WO2018033261A1 - Système de lamination, installation incluant un tel système de lamination et procédé de lamination mis en oeuvre à l'aide d'un tel système de lamination - Google Patents

Système de lamination, installation incluant un tel système de lamination et procédé de lamination mis en oeuvre à l'aide d'un tel système de lamination Download PDF

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Claude Jacquot
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    • Y10T29/5317—Laminated device

Definitions

  • Laminating system installation including such a lamination system and lamination method implemented using such a lamination system
  • the present invention relates to a photovoltaic stack lamination system, a photovoltaic panel manufacturing plant comprising such a lamination system, and a method for lamination of photovoltaic stacks, the method being implemented with the aid of this lamination system.
  • the manufacture of a photovoltaic panel includes a step of laminating a stack of different layers.
  • This stack comprises a glass panel, intended to form the upper face of the panel, a first encapsulant layer, an arrangement of photovoltaic cells and electrical conductors, a second encapsulant layer, and a rear face formed by a panel. polymeric, composite, or glass material.
  • the lamination step consists in encapsulating the photovoltaic cells between the two layers of pressure encapsulant, evacuating the photovoltaic stack and heating, so as to cause crosslinking of the material constituting the encapsulant layers. At the end of this operation, the photovoltaic cells are isolated and protected by the two layers of encapsulant.
  • laminator which comprises two compartments separated by a membrane, one of which is intended to contain the photovoltaic stack in order to heat and to put under vacuum this latest.
  • the laminator is intended to contain several photovoltaic stacks, so that they are laminated in parallel.
  • the present invention aims to overcome the disadvantages of the prior art and in particular the technical problems formulated above, by proposing a new lamination system in which photovoltaic stacks can be freely added or removed during lamination.
  • the subject of the invention is a lamination system as defined in claim 1
  • the heating compartment is not itself evacuated, so that an addition or withdrawal of the photovoltaic stack can be performed, even though this photovoltaic stack is under vacuum in the waterproof box.
  • Each watertight box being able to maintain the vacuum autonomously, that is to say separate from the docking station and the vacuum device, the heating and evacuation operations of each photovoltaic stack can be either grouped in the docking station or separated, by implementing a vacuum device separate from this docking station.
  • the invention also relates to a manufacturing facility according to claim 9.
  • the invention also relates to a process for laminating photovoltaic stacks.
  • the method is implemented using a lamination system according to the above. The method comprises the following steps:
  • Figure 1 is a perspective view of an installation according to the invention
  • Figure 2 is a top view of the installation of Figure 1;
  • Figure 3 is a section of a photovoltaic stack that can be manufactured by installing Figures 1 and 2;
  • Figures 4 and 5 are two schematic elevational views of an interconnection machine or chaining belonging to the installation of Figures 1 and 2;
  • Figure 6 is a schematic top view of the interconnecting machine of Figures 4 and 5;
  • Figures 7 to 17 are schematic views of a device for preparing interconnection bars, this device belonging to the installation of Figures 1 and 2, shown in several stages of operation;
  • Figures 18 to 22 are schematic views of a lamination system according to the invention, shown in several stages of operation;
  • Figure 23 illustrates another embodiment of the lamination system of Figures 18 to 22;
  • Figure 24 is a schematic view of another embodiment of the lamination system of Figures 18 to 22.
  • FIGS. 1 and 2, referenced 1 make it possible to manufacture photovoltaic panels 3 designed to produce electrical energy from solar energy, or more generally from a light source.
  • the photovoltaic panels manufactured by the installation are intended to equip a building or a power plant.
  • Each photovoltaic panel 3 produced by the installation 1 comprises, as illustrated in FIG. 3, a stack of successive layers, referred to hereinafter as "photovoltaic stack 5".
  • the photovoltaic stack 5 comprises a first layer 7, which is intended to form the front face of the photovoltaic panel 3 and to be oriented facing the light source.
  • the first layer 7 is, for example, made of glass or any other suitable transparent and rigid material.
  • the photovoltaic stack 5 also comprises a second layer 9, which constitutes an encapsulation layer deposited against the first layer 7.
  • the stack 5 also comprises a third layer 11, which forms a second encapsulation layer, preferably made in the same material as that of the first layer 7. This material is preferably a polymer capable of undergoing a lamination treatment while being transparent.
  • This encapsulating material is for example ethylene-ethylene vinyl acetate (EVA). Between the layers 7 and 9 are encapsulated chains 15 of photovoltaic cells 17. A single chain 15 is visible in FIG. 3. Each chain 15 comprises a plurality of photovoltaic cells 17 and interconnection bars 19, sometimes called “busbars". bus “or copper bars, electrically connecting in pairs the cells 17 to form the chain 15.
  • the photovoltaic stack 5 further comprises a fourth layer 13 opposite the first layer 7, and arranged against the third layer 1 1 .
  • the fourth layer 13 constitutes the rear face of the photovoltaic panel 3 and can be made either in the same material as the layer 7, or in a different material, rigid and opaque. This material preferably comprises polyvinyl fluoride.
  • the fourth layer 13 is a composite material including polyvinyl fluoride as well as other constituents such as aluminum or polyester.
  • the stack 5 may comprise additional layers, depending on the intended application for the photovoltaic panel 3.
  • the installation 1 comprises a peripheral fence 21 delimiting a closed contour in which the photovoltaic panel 3 is manufactured automatically, so that in normal operation of the installation 1, the U user intervention is performed exclusively from outside the peripheral fence 21, in particular for security reasons.
  • the fence 21 has a generally polygonal shape and has eight vertices 21 A, 21 B, 21 C, 21 D, 21 E, 21 F, 21 G and 21 H.
  • the vertices 21 C, 21 D, 21 E and 21 F are arranged according to a rectangle.
  • the vertices 21 B and 21 G are arranged between the vertices 21 C and 21 F, being distributed along a parallel to these vertices 21 C and 21 F.
  • the vertices 21 A and 21 H form a rectangle with the vertices 21 B and 21 G.
  • the installation 1 comprises a main entrance 23, disposed between the vertices 21B and 21C, through which a layer 7, intended to belong to a photovoltaic stack 5, can be introduced inside the peripheral fence 21.
  • the main entrance 23 comprises an installation supply rotating plate 1 with first layers 7. The orientation of the turntable of the main entrance 23 is performed in a direction of rotation R23.
  • the installation 1 also includes a main output 25 for the photovoltaic panels 3 manufactured within the installation.
  • the main output 25 is disposed between the vertices 21 F and 21 G.
  • the main output 25 also comprises a turntable, in a direction of rotation R25 shown.
  • the installation 1 comprises three robots 27, 29 and 31 arranged inside the fence 21. These robots 27, 29 and 31 serve both for conveying and for manufacturing panels 3. Each of these three robots 27, 29 and 31 preferably forms a robot arm independent of the other two, independently programmable. Each robotic arm has several articulated limbs.
  • the robots 27 and 31 are able to capture and move photovoltaic stacks 5, taking them one by one, during manufacture, through the layer 7 of the latter.
  • each of the robots 27 and 31 orients the layer 7 horizontally with respect to the ground, so that the layer 7 is used as a support for the other components of the photovoltaic panel 3 during all or part of the manufacture of the latter .
  • the robot 29 is provided for gripping and moving sealed boxes 47, taking them one by one, as detailed in the following.
  • the robot 27 grasps a layer 7 at the main entrance 23 and moves it to a stacking machine 33, according to an arrow D1 shown in FIG. 2.
  • the machine 33 is arranged near the The machine 33 deposits the layer 9 on the layer 7 supported by the robot 27.
  • the robot 27 orients and moves the layer 7 relative to the machine 33, synchronously, so as to position the layer 7 under the layer 9, while the layer 9 is unwound from a reel storage by the machine 33.
  • the displacement of the layer 7 by the robot 27 relative to the machine 33 and the ground allows proper positioning of the layer 7 beneath the layer 9, before the layer 9 is released by the machine 33.
  • the layers 7 and 9 then form a photovoltaic stack 5, which will be completed, as described below, so as to form a photovoltaic panel 3 at the end. Manufacturing.
  • the user can access the machine 33 via a door 22 formed in the fence 21, in particular for the supply and / or maintenance of this machine 33.
  • the robot 27 then moves this stack 5, according to the arrow D2, to a machine 35.
  • the machine 35 is positioned near the entrance 23, on one side of the fence 21 extending between the vertices 21 D and E.
  • the machine 35 is designed to interconnect photovoltaic cells 17 and thus form photovoltaic cell chains 17.
  • the machine 35 described in more detail below, deposits the chains 15 on the second layer 9. While the chains 15 are deposited by the machine 35, the robot 27 synchronously moves the stack 5 so as to distribute the chains 15 in a predetermined arrangement on the upper free surface of the layer 9.
