WO2013160375A2 - Module solaire photovoltaïque a architecture specifique - Google Patents

Module solaire photovoltaïque a architecture specifique Download PDF

Info

Publication number
WO2013160375A2
WO2013160375A2 PCT/EP2013/058543 EP2013058543W WO2013160375A2 WO 2013160375 A2 WO2013160375 A2 WO 2013160375A2 EP 2013058543 W EP2013058543 W EP 2013058543W WO 2013160375 A2 WO2013160375 A2 WO 2013160375A2
Authority
WO
WIPO (PCT)
Prior art keywords
layer
photovoltaic
module
cell
shore
Prior art date
Application number
PCT/EP2013/058543
Other languages
English (en)
Other versions
WO2013160375A3 (fr
Inventor
Julien GAUME
Stéphane GUILLEREZ
Eric Pilat
Original Assignee
Commissariat à l'énergie atomique et aux énergies alternatives
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Commissariat à l'énergie atomique et aux énergies alternatives filed Critical Commissariat à l'énergie atomique et aux énergies alternatives
Priority to US14/386,138 priority Critical patent/US20150053265A1/en
Priority to EP13719804.0A priority patent/EP2842174A2/fr
Priority to JP2015507524A priority patent/JP2015517223A/ja
Publication of WO2013160375A2 publication Critical patent/WO2013160375A2/fr
Publication of WO2013160375A3 publication Critical patent/WO2013160375A3/fr

Links

Classifications

    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L31/00—Semiconductor devices sensitive to infrared radiation, light, electromagnetic radiation of shorter wavelength or corpuscular radiation and specially adapted either for the conversion of the energy of such radiation into electrical energy or for the control of electrical energy by such radiation; Processes or apparatus specially adapted for the manufacture or treatment thereof or of parts thereof; Details thereof
    • H01L31/04—Semiconductor devices sensitive to infrared radiation, light, electromagnetic radiation of shorter wavelength or corpuscular radiation and specially adapted either for the conversion of the energy of such radiation into electrical energy or for the control of electrical energy by such radiation; Processes or apparatus specially adapted for the manufacture or treatment thereof or of parts thereof; Details thereof adapted as photovoltaic [PV] conversion devices
    • H01L31/042—PV modules or arrays of single PV cells
    • H01L31/048—Encapsulation of modules
    • H01L31/0481—Encapsulation of modules characterised by the composition of the encapsulation material
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02E—REDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
    • Y02E10/00—Energy generation through renewable energy sources
    • Y02E10/50—Photovoltaic [PV] energy

