FR3128314A1 - Assembly for photovoltaic module, photovoltaic module and method of manufacturing the assembly and the module - Google Patents
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Abstract
Ensemble pour module photovoltaïque, module photovoltaïque et procédé de fabrication de l’ensemble et du module Ensemble de génération de courant (1), comprenant une cellule photovoltaïque (2), au moins un élément d’interconnexion (3) s’étendant le long d’un bord (4) de la cellule photovoltaïque (2) et au moins un élément adhésif (5, 6) en contact avec l’au moins un élément d’interconnexion (3) de manière à coupler mécaniquement l’au moins un élément d’interconnexion (3) avec la cellule photovoltaïque (2), l’au moins un élément adhésif (5, 6) ayant une largeur (Y) s’étendant le long du bord (4) de la cellule photovoltaïque (2) inférieure à la longueur du bord (4) de la cellule photovoltaïque (2). Figure pour l’abrégé : Fig.1Assembly for photovoltaic module, photovoltaic module and method of manufacturing the assembly and the module Current generation assembly (1), comprising a photovoltaic cell (2), at least one interconnection element (3) extending along of an edge (4) of the photovoltaic cell (2) and at least one adhesive element (5, 6) in contact with the at least one interconnection element (3) so as to mechanically couple the at least one interconnection element (3) with the photovoltaic cell (2), the at least one adhesive element (5, 6) having a width (Y) extending along the edge (4) of the photovoltaic cell (2) less than the length of the edge (4) of the photovoltaic cell (2). Figure for abstract: Fig.1
Description
La présente invention concerne un ensemble pour module photovoltaïque formant une chaîne de cellules photovoltaïques. Elle concerne également un module photovoltaïque ainsi que la fabrication d’ensemble photovoltaïques.The present invention relates to an assembly for a photovoltaic module forming a chain of photovoltaic cells. It also concerns a photovoltaic module as well as the manufacture of photovoltaic assemblies.
ETAT DE LA TECHNIQUESTATE OF THE ART
Les modules photovoltaïques comportent plusieurs cellules photovoltaïques interconnectées entre elles pour former un ensemble appelé également chaîne photovoltaïque. L’interconnexion des cellules est un enjeu majeur car elle définit les caractéristiques de production d’énergie électrique des modules, notamment en termes de puissance électrique. Il existe différentes méthodes pour interconnecter des cellules photovoltaïques.The photovoltaic modules comprise several photovoltaic cells interconnected between them to form an assembly also called photovoltaic chain. The interconnection of cells is a major issue because it defines the electrical energy production characteristics of the modules, particularly in terms of electrical power. There are different methods for interconnecting photovoltaic cells.
On peut fabriquer une cellule photovoltaïque de grande dimension et la découper en plusieurs petites cellules qui seront interconnectées après l’étape de découpe. En effet, une cellule photovoltaïque de grande dimension peut générer des résistances électriques importantes et il est préférable d’utiliser plusieurs cellules ayant des dimensions plus faibles afin de limiter les résistances électriques pour fournir une puissance électrique la plus importante possible. De façon générale, des cellules ainsi découpées sont interconnectées entre elles par brasure en utilisant des alliages à base d’étain comme métal d’apport. La brasure consiste à assembler deux pièces métalliques à l’aide d’un métal d’apport liquide à une température de fusion inférieure à celle des pièces. En particulier, les pièces ne participent pas par fusion à l’assemblage. Mais une telle fabrication nécessite une grande quantité d’étain, ce qui rend le procédé de fabrication très coûteux.We can manufacture a large photovoltaic cell and cut it into several small cells which will be interconnected after the cutting step. Indeed, a large photovoltaic cell can generate significant electrical resistances and it is preferable to use several cells with smaller dimensions in order to limit the electrical resistances to provide the greatest possible electrical power. In general, cells cut in this way are interconnected by soldering using tin-based alloys as filler metal. Soldering consists of joining two metal parts using a liquid filler metal at a lower melting temperature than the parts. In particular, the parts do not participate by fusion in the assembly. But such manufacture requires a large amount of tin, which makes the manufacturing process very expensive.
