule de moulage par injection est ouvert pour démouler la pièce ainsi obtenue.
Dans un procédé de fabrication d’un collecteur photovoltaïque 2, il est possible de positionner des cellules photovoltaïques 4, et de préférence des éléments de connexion 6, dans un moule de moulage par injection ouvert, de fermer le moule de moulage par injection, d’injecter un matériau d’encapsulation à l’état liquide dans le moule de moulage par injection fermé pour la mise en forme du matériau d’encapsulation à l’état liquide dans le moule de moulage par injection, le matériau d’encapsulation étant surmoulé sur les cellules photovoltaïques 4.
Ainsi, le substrat d’encapsulation est au moins en partie surmoulé sur les cellules photovoltaïques.
Dans un mode de mise en œuvre illustré sur les Figures 5 et 6, le procédé de fabrication comprend :
- le moulage par injection d’un premier matériau d’encapsulation M1 dans un premier moule 16 de moulage par injection (Figure 5),
- le positionnement des cellules photovoltaïques 4, et de préférence des éléments de connexion 6, sur le premier matériau d’encapsulation M1 moulé par injection (Figure 6),
- le positionnement de la pièce intermédiaire (premier matériau d’encapsulation M1 mis en forme et cellules photovoltaïque 4) ainsi obtenue dans un deuxième moule 18 de moulage par injection, et le moulage par injection d’un deuxième matériau d’encapsulation M2 dans le deuxième moule 18, et surmoulant la pièce intermédiaire, en particulier les cellules photovoltaïques 4, et de préférence les éléments de connexion 6, et le premier matériau d’encapsulation M1 mis en forme lors du premier moulage par injection.
Avantageusement, dans un mode de mise en œuvre du procédé de fabrication par moulage par injection avec deux matériaux de moulage, le premier matériau d’encapsulation M1 et le deuxième matériau d’encapsulation M2 définissent chacune une couche respective parmi une couche d’encapsulation 12 avant et la couche d’encapsulation 12 arrière du substrat d’encapsulation 8.
Comme précédemment pour le rotomoulage, le premier matériau d’encapsulation M1 et le deuxième matériau d’encapsulation M2 utilisés pour le moulage par injection peuvent être identiques ou différents, avec les mêmes avantages ou des avantages similaires.
De préférence, chaque matériau d’encapsulation moulé par moulage par injection pour obtenir le substrat d’encapsulation 8 est choisi parmi : un polyéthylène basse densité (PEBD), un polyéthylène haute densité (PEHD), un polypropylène (PP) et un éthylène-acétate de vinyle (EVA).
Dans le cas du moulage par injection, ces matériaux apportent les mêmes avantages que pour le rotomoulage, et en plus une fluidité élevée, ce qui facilite l’injection, et une vitesse de recristallisation rapide.
Il est possible que le substrat d’encapsulation 8 soit au moins en partie formé par moulage par extrusion.
Ainsi, dans un exemple de mise en œuvre, le substrat d’encapsulation 8 est au moins en partie obtenu par moulage par extrusion.
Dans un exemple de mise en œuvre, le substrat d’encapsulation 8 est au moins en partie obtenu par moulage par extrusion d’au moins un matériau d’encapsulation sur chaque cellule photovoltaïque.
Dans un exemple de mise en œuvre du procédé de fabrication, le substrat d’encapsulation 8 est au moins en partie obtenu par moulage par extrusion d’un premier matériau d’encapsulation M1 et le moulage par extrusion d’un deuxième matériau d’encapsulation M2 sur les cellules photovoltaïques 4, et de préférence les éléments de connexion 6.
Comme illustré sur les Figures 7 et 8, le moulage par extrusion d’un matériau est réalisé au moyen d’une extrudeuse 20 permettant de forcer le matériau à l’état liquide à travers une ouverture de sortie 22 permettant d’obtenir la forme souhaitée pour le matériau.
Pour le moulage par extrusion d’un matériau d’encapsulation sur les cellules photovoltaïques 4, les cellules photovoltaïques 4 sont déplacées par rapport à l’extrudeuse 20 de manière que le matériau d’encapsulation est appliqué sur les cellules photovoltaïque 4 à la sortie de l’extrudeuse 20, et ainsi mis en forme à l’état liquide sur les cellules photovoltaïques 4.