  • the robot 27 then pivots the stack 5 a quarter of a turn so as to deposit and weld additional interconnection bars 19 to connect the strings 15 of the 17 between them and thus close a cell circuit 17 formed on the stack 5.
  • Some of the bars 19 of the circuit of the stack 5, forming output bars of the future panel 3, are referenced and maintained by a tool of the installation 1.
  • the robot 27 then moves, according to the arrow D3, the photovoltaic stack 5 again to the machine 33.
  • the machine 33 deposits the third layer 1 1 on top the photovoltaic stack 5, while this stack 5 is supported and positioned by the robot 27 relative to the machine 33.
  • Orifices are formed through the layer 1 1, through which are passed the output bars while they are always maintained by the aforementioned tools.
  • the robot 27 then moves the stack 5 along the arrow D4 to a stacking machine 37 of the fourth layer 13, similar to the machine 33.
  • the machine 37 is disposed between the machine 33 and the top 21 E opposite the D.
  • the deposition of the fourth layer 13 is carried out according to the same principle as the deposition of the layers 9 and 11.
  • the user U can access the machine 37 via a door 24 formed in the fence 21, in particular for the supply and / or maintenance of this machine 37.
  • the robot 27 then moves the photovoltaic stack 5 along the arrow D5 to a lamination system 39, which is described in more detail below.
  • the lamination system 39 comprises the robot 29, which is responsible for handling the stack 5 in the lamination system 39. Once the lamination has been performed, the robot 29 transmits the stack 5 to the robot 31 according to the arrow D6.
  • the robot 31 moves the laminated photovoltaic stack 5 to a deburring machine 41 and integration of junction boxes to the photovoltaic stack 5.
  • the machine 41 adds and secures the junction boxes on the stack 5, while the stack 5 is moved by the robot 31 relative to the machine 41, so that it is the movement of the robot that allows to arrange the junction boxes on the stack 5.
  • the user U can access the machine 41 through doors 26 formed in the fence 21, in particular for the supply and / or maintenance of this machine 41.
  • the installation 1 comprises a station, not shown, for finishing the photovoltaic panel 3.
  • the robot 31 moves the photovoltaic panel 3 to the main output 25, so that it can be extracted by the user U.
  • the robots 27 and 31 are therefore configured to position and / or move the photovoltaic stack 5 while the machines 33, 35, 37 and 41 operate on this stack 5, the robots 27 and 31 are also programmed to impart a displacement to the 5, or a movement in advance, relative to the machine 33, 35, 37 or 41 concerned, while this machine operates on the stack 5.
  • the design of the machines 33, 35, 37 and 41 is simplified.
  • the machine 35 for interconnecting or linking photovoltaic cells 17 includes a bracket 59 which rests on the ground via a pillar 61.
  • the stem 59 and the pillar 61 are omitted from FIG.
  • the bracket 59 supports two robots 63 and 65 of the machine 35.
  • the robots 63 and 65 are in this case suspended from the bracket 59 and directed downwards, each robot 63 or 65 forming for example a robotic arm with several members.
  • the bracket 59 also supports a welding device 67 able to weld photovoltaic cells 17 with interconnection bars 19.
  • the machine 35 also comprises a photovoltaic cell distributor 69.
  • the distributor 69 comprises a conveyor 71.
  • the installation 1 also comprises a device 75 for preparing the interconnection rods 19, which is described in more detail below, and which is advantageously included in the machine 35, for feeding the conveyor 71 with interconnection bars 19
  • the conveyor 71 is able to position a photovoltaic cell 17 in a zone accessible by the robot 65, while at the same time positioning a batch of interconnection bars 19 in an area accessible by the robot 63.
  • the batch of interconnect bars 19 comprises three interconnection bars 19, each intended to electrically connect two cells 17 together.
  • the machine 35 also comprises a receiving support 73, which is supported at the level of the welding device 67, and in particular between an upper jaw 67A and a lower jaw 67B of the latter, being fixed to the bracket 59 of the machine 35.
  • the receiving support 73 preferably comprises a conveyor on which is intended to rest a chain 15 during manufacture.
  • the machine 35 is preferably designed to make one chain at a time.
  • the robot 65 first grabs a first cell 17 on the conveyor 71 and places it on the receiving support 73.
  • the robot 63 grasps a first batch of interconnect bars 19 and positions this first batch on the receiving support 73, arranging the bars 19 of the first batch in their final position, in the chain 15, by
  • the interconnection bars 19 of the first batch are then in contact with an upper face of the first cell 17.
  • the conveyor of the receiving support 73 moves the first cell 17 and the first batch of bars 19 so as to position the first cell 17 between the upper jaw 67A and the lower jaw 67B of the welding device 67.
  • the welding device 67 then performs welds to electrically connect the first batch of interconnection bars 19 with the face superior of the first photovoltaic cell 17.
  • the robots 63 and 65 recover a second photovoltaic cell 17 and a second batch of interconnection bars 19 to position them on the receiving support 73. More specifically, the robot 65 deposits the second cell 17 on the first batch of bars 19 so that a lower face of the second cell 17 is in contact with the bars 19 of the second batch. The robot 63 then deposits the second batch of bars 19 on the second cell 17, so that the bars 19 of this second batch are in contact with an upper face of the second cell 17.
  • the conveyor of the receiving support 73 advance of a further step so as to bring the second cell 17 between the jaws of the welding device 67, so that the latter welds both the first batch 19 with the second cell 17, thanks to the lower jaw 67B, and the second batch 19 with the second cell 17, thanks to the upper jaw 67A.
  • the robot 27 has the stack 5 under the receiving support 73, so that an edge of this stack 5 corresponds to one end of the chain 15.
  • the stack 5 can be disposed below the receiving support 73 thanks to the robot 27 and the fact that the support pillar 61 of the bracket 59 is deported relative to the receiving support 73.
  • the end of the chain 15 is deposited first on the stack 5, the robot 27 then moving the stack 5 so as to synchronously accompany the deposition of the sequence of the chain 15 to the other end of the latter, as shown in Figures 5 and 6.
  • each chain 15 intended to belong to the stack 5 is manufactured sequentially and deposited on the stack 5 according to the method described above.
  • the chains 15 are in this case arranged parallel to each other, being distributed over the surface of the layer 9.
  • the installation 1 comprises the device 75 for preparing the interconnection bars 19, which is advantageously included in the machine 35, as illustrated in FIGS. 1 and 2.
  • the device 75 is separated from the machine 35, as illustrated in FIGS. 7 to 17.
  • the device 75 comprises a turnstile 77, which is rotatable relative to the ground around a vertical axis X77.
  • the rotation of the turnstile 77 about its axis X77 is indexed according to four distinct positions, for example.
  • the turnstile 77 has four sets 79 of wire coils.
  • the wire of each coil is intended to form one of the aforementioned interconnection bars 19.
  • each set 79 comprises three coils so that three son can be cut in parallel.
  • three sets 79 are accessible to the user U from a feed zone 81 of the installation 1, visible in FIG.
  • the feed zone 81 is itself accessible through a normally closed door 82. Via this feed zone 81, the user U can change, as necessary, the coils of the three games 79 accessible. For each attached orientation of the turnstile 77, the last of the four games is engaged in the device 75.
  • the game 79 engaged is visible in Figures 7 to 17.
  • the end of the wire of each coil of the set 79 engaged is passed in return pulleys 83 located directly above the turnstile 77.
  • the device 75 comprises a fixed clamp 85 and a movable gripper 87 disposed vertically and below the stationary gripper 85.
  • Each of the grippers 85 and 87 is configured to move between an open configuration, in which the passage of the wires is left free, and a closed gripping position. son by pinch.
  • the return pulleys 83 direct the ends of the three wires of the coils of the set 79 engaged through the fixed clamps 85 and mobile clamps 87, which are initially in open configuration, as illustrated on FIG. FIG. 7.
  • the thread of the three reels of the game 79 engaged descends substantially vertically through the clamps 85 and 87.
  • the mobile clamp 87 closes on the three wires so as to enter these according to the arrow F1.
  • the movable clamp 87 is then moved downwardly away from the stationary clamp 85, so as to drive the three son and thus unwind a predetermined length of son.
  • the movable gripper 87 is immobilized and the fixed gripper 85 closes according to the arrow F3, as illustrated in FIG. 10, so as to delimit, for each of the three yarns, a portion of thread.
  • the movable clamp 87 exerts a tension on the three parallel portions of wire so as to produce an elongation of each of these portions.
  • the movable clamp 87 is then opened and then brought close to the fixed clamp 85 as shown in Figure 13 along the arrow F6.