Definitions

  • the present invention relates to a new type of photovoltaic solar module, whose solar cells are surrounded by different layers, these layers having complementary mechanical and optical characteristics with respect to each other.
  • this new type of module has, for advantages, a significant improvement in optical performance, mechanical properties, such as robustness, and a reduction in mass.
  • a photovoltaic solar module (also called photovoltaic solar panel) is a direct current electrical generator comprising a set of photovoltaic cells, generally crystalline, interconnected electrically, which serves as a basic module for photovoltaic installations. and especially for solar photovoltaic plants.
  • a conventional solar photovoltaic module as shown in the figure
  • this type of module coexists materials which have coefficients of thermal expansion (symbolized, below, by CTE) very different.
  • CTE coefficients of thermal expansion
  • the CTE of the glass plate is of the order of 9 ppm / ° K (at 25 ° C)
  • that of the polymer sheets, when they are in crosslinked EVA is around 400 ppm / ° K (at 25 ° C).
  • This phenomenon causes moisture infiltration, which can cause corrosion or accelerated degradation of the transparency of the polymer, which can have a direct impact on the performance of the module. It can also be the cause of tearing small metallized areas (also called metallized fingers) of photovoltaic cells constituting the module.
  • this type of module has several notorious optical discontinuities.
  • the first optical discontinuity results from a first refractive index step occurring between the surrounding air (whose refractive index is close to 1) and the glass plate (whose refractive index is, on average, of 1.5). This abrupt change in refractive index causes a phenomenon of optical loss by reflection.
  • the second optical discontinuity results from a second refractive index step occurring during the passage of the polymer sheets to the antireflection layer of the cell of index approximately equal to 2.3.
  • the optical loss by reflection is estimated at 4.4% in this case.
  • the last optical discontinuity results from a refractive index jump involved in the passage of light from the antireflection layer to the cell as such.
  • the refractive index for a silicon cell is at least 3.5, which corresponds to an optical loss of 4.3%. If we sum the losses by reflection during the different index jumps mentioned above, we obtain a total theoretical optical loss of the order of 13%.
  • this type of module has a mass per unit area of the module greater than 12 kg / m 2 , a very important value mainly related to the presence of the glass plate on the front face.
  • the density of the glass is of the order of 2.5 kg / m 2 / mm thick.
  • This glass must be tempered.
  • the industrial infrastructure of thermal quenching is configured for glass having a minimum thickness of 3 mm.
  • the glass plate deposited on the front of the module alone, represents almost 70% of the mass of the photovoltaic solar module.
  • the invention relates to a photovoltaic solar module comprising at least one photovoltaic cell comprising a first transparent polymeric layer surrounding said cell on all or part of its faces and a second transparent polymeric layer surrounding said first transparent polymeric layer on all or part of its faces, said second transparent polymeric layer having a thickness greater than or equal to 0.5 mm and a Shore D hardness greater than that of said first polymeric layer, said first layer polymeric being advantageously an elastomeric material belonging to the family of polyurethanes or its derivatives, such as polythiourethanes.
  • the term "transparent layer” means a layer, which has, for a thickness of 2 mm, a transmission greater than 85% for a light located in a range of lengths. wave ranging from 300 nm to 1200 nm.
  • the aforementioned Shore D hardness is measured by a durometer according to ISO 868.
  • the Shore D hardness of the second layer is greater than that of the first layer for thicknesses of first and second identical layers.
  • the first transparent polymeric layer has the main role of protecting the cell, which in other words provides access to the following advantages:
  • This first layer may surround all the faces of the cell or cells and, in particular, the front face, that is to say the face intended to be exposed directly to the light during use of the module. It may, for example, be in direct contact with the face or faces of the cell or cells.
  • This first layer may have, in all or part, a thickness advantageously less than or equal to 5 mm, preferably less than or equal to 3 mm and, generally, greater than or equal to 0.5 mm.
  • this first layer may advantageously meet at least one of the following properties:
  • optical refractive index which can range from 1.5 to 1.7, this index thus being greater than that obtained with an EVA layer commonly used in the prior art for covering the cells of a module, which makes it possible to approach the optical refractive index of the antireflection layer conventionally present on the surface of a cell and, consequently, to limit the phenomena of optical loss;
  • a low tensile elastic modulus for example, less than 10 MPa, which makes it possible to give the module a shape and to give the latter impact absorption properties;
  • a low dielectric constant for example less than 3;
  • thermo stability in the operating temperature range of the module especially in a range from -40 ° C to + 80 ° C;
  • a Shore D hardness advantageously less than or equal to 50 Shore
  • the characteristics relating to hardness, refractive index, tensile elastic modulus and dielectric constant are measured by the following standards or measurement methods:
  • the first layer may be of an elastomeric material.
  • elastomeric material belonging to the family of polyurethanes.
  • the polyurethanes have the advantage of being transparent in the visible range and the near infra-red (ie for a wavelength range of 350 to 1100 nm).
  • the polyurethanes conventionally have a thermal expansion coefficient of less than 200 * 10 -6 K -1 , which is lower than that obtained with an EVA layer.
  • Polyurethanes that may be used in the context of the invention may be polyurethanes resulting from the reaction of a polyol compound with an isocyanate compound, for example a polyisocyanate compound.
  • a specific polyurethane used in the context of the invention is that obtained from the company Synthene under the reference DHF 120 D, this polyurethane being obtained by the reaction of a polyol compound (provided by the company Synthene under the reference SD 124 000 ) and an isocyanate compound (provided by the company Synthene under the reference SD 000 030).
  • Brookfield viscosity a viscosity of implementation
  • a Shore D hardness of 25 (Dl at 24 h, which means that the hardness measurement was carried out 24 hours after the implementation according to ISO 868); a density of 1.05 g / cm 3, ie 1.05 kg / m 2 / mm of thickness;
  • CTE coefficient of thermal expansion
  • the main purpose of the second transparent polymeric layer is to allow the adaptation of the module according to the intended application and the operating conditions, in particular to ensure a protective role.
  • This second layer can be called an outer layer because it is flush with the surface of the module.
  • This second layer aims to replace, compared to the modules of the prior art, the glass plate conventionally used, in particular, to form the front face of a module.
  • the module obtained is free of glass plate on the front face, the latter being replaced, in the context of the invention, by the second layer.
  • This second layer can surround all the faces of the first layer and, in particular, the front face, that is to say the face intended to be exposed directly to the light during use of the module. It may be in direct contact with said first layer or via one or more intermediate layers, said intermediate layer (s) advantageously having a Shore D hardness intermediate that of the first layer and that of the second layer, these embodiments being illustrated in FIGS. 2 and 3, which relate to a single-cell module according to the invention with:
  • a single-cell module comprising a cell 17 comprising interconnection fingers 19 on the front face and on the rear face, all of whose faces are surrounded by a first layer 21 as defined above, a layer intermediate 23 surrounding all the faces of said first layer and a second layer 25 as defined above surrounding all the faces of said intermediate layer;
  • a single-cell module comprising a cell 27 comprising interconnection fingers 29 on the front face and on the rear face, all of whose faces are surrounded by a first layer 31 as defined above, a layer intermediate 33 surrounding the front face and the side faces of said first layer and a second layer 35 as defined above surrounding the front face and the side faces of said intermediate layer.
  • this second layer may advantageously meet at least one of the following properties:
  • optical refractive index close to that of air for example, of the order of 1.3
  • this index being less than that of glass conventionally used in photovoltaic solar modules as a protective wall, which allows to substantially reduce the phenomena of optical loss
  • a high tensile elastic modulus for example, greater than 1 GPa
  • a high Shore hardness preferably greater than or equal to 70 Shore D and even more preferably greater than or equal to 75 Shore D;
  • the second layer has a thickness greater than or equal to
  • the second layer may be a polymeric material distinct from the polymeric material forming the first layer and having a Shore D hardness greater than that of the polymeric material of the first layer. Moreover, given the thicknesses of the first and second layers, the second In particular, the layer may exhibit greater rigidity than that of the first layer.
  • the second layer may be of a thermosetting material.
  • thermosetting material belonging to the family of polyurethanes or its derivatives, such as polythiourethanes
  • material forming the first layer it may be a flexible material.