On peut citer par exemple, la demande de brevet européen EP 2 793 275 qui divulgue une interconnexion entre deux cellules photovoltaïques à l’aide d’une colle électriquement conductrice positionnée le long des pistes conductrices des cellules. Les pistes conductrices, appelées également « busbars » en anglais, sont des éléments électriquement conducteurs placés au contact du substrat de la cellule et connectés à des électrodes habituellement appelées « doigts de collecte » dont le rôle est de collecter les porteurs de charge photo-générés par la cellule pour produire un courant électrique. En particulier, les pistes conductrices s’étendent le long de la cellule. Actuellement, les cellules photovoltaïques peuvent comprendre une à cinq pistes conductrices. L’interconnexion de deux cellules consiste à positionner un fil conducteur le long des pistes conductrices des cellules puis à effectuer une brasure entre la colle électriquement conductrice et un revêtement préalablement placé sur les fils conducteurs. Ainsi, la colle comprend des particules d’argent pour être électriquement compatible avec le revêtement des fils conducteurs. Mais ce procédé de fabrication nécessite également une grande quantité d’argent. Il est donc particulièrement couteux.Mention may be made, for example, of European patent application EP 2 793 275 which discloses an interconnection between two photovoltaic cells using an electrically conductive glue positioned along the conductive tracks of the cells. The conductive tracks, also called "busbars" in English, are electrically conductive elements placed in contact with the cell substrate and connected to electrodes usually called "collection fingers" whose role is to collect the photo-generated charge carriers by the cell to produce an electric current. In particular, the conductive tracks extend along the cell. Currently, photovoltaic cells can comprise one to five conductive tracks. The interconnection of two cells consists of positioning a conductive wire along the conductive tracks of the cells then performing a solder between the electrically conductive glue and a coating previously placed on the conductive wires. Thus, the glue includes silver particles to be electrically compatible with the coating of the conductive wires. But this manufacturing process also requires a large amount of money. It is therefore particularly expensive.
La demande de brevet suédois SE 1930 374 divulgue un procédé d’interconnexion de cellules photovoltaïques dans lequel on utilise une première bande continue portant des fils conducteurs positionnée sur les faces supérieures des cellules et une deuxième bande continue portant également des fils conducteurs positionnée sur les faces inférieures des cellules. L’interconnexion électrique entre les fils conducteurs est effectuée dans les espaces inter-cellules où les fils conducteurs de la première bande sont mis en contact avec les fils conducteurs de la deuxième bande. Mais la mise en contact des fils conducteurs est délicate car ils doivent être alignés entre eux pour être correctement connectés. En outre ce procédé utilise une grande quantité de matériaux pour réaliser les deux bandes continues. En effet, la longueur des bandes utilisées doit être supérieure à la somme des longueurs des cellules photovoltaïques.Swedish patent application SE 1930 374 discloses a process for interconnecting photovoltaic cells in which a first continuous strip carrying conductive wires positioned on the upper faces of the cells and a second continuous strip also carrying conductive wires positioned on the faces are used. lower cells. The electrical interconnection between the conductive wires is carried out in the inter-cell spaces where the conductive wires of the first band are brought into contact with the conductive wires of the second band. But bringing the conductive wires into contact is delicate because they must be aligned with each other to be correctly connected. In addition, this method uses a large quantity of materials to produce the two continuous strips. Indeed, the length of the strips used must be greater than the sum of the lengths of the photovoltaic cells.
On peut en outre citer la demande de brevet européen EP 3 165 361 qui divulgue un procédé d’interconnexion entre des cellules photovoltaïques bifaciales utilisant une feuille polymère adhésive comprenant des fils conducteurs. Ce procédé est habituellement désigné par la marque commerciale SmartWire Connection Technology™ (SWCT). La feuille polymère est discontinue, et comprend des portions supérieures destinées à être placées au contact des faces supérieures de certaines cellules et des portions inférieures destinées à être placées au contact des faces inférieures d’autres cellules. Entre deux portions de feuilles, les fils conducteurs sont libres. Cette méthode présente pour inconvénient d’induire un coût relativement élevé, notamment en termes de matériaux utilisés.Mention may also be made of European patent application EP 3 165 361 which discloses a method of interconnection between bifacial photovoltaic cells using an adhesive polymer sheet comprising conducting wires. This process is usually referred to by the trademark SmartWire Connection Technology™ (SWCT). The polymer sheet is discontinuous, and comprises upper portions intended to be placed in contact with the upper faces of certain cells and lower portions intended to be placed in contact with the lower faces of other cells. Between two portions of sheets, the conducting wires are free. This method has the disadvantage of inducing a relatively high cost, particularly in terms of the materials used.