  • the movable clamp 87 is closed according to the arrow F7, while the fixed clamp 85 open according to the arrow F8.
  • the movable clamp 87 is then translated downward along the arrow F9, so as to place the elongated and straightened portions of the son against a platen 93, as shown in Figure 15.
  • the plate 93 forms an imprint that can capture, form and cut the threads by pressure with a counterprint 95.
  • the device 75 also comprises a robot 89, constituted for example by a robotic arm with several limbs, the robot 89 being suspended from a bracket 91 of the device 75.
  • the counterprint 95 supported at the end of the robot 89 is approached and pressed against the plate 93 by the robot 89, as represented by the arrow F10, so as to deform the elongate portions of the three son in a predetermined shape.
  • the deformed portions are cut by the bearing against the recess 95, to form three interconnect bars 19 constituting a lot.
  • the recess 95 is remote from the plate 93 by the robot 89 and carries with it the batch of the three interconnection bars 19 thus formed.
  • the robot arm 89 then disposes these interconnection bars 19 on the conveyor 71.
  • FIGS 18 to 22 illustrate more specifically the lamination system 39.
  • the lamination system 39 can laminate several photovoltaic stacks 5 at the same time, only one of which is illustrated.
  • the system 39 can also laminate a single stack 5 at a time.
  • the system 39 comprises a docking station 43 with several receiving compartments 45 vertically arranged one above the other and each comprising an access opening from outside the docking station 43. Each opening of access is advantageously closable by a door, not shown.
  • the docking station 43 comprises heating means 46, so that the receiving compartments 45 form in this case heating compartments 45, each of which delimits an internal heating volume independent of that of the other heating compartments 45.
  • the heating means 46 are, in the example of FIG. 18, formed by independent heating resistors arranged in each of the compartments 45.
  • the heating means may alternatively be formed by any heating system adapted to the application, such as a heat transfer fluid system.
  • the system 39 preferably comprises a control system, for example electronic, heating means 46.
  • the heating means 46 of each heating compartment 45 are designed to carry out heating aimed at causing the layers 9 and 11 of one or more photovoltaic stacks 5 to crosslink.
  • the docking station 43 is configured so that the heating each compartment 45 by the heating means 46 is independent of the heating of the other compartments 45.
  • the heating means 46 can heat a first of the compartments 45, while a second of the compartments 45 is not heated, at the same time.
  • the lamination system 39 also includes a plurality of autonomous and separate sealed boxes 47, two of which are illustrated in the figures.
  • Each box 47 forms an element independent of the docking station 43, movable relative to the latter by the robot 29.
  • Each box 47 comprises a shell or rigid envelope.
  • the boxes 47 are independent of each other, so that they can in particular be moved separately from each other.
  • Each compartment 45 is configured to accommodate a single box 47, or alternatively several boxes 47.
  • Each box 47 comprises a base 47A and a cover 47B, which are configured to move between a closed configuration and an open configuration.
  • the base 47A and the cover 47B form the aforementioned rigid shell of the caisson 47.
  • One of the two caissons 47 shown in FIG. 18 is in a closed configuration and is disposed in one of the heating compartments 45.
  • the base 47A and the cover 47B together define an internal volume V47 of the box 47, configured to contain the photovoltaic stack 5.
  • the internal volume V47 is shown by tearing.
  • the shape of the internal volume V47 thus allows, in this example, to contain a single photovoltaic stack 5 at a time, the internal volume can be configured to contain several at a time.
  • the internal volume V47 of the box 47 is sealed and may in particular be evacuated.
  • the box 47 is provided, in closed configuration, to maintain a constant pressure level in its internal volume V47 and in particular to maintain a vacuum with respect to the outside.
  • the second box 47 is shown in open configuration, its base 47A being supported by the robot 29 and its lid 47B being fixed to a bracket 49, which is mounted at the top of the docking station 43.
  • the base 47A and the cover 47B are separated and independent of one another.
  • the internal volume V47 comprises two chambers separated by a membrane.
  • the membrane is for example provided within the base 47A, so as to sealing the opening of this base 47A and to arrange one of the chambers of the box between the membrane and the bottom of the base 47A.
  • the other chamber, intended for the reception of the photovoltaic stack 5, is then formed when the cover 47B is closed, between this cover and the membrane of the base 47A.
  • Each watertight box is designed to maintain the pressure difference between the outside and each chamber of its internal volume V47, but also between each of these chambers, the membrane being itself waterproof.
  • the membrane is disposed in the cover 47B and not in the base
  • the two robots 27 and 29 are programmed to introduce the photovoltaic stack 5 in the internal volume V47 of the watertight box 47, while this watertight box 47 is outside the docking station 43, or any other device, and in configuration opened.
  • the robot 27 supports the photovoltaic stack 5 from below in the vicinity of the robot 29.
  • the robot 29 approaches the base 47A of the box 47 vertically above the photovoltaic stack 5 and from above, until contacting the stack 5 with the base 47A, specifically with the membrane. Once this contact is established, as illustrated in FIG.
  • the robots 27 and 29 cooperate to turn, according to the arrow R3, the assembly formed by the base 47A and the stack 5, so that the stack 5 is found above the base 47A, the contact between the stack 5 and the base 47A being maintained during the reversal along the arrow R3. Then, as illustrated in FIG. 20, the robot 29 approaches the assembly 5 and 47A of the cover 47B fixed on the bracket 49 and passes the box 47 in closed configuration by placing the base 47A in contact with and securing temporarily with the lid 47B. Temporary joining of the base 47A with the cover 47B can be carried out using any appropriate means.
  • the base 47A and the cover 47B are fixed to each other even when the box is in the open position, so that, in this case, the robot 29 can support the box 47 in its entirety, in open configuration as in closed configuration.
  • the lamination system 39 also comprises a device for evacuating the internal volume V47 of the box 47, when the box 47 is in closed configuration.
  • the evacuation device comprises a vacuum station 51 placed outside the docking station 43 and including, for example, a table 53 on which a watertight box 47 enclosing a photovoltaic stack 5 can be deposited by the robot 29.
  • the vacuum station 51 also comprises two lines 55A and 55B, each connected to a source independent vacuum, for evacuating the sealed case 47.
  • the lines 55A and 55B are connected to the box 47 during the entire stage of evacuation and is then disconnected from the latter.
  • the robot 29 makes the connections and the disconnections of the lines 55A and 55B with the box 47 by moving the box 47 relative to the station 51.
  • Quick connectors 56 are provided for fluidically connecting the elements 47, 55A and 55B.
  • Each connector 56 comprises a first connector 56A opening on an opening 47C of the box 47, and a second connector 56B complementary to the first connector 56A, the connectors 56A and 56B can be connected and disconnected.
  • One of the openings 47C of the box 47 is for example formed through the cover 47B, so as to open into one of the chambers of the internal volume V47 of the box 47, the other opening 47C of the box 47 being formed in the through the base 47A, so as to open into the other chamber of the box 47.
  • the evacuation of the box 47 can be performed through these openings 47C when the box 47 is at the station 51 in closed configuration, via the 56A connectors.
  • the openings 47C make it possible to vacuum each chamber of the internal volume V47 independently.
  • the respective value of the pressure within each chamber of the internal volume V47 is separately controlled via the lines 55A and 55B so that the membrane is pressed against the stack 5 upon evacuation.
  • the membrane squeezes the stack 5 to roll the latter, when heat is also provided to the stack 5, as described below.
  • the number of openings 47C, connectors 56 and lines 55A and 55B can be adapted.
  • the vacuum device 51 optionally comprises a preheating means, not shown, distinct from the docking station 43, for preheating the stack 5 contained in the box 47 before it is introduced into the docking station 43.
  • the box 47 containing the photovoltaic stack 5 is transferred by the robot 29 into one of the heating compartments 45 of the docking station 43, as shown in FIG. 22.
  • the robot 29 therefore constitutes a device for transferring the watertight box 47 to the heating compartment 45.
  • the watertight box 47 retains the the pressure or vacuum value established in each of the chambers of its internal volume V47, even when it is separate from the vacuum station 51 and in particular the connections 56.
  • the heating compartments 45 are themselves under vacuum or at a particular pressure value to perform the lamination of the photovoltaic stacks 5.
  • the compartments 45 are at atmospheric pressure, so that the sealed boxes 47 can be introduced or removed from the heating compartments 45 at any time.
  • the caissons 47 may advantageously be introduced sequentially into the docking station 43, independently of each other.
  • the temperature of the heating means 46 of each respective compartment 45 can be independently adjusted for each compartment 45, so as to customize the temperature at which each box 47 is subjected.
  • the box 47 being in its compartment 45, the photovoltaic stack 5 is heated while it is contained under vacuum in the internal volume V47 of the waterproof case 47, so that the photovoltaic stack 5 is laminated.