  • elastomer also belonging to the family of polyurethanes or its derivatives, such as polythiourethanes.
  • Polyurethanes that can be used in the context of the invention to form the second layer are polyurethanes resulting from the reaction of a polyol with an isocyanate compound, more specifically a polyisocyanate compound.
  • the use of a polyurethane to form the second layer is particularly interesting from the mass point of view. Indeed, the mass density of polyurethanes, advantageously used to form the second layer, is advantageously two times lower than that of glass conventionally used to cover the front face of a cell.
  • the polyol compound used for the preparation of the first layer advantageously comprises a carbon chain longer than that used for the preparation of the second layer, which gives greater rigidity for the second layer relative to that of the first layer.
  • This difference in rigidity is more particularly characterized by the Shore D hardness values of the materials forming the first and second layers in relation to at least the thickness of the second layer and, more particularly, to the thicknesses of the first and second layers.
  • a specific polyurethane that can be used in the context of the invention to form the second layer is that obtained from the company Synthene under the reference Cristal 3000, this polyurethane being obtained by the reaction of a polyol compound. (provided by the company Synthene under the reference SH 122 000) and an isocyanate compound (provided by the company Synthene under the reference SH 000 122).
  • the intermediate layer (s) between the first layer and the second layer when they are used, have characteristics intermediate between those of the first layer
  • the intermediate layer or layers advantageously have a stiffness between that of the first layer and that of the second layer, in particular, the intermediate layer or layers advantageously having a hardness.
  • Shore D between that of the first layer and that of the second layer, with equivalent thicknesses, it may also be advantageous for the intermediate layer or layers to have an optical refractive index between that of the first layer and that of the first layer. of the second layer.
  • first layer or the second layer when it is desired to obtain a refractive index higher than that accessible with polyurethane materials, these can be designed in a material derived from polyurethanes, for example, a material polythiourethane.
  • the increase of the refractive index can be explained by the fact that the polythiorurethanes are prepared, conventionally, by reaction between a polythiol compound and an isocyanate compound, the polythiol compound being of mass molar higher than its polyol counterpart, because of the replacement of the oxygen atom by a sulfur atom, which has a higher atomic mass than oxygen.
  • the modules of the invention may comprise interconnection pins intended to allow the electrical connection between several modules as defined above and possibly external elements.
  • the modules of the invention can adopt many conformations to adapt to various applications.
  • they can thus be in the form of a single-cell module, that is to say a module comprising a single cell, comprising interconnection elements, which allow the connection of this module with the device. other modules to form a cell assembly.
  • They may also be in the form of a multicell module, that is to say a module comprising several electrically connected cells, making it possible to obtain an effect of the "shock waveguide” type thanks to the presence of the second layer between two adjacent cells each surrounded by a first layer as defined above.
  • FIG. 4 more specifically illustrates a module comprising two adjacent cells 37 electrically connected by a connection ribbon 39, each of these cells being surrounded on all its faces by a first layer 41 such that defined above, said two cells thus surrounded being also surrounded by a second layer 43 as defined above, which second layer is common to both cells and occupies the vacant space 45 between the two lateral faces of the two adjacent cells, this space constituting a shock waveguide zone, adapted in particular, in case of shocks, to guide the shock waves out of the module to protect the cells.
  • modules can be in the form of a multi-cell module comprising a plurality of cells electrically connected and surrounded by a single first layer to form a mini-module, it itself being surrounded by a second layer, the module cells may be coplanar or not.
  • FIG. 5 This configuration is illustrated in Figure 5 attached, which more specifically illustrates a module comprising two adjacent cells 47 electrically connected by a connection ribbon 49, each of these cells being surrounded on all sides by a single first layer 51 such that defined above, said two cells thus surrounded being also surrounded by a single second layer 53 as defined above.
  • the resulting assembly constitutes a minimodule that can be assembled to one or more other mini-modules via interconnect fingers referenced 55 in the above-mentioned figure.
  • the modules of the invention can be made by molding processes, such as casting or injection reaction molding (known as the RIM process), this type of molding consisting of intimately mixing under several pressure conditions.
  • reactive components here, a polyol compound and an isocyanate compound, when the layers are polyurethane
  • a mold where they react to form said layers.
  • the invention also relates to a method for preparing a module according to the invention comprising successively the following steps:
  • step c) a step of introducing the cell or cells thus obtained at the end of step b) into a second mold having an internal cavity of shape corresponding to that which it is desired to confer on the second layer; d) a second step of introducing into said second mold a mixture for forming the above-mentioned second layer followed by a step of hardening the mixture, whereby said second layer is obtained.
  • the first and second introduction steps may be carried out by casting or injection-reaction.
  • the process may comprise, prior to the introduction steps, a step of mixing a polyol compound with an isocyanate compound before introduction into the appropriate mold.
  • This mixing step can be carried out under vacuum, so as to avoid the formation of gas bubbles which will then be trapped within the layers.
  • the first introduction step and the second introduction step are carried out by injection-reaction, which can make it possible to increase the injection rates while maintaining a low pressure, which is necessary in order not to degrade the cells.
  • a step of introducing inserts into the appropriate mold and / or devices intended for integration into the module Before and / or after the positioning step and before the first introducing step and / or before the second introducing step, it may be provided a step of introducing inserts into the appropriate mold and / or devices intended for integration into the module.
  • the hardening step of the mixture may be performed by heating to a temperature suitable for generating this cure.
  • this mixture consists of a precursor mixture of a polyurethane (that is, in other words, a mixture comprising a polyol compound and an isocyanate compound), the hardening results in a crosslinking phenomenon.
  • the process advantageously comprises a demolding step of the obtained module.
  • FIG. 1 represents a conventional photovoltaic solar module of the prior art.
  • FIGS. 2 to 5 show solar modules according to the invention having a specific arrangement of layers around the cell or cells constituting the module.
  • a cell of dimension 156 * 156 mm is introduced into the casting mold and positioned in the center of the latter on supports.
  • the mold is then closed and then conditioned at a temperature of 70 ° C.
  • a mixture for producing the first layer is introduced into the mold by casting on either side of the cell, this mixture comprising a polyether polyol compound (supplied by Synthene under the reference SD 124 000) and an aliphatic polyisocyanate compound (provided by Synthene under the reference SD 000 030) in a polyol / polyisocyanate weight ratio of 1/1.
  • the mixture is heated for 30 minutes at 70 ° C, whereby crosslinking occurs.
  • the cell covered with the first layer is extracted from the mold and then introduced into another mold, so as to overmold the second layer (having a thickness 3 mm on the front and back) on the first layer.
  • This other mold comprising the cell is heated to 70 ° C and the mixture for making the second layer is introduced into the mold by casting on either side of the cell, this mixture comprising a polyether polyol compound (supplied by Synthene under the reference SH 122 000) and an aliphatic polyisocyanate compound (provided by Synthene under the reference SH 000 122) according to a polyol / polyisocyanate weight ratio of 0.6 / 1.
  • the mixture is heated for 30 minutes at 70 ° C, whereby crosslinking occurs.
  • the module thus obtained is extracted from the mold.
  • the photovoltaic characteristics of the cell before and after encapsulation are measured.
  • the photovoltaic efficiency of the module thus obtained is measured before and after encapsulation.
  • the measurement was carried out under continuous irradiation according to standard STC AMI.5 (at 25 ° C. and 1000 W / m 2 ). Before encapsulation, the measured efficiency of the unit cell is 14.6%. After encapsulation, the measured efficiency, under the same conditions, of the single-cell module is 14.5%.
  • the module consists in successively stacking a polycarbonate plate having a thickness of between 0.5 mm and 3 mm, an EVA film of 400 ⁇ , one or more cells connected together and then a second EVA sheet and a second polycarbonate plate.
  • This stack can be carried out by hot lamination at a temperature of 150 ° C for 20 minutes under a depression of the order of 1 bar.
  • the tensile elastic modulus of the polycarbonate is of the order of 2 GPa, while that of the EVA does not exceed a few tens of MPa.
  • the conventional Shore D hardness of polycarbonate and EVA are 78-85 and 32-40, respectively.