Un objet de la présente invention est donc de proposer une solution pour interconnecter des cellules photovoltaïques en limitant les inconvénients mentionnés ci-dessus. En particulier, il existe un besoin consistant à proposer un procédé fiable d’interconnexion de cellules photovoltaïques, tout en permettant de réduire les coûts de fabrication.An object of the present invention is therefore to propose a solution for interconnecting photovoltaic cells while limiting the drawbacks mentioned above. In particular, there is a need to provide a reliable method for interconnecting photovoltaic cells, while making it possible to reduce manufacturing costs.
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.The other objects, features and advantages of the present invention will become apparent from a review of the following description and the accompanying drawings. It is understood that other benefits may be incorporated.
RESUMESUMMARY
Pour atteindre cet objectif, il est proposé un ensemble pour module photovoltaïque, comprenant au moins deux cellules photovoltaïques et au moins un élément d’interconnexion pour connecter électriquement les deux cellules photovoltaïques entre elles, pour chacune des deux cellules photovoltaïques l’au moins un élément d’interconnexion s’étendant selon une direction principale et recouvrant la cellule photovoltaïque sur une longueur de recouvrement L3mesurée selon la direction principale.To achieve this objective, an assembly for a photovoltaic module is proposed, comprising at least two photovoltaic cells and at least one interconnection element for electrically connecting the two photovoltaic cells together, for each of the two photovoltaic cells the at least one element interconnection extending in a main direction and covering the photovoltaic cell over an overlap length L 3 measured in the main direction.
Pour chacune des deux cellules photovoltaïques, l’ensemble comprend également au moins un élément adhésif, chaque élément d’interconnexion étant en contact avec l’au moins un élément adhésif de manière à coupler mécaniquement l’au moins un élément d’interconnexion avec la cellule photovoltaïque.For each of the two photovoltaic cells, the assembly also comprises at least one adhesive element, each interconnection element being in contact with the at least one adhesive element so as to mechanically couple the at least one interconnection element with the photovoltaic cell.
L’au moins un élément adhésif a une largeur Y, mesurée selon la direction principale, telle que Y≤ 0.5* L3.The at least one adhesive element has a width Y, measured along the main direction, such that Y≤0.5*L 3 .
Ainsi, on fournit un ensemble dont les éléments d’interconnexion sont maintenus en position efficacement en utilisant un minimum de quantité de matériau. L’ensemble est simple à réaliser et il est particulièrement adapté pour la réalisation d’un module photovoltaïque pouvant comporter plusieurs ensembles.Thus, an assembly is provided whose interconnection elements are held in position efficiently using a minimum amount of material. The set is simple to make and is particularly suitable for making a photovoltaic module that can include several sets.
Selon un autre aspect, il est proposé un module photovoltaïque, comprenant au moins un ensemble tel que défini ci-avant. L’ensemble est encapsulé dans un matériau transparent.According to another aspect, a photovoltaic module is proposed, comprising at least one assembly as defined above. The assembly is encapsulated in a transparent material.
Selon un autre aspect, il est proposé une centrale solaire comprenant une pluralité de modules photovoltaïques tels que définis ci-avant.According to another aspect, a solar power plant is proposed comprising a plurality of photovoltaic modules as defined above.
Selon un autre aspect, il est proposé un procédé de fabrication d’un ensemble pour module photovoltaïque, comprenant :
- une fourniture d’au moins deux cellules photovoltaïques ; et
le dépôt comprenant une mise en contact de l’au moins un élément adhésif avec l’au moins un élément d’interconnexion de sorte que :
- l’au moins un élément d’interconnexion est destiné à connecter électriquement les deux cellules photovoltaïques entre elles et s’étend, pour chaque cellule photovoltaïque, selon une direction principale en recouvrant la cellule photovoltaïque sur une longueur de recouvrement L3mesurée selon la direction principale.
- L’au moins un élément adhésif a une largeur Y, mesurée selon la direction principale, telle que Y≤.0.5* L3 .