  • the robot 29 removes one of the boxes 47 from its heating compartment 45, when the lamination for this particular box 47 is complete.
  • the robot 29 thus also serves as a device for transferring the sealed box (s) out of the compartment 45.
  • the lamination process of the other stacks 5 possibly present in the docking station 43 is not disturbed.
  • the internal volume V47 of the box 47 removed from the docking station 43 is then ventilated, either by the robot 29 or at the vacuum station 51.
  • the robot 29 then passes the box 47 from its closed configuration to its open configuration so that the robot 31 can extract the laminated photovoltaic stack 5 of the box 47 in open configuration, while the box 47 is supported by the robot 29 .
  • the lamination system 39 thus advantageously operates according to a so-called "first-in, first-out" stack of sealed boxes 47 in the docking station 43, this stack being dimensioned by the residence time required for the lamination of each watertight box 47 in each case. station 43, as well as the desired production rate for the photovoltaic panels.
  • the heating means 46 are provided on-board within each box 47, rather than in the docking station 43.
  • the heating means of each box 47 are preferably supplied with energy at the same time. using electrical connectors, or coolant connectors, provided within the receiving compartments 45 of the docking station 43.
  • the means of heater 46 provide heat within their respective box 47 when it is contained in the receiving compartment 45 to heat the photovoltaic stack 5 contained in the box 47.
  • the lamination system 39 comprises a plurality of internal line pairs 57A and 57B, each of which opens into one of the compartments of 45 of the docking station 43, so that that each watertight box 47 introduced into one of the compartments 45 can be connected to one of the internal line pairs 57A and 57B, so as to see its internal volume V47 evacuated within the compartment 45.
  • each internal line 57A and 57B is provided with an internal connector 58B located in the compartment 45 concerned, for respectively connecting the cover 47B and the base 47A.
  • Each internal connector 58B is compatible with one of the connectors 56A of the housings 47 and can be fluidly connected and disconnected from the latter, so that each connector 58B of each compartment 45 allows to vacuum one of the two chambers of the box 47 concerned, via the opening 47C of this room.
  • connectors 58B are provided in each compartment 45 as openings 47C are provided in each box 47, that is to say that at least one connector 58B is provided in each compartment 45.
  • the photovoltaic stack 5 is heated within the docking station 43, while it is in the watertight box 47 whose internal volume V47 is evacuated, so that the photovoltaic stack 5 is rolled.
  • the docking station 43 comprises only one compartment 45, which can optionally accommodate several boxes 47.
  • the ventilation of the internal volume V47 of the caissons 47, the stack 5 of which has been laminated is carried out in the internal volume V47 of other caissons 47, containing a stack 5 to be rolled.
  • the vacuum is transferred from one box 47 to the other, to save pumping energy and accelerate the evacuation of the boxes 47.
  • the box 47 to ventilate is connected for example a box 47 containing a stack 5 which is not yet laminated.
  • the lamination system 39 comprises a vacuum device 151 comprising a plurality of internal lines 157, each of which opens into one of the compartments 45 of the docking station 43.
  • each watertight box 47 contained in one of the compartments 45 can be connected to one of the internal lines 157, so as to see its internal volume V47 evacuated within the compartment 45.
  • Each internal line 157 is provided with an internal connector 158B located in the compartment 45 concerned, to connect the opening 47C of any box 47 therein, the opening 47C being provided with a connector compatible with the connector 158B.
  • the internal connector 158B may be fluidly connected and disconnected from the casing 47 concerned, for example to the introduction of the box 47 in, and the withdrawal of the box 47 of the compartment 45 concerned from the docking station 43, respectively.
  • the lines 157 are shunted relative to each other. Each line 157 extends between a distribution point 161 of the vacuum device 151, common to all lines 157, and the aforementioned connector 158B.
  • Each line 157 is provided with a separate and independent valve 160 provided between the distribution point 161 and the connector 158B.
  • Each valve 160 can be controlled separately from the other valves 160, for example using a programmable controller of the vacuum device 151, possibly under the control of a user.
  • Each valve 160 is able to switch between an open state and a closed state, to respectively allow or prohibit a transfer of gas or air via the line 157 concerned. In this way closing or opening the valve prohibits or allows a pressure transfer between the two connected elements.
  • the vacuum device 151 of the system 39 of Fig. 24 also includes a vacuum generator 162, which is connected to the distribution point 161 via a main line 163 of the vacuum device 151.
  • the main line 163 is provided with a main valve 164, independent of the other valves 160, and located between the vacuum generator 162 and the distribution point.
  • each box 47 connected to one of the connectors 158B.
  • a box 47 is connected to one of the lines 157 via its connector 158B, it is possible to open the valve 160 of this line 157, while ensuring that the main valve 164 is open and that the generator 162 produces a vacuum, that is to say a depression, so as to evacuate in said box 47, through the line 157 and the main line 163.
  • the valve 160 concerned can be closed.
  • a second box 47 is connected to another line 157, the same operation can be reproduced. Consequently, the introduction and the evacuation of a second box 47 in the docking station 43 does not disturb the evacuation of the boxes 47 already present in the station 43.
  • aeration means for selectively ventilating the internal volume of the caissons 47 under vacuum.
  • a ventilation valve for each line 157, a ventilation valve, not shown, between the valve 160 and the connector 158B, the opening of which communicates the internal volume V47 with the outside.
  • the evacuation device 151 thus makes it possible both to evacuate and to restore the pressure, independently, of one or more of the caissons 47 connected to one of the connectors 158B, as well as to transfer part of the energy of evacuation of a box 47 to the other, by placing in communication the internal volume V47 of these caissons 47. This energy transfer is reflected in a pressure equalization of the internal volumes V47 of the caissons 47 concerned. At the end of this transfer operation, the internal volumes V47, initially at a different pressure level, are found substantially with the same pressure level.
  • This lamination system 39 of Fig. 24 may be used in a "first in, first out” operation. To do this, several caissons 47 are successively introduced into the docking station 43, by distributing them in the various compartments 45. For each new caisson 47 introduced, this new caisson 47 is evacuated by activation of the generator 162 and opening of the valve 164 and the valve 160 associated with this new box 47, as explained above. The valve 160 is closed once the vacuum has been completed in this new box 47.
  • a pressure equalization is carried out between the first box 47, that is to say the one that was first introduced into the docking station 43, and the last box 47 introduced into the last free compartment 45. Once the pressure equalization has been carried out, it is possible to ventilate and withdraw the first box 47 from its compartment 45, and to continue to vacuum the last box 47 using the generator 162.
  • each compartment 45 instead of a single internal line 157 per compartment 45, two internal lines can be provided for each compartment 45, as for the embodiment of FIG. 24.
  • one of the internal lines can be connected to the cover and the other at the base of the box 47 introduced into this compartment.
  • a valve adapted to open and close the two internal lines, or a valve by internal line, depending on the application.
  • the evacuation device comprises means, including in this example the valves 160 and 164, the internal lines 157, the line 163 and the generator 162, for selectively evacuating the internal volume V47 of one or more of the sealed boxes 47 contained in the docking station 43, through the internal connectors 158B to which the sealed boxes 47 whose internal volume V47 to put under vacuum are connected.
  • the vacuum device also comprises means for communicating the internal volume V47 of several of the caissons 47 connected to the internal connectors 158B, in order to allow a balancing of the pressure of these internal volumes V47 with respect to each other.
  • the presence of the evacuation station 51 and the connection 56 is optional, the evacuation of the internal volume V47 of each watertight box 47 being carried out when the water box 47 is contained in its compartment 45.
  • the step of transferring the water chamber 47 in the docking station 43 is performed before the evacuation of the internal volume V47.
  • the heating means 46 comprise a heat transfer liquid distribution network 166 and a device 168 for heating and circulating this heat transfer liquid.
  • the device 168 comprises, for example, a heat pump and a pump for circulating the heat transfer liquid.
  • the network 166 comprises, for each compartment 45, a line 167 for heating this compartment 45.
  • the lines 167 are shunted relative to each other and are all powered by the device 168.
  • Each line 167 is provided with a valve 169, provided between the compartment 45 concerned and the device 168.
  • Each valve 169 is independent and distinct from the other valves 169, and can be controlled independently, for example by means of an automaton of the lamination system 39, under the control of a user.
  • each compartment 45 can be heated independently and selectively, more particularly for selectively heating the photovoltaic stacks 5 contained in the caissons 47 placed in all or part of the compartments 45 of the docking station 43.
  • the heating means 46 of this embodiment of Figure 24 comprise, for each line 167, a connector adapted to be connected to a reciprocal connector provided for the box 47 contained in the compartment 45 of the line 167 concerned.