Landscapes

  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Condensed Matter Physics & Semiconductors (AREA)
  • Electromagnetism (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Computer Hardware Design (AREA)
  • Microelectronics & Electronic Packaging (AREA)
  • Power Engineering (AREA)
  • Photovoltaic Devices (AREA)
  • Laminated Bodies (AREA)

Abstract

L'invention a trait à un module solaire photovoltaïque comprenant au moins une cellule photovoltaïque comprenant une première couche polymérique transparente entourant ladite cellule sur tout ou partie de ses faces et une deuxième couche polymérique transparente entourant ladite première couche polymérique transparente sur tout ou partie de ses faces, ladite deuxième couche polymérique transparente présentant une épaisseur supérieure ou égale à 0,5 mm et une dureté shore D supérieure à celle de ladite première couche polymérique.

Description

MODULE SOLAIRE PHOTOVOLTAÏQUE A ARCHITECTURE SPECIFIQUE
DESCRIPTION
DOMAINE TECHNIQUE
La présente invention a trait à un nouveau type de module solaire photovoltaïque, dont les cellules solaires sont entourées de différentes couches, ces couches ayant des caractéristiques mécaniques et optiques complémentaires les unes par rapport aux autres.
Par rapport à des modules existants, Ce nouveau type de module présente, pour avantages, une amélioration significative des performances optiques, des propriétés mécaniques, telles que la robustesse, et une diminution de masse.
I l peut trouver application dans tous les domaines nécessitant la génération d'électricité et impliquant une exposition à la lumière du soleil, tels que le domaine de l'habitation et le domaine du transport.
ÉTAT DE LA TECHNIQUE ANTÉRIEURE Un module solaire photovoltaïque (dit, également, panneau solaire photovoltaïque) est un générateur électrique de courant continu comprenant un ensemble de cellules photovoltaïques, généralement cristallines, reliées entre elles électriquement, qui sert de module de base pour les installations photovoltaïques et notamment pour les centrales solaires photovoltaïques.
Un module solaire photovoltaïque classique, comme illustré sur la figure
1, comprend un ensemble de cellules photovoltaïques 1 interconnectées par de fins rubans métalliques 3 pour former un panneau 5, cet ensemble étant laminé entre deux feuilles polymériques 7 et 9, par exemple, en un copolymère éthylène-acétate de vinyle (dénommé par l'acronyme EVA) remplissant le rôle de matériau encapsulant, ces feuilles polymériques étant elles-mêmes prises en sandwich entre deux plaques 11 et 13, ces deux plaques pouvant être des plaques en verre (lorsque le module est fabriqué par un procédé bi-verre) ou ces deux plaques pouvant être respectivement une plaque en verre sur la face avant du module et une plaque multicouche à base de feuille(s) polymérique(s), telle qu'une plaque multicouche en PVF/PET/PVF (PVF signifiant polyfluorure de vinyle et PET signifiant polytéréphtalate d'éthylène) ou en PEN/PET/PEN (PEN signifiant polynaphtalate d'éthylène) et/ou de feuille(s) métalliques (par exemple, de l'aluminium) sur la face arrière du module (lorsque le module est fabriqué par un procédé mono-verre). A cette face arrière peuvent être associés des éléments externes, tels qu'une boîte de jonction représentée par la référence 15 sur la figure jointe.
D'un point de vue mécanique, ce type de module fait cohabiter des matériaux qui ont des coefficients de dilatation thermique (symbolisé, ci-dessous, par CTE) respectifs très différents. Par exemple, le CTE de la plaque en verre est de l'ordre de 9 ppm/°K (à 25°C), alors que celui des feuilles polymériques, lorsque celles-ci sont en EVA réticulé, est autour de 400 ppm/°K (à 25°C).
Sachant que le module peut être exposé à des températures allant de - 40°C à +90°C, soit une amplitude thermique de 140°, il en découle des contraintes très importantes à l'interface entre ces matériaux, avec comme conséquence la plus fréquente, un phénomène de délamination.
Ce phénomène est à l'origine d'une infiltration d'humidité, ce qui peut engendrer une corrosion ou une dégradation accélérée de la transparence du polymère, ce qui peut avoir un impact direct sur la performance du module. Il peut être également à l'origine de l'arrachement des petites zones métallisées (qualifiées également de doigts métallisés) des cellules photovoltaïques constitutives du module.
D'un point de vue optique, ce type de module présente plusieurs discontinuités optiques notoires.
La première discontinuité optique résulte d'un premier saut d'indice de réfraction intervenant entre l'air environnant (dont l'indice de réfraction est proche de 1) et la plaque en verre (dont l'indice de réfraction est, en moyenne, de 1,5). Ce changement brutal d'indice de réfraction engendre un phénomène de perte optique par réflexion.
La deuxième discontinuité optique provient d'un deuxième saut d'indice de réfraction intervenant lors du passage des feuilles polymériques à la couche antireflet de la cellule d'indice environ égal à 2,3. La perte optique par réflexion est estimée à 4,4% dans ce cas-là.
Enfin, la dernière discontinuité optique résulte d'un saut d'indice de réfraction intervenant du passage de la lumière de la couche antireflet à la cellule en tant que telle. L'indice de réfraction pour une cellule en silicium est d'au moins 3,5, ce qui correspond à une perte optique de 4,3%. Si on somme les pertes par réflexion lors des différents sauts d'indice susmentionnés, on obtient une perte optique totale théorique de l'ordre de 13%.
Enfin, du point de vue massique, ce type de module présente une masse par unité de surface du module supérieure à 12 kg/m2, valeur très importante liée principalement à la présence de la plaque en verre sur la face avant. En effet, la densité du verre est de l'ordre de 2,5 kg/m2/mm d'épaisseur. Pour résister aux contraintes lors de la fabrication et pour des raisons de sécurité (notamment, pour éviter des risques de coupure), ce verre doit être trempé. L'infrastructure industrielle de la trempe thermique est configurée pour du verre présentant une épaisseur minimale de 3 mm. Ainsi, la plaque en verre, déposée sur la face avant du module, représente, à elle seule, pratiquement 70% de la masse du module solaire photovoltaïque.
Eu égard de ce qui précède, il existe donc un réel besoin pour un nouveau type de module photovoltaïque, qui ne présente pas les inconvénients de l'art antérieur et, en particulier, pour un nouveau type de module présentant les caractéristiques suivantes :
-une amélioration des performances optiques et des performances mécaniques, telles que la robustesse ;
-une diminution de la masse du module ;
-une fabrication de mise en œuvre simple.
EXPOSÉ DE L'INVENTION
Ainsi, l'invention a trait à un module solaire photovoltaïque comprenant au moins une cellule photovoltaïque comprenant une première couche polymérique transparente entourant ladite cellule sur tout ou partie de ses faces et une deuxième couche polymérique transparente entourant ladite première couche polymérique transparente sur tout ou partie de ses faces, ladite deuxième couche polymérique transparente présentant une épaisseur supérieure ou égale à 0,5 mm et une dureté shore D supérieure à celle de ladite première couche polymérique, ladite première couche polymérique étant, avantageusement, en un matériau élastomère appartenant à la famille des polyuréthanes ou ses dérivés, tels que les polythiouréthanes.
Que ce soit pour la première couche ou la deuxième couche, on entend par « couche transparente », une couche, qui présente, pour une épaisseur de 2 mm, une transmission supérieure à 85% pour une lumière située dans un domaine de longueurs d'onde allant de 300 nm à 1200 nm.
La dureté Shore D susmentionnée est mesurée par un duromètre selon la norme ISO 868.
Plus particulièrement, par rapport à ce qui est énoncé ci-dessus, la dureté Shore D de la deuxième couche est supérieure à celle de la première couche pour des épaisseurs de première et deuxième couches identiques.
La première couche polymérique transparente a pour rôle principal de protéger la cellule, ce qui, en d'autres termes, permet d'accéder aux avantages suivants :
-une manipulation et un stockage de cette dernière en diminuant les risques de dégradation durant le procédé de fabrication ;
-une limitation des contraintes mécaniques sur la cellule, en particulier, celles liées à la dilation thermique ;
-une amélioration des limites de rupture de la cellule à la flexion, ce qui peut permettre, par exemple, de pouvoir la conformer avec une enveloppe extérieure galbée.
Ses propriétés de transparence permettent, avantageusement, de limiter les pertes optiques par réflexion sur la cellule.
De plus, sa nature polymérique contribue à assurer une bonne isolation électrique du module, ce qui peut permettre de rapprocher au maximum les cellules entre elles, lorsqu'ils y en a plusieurs, sans qu'il n'y ait de risques de fuite ou de claquage. Cette première couche peut entourer toutes les faces de la ou des cellules et, en particulier, la face avant, c'est-à-dire la face destinée à être exposée directement à la lumière lors de l'utilisation du module. Elle peut, par exemple, être directement en contact avec la ou les faces de la ou les cellules.
Cette première couche peut présenter, en tout ou partie, une épaisseur avantageusement inférieure ou égale à 5 mm, de préférence, inférieure ou égale à 3 mm et, généralement, supérieure ou égale à 0,5 mm.
Du point de vue des caractéristiques physiques, cette première couche peut répondre avantageusement à au moins une des propriétés suivantes :
-un indice de réfraction optique pouvant s'échelonner de 1,5 à 1,7, cet indice étant ainsi supérieur à celui obtenu avec une couche en EVA couramment utilisée dans l'art antérieur pour recouvrir les cellules d'un module, ce qui permet de se rapprocher de l'indice de réfraction optique de la couche antireflet présente classiquement à la surface d'une cellule et, par conséquent, de limiter les phénomènes de perte optique ;
-un module élastique en traction faible, par exemple, inférieur à 10 MPa, ce qui permet de donner du galbe au module et de conférer à ce dernier des propriétés d'absorption aux chocs ;
-une constante diélectrique faible, par exemple inférieure à 3 ;
-une résistivité supérieure à 1016 ; et