Dans un exemple de mise en œuvre, un premier matériau d’encapsulation M1 et un deuxième matériau d’encapsulation M2 sont par exemple moulés par extrusion de manière que chacun du premier matériau d’encapsulation M1 et du deuxième matériau d’encapsulation M2 forment deux couches prenant en sandwich les cellules photovoltaïques 4.
En particulier, le premier matériau d’encapsulation M1 et le deuxième matériau d’encapsulation M2 forment par exemple une couche respective parmi une couche d’encapsulation 12 avant et une couche d’encapsulation 12 arrière d’un substrat d’encapsulation 8.
Dans un exemple de mise en œuvre, le premier matériau d’encapsulation M1 et le deuxième matériau d’encapsulation M2 sont moulés par extrusion séquentiellement.
Par exemple, le premier matériau d’encapsulation est moulé par extrusion sur les cellules photovoltaïques 4 de sorte que la premier matériau d’encapsulation M1 forme une couche sur une face de laquelle sont située les cellules photovoltaïques (Figure 7), puis le deuxième matériau d’encapsulation M2 est moulé par extrusion sur ladite face de la couche formée par le premier matériau d’encapsulation M1 (Figure 8).
Ainsi, les cellules photovoltaïques 4 se retrouvent prise en sandwich entre une couche résultant du moulage par extrusion du premier matériau d’encapsulation M1 et une couche résultant du moulant par extrusion du deuxième matériau d’encapsulation M2.
Le moulage par extrusion du premier matériau d’encapsulation M1 et du deuxième matériau d’encapsulation M2 peuvent être réalisé avec la même extrudeuse 20 comme illustré sur les Figures 7 et 8, ou avec des extrudeuses distinctes.
Dans un autre exemple de mise en œuvre, le moulage par extrusion du premier matériau d’encapsulation M1 et le moulage par extrusion du deuxième matériau d’encapsulation M2 sont réalisés simultanément, par exemple chacun sur une face respective d’un ensemble de cellules photovoltaïques 7.
Comme pour le rotomoulage et le moulage par injection, le premier matériau d’encapsulation M1 et le deuxième matériau d’encapsulation M2 peuvent être identiques ou différents avec les mêmes avantages qu’indiqués précédemment ou des avantages similaires.
De préférence, chaque matériau d’encapsulation moulé par moulage par extrusion pour obtenir le substrat d’encapsulation 8 est choisi parmi les matériaux déjà cités ci-dessus pour le rotomoulage et le moulage par injection : un polyéthylène basse densité (PEBD), un polyéthylène haute densité (PEHD), un polypropylène (PP) ou un éthylène-acétate de vinyle (EVA).
Les mêmes avantages que précédemment sont recherchés. En outre, de préférence, le matériau est ici choisi avec une viscosité relativement élevée.
Grâce à l’invention, il est possible d’obtenir facilement un collecteur photovoltaïque 2 avec une forme souhaitée. Pour des raisons de simplification, le collecteur photovoltaïque 2 est représenté sur les Figures 1 à 8 avec une forme générale plane, mais le moulage d’au moins une partie du substrat sur les cellules photovoltaïques 4 permet différentes formes, notamment une surface avant courbes, en particulier concave ou convexe, les cellules photovoltaïques 4 étant agencées suivant cette surface courbe. La mise en forme d’un substrat d’encapsulation à l’état liquide peut en outre être réalisée facilement, à moindre coût et à grande échelle.
L’invention est n’est pas limitée aux exemples de réalisation décrit et illustré sur les Figures 1 à 8. D’autres exemples de réalisation sont envisageable.
Par exemple, il est possible de combiner différentes techniques de moulage pour obtenir le substrat d’encapsulation.
Ainsi, dans un exemple de mise en œuvre, le substrat d’encapsulation est en partie réalisée par rotomoulage, en partie réalisé par moulage par injection et/ou en partie réalisé par moulage par extrusion.
En particulier, dans un exemple de mise en œuvre, le substrat d’encapsulation est obtenu en moulant un premier matériau d’encapsulation M1 en utilisant une première technique de moulage choisie parmi le rotomoulage, le moulage par injection et le moulage par extrusion, et en moulant un deuxième matériau d’encapsulation M2 en utilisant une deuxième technique de moulage distincte de la première technique de moulage, choisie parmi le rotomoulage, le moulage par injection et le moulage par extrusion.