  • Each box 47 thus comprises a heat transfer fluid connector, as well as an internal network of heat transfer liquid opening on this connector. It is thus possible to feed the internal network of each box 47 introduced into one of the compartments 45 with heat transfer fluid supplied by one of the lines 167.
  • Each box 47 then forms in itself a device for lamination of a photovoltaic stack 5, by boarding both means for heating and for evacuating the photovoltaic stack 5 that it contains, these means being fed from the outside of the box 47, namely on the one hand by the generator 162 and on the other hand part by the device 168.
  • the machines 33, 35, 37 and 42 and the lamination system 39 can be used independently of one another.

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Abstract

Ce système (39) de lamination d'empilements photovoltaïques (5) comprend au moins deux caissons étanches (47) indépendants, chaque caisson étanche délimitant un volume interne configuré pour contenir l'un des empilements photovoltaïques (5) et au moins une ouverture (47C) de mise sous vide; une station d'accueil (43), qui comprend au moins deux compartiments (45) indépendants de réception de l'un des caissons étanches; des moyens de chauffe (46) configurés pour chauffer de façon indépendante chaque empilement photovoltaïque; un dispositif de mise sous vide (51; 57) du volume interne des caissons étanches par l'intermédiaire de l'ouverture de mise sous vide; et un dispositif de transfert (29) de chaque caisson étanche jusque dans l'un des le compartiments de réception (45).

Description

Système de lamination, installation incluant un tel système de lamination et procédé de lamination mis en œuvre à l'aide d'un tel système de lamination
La présente invention concerne un système de lamination d'empilements photovoltaïques, une installation de fabrication de panneaux photovoltaïques comprenant un tel système de lamination, ainsi qu'un procédé de lamination d'empilements photovoltaïques, le procédé étant mis en œuvre à l'aide de ce système de lamination.
De façon classique, la fabrication d'un panneau photovoltaïque inclut une étape de lamination d'un empilement de différentes couches. Cet empilement comprend un panneau de verre, destiné à former la face supérieure du panneau, une première couche d'encapsulant, un agencement de cellules photovoltaïques et de conducteurs électriques, une deuxième couche d'encapsulant, et une face arrière formée par un panneau en matériau polymère, composite, ou en verre. L'étape de lamination consiste à encapsuler les cellules photovoltaïques entre les deux couches d'encapsulant par pression, mise sous vide de l'empilement photovoltaïque et chauffage, de façon à entraîner une réticulation du matériau constituant les couches d'encapsulant. A l'issue de cette opération, les cellules photovoltaïques sont isolées et protégées par les deux couches d'encapsulant.
Pour effectuer cette opération, il est connu d'utiliser une machine, généralement appelée « laminateur », qui comprend deux compartiments séparés par une membrane, dont l'un est destiné à contenir l'empilement photovoltaïque afin de chauffer et de mettre sous vide ce dernier. Généralement, le laminateur est prévu pour contenir plusieurs empilements photovoltaïques, afin que ces derniers soient laminés en parallèle.
Cependant, dans ce type de laminateur, il est impossible de dissocier l'opération de chauffage de l'opération de mise en dépression, le système de mise en dépression étant monopolisé pendant le chauffage. En d'autres termes, il est impossible d'introduire ou de retirer un empilement photovoltaïque pendant l'étape de chauffage sans interrompre cette étape. De ce fait, les empilements photovoltaïques doivent tous être insérés ou retirés au même moment, lorsque la pression est rétablie au sein du laminateur.
Par conséquent, la présente invention vise à remédier aux inconvénients de l'art antérieur et notamment aux problèmes techniques formulés ci-dessus, en proposant un nouveau système de lamination dans lequel des empilements photovoltaïques peuvent être librement ajoutés ou retirés en cours de lamination.
L'invention a pour objet un système de lamination défini dans la revendication 1 Grâce à l'invention, le compartiment de chauffe n'est pas lui-même mis sous vide, de sorte qu'un ajout ou un retrait de l'empilement photovoltaïque peut être effectué, alors même que cet empilement photovoltaïque est sous vide dans le caisson étanche. En particulier, on peut avantageusement introduire un premier caisson étanche dans la station d'accueil, alors que cette station d'accueil contient déjà un deuxième caisson étanche dont le volume interne est sous vide. Dès lors, l'opération de chauffe de chaque empilement photovoltaïque est indépendante de celle de mise sous vide. Chaque caisson étanche étant apte à maintenir le vide de façon autonome, c'est-à-dire séparée de la station d'accueil et du dispositif de mise sous vide, les opérations de chauffage et de mise sous vide de chaque empilement photovoltaïque peuvent être soit regroupées dans la station d'accueil, soit séparées, par mise en œuvre d'un dispositif de mise sous vide séparé de cette station d'accueil.
D'autres caractéristiques avantageuses de l'invention sont définies dans les revendications 2 à 8.
L'invention a également pour objet une installation de fabrication selon la revendication 9.
D'autres caractéristiques avantageuses de l'invention sont définies dans la revendication 10.
L'invention a également pour objet un procédé de lamination d'empilements photovoltaïques. Selon l'invention, le procédé est mis en œuvre à l'aide d'un système de lamination conforme à ce qui précède. Le procédé comprend les étapes suivantes :
- a) introduction de chaque empilement photovoltaïque dans le volume interne des caissons étanches, alors que les caissons étanches sont hors de la station d'accueil,
- b) transfert, dans les compartiments de réception de la station d'accueil, des caissons étanches dont le volume interne de chacun contient l'un des empilements photovoltaïques,
- c) mise sous vide du volume interne des caissons étanches contenant chacun l'un des empilements photovoltaïques, par l'intermédiaire de l'ouverture de mise sous vide des caissons étanches, et
- d) chauffage des caissons étanches, de façon indépendante, à l'aide des moyens de chauffe, dans les compartiments de réception, pour chauffer l'empilement photovoltaïque contenu dans le volume interne mis sous vide des caissons étanches. L'invention sera mieux comprise à la lecture de la description qui va suivre, donnée uniquement à titre d'exemple non limitatif et faite en se référant aux dessins dans lesquels :
la figure 1 est une vue en perspective d'une installation selon l'invention ;
la figure 2 est une vue de dessus de l'installation de la figure 1 ;
la figure 3 est une coupe d'un empilement photovoltaïque qui peut être fabriqué grâce à l'installation des figures 1 et 2 ;
les figures 4 et 5 sont deux vues schématiques en élévation d'une machine d'interconnexion ou de chaînage appartenant à l'installation des figures 1 et 2 ; la figure 6 est une vue schématique de dessus de la machine d'interconnexion des figures 4 et 5 ;
les figures 7 à 17 sont des vues schématiques d'un dispositif de préparation de barres d'interconnexion, ce dispositif appartenant à l'installation des figures 1 et 2, représenté lors de plusieurs étapes de fonctionnement ;
les figures 18 à 22 sont des vues schématiques d'un système de lamination conforme à l'invention, les représenté lors de plusieurs étapes de fonctionnement ; la figure 23 illustre un autre mode de réalisation du système de lamination des figures 18 à 22 ; et
la figure 24 est une vue schématique d'un autre mode de réalisation du système de lamination des figures 18 à 22.
L'installation des figures 1 et 2, référencée 1 , permet de fabriquer des panneaux photovoltaïques 3 conçus pour produire de l'énergie électrique à partir d'énergie solaire, ou plus généralement d'une source lumineuse. A titre d'exemple, les panneaux photovoltaïques fabriqués par l'installation sont destinés à équiper un bâtiment ou une centrale de production électrique.
Chaque panneau photovoltaïque 3 fabriqué grâce à l'installation 1 comprend, tel qu'illustré sur la figure 3, un empilement de couches successives, désignées dans ce qui suit par « empilement photovoltaïque 5 ». L'empilement photovoltaïque 5 comprend une première couche 7, qui est destinée à former la face avant du panneau photovoltaïque 3 et à être orienté face à la source lumineuse. La première couche 7 est, par exemple, réalisée en verre ou tout autre matériau transparent et rigide approprié. L'empilement photovoltaïque 5 comprend également une deuxième couche 9, qui constitue une couche d'encapsulation déposée contre la première couche 7. L'empilement 5 comprend aussi une troisième couche 1 1 , laquelle forme une deuxième couche d'encapsulation, préférentiellement réalisée dans le même matériau que celui de la première couche 7. Ce matériau est préférentiellement un polymère apte à subir un traitement de lamination tout en étant transparente. Ce matériau d'encapsulation est par exemple de l'éthylène-acétate de vinyle éthylène (EVA). Entre les couches 7 et 9 sont encapsulées des chaînes 15 de cellules photovoltaïques 17. Une seule chaîne 15 est visible sur la figure 3. Chaque chaîne 15 comprend une pluralité de cellules photovoltaïques 17 et de barres d'interconnexion 19, parfois appelées « barres-bus » ou barres de cuivre, connectant électriquement deux à deux les cellules 17 pour former la chaîne 15. L'empilement photovoltaïque 5 comprend, en outre, une quatrième couche 13 opposée à la première couche 7, et disposée contre la troisième couche 1 1 . La quatrième couche 13 constitue la face arrière du panneau photovoltaïque 3 et peut être réalisée soit dans le même matériau que la couche 7, soit dans un matériau différent, rigide et opaque. Ce matériau comprend préférentiellement du fluorure de polyvinyle. Ce matériau est par exemple le matériau commercialisé notamment sous la marque TEDLAR® Optionnellement, la quatrième couche 13 est un matériau composite incluant du fluorure de polyvinyle ainsi que d'autres constituants tels que de l'aluminium ou du polyester. L'empilement 5 peut comporter des couches supplémentaires, en fonction de l'application prévue pour le panneau photovoltaïque 3.