-une stabilité thermique dans la plage de températures d'utilisation du module, notamment dans une plage allant de -40°C à +80°C ;
-une dureté Shore D, avantageusement, inférieure ou égale à 50 Shore
D.
Les caractéristiques relatives à la dureté, l'indice de réfraction, le module élastique en traction et la constante diélectrique sont mesurées par les normes ou méthodes de mesure suivantes :
-pour la dureté Shore D, par un duromètre selon la norme ISO 868 ; -pour l'indice de réfraction optique, par la norme ISO 489 ;
-pour le module élastique en traction, par la norme ISO 527 ; -pour la constante diélectrique, par la norme ASTM D150 ou CEI IEC
60243-3.
Du point de vue chimique, eu égard aux propriétés mécaniques susmentionnées, la première couche peut être en un matériau élastomère.
Plus spécifiquement, il peut s'agir, comme énoncé précédemment, d'un matériau élastomère appartenant à la famille des polyuréthanes.
D'un point de vue optique, les polyuréthanes présentent l'avantage d'être transparents dans le domaine visible et le proche infra-rouge (à savoir pour un domaine de longueurs d'onde allant de 350 à 1100 nm).
D'un point de vue thermique, les polyuréthanes présentent, classiquement, un coefficient de dilation thermique inférieur à 200*10"6 K"1, ce qui inférieur à celui obtenu avec une couche en EVA.
Des polyuréthanes utilisables dans le cadre de l'invention peuvent être des polyuréthanes résultant de la réaction d'un composé polyol avec un composé isocyanate, par exemple, un composé polyisocyanate.
Un polyuréthane spécifique utilisable dans le cadre de l'invention est celui obtenu auprès de la société Synthène sous la référence DHF 120 D, ce polyuréthane étant obtenu par la réaction d'un composé polyol (fourni par la société Synthène sous la référence SD 124 000) et d'un composé isocyanate (fourni par la société Synthène sous la référence SD 000 030).
Ce polyuréthane spécifique présente les caractéristiques physiques suivantes :
-une viscosité de mise en œuvre (dite viscosité Brookfield) de
450 mPa.s ;
-un indice de réfraction de 1,51 ;
-une transparence supérieure à 85% pour une plaque de 2 mm dans un domaine de longueur d'ondes allant de 300 à 1200 nm ;
-un module élastique en traction de 8 MPa ;
-une dureté shore D de 25 (Dl à 24h, ce qui signifie que la mesure de dureté a été réalisée 24 heures après la mise en œuvre selon la norme ISO 868) ; -une densité de 1,05 g/cm3 soit 1,05 kg/m2/mm d'épaisseur ;
-un coefficient de dilatation thermique (CTE) allant de 100 à 150.10"6 K 1.
Les caractéristiques relatives à la densité et à la viscosité sont mesurées respectivement par les normes MO-032 et MO-051.
La deuxième couche polymérique transparente a pour rôle principal de permettre l'adaptation du module selon l'application envisagée et les conditions de fonctionnement, en particulier d'assurer un rôle de protection. Cette deuxième couche peut être qualifiée de couche externe, car elle affleure à la surface du module. Cette deuxième couche a pour visée de remplacer, par rapport aux modules de l'art antérieur, la plaque de verre classiquement utilisée, notamment, pour former la face avant d'un module. Ainsi, le module obtenu est exempt de plaque de verre en face avant, celle-ci étant remplacée, dans le cadre de l'invention, par la deuxième couche.
Plus spécifiquement, elle peut permettre :
-de protéger le module vis-à-vis des chocs extérieurs (par exemple, les chocs générés par des grêlons, des gravillons) ;
-d'intégrer le module dans un ensemble nécessitant l'apport d'énergie photovoltaïque, tels que des éléments de toiture, comme une tuile ou des éléments de véhicules mobiles, tels que le toit d'une voiture ;
-d'absorber le rayonnement optique incident, en diminuant les phénomènes de réflexion ;
-de favoriser la connectique vers l'extérieur ou vers d'autres modules ;
-d'atteindre une stabilité thermique dans la plage de températures d'utilisation du module, notamment dans une plage allant de -40°C à +80°C.
Cette deuxième couche peut entourer toutes les faces de la première couche et, en particulier, la face avant, c'est-à-dire la face destinée à être exposée directement à la lumière lors de l'utilisation du module. Elle peut être en contact direct avec ladite première couche ou via une ou plusieurs couches intermédiaires, ladite ou lesdites couches intermédiaires présentant, avantageusement, une dureté Shore D intermédiaire entre celle de la première couche et celle de la deuxième couche, ces modes de réalisation étant illustrés sur les figures 2 et 3, qui ont trait à un module monocellule conforme à l'invention avec :
-pour la figure 2, un module monocellule comprenant une cellule 17 comprenant des doigts d'interconnexion 19 sur la face avant et sur la face arrière, dont toutes les faces sont entourées par une première couche 21 telle que définie ci-dessus, une couche intermédiaire 23 entourant toutes les faces de ladite première couche et une deuxième couche 25 telle que définie ci-dessus entourant toutes les faces de ladite couche intermédiaire ;
-pour la figure 3, un module monocellule comprenant une cellule 27 comprenant des doigts d'interconnexion 29 sur la face avant et sur la face arrière, dont toutes les faces sont entourées par une première couche 31 telle que définie ci-dessus, une couche intermédiaire 33 entourant la face avant et les faces latérales de ladite première couche et une deuxième couche 35 telle que définie ci-dessus entourant la face avant et les faces latérales de ladite couche intermédiaire.
Du point des caractéristiques physiques, cette deuxième couche peut répondre avantageusement à au moins l'une des propriétés suivantes :
-un indice de réfraction optique proche de celui de l'air (par exemple, de l'ordre de 1,3), cet indice étant moindre que celui du verre classiquement utilisé dans les modules solaires photovoltaïques comme paroi de protection, ce qui permet de diminuer sensiblement les phénomènes de perte optique ;
-un module élastique en traction élevé, par exemple, supérieur à 1 GPa ;
-une dureté Shore élevée, préférentiellement supérieure ou égale à 70 Shore D et, encore plus préférentiellement supérieure ou égale à 75 Shore D;
-un coefficient de dilatation thermique inférieur à 200*10"6 K"1.
La deuxième couche présente une épaisseur supérieure ou égale à
0,5 mm et avantageusement comprise entre 0,5 mm et 3 mm.
Du point de vue chimique, la deuxième couche peut être en un matériau polymérique distinct du matériau polymérique formant la première couche et présentant une dureté Shore D supérieure à celui du matériau polymérique de la première couche. Par ailleurs, compte tenu des épaisseurs des première et deuxième couches, la deuxième couche peut présenter, plus particulièrement, une rigidité plus importante que celle de la première couche.
La deuxième couche peut être en un matériau thermodurcissable.
Plus spécifiquement, il peut s'agir d'un matériau rigide thermodurcissable appartenant à la famille des polyuréthanes ou ses dérivés, tels que les polythiouréthanes, tandis que, pour le matériau formant la première couche, il peut s'agir d'un matériau souple élastomère appartenant également à la famille des polyuréthanes ou ses dérivés, tels que les polythiouréthanes.
Des polyuréthanes utilisables dans le cadre de l'invention pour constituer la deuxième couche sont des polyuréthanes résultant de la réaction d'un polyol avec un composé isocyanate, plus spécifiquement, un composé polyisocyanate.
L'utilisation d'un polyuréthane pour constituer la deuxième couche, outre les propriétés optiques et thermiques déjà mentionnées pour la première couche, est particulièrement intéressante du point de vue massique. En effet, la densité massique des polyuréthanes, avantageusement utilisés pour former la deuxième couche est, avantageusement, de deux fois inférieure à celle du verre utilisé classiquement pour recouvrir la face avant d'une cellule.
Lorsque la première couche et la deuxième couche sont toutes deux en un matériau appartenant à la famille des polyuréthanes, lesquels résultent de la réaction d'un polyol avec un composé isocyanate, le composé polyol utilisé pour la préparation de la première couche comporte, avantageusement, une chaîne carbonée plus longue que celui utilisé pour la préparation de la deuxième couche, ce qui confère une rigidité plus importante pour la deuxième couche par rapport à celle de la première couche. Cet écart de rigidité est plus particulièrement caractérisé par les valeurs de dureté Shore D des matériaux formant les première et deuxième couches en relation avec au moins l'épaisseur de la deuxième couche et, plus particulièrement, avec les épaisseurs des première et deuxième couches.
Un polyuréthane spécifique utilisable dans le cadre de l'invention pour constituer la deuxième couche est celui obtenu auprès de la société Synthène sous la référence Cristal 3000, ce polyuréthane étant obtenu par la réaction d'un composé polyol (fourni par la société Synthène sous la référence SH 122 000) et d'un composé isocyanate (fourni par la société Synthène sous la référence SH 000 122).
Ce polyuréthane spécifique présente les caractéristiques physiques suivantes :
-une viscosité de mise en œuvre de 600 mPa.s ;
-un indice de réfraction de 1,51 ;
-une transparence supérieure à 85% pour une plaque de 2 mm dans un domaine de longueur d'ondes allant de 300 à 1200 nm ;
-un module élastique en traction de 2300 MPa;
-une dureté shore D de 85 ;
-une densité de 1,10 g/cm3 soit 1,1 kg/m2/mm d'épaisseur ;
-un coefficient de dilatation thermique (CTE) allant de 100 à 150.10"6 K 1. La ou les couches intermédiaires comprises entre la première couche et la deuxième couche, lorsqu'elles sont utilisées, présentent des caractéristiques intermédiaires entre celles de la première couche et de la deuxième couche. Par exemple, en termes de rigidité, la ou les couches intermédiaires présentent, avantageusement une rigidité comprise entre celle de la première couche et celle de la deuxième couche. En particulier, la ou les couches intermédiaires présentent avantageusement une dureté Shore D comprise entre celle de la première couche et celle de la deuxième couche, à épaisseurs équivalentes. De plus, il peut être aussi avantageux, que la ou les couches intermédiaires présentent un indice de réfraction optique compris entre celui de la première couche et celui de la deuxième couche.