Au moins un parmi le premier matériau d’encapsulation M1 et le deuxième matériau d’encapsulation M2 est moulé en étant mis en forme à l’état liquide sur les cellules photovoltaïques 4. Il est ainsi surmoulé sur les cellules photovoltaïques 4.
De préférence, les cellules photovoltaïques 4 sont prise en sandwich entre le premier matériau d’encapsulation M1 et le deuxième matériau d’encapsulation M2, définissant par exemple une couche d’encapsulation 12 avant et une couche d’encapsulation 12 arrière du substrat d’encapsulation 8.
Par ailleurs, il est possible de munie la collecteur photovoltaïque d’un cadre structurel s’étendant le long de bords périphérique du substrat d’encapsulation 8 encapsulant les cellules photovoltaïques.
Le cadre peut être réalisé en métal ou en matière plastique.
Le cadre peut être rapporté sur le substrat d’encapsulation 8, en étant par exemple formé d’éléments de cadre assemblés entre eux autour du substrat d’encapsulation.
En variante, le cadre peut être surmoulé sur le substrat d’encapsulation 8, par exemple par moulage par injection ou par rotomoulage, en particulier sur les bords périphériques du substrat d’encapsulation 8. Dans ce cas, le cadre est par exemple réalisé en matière plastique.
Claims (9)
- Procédé de fabrication d’un collecteur photovoltaïque (2) configuré pour convertir le rayonnement solaire en énergie électrique, le collecteur photovoltaïque (2) comprenant au moins une cellule photovoltaïque (4), chaque cellule photovoltaïque (4) étant encapsulée dans un substrat d’encapsulation (8), le procédé de fabrication comprenant la réalisation du substrat d’encapsulation (8) par mise en forme d’au moins un matériau d’encapsulation (M1, M2) à l’état liquide sur chaque cellule photovoltaïque (4).
- Procédé de fabrication selon la revendication 1, comprenant la mise en forme d’une dit matériau d’encapsulation par rotomoulage.
- Procédé de fabrication selon la revendication 2, dans lequel la mise en forme comprend la disposition de chaque cellule photovoltaïque (4) dans un moule de rotomoulage, l’introduction d’un dit matériau d’encapsulation (4) dans le moule de rotomoulage, et le moulage de ce matériau d’encapsulation dans le moule de rotomoulage.
- Procédé de fabrication selon la revendication 2, comprenant l’introduction d’un premier matériau d’encapsulation (M1) dans le moule de rotomoulage et le moulage de ce premier matériau d’encapsulation (M1) à l’état liquide dans le moule de rotomoulage avec solidification au moins partielle de ce premier matériau d’encapsulation (M1), l’ouverture du moule de rotomoulage, l’introduction de chaque cellule photovoltaïque (4) dans le moule de rotomoulage, l’introduction d’un deuxième matériau d’encapsulation (M2) dans le moule de rotomoulage, et le moulage de ce deuxième matériau d’encapsulation à l’état liquide dans le moule de rotomoulage et sur chaque cellule photovoltaïque (4).
- Procédé de fabrication selon la revendication 4, dans lequel le premier matériau d’encapsulation (M1) et le deuxième matériau d’encapsulation (M2) sont identiques.
- Procédé de fabrication selon l’une quelconque des revendications précédentes, dans lequel au moins un dit matériau d’encapsulation est mis en forme sur chaque cellule photovoltaïque (4) par moulage par injection.
- Procédé de fabrication selon l’une quelconque des revendications précédentes, dans lequel au moins un dit matériau d’encapsulation est mis en forme sur chaque cellule photovoltaïque (4) par moulage par extrusion.
- Procédé de fabrication selon l’une quelconque des revendications précédentes, dans lequel chaque matériau d’encapsulation est mis en forme sur au moins un élément de connexion (6) configuré pour relier électriquement plusieurs cellules photovoltaïques (4) entres elles et/ou pour relier électriquement chaque cellule photovoltaïque (4) encapsulée à une boîte de connexion (10) pour la connexion électrique du collecteur photovoltaïque (2) à un réseau électrique ou une charge.
- Collecteur photovoltaïque comprenant un substrat d’encapsulation (8) et au moins une cellule photovoltaïque (4), chaque cellule photovoltaïque étant encapsulée dans le substrat d’encapsulation (8), le substrat d’encapsulation (8) étant au moins en partie surmoulé sur chaque cellule photovoltaïque (4).
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