Tel que représentée sur les figures 1 et 2, l'installation 1 comprend une clôture périphérique 21 , délimitant un contour fermé dans lequel le panneau photovoltaïque 3 est fabriqué de façon automatique, de sorte qu'en fonctionnement normal de l'installation 1 , l'intervention d'un utilisateur U est effectuée exclusivement depuis l'extérieur de la clôture périphérique 21 , notamment pour des raisons de sécurité. La clôture 21 est de forme générale polygonale et présente huit sommets 21 A, 21 B, 21 C, 21 D, 21 E, 21 F, 21 G et 21 H. Les sommets 21 C, 21 D, 21 E et 21 F sont disposés selon un rectangle. Les sommets 21 B et 21 G sont disposés entre les sommets 21 C et 21 F, en étant répartis le long d'une parallèle à ces sommets 21 C et 21 F. Les sommets 21 A et 21 H forment un rectangle avec les sommets 21 B et 21 G.
L'installation 1 comprend une entrée principale 23, disposée entre les sommets 21 B et 21 C, par l'intermédiaire de laquelle une couche 7, destinée à appartenir à un empilement photovoltaïque 5, peut être introduite à l'intérieur de la clôture périphérique 21 . En l'espèce, l'entrée principale 23 comporte un plateau tournant d'alimentation d'installation 1 avec des premières couches 7. L'orientation du plateau tournant de l'entrée principale 23 s'effectue selon un sens de rotation R23.
L'installation 1 comprend également une sortie principale 25 pour les panneaux photovoltaïques 3 fabriqués au sein de l'installation. La sortie principale 25 est disposée entre les sommets 21 F et 21 G. La sortie principale 25 comporte également un plateau tournant, selon un sens de rotation R25 représenté. L'installation 1 comprend trois robots 27, 29 et 31 , disposés à l'intérieur de la clôture 21 . Ces robots 27, 29 et 31 servent à la fois pour le convoyage et pour la fabrication des panneaux 3. Chacun de ces trois robots 27, 29 et 31 forme préférentiellement un bras robotisé indépendant des deux autres, programmable de façon indépendante. Chaque bras robotisé comporte plusieurs membres articulés. Les robots 27 et 31 sont aptes à saisir et à déplacer des empilements photovoltaïque 5, en les prenant un par un, en cours de fabrication, par l'intermédiaire de la couche 7 de ces derniers. De manière générale, chacun des robots 27 et 31 oriente la couche 7 de façon horizontale par rapport au sol, de sorte que la couche 7 est utilisée comme support pour les autres composants du panneau photovoltaïque 3 pendant tout ou partie de la fabrication de ce dernier. Le robot 29 est quant à lui prévu pour saisir et déplacer des caissons étanches 47, en les prenant un par un, comme détaillé dans ce qui suit.
Dans un premier temps, le robot 27 saisit une couche 7 à l'entrée principale 23 et déplace celle-ci jusqu'à une machine d'empilement 33, selon une flèche D1 représentée sur la figure 2. La machine 33 est disposée près du sommet 21 D. La machine 33 dépose la couche 9 sur la couche 7 soutenue par le robot 27. Pour cela, le robot 27 oriente et déplace la couche 7 par rapport à la machine 33, de manière synchrone, de façon à positionner la couche 7 sous la couche 9, alors que la couche 9 est déroulée d'une bobine de stockage par la machine 33. Le déplacement de la couche 7 par le robot 27 par rapport à la machine 33 et au sol permet un positionnement adéquat de la couche 7 sous la couche 9, avant que la couche 9 soit relâchée par la machine 33. Les couches 7 et 9 forment alors un empilement photovoltaïque 5, qui sera complété, comme décrit ci-après, de façon à former un panneau photovoltaïque 3 en fin de fabrication.
L'utilisateur peut accéder à la machine 33 par l'intermédiaire d'une porte 22 ménagée dans la clôture 21 , notamment pour l'approvisionnement et/ou pour la maintenance de cette machine 33.
Le robot 27 déplace alors cet empilement 5, selon la flèche D2, jusqu'à une machine 35. La machine 35 est positionnée à proximité de l'entrée 23, sur un côté de la clôture 21 s'étendant entre les sommets 21 D et 21 E. La machine 35 est conçue pour interconnecter des cellules photovoltaïques 17 et ainsi former des chaînes 15 de cellules photovoltaïques 17. La machine 35, décrite plus en détail ci-après, dépose les chaînes 15 sur la deuxième couche 9. Pendant que les chaînes 15 sont déposées par la machine 35, le robot 27 déplace de façon synchrone l'empilement 5 de façon à répartir les chaînes 15 selon un agencement prédéterminé sur la surface libre supérieure de la couche 9.
Le robot 27 pivote ensuite l'empilement 5 d'un quart de tour de manière à déposer et souder des barres d'interconnexion 19 supplémentaires pour relier les chaînes 15 de cellules 17 entre elles et ainsi fermer un circuit de cellules 17 formé sur l'empilement 5. Certaines des barres 19 du circuit de l'empilement 5, formant des barres de sortie du futur panneau 3, sont référencées et maintenues par un outillage de l'installation 1 .
Le robot 27 déplace ensuite, selon la flèche D3, l'empilement photovoltaïque 5 à nouveau jusqu'à la machine 33. Selon le même principe que pour le dépôt de la couche 9, la machine 33 dépose la troisième couche 1 1 par-dessus l'empilement photovoltaïque 5, alors que cet empilement 5 est supporté et positionné par le robot 27 par rapport à la machine 33. Des orifices sont ménagés au travers de la couche 1 1 , au travers desquels sont passées les barres de sortie alors qu'elles sont toujours maintenues par l'outillage susmentionné.
Le robot 27 déplace alors l'empilement 5 selon la flèche D4 jusqu'à une machine 37 d'empilement de la quatrième couche 13, similaire à la machine 33. La machine 37 est disposée entre la machine 33 et le sommet 21 E opposé au sommet 21 D. Le dépôt de la quatrième couche 13 est effectué selon le même principe que le dépôt des couches 9 et 1 1 .
L'utilisateur U peut accéder à la machine 37 par l'intermédiaire d'une porte 24 ménagée dans la clôture 21 , notamment pour l'approvisionnement et/ou la maintenance de cette machine 37.
Le robot 27 déplace ensuite l'empilement photovoltaïque 5 selon la flèche D5 jusqu'à un système de lamination 39, qui est décrit plus en détail ci-après. Le système de lamination 39 comprend le robot 29, qui est chargé de la manutention de l'empilement 5 dans le système de lamination 39. Une fois la lamination effectuée, le robot 29 transmet l'empilement 5 au robot 31 selon la flèche D6.
Selon la flèche D7, le robot 31 déplace l'empilement photovoltaïque 5 laminé jusqu'à une machine 41 d'ébavurage et d'intégration de boîtes de jonctions à l'empilement photovoltaïque 5. La machine 41 ajoute et solidarise les boîtes de jonction sur l'empilement 5, alors que l'empilement 5 est déplacé par le robot 31 par rapport à la machine 41 , de sorte que c'est le déplacement du robot qui permet d'agencer les boîtes de jonction sur l'empilement 5.
L'utilisateur U peut accéder à la machine 41 par l'intermédiaire de portes 26 ménagées dans la clôture 21 , notamment pour l'approvisionnement et/ou la maintenance de cette machine 41 .
L'empilement 5 et la ou les boîte(s) de jonctions ajoutée(s) sur ce dernier forment ensemble un panneau photovoltaïque 3.
Optionnellement, l'installation 1 comprend un poste, non illustré, de finition du panneau photovoltaïque 3. Enfin, le robot 31 déplace le panneau photovoltaïque 3 jusqu'à la sortie principale 25, afin qu'il soit extrait par l'utilisateur U.