Que ce soit pour la première couche ou la deuxième couche, lorsque l'on souhaite obtenir un indice de réfraction plus élevé que celui accessible avec des matériaux polyuréthanes, celles-ci peuvent être conçues en un matériau dérivé des polyuréthanes, par exemple, un matériau polythiouréthane.
Dans ce cas, l'augmentation de l'indice de réfraction peut s'expliquer par le fait que les polythioruréthanes sont préparés, classiquement, par réaction entre un composé polythiol et un composé isocyanate, le composé polythiol étant de masse molaire plus élevée que son homologue polyol, du fait du remplacement de l'atome d'oxygène par un atome de soufre, qui a une masse atomique plus élevée que l'oxygène.
Outre les éléments susmentionnés, les modules de l'invention peuvent comporter des doigts d'interconnexion destinés à permettre la connexion électrique entre plusieurs modules tels que définis ci-dessus et éventuellement des éléments externes.
Les modules de l'invention peuvent adopter de nombreuses conformations permettant de s'adapter à des applications diverses.
A titre d'exemples, ils peuvent ainsi se présenter sous forme d'un module monocellule, c'est-à-dire un module comprenant une seule cellule, comprenant des éléments d'interconnexion, qui permettent la connexion de ce module avec d'autres modules pour former un assemblage de cellules.
Ils peuvent également se présenter sous forme d'un module multicellule, c'est-à-dire un module comprenant plusieurs cellules connectées électriquement, permettant d'obtenir un effet du type « guide des ondes de chocs » grâce à la présence de la deuxième couche entre deux cellules adjacentes chacune entourées d'une première couche telle que définie ci-dessus.
Cette dernière configuration est représentée sur la figure 4 jointe en annexe, laquelle illustre plus spécifiquement un module comprenant deux cellules adjacentes 37 connectées électriquement par un ruban de connexion 39, chacune de ces cellules étant entourées sur toutes ses faces par une première couche 41 telle que définie ci-dessus, lesdites deux cellules ainsi entourées étant également entourées par une deuxième couche 43 telle que définie ci-dessus, laquelle deuxième couche est commune aux deux cellules et occupe l'espace vacant 45 entre les deux faces latérales des deux cellules adjacentes, cet espace constituant une zone de guide d'ondes de chocs, apte notamment, en cas de chocs, à guider les ondes de chocs hors du module afin de protéger les cellules.
Enfin, ils peuvent se présenter sous forme d'un module multicellule comprenant plusieurs cellules connectées électriquement et entourées par une unique première couche en vue de former un mini-module, celui-ci étant lui-même entourée par une deuxième couche, les cellules du module pouvant être coplanaires ou non.
Cette configuration est illustrée sur la figure 5 jointe en annexe, laquelle illustre plus spécifiquement un module comprenant deux cellules adjacentes 47 connectées électriquement par un ruban de connexion 49, chacune de ces cellules étant entourées sur toutes ses faces par une unique première couche 51 telle que définie ci- dessus, lesdites deux cellules ainsi entourées étant également entourées par une unique deuxième couche 53 telle que définie ci-dessus. L'ensemble résultant constitue un minimodule qui peut être assemblé à un ou plusieurs autres mini-modules via des doigts d'interconnexion référencés 55 sur la figure susmentionnée.
Les modules de l'invention peuvent être réalisés par des procédés de moulage, tels que le moulage par coulée ou le moulage par injection-réaction (connu sous l'appellation de procédé RIM), ce type de moulage consistant à mélanger intimement sous pression plusieurs composants réactifs (en l'occurrence, ici, un composé polyol et un composé isocyanate, lorsque les couches sont en polyuréthane), avant de l'introduire dans un moule, où ils réagissent pour former lesdites couches.
Ainsi, l'invention a trait également à un procédé de préparation d'un module conforme à l'invention comprenant successivement les étapes suivantes :
a) une étape de positionnement d'une ou plusieurs cellules photovoltaïques dans un premier moule présentant une cavité interne de forme correspondant à celle que l'on souhaite conférer à la première couche ;
b) une première étape d'introduction dans ledit premier moule d'un mélange destiné à former la première couche susmentionnée suivie d'une étape de durcissement du mélange, moyennant quoi l'on obtient ladite première couche sur la ou lesdites cellules ;
c) une étape d'introduction de la ou lesdites cellules ainsi obtenues à l'issue de l'étape b) dans une deuxième moule présentant une cavité interne de forme correspondant à celle que l'on souhaite conférer à la deuxième couche ; d) une deuxième étape d'introduction dans ledit deuxième moule d'un mélange destiné à former la deuxième couche susmentionnée suivie d'une étape de durcissement du mélange, moyennant quoi l'on obtient ladite deuxième couche.
Les première et deuxième étapes d'introduction peuvent être effectuées par coulée ou injection-réaction.
Grâce à ce procédé de mise en œuvre aisée, l'on peut obtenir des modules pouvant adopter de nombreuses conformations permettant ainsi de s'adapter à des applications diverses et variées en jouant simplement sur l'architecture des couches, à condition d'avoir les moules appropriés.
Lorsque la première couche et la deuxième couche sont en polyuréthane, le procédé peut comprendre, préalablement aux étapes d'introduction, une étape de mélange d'un composé polyol avec un composé isocyanate avant l'introduction dans le moule approprié.
Cette étape de mélange peut être réalisée sous vide, de façon à éviter la formation de bulles de gaz qui seront ensuite piégées au sein des couches.
Avantageusement, la première étape d'introduction et la deuxième étape d'introduction sont réalisées par injection-réaction, ce qui peut permettre d'augmenter les cadences d'injection tout en maintenant une faible pression, ce qui est nécessaire pour ne pas dégrader les cellules.
Avant et/ou après l'étape de positionnement et avant la première étape d'introduction et/ou avant la deuxième étape d'introduction, il peut être prévu une étape d'introduction d'inserts dans le moule approprié et/ou de dispositifs électroniques destinés à être intégrés au module.
L'étape de durcissement du mélange, que ce soit après la première étape d'introduction ou après la deuxième étape d'introduction, peut être réalisée par chauffage à une température appropriée pour générer ce durcissement. Lorsque ce mélange consiste en un mélange précurseur d'un polyuréthane (soit, en d'autres termes, un mélange comprenant un composé polyol et un composé isocyanate), le durcissement se traduit par un phénomène de réticulation. A l'issue de la deuxième étape de durcissement, le procédé comprend, avantageusement, une étape de démoulage du module obtenu.
D'autres caractéristiques et avantages de l'invention apparaîtront du complément de description qui suit qui se rapporte à un exemple de préparation d'un module conforme à l'invention.
Bien entendu, ce complément de description n'est donné qu'à titre d'illustration de l'invention et n'en constitue en aucun cas une limitation.
BRÈVE DESCRIPTION DES DESSINS
La figure 1 représente un module solaire photovoltaïque classique de l'art antérieur.
Les figures 2 à 5 représentent des modules solaires conformes à l'invention présentant une disposition spécifique de couches autour de la ou les cellules constitutives du module.
EXPOSÉ DÉTAILLÉ DE MODES DE RÉALISATION PARTICULIERS EXEMPLE 1
Dans un premier temps, une cellule de dimension 156*156 mm est introduite dans le moule de coulée et positionnée au centre de ce dernier sur des supports. Le moule est ensuite fermé puis conditionné à une température de 70°C.
Un mélange destiné à fabriquer la première couche est introduit dans le moule par coulée de part et d'autre de la cellule, ce mélange comprenant un composé polyol polyéther (fourni par la société Synthene sous la référence SD 124 000) et un composé polyisocyanate aliphatique (fourni la société Synthene sous la référence SD 000 030) selon un rapport massique polyol/polyisocyanate de 1/1. Le mélange est chauffé pendant 30 minutes à 70°C, moyennant quoi il y a réticulation. La cellule recouverte de la première couche (d'épaisseur 4 mm pour la face avant et 2 mm pour la face arrière) est extraite du moule puis introduite dans un autre moule, de façon à effectuer un surmoulage de la deuxième couche (présentant une épaisseur de 3 mm en face avant et face arrière) sur la première couche. Cet autre moule comprenant la cellule est chauffé à 70°C puis le mélange destiné à fabriquer la deuxième couche est introduit dans le moule par coulée de part et d'autre de la cellule, ce mélange comprenant un composé polyol polyéther (fourni par la société Synthene sous la référence SH 122 000) et un composé polyisocyanate aliphatique (fourni la société Synthene sous la référence SH 000 122) selon un rapport massique polyol/polyisocyanate de 0,6/1. Le mélange est chauffé pendant 30 minutes à 70°C, moyennant quoi il y a réticulation. Le module ainsi obtenu est extrait du moule.
Les caractéristiques photovoltaïques de la cellule avant et après encapsulation sont mesurées.
Le rendement photovoltaïque du module ainsi obtenu est mesuré avant et après encapsulation. La mesure a été effectuée sous irradiation continue selon la norme STC AMI.5 (à 25°C et 1000 W/m2). Avant encapsulation, le rendement mesuré de la cellule unitaire est de 14,6%. Après encapsulation, le rendement mesuré, dans les mêmes conditions, du module monocellule est de 14,5%. EXEMPLE 2
Dans cet exemple, le module consiste à empiler successivement une plaque en polycarbonate d'épaisseur comprise entre 0,5 mm et 3 mm, un film en EVA de 400 μιη, une ou plusieurs cellules connectées entre elles puis une deuxième feuille en EVA et une seconde plaque en polycarbonate.
Cet empilement peut être effectué par lamination à chaud à une température de 150°C pendant 20 minutes sous une dépression de l'ordre de 1 bar.
Le module élastique en traction du polycarbonate est de l'ordre de 2 GPa, alors que celui de l'EVA n'excède pas quelques dizaines de MPa. De plus, les duretés Shore D classiques du polycarbonate et de l'EVA sont respectivement de 78-85 et de 32-40.