- a supply of at least two photovoltaic cells; And
the deposition comprising bringing the at least one adhesive element into contact with the at least one interconnection element so that:
- the at least one interconnection element is intended to electrically connect the two photovoltaic cells to each other and extends, for each photovoltaic cell, along a main direction by covering the photovoltaic cell over an overlap length L 3 measured along the direction main.
- The at least one adhesive element has a width Y, measured along the main direction, such that Y≤.0.5*L 3 .
Selon un autre aspect, il est proposé un procédé de fabrication d’un module photovoltaïque, comprenant :
- une fabrication d’un ensemble selon le procédé défini ci-avant; et
- une encapsulation de l’ensemble par un empilement de matériaux du type polymère et/ou verre.
- manufacture of an assembly according to the method defined above; And
- encapsulation of the assembly by a stack of materials of the polymer and/or glass type.
BREVE DESCRIPTION DES FIGURESBRIEF DESCRIPTION OF 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 :The aims, objects, as well as the characteristics and advantages of the invention will emerge better from the detailed description of an embodiment of the latter which is illustrated by the following accompanying drawings in which:
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. Par exemple, les largeurs relatives des éléments d’interconnexion et des doigts de collecte ne sont pas représentatives de la réalité.The drawings are given by way of examples and do not limit the invention. They constitute schematic representations of principle intended to facilitate understanding of the invention and are not necessarily scaled to practical applications. For example, the relative widths of interconnecting elements and collection fingers are not representative of reality.
Claims (19)
- une fourniture d’au moins deux cellules photovoltaïques (2, 20) ; et
- un dépôt d’au moins un élément d’interconnexion (3) et, pour chaque cellule photovoltaïque (2, 20), d’au moins un élément adhésif (5, 6) destiné à coupler mécaniquement l’au moins un élément d’interconnexion (3) avec la cellule photovoltaïque (2, 20),
le dépôt comprenant une mise en contact de l’au moins un élément adhésif (5, 6) avec l’au moins un élément d’interconnexion (3) de sorte que :
- l’au moins un élément d’interconnexion (3) est destiné à connecter électriquement les deux cellules photovoltaïques (2, 20) entre elles, et s’étend pour chaque cellule photovoltaïque (2, 20), selon une direction principale (D3) en recouvrant la cellule photovoltaïque (2, 20) sur une longueur de recouvrement L3mesurée selon la direction principale (D3),
- l’au moins un élément adhésif (5, 6) ayant une largeur Y, mesurée selon la direction principale (D3), telle Y≤0.5 * L3.
- a supply of at least two photovoltaic cells (2, 20); And
- a deposit of at least one interconnection element (3) and, for each photovoltaic cell (2, 20), of at least one adhesive element (5, 6) intended to mechanically couple the at least one element of interconnection (3) with the photovoltaic cell (2, 20),
the deposition comprising bringing the at least one adhesive element (5, 6) into contact with the at least one interconnection element (3) so that:
- the at least one interconnection element (3) is intended to electrically connect the two photovoltaic cells (2, 20) to each other, and extends for each photovoltaic cell (2, 20), in a main direction (D 3 ) by covering the photovoltaic cell (2, 20) over a covering length L 3 measured in the main direction (D 3 ),
- the at least one adhesive element (5, 6) having a width Y, measured along the main direction (D 3 ), such as Y≤0.5*L 3 .
- un placement de l’au moins un élément adhésif (5, 6) sur chaque cellule photovoltaïque (2, 20),
- avant, après ou simultanément au placement de l’au moins un élément adhésif (5, 6), le placement de l’au moins un élément adhésif (5, 6), un placement de l’au moins un élément d’interconnexion (3), de sorte à mettre en contact l’au moins un élément d’interconnexion (3) avec l’au moins un élément adhésif (5, 6).Process according to the preceding claim, in which the bringing into contact comprises:
- a placement of the at least one adhesive element (5, 6) on each photovoltaic cell (2, 20),
- before, after or simultaneously with the placement of the at least one adhesive element (5, 6), the placement of the at least one adhesive element (5, 6), a placement of the at least one interconnection element (3), so as to bring the at least one interconnection element (3) into contact with the at least one adhesive element (5, 6).
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