Les robots 27 et 31 sont donc configurés pour positionner et/ou déplacer l'empilement photovoltaïque 5 pendant que les machines 33, 35, 37 et 41 opèrent sur cet empilement 5, les robots 27 et 31 étant également programmés pour impartir un déplacement à l'empilement 5, ou un mouvement d'avance, par rapport à la machine 33, 35, 37 ou 41 concernée, alors que cette machine opère sur l'empilement 5. Ainsi, la conception des machines 33, 35, 37 et 41 est simplifiée.
Comme illustré sur les figures 4 et 5, la machine 35 d'interconnexion ou de chaînage de cellules photovoltaïques 17comprend une potence 59 qui repose sur le sol par l'intermédiaire d'un pilier 61 . La potence 59 et le pilier 61 sont omis de la figure 6.
La potence 59 supporte deux robots 63 et 65 de la machine 35. Les robots 63 et 65 sont en l'espèce suspendus à la potence 59 et dirigés vers le bas, chaque robot 63 ou 65 formant par exemple un bras robotisé à plusieurs membres. La potence 59 supporte également un dispositif de soudage 67 apte à souder des cellules photovoltaïques 17 avec des barres d'interconnexion 19.
La machine 35 comprend également un distributeur 69 de cellules photovoltaïque 17. Dans cet exemple, le distributeur 69 comprend un convoyeur 71 . L'installation 1 comprend également un dispositif 75 de préparation des barres d'interconnexion 19, qui est décrit plus en détails ci-après, et qui est avantageusement inclus dans la machine 35, pour alimenter le convoyeur 71 avec des barres d'interconnexion 19. Le convoyeur 71 est apte à positionner une cellule photovoltaïque 17 dans une zone accessible par le robot 65, tout en positionnant dans le même temps un lot de barres d'interconnexion 19 dans une zone accessible par le robot 63. Dans cet exemple, le lot de barres d'interconnexion 19 comprend trois barres d'interconnexions 19, destinées chacune à relier électriquement deux cellules 17 ensemble.
La machine 35 comprend également un support de réception 73, lequel est supporté à hauteur du dispositif de soudage 67, et en particulier entre une mâchoire supérieure 67A et une mâchoire inférieure 67B de ce dernier, en étant fixé à la potence 59 de la machine 35. Le support de réception 73 comprend de préférence un convoyeur sur lequel est destiné à reposer une chaîne 15 en cours de fabrication.
La machine 35 est préférentiellement conçue pour fabriquer une chaîne 15 à la fois. Pour cela, le robot 65 saisit d'abord une première cellule 17 sur le convoyeur 71 et la place sur le support de réception 73. Parallèlement, le robot 63 saisit un premier lot de barres d'interconnexion 19 et positionne ce premier lot sur le support de réception 73, en agençant les barres 19 du premier lot dans leur position définitive, dans la chaîne 15, par rapport à la première cellule 17. En pratique, les barres d'interconnexion 19 du premier lot sont alors en contact avec une face supérieure de la première cellule 17. Le convoyeur du support de réception 73 déplace la première cellule 17 et le premier lot de barres 19 de façon à positionner la première cellule 17 entre la mâchoire supérieure 67A et la mâchoire inférieure 67B du dispositif de soudage 67. Le dispositif de soudage 67 effectue alors des soudures pour connecter électriquement le premier lot de barres d'interconnexion 19 avec la face supérieure de la première cellule photovoltaïque 17.
Pendant que ce soudage s'effectue, ou une fois ce soudage effectué, les robots 63 et 65 récupèrent une deuxième cellule photovoltaïque 17 et un deuxième lot de barres d'interconnexion 19 pour les positionner sur le support de réception 73. Plus précisément, le robot 65 dépose la deuxième cellule 17 sur le premier lot de barres 19 de façon à ce qu'une face inférieure de la deuxième cellule 17 soit en contact avec les barres 19 du deuxième lot. Le robot 63 dépose alors le deuxième lot de barres 19 sur la deuxième cellule 17, de façon à ce que les barres 19 de ce deuxième lot soient en contact avec une face supérieure de la deuxième cellule 17. Le convoyeur du support de réception 73 avance d'un pas supplémentaire de façon à amener la deuxième cellule 17 entre les mâchoires du dispositif de soudage 67, de sorte que ce dernier soude à la fois le premier lot 19 avec la deuxième cellule 17, grâce à la mâchoire inférieure 67B, et le deuxième lot 19 avec la deuxième cellule 17, grâce à la mâchoire supérieure 67A.
En répétant ces opérations pour toutes les cellules photovoltaïques 17 et tous les lots de barres 19 que doit contenir la chaîne 15 en cours de fabrication, la machine 35 construit la totalité de la chaîne 15.
Une fois la chaîne 15 terminée, ses constituants 17 et 19 soudés les uns avec les autres, ou au cours de la fabrication de la chaîne 15, le robot 27 présente l'empilement 5 sous le support de réception 73, de façon à ce qu'un bord de cet empilement 5 corresponde avec une extrémité de la chaîne 15. L'empilement 5 peut être disposé au- dessous du support de réception 73 grâce au robot 27 et au fait que le pilier 61 de support de la potence 59 est déporté par rapport au support de réception 73. L'extrémité de la chaîne 15 est déposée en premier sur l'empilement 5, le robot 27 déplaçant alors l'empilement 5 de façon à accompagner de manière synchrone le dépôt de la suite de la chaîne 15 jusqu'à l'autre extrémité de cette dernière, comme illustré aux figures 5 et 6.
Chaque chaîne 15 destinée à appartenir à l'empilement 5 est fabriquée de façon séquentielle et déposée sur l'empilement 5 selon le procédé décrit ci-avant. Les chaînes 15 sont en l'espèce disposées parallèlement les unes par rapport aux autres, en étant réparties sur la surface de la couche 9. En parallèle du distributeur 69, l'installation 1 comprend le dispositif 75 de préparation des barres d'interconnexion 19, qui est avantageusement inclus dans la machine 35, comme illustré sur les figures 1 et 2. Alternativement, le dispositif 75 est séparé de la machine 35, comme illustré sur les figures 7 à 17.
Le dispositif 75 comprend un tourniquet 77, qui est rotatif par rapport au sol autour d'un axe vertical X77. La rotation du tourniquet 77 autour de son axe X77 est indexée selon quatre positions distinctes, par exemple. Le tourniquet 77 comporte quatre jeux 79 de bobines de fil métallique. Le fil métallique de chaque bobine est destiné à former l'une des barres d'interconnexion 19 susmentionnées. Dans le présent exemple, trois barres d'interconnexion 19 étant prévues pour former un lot reliant deux cellules photovoltaïques 17 ensemble, chaque jeu 79 comprend trois bobines pour que trois fils puissent être débités en parallèle. Dans chaque orientation indexée du tourniquet 77 autour de son axe X77, trois jeux 79 sont accessibles à l'utilisateur U depuis une zone d'alimentation 81 de l'installation 1 , visible sur la figure 2, et située entre les sommets 21 A et 21 B. La zone d'alimentation 81 est elle-même accessible par une porte 82, normalement fermée. Par l'intermédiaire de cette zone d'alimentation 81 , l'utilisateur U peut changer, dès que nécessaire, les bobines des trois jeux 79 accessibles. Pour chaque orientation annexée du tourniquet 77, le dernier des quatre jeux est quant à lui engagé au sein du dispositif 75.
Le jeu 79 engagé est visible sur les figures 7 à 17. L'extrémité du fil de chaque bobine du jeu 79 engagé est passée dans des poulies de renvoi 83 situées à l'aplomb du tourniquet 77. Le dispositif 75 comprend une pince fixe 85 et une pince mobile 87 disposée à la verticale et en dessous de la pince fixe 85. Chacune des pinces 85 et 87 est configurée pour évoluer entre une configuration ouverte, dans laquelle le passage des fils est laissé libre, et une position fermée de préhension des fils par pincement.