Claims

REVENDICATIONS
1. Module solaire photovoltaïque comprenant au moins une cellule photovoltaïque comprenant une première couche polymérique transparente entourant ladite cellule sur tout ou partie de ses faces et une deuxième couche polymérique transparente entourant ladite première couche polymérique transparente sur tout ou partie de ses faces, ladite deuxième couche polymérique transparente présentant une épaisseur supérieure ou égale à 0,5 mm et une dureté shore D supérieure à celle de ladite première couche polymérique, ladite première couche étant en un matériau élastomère appartenant à la famille des polyuréthanes ou ses dérivés.
2. Module solaire photovoltaïque selon la revendication 1, dans lequel la première couche est en un polyuréthane résultant de la réaction d'un composé polyol avec un composé isocyanate.
3. Module solaire photovoltaïque selon l'une quelconque des revendications précédentes, dans lequel la deuxième couche est en un matériau thermodurcissable.
4. Module solaire photovoltaïque selon l'une quelconque des revendications précédentes, dans lequel la deuxième couche est en un matériau rigide thermodurcissable appartenant à la famille des polyuréthanes ou ses dérivés.
5. Module solaire photovoltaïque selon l'une quelconque des revendications précédentes, dans lequel la deuxième couche est en un polyuréthane résultant de la réaction d'un composé polyol avec un composé isocyanate.
6. Module solaire photovoltaïque selon l'une quelconque des revendications précédentes, dans lequel la première couche et la deuxième couche sont toutes deux en un matériau appartenant à la famille des polyuréthanes, lesquels résultent de la réaction d'un composé polyol avec un composé isocyanate, le composé polyol utilisé pour la préparation de la première couche comportant une chaîne carbonée plus longue que celui utilisé pour la préparation de la deuxième couche.
7. Module solaire photovoltaïque selon l'une quelconque des revendications précédentes, dans lequel la première couche présente une dureté Shore D inférieure ou égale à 50 Shore D et la deuxième couche présente une dureté Shore D supérieure ou égale à 70 Shore D.
8. Module solaire photovoltaïque selon l'une quelconque des revendications précédentes, comprenant, entre la première couche et la deuxième couche une ou plusieurs couches intermédiaires présentant une dureté Shore D intermédiaire entre celle de la première couche et celle de la deuxièmpe couche.
9. Procédé de préparation d'un module tel que défini selon l'une quelconque des revendications 1 à 8, ledit procédé comprenant successivement les étapes suivantes :
a) une étape de positionnement d'une ou plusieurs cellules photovoltaïques dans un premier moule présentant une cavité interne de forme correspondant à celle que l'on souhaite conférer à la première couche;
b) une première étape d'introduction dans ledit premier moule d'un mélange destiné à former la première couche susmentionnée suivie d'une étape de durcissement du mélange, moyennant quoi l'on obtient ladite première couche sur la ou lesdites cellules ;
c) une étape d'introduction de la ou lesdites cellules ainsi obtenues dans une deuxième moule présentant une cavité interne de forme correspondant à celle que l'on souhaite conférer à la deuxième couche ;
d) une deuxième étape d'introduction dans ledit deuxième moule d'un mélange destiné à former la deuxième couche susmentionnée suivie d'une étape de durcissement du mélange, moyennant quoi l'on obtient ladite deuxième couche.
PCT/EP2013/058543 2012-04-25 2013-04-24 Module solaire photovoltaïque a architecture specifique WO2013160375A2 (fr)

Priority Applications (3)

Application Number Priority Date Filing Date Title
US14/386,138 US20150053265A1 (en) 2012-04-25 2013-04-24 Photovoltaic solar module with a specific architecture
EP13719804.0A EP2842174A2 (fr) 2012-04-25 2013-04-24 Module solaire photovoltaïque a architecture specifique
JP2015507524A JP2015517223A (ja) 2012-04-25 2013-04-24 特定構造を有する太陽光電池モジュール

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
FR1253811 2012-04-25
FR1253811A FR2990060B1 (fr) 2012-04-25 2012-04-25 Module solaire photovoltaique a architecture specifique

Publications (2)

Publication Number Publication Date
WO2013160375A2 true WO2013160375A2 (fr) 2013-10-31
WO2013160375A3 WO2013160375A3 (fr) 2014-04-03

Family

ID=48236915

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
PCT/EP2013/058543 WO2013160375A2 (fr) 2012-04-25 2013-04-24 Module solaire photovoltaïque a architecture specifique

Country Status (5)

Country Link
US (1) US20150053265A1 (fr)
EP (1) EP2842174A2 (fr)
JP (1) JP2015517223A (fr)
FR (1) FR2990060B1 (fr)
WO (1) WO2013160375A2 (fr)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2016102348A1 (fr) 2014-12-26 2016-06-30 Commissariat à l'énergie atomique et aux énergies alternatives Module photovoltaïque comportant une couche polymérique pourvue d'évidements formant des joints de dilatation

Families Citing this family (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
FR3024286B1 (fr) * 2014-07-28 2017-12-15 Commissariat Energie Atomique Dispositif electrique et/ou electronique comportant un systeme de protection mecanique d'au moins un composant electrique et/ou electronique
US11978815B2 (en) 2018-12-27 2024-05-07 Solarpaint Ltd. Flexible photovoltaic cell, and methods and systems of producing it
EP4111588A4 (fr) * 2020-02-27 2024-04-03 Solarpaint Ltd. Dispositif photovoltaïque hybride comportant des segments plans rigides et des segments flexibles non plans
CA3199854A1 (fr) * 2020-10-28 2022-05-05 Solarpaint Ltd. Articles moules par injection, moules par soufflage et moules par rotation qui incorporent d'un seul tenant un dispositif photovoltaique, et procede et systeme de production de te ls articles
DE102022101935A1 (de) * 2022-01-27 2023-07-27 Sono Motors Gmbh Verfahren zur Herstellung eines photovoltaischen Panels, wie z.B. eines in die Fahrzeugkarosserie integrierten PV-Panels, unter Verwendung eines wärmehärtenden Polymers

Family Cites Families (31)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS54131485U (fr) * 1978-03-02 1979-09-12
US4241493A (en) * 1978-12-22 1980-12-30 Andrulitis William B Method of fabricating solar cell modules
US4446179A (en) * 1982-05-21 1984-05-01 The D. L. Auld Company Trim strip for automobile bodies
JPS61111162U (fr) * 1984-12-24 1986-07-14
DE3725338A1 (de) * 1987-07-30 1989-02-09 Nukem Gmbh Verkapselung von einem photovoltaischem element
JPH06125103A (ja) * 1991-08-26 1994-05-06 Canon Inc 太陽電池モジュール
JP3017375B2 (ja) * 1993-05-31 2000-03-06 キヤノン株式会社 太陽電池モジュールおよびその製造方法
JPH07142756A (ja) * 1993-06-24 1995-06-02 Canon Inc 太陽電池モジュール及びその製造方法
JPH0923018A (ja) * 1995-07-05 1997-01-21 Asahi Chem Ind Co Ltd 太陽電池モジュール
JP3387741B2 (ja) * 1995-07-19 2003-03-17 キヤノン株式会社 半導体素子用保護材、該保護材を有する半導体素子、該素子を有する半導体装置
JPH10248959A (ja) * 1997-03-12 1998-09-22 Bridgestone Sports Co Ltd 糸巻きゴルフボール
US6592472B2 (en) * 1999-04-20 2003-07-15 Callaway Golf Company Golf ball having a non-yellowing cover
JP2002111014A (ja) * 2000-09-27 2002-04-12 Shirouma Science Co Ltd 太陽光発電プラスチックモジュール
JP2002118276A (ja) * 2000-10-06 2002-04-19 Sharp Corp 太陽電池モジュール及びその製造方法
DE10101770A1 (de) * 2001-01-17 2002-07-18 Bayer Ag Solarmodule mit Polyurethaneinbettung und ein Verfahren zu deren Herstellung
US6737498B2 (en) * 2001-10-22 2004-05-18 Acushnet Company Golf balls with segmented polyurethane
JP2006086390A (ja) * 2004-09-17 2006-03-30 Kyocera Corp 太陽電池モジュール
US7388066B2 (en) * 2005-09-26 2008-06-17 Bridgestone Sports Co., Ltd. Golf ball
US20070100112A1 (en) * 2005-10-27 2007-05-03 Bayer Materialscience Llc Polyurethane-urea elastomers
DE102006016280A1 (de) * 2006-04-01 2007-10-04 Pvflex Solar Gmbh Glasloser Solarstrom-Modul mit flexiblen Dünnschicht-Zellen und Verfahren zu seiner Herstellung
WO2008014492A2 (fr) * 2006-07-27 2008-01-31 Nanosolar, Inc. Cellules solaires individuellement encapsulées et/ou chaînes de cellules solaires
US7879968B2 (en) * 2006-10-17 2011-02-01 Taylor Made Golf Company, Inc. Polymer compositions and golf balls with reduced yellowing
JP5367230B2 (ja) * 2007-03-20 2013-12-11 三洋電機株式会社 太陽電池モジュール
JP2009295736A (ja) * 2008-06-04 2009-12-17 Sharp Corp 発光モジュール
JPWO2011013341A1 (ja) * 2009-07-30 2013-01-07 三菱樹脂株式会社 太陽電池モジュール
JP2011159711A (ja) * 2010-01-29 2011-08-18 Sanyo Electric Co Ltd 太陽電池モジュール
JP2011176231A (ja) * 2010-02-25 2011-09-08 Sanyo Electric Co Ltd 太陽電池モジュール
JP5815276B2 (ja) * 2010-05-19 2015-11-17 富士フイルム株式会社 太陽電池用バックシート用ポリマーシート及びその製造方法並びに太陽電池モジュール
US8211265B2 (en) * 2010-06-07 2012-07-03 E. I. Du Pont De Nemours And Company Method for preparing multilayer structures containing a perfluorinated copolymer resin layer
CN103053029B (zh) * 2010-08-05 2016-08-03 三菱电机株式会社 太阳能电池模块以及太阳能电池模块的制造方法
NL2006202C2 (en) * 2011-02-15 2012-08-16 Rapspice A solar cell laminate comprising crystalline silicon photo-electricity device and process to make such a laminate.

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
None

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2016102348A1 (fr) 2014-12-26 2016-06-30 Commissariat à l'énergie atomique et aux énergies alternatives Module photovoltaïque comportant une couche polymérique pourvue d'évidements formant des joints de dilatation
FR3031241A1 (fr) * 2014-12-26 2016-07-01 Commissariat Energie Atomique Module photovoltaique comportant une couche polymerique pourvue d'evidements formant des joints de dilatation
CN107408592A (zh) * 2014-12-26 2017-11-28 法国原子能与替代能源委员会 包括设置有形成膨胀节的凹槽的聚合物层的光伏模块

Also Published As

Publication number Publication date
FR2990060A1 (fr) 2013-11-01
FR2990060B1 (fr) 2015-02-27
WO2013160375A3 (fr) 2014-04-03
US20150053265A1 (en) 2015-02-26
EP2842174A2 (fr) 2015-03-04
JP2015517223A (ja) 2015-06-18

Similar Documents

Publication Publication Date Title
WO2013160375A2 (fr) Module solaire photovoltaïque a architecture specifique
EP3776668B1 (fr) Module photovoltaïque léger et flexible comportant une couche avant en polymère et une couche arrière en matériau composite
EP3859793B1 (fr) Module photovoltaïque léger comportant une couche avant et une couche arrière en matériaux composites
WO2009004178A2 (fr) Module photovoltaïque comprenant un film polymère et procédé de fabrication d'un tel module
EP1959502A1 (fr) Module photovoltaïque et modules de production d'énergie ou de lumière
EP2212925B1 (fr) Perfectionnements apportés à des joints pour des éléments capables de collecter de la lumière
EP3469634B1 (fr) Procede de fabrication d'un module photovoltaïque
EP3853910A1 (fr) Laminât flexible de cellules photovoltaïques et procédé de fabrication associé
FR3107990A1 (fr) Module photovoltaïque léger comportant des couches avant et arrière polymère et des renforts fibrés
WO2020120712A1 (fr) Laminât de cellules photovoltaïques résistant à l'humidité et procédé de fabrication d'un tel laminât
FR3069706B1 (fr) Cellule photovoltaique ewt de type organique ou perovskite et son procede de realisation
FR3098994A1 (fr) Laminât de cellules photovoltaïques et procédé de fabrication associé
WO2023203289A1 (fr) Module photovoltaïque léger et résistant aux chocs
FR3089059A1 (fr) Dispositif photovoltaïque comportant au moins une couche de revêtement sur au moins un module photovoltaïque avec indicateur d’usure
WO2023041864A1 (fr) Module photovoltaïque léger comportant une couche avant en verre et polymère
EP3657552B1 (fr) Dispositif photovoltaïque comportant au moins une couche de revêtement ponçable sur au moins un module photovoltaïque
FR2969312A1 (fr) Module photovoltaique
CN117712189A (zh) 太阳电池及其制备方法
FR3013508A1 (fr) Module photovoltaique, et son procede de montage et de reparation
FR3116651A1 (fr) Procédé de fabrication d’un module photovoltaïque léger et flexible intégrant une protection thermique
WO2023199005A1 (fr) Module photovoltaïque léger comportant un cadre composite intégré
WO2023118124A1 (fr) Dispositif fonctionnel en structure multicouche dont l'une des couches comprend un materiau composite comportant une resine en polyurethane thermodurcissable et des fibres de verre et procede de fabrication d'un tel dispositif fonctionnel
WO2023135385A1 (fr) Procédé de fabrication d'un module photovoltaïque et installation de fabrication correspondante
FR3118296A1 (fr) Panneau photovoltaïque et son procédé de fabrication
FR3081768A1 (fr) Procede d'assemblage de modules d'epaisseur differentes en vue de leur integration dans un produit verrier

Legal Events

Date Code Title Description
ENP Entry into the national phase

Ref document number: 2015507524

Country of ref document: JP

Kind code of ref document: A

WWE Wipo information: entry into national phase

Ref document number: 2013719804

Country of ref document: EP

121 Ep: the epo has been informed by wipo that ep was designated in this application

Ref document number: 13719804

Country of ref document: EP

Kind code of ref document: A2