Dans une première étape de fonctionnement, visible sur la figure 7, les poulies de renvoi 83 dirigent les extrémités des trois fils des bobines du jeu 79 engagé au travers des pinces fixe 85 et mobile 87, qui sont initialement en configuration ouverte, comme illustré sur la figure 7. Le fil des trois bobines du jeu 79 engagé descend de façon sensiblement verticale au travers des pinces 85 et 87. Ensuite, tel qu'illustré sur la figure 8, la pince mobile 87 se referme sur les trois fils de façon à saisir ces derniers selon la flèche F1 . Telle qu'illustré sur la figure 9 par la flèche F2, la pince mobile 87 est ensuite déplacée vers le bas à l'écart de la pince fixe 85, de façon à entraîner les trois fils et ainsi dérouler une longueur de fils prédéterminée. Une fois la longueur de fil prédéterminée déroulée, la pince mobile 87 est immobilisée et la pince fixe 85 se ferme selon la flèche F3, tel qu'illustré sur la figure 10, de façon à délimiter, pour chacun des trois fils, une portion de fil. Comme illustré sur la figure 1 1 par la flèche F4, la pince mobile 87 exerce une tension sur les trois portions parallèles de fil de manière à produire un allongement de chacune de ces portions. Tel qu'illustré sur la figure 12 par la flèche F5, la pince mobile 87 est ensuite ouverte, puis ramenée à proximité de la pince fixe 85 tel qu'illustré sur la figure 13 selon la flèche F6. Comme illustré sur la figure 14, la pince mobile 87 est refermée selon la flèche F7, alors que la pince fixe 85 ouverte selon la flèche F8. La pince mobile 87 est ensuite translatée vers le bas selon la flèche F9, de façon à placer les portions allongées et redressées des fils contre une platine de 93, comme illustré sur la figure 15. La platine 93 forme une empreinte qui permet de saisir, former et couper les fils par pression avec une contre-empreinte 95.
Le dispositif 75 comprend également un robot 89, constitué par exemple par un bras robotisé à plusieurs membres, le robot 89 étant suspendu à une potence 91 du dispositif 75. Tel qu'illustrée sur la figure 16, la contre-empreinte 95, supportée à l'extrémité du robot 89, est approchée et plaquée contre la platine 93 par le robot 89, comme représenté par la flèche F10, de façon à déformer les portions allongées des trois fils selon une forme prédéterminée. Dans le même temps, les portions déformées sont coupées par la mise en appui de la contre-empreinte 95, pour former trois barres d'interconnexion 19 constituant un lot. Enfin, telle qu'illustrée sur la figure 17 selon la flèche F1 1 , la contre-empreinte 95 est éloignée de la platine 93 par le robot 89 et entraîne avec elle le lot des les trois barres d'interconnexion 19 ainsi formées. Le bras du robot 89 dispose ensuite ces barres d'interconnexion 19 sur le convoyeur 71 .
Les figures 18 à 22 illustrent plus précisément le système de lamination 39. Le système de lamination 39 permet de laminer plusieurs empilements photovoltaïques 5 en même temps, dont un seul est illustré. Le système 39 peut également laminer un seul empilement 5 à la fois.
Le système 39 comprend une station d'accueil 43 avec plusieurs compartiments d'accueil 45 agencés verticalement les uns au-dessus des autres et comprenant chacun une ouverture d'accès depuis l'extérieur de la station d'accueil 43. Chaque ouverture d'accès est avantageusement obturable par une porte, non illustrée. La station d'accueil 43 comprend des moyens de chauffe 46, de sorte que les compartiments d'accueil 45 forment en l'espèce des compartiments de chauffe 45, qui délimitent chacun un volume interne de chauffe indépendant de celui des autres compartiments de chauffe 45. Les moyens de chauffe 46 sont, dans l'exemple de la figure 18, formés par des résistances chauffantes indépendantes disposées dans chacun des compartiments 45. Les moyens de chauffe peuvent alternativement être formés par tout système chauffant adapté à l'application, tel qu'un système à fluide caloporteur. Quelle que soit la variante, le système 39 comprend préférentiellement un système de régulation, par exemple électronique, des moyens de chauffe 46.
Les moyens de chauffe 46 de chaque compartiment de chauffe 45 sont conçus pour effectuer un chauffage visant à entraîner une réticulation des couches 9 et 1 1 d'un ou plusieurs empilements photovoltaïques 5. Optionnellement, la station d'accueil 43 est configurée pour que le chauffage de chaque compartiment 45 par les moyens de chauffe 46 soit indépendant du chauffage des autres compartiments 45. Ainsi, par exemple, les moyens de chauffe 46 peuvent chauffer un premier des compartiments 45, alors qu'un deuxième des compartiments 45 n'est pas chauffé, en même temps.
Le système de lamination 39 comprend également une pluralité de caissons étanches 47 autonomes et séparés, dont deux sont illustrés sur les figures. Chaque caisson 47 forme un élément indépendant de la station d'accueil 43, déplaçable par rapport à ce dernier par le robot 29. Chaque caisson 47 comprend une coque ou enveloppe rigide. Les caissons 47 sont indépendants les uns des autres, de sorte qu'ils peuvent notamment être déplacés séparément les uns des autres. Chaque compartiment 45 est configuré pour accueillir un seul caisson 47, ou en variante plusieurs caissons 47. Chaque caisson 47 comprend une base 47A et un couvercle 47B, qui sont configurés pour évoluer entre une configuration fermée et une configuration ouverte. La base 47A et le couvercle 47B forment la coque rigide susmentionnée du caisson 47. L'un des deux caissons 47 représentés sur la figure 18 est en configuration fermée et est disposé dans l'un des compartiments de chauffe 45. En configuration fermée, la base 47A et le couvercle 47B délimitent ensemble un volume interne V47 du caisson 47, configuré pour contenir l'empilement photovoltaïque 5. Sur la figure 21 , ce volume interne V47 est représenté par arrachement. La forme du volume interne V47 permet ainsi, dans cet exemple, de contenir un seul empilement photovoltaïque 5 à la fois, le volume intérieur pouvant être configuré pour en contenir plusieurs à la fois. En configuration fermée, le volume interne V47 du caisson 47 est étanche et peut notamment être mis sous vide. En particulier, le caisson 47 est prévu, en configuration fermée, pour conserver un niveau de pression constant dans son volume interne V47 et en particulier pour conserver une dépression par rapport à l'extérieur. Sur la figure 18, le deuxième caisson 47 est représenté en configuration ouverte, sa base 47A étant supportée par le robot 29 et son couvercle 47B étant fixé à une potence 49, laquelle est montée au sommet de la station d'accueil 43. En configuration ouverte, la base 47A et le couvercle 47B sont donc séparés et indépendants l'un de l'autre.
Plus précisément, le volume interne V47 comprend deux chambres séparées par une membrane. La membrane est par exemple prévue au sein de la base 47A, de façon à obturer de façon étanche l'ouverture de cette base 47A et de ménager l'une des chambres du caisson entre la membrane et le fond de la base 47A. L'autre chambre, prévue pour l'accueil de l'empilement photovoltaïque 5, est alors formée à la fermeture du couvercle 47B, entre ce couvercle et la membrane de la base 47A. Chaque caisson étanche est conçu pour conserver la différence de pression entre l'extérieur et chaque chambre de son volume interne V47, mais aussi entre chacune de ces chambres, la membrane étant elle-même étanche.
En variante, la membrane est disposée dans le couvercle 47B et non dans la base
47A.
Les deux robots 27 et 29 sont programmés pour introduire l'empilement photovoltaïque 5 dans le volume interne V47 du caisson étanche 47, alors que ce caisson étanche 47 est hors de la station d'accueil 43, ou de tout autre dispositif, et en configuration ouverte. Comme illustré sur la figure 18, après que l'empilement 5 a été déplacé selon la flèche D5, le robot 27 supporte l'empilement photovoltaïque 5 par le dessous à proximité du robot 29. Le robot 29 approche quant à lui la base 47A du caisson 47 à l'aplomb de l'empilement photovoltaïque 5 et par le dessus de celui-ci, jusqu'à mise en contact de l'empilement 5 avec cette base 47A, plus précisément, avec la membrane. Une fois ce contact établi, tel qu'illustré sur la figure 19, les robots 27 et 29 coopèrent pour retourner, selon la flèche R3, l'ensemble formé par la base 47A et l'empilement 5, de façon à ce que l'empilement 5 se retrouve au-dessus de la base 47A, le contact entre l'empilement 5 et la base 47A étant maintenu pendant le retournement selon la flèche R3. Ensuite, comme illustré sur la figure 20, le robot 29 approche l'ensemble 5 et 47A du couvercle 47B fixé sur la potence 49 et fait passer en configuration fermée le caisson 47 par mise en contact et solidarisation temporaire de la base 47A avec le couvercle 47B. La solidarisation temporaire de la base 47A avec le couvercle 47B peut être effectuée à l'aide de tout moyen approprié.
En variante, la base 47A et le couvercle 47B sont fixés l'un à l'autre même lorsque le caisson est en position ouverte, de sorte que, dans ce cas, le robot 29 peut supporter le caisson 47 en entier, en configuration ouverte comme en configuration fermée.
Le système de lamination 39 comprend également un dispositif de mise sous vide du volume interne V47 du caisson 47, lorsque ce caisson 47 est en configuration fermée.
Dans un premier mode de réalisation illustré sur la figure 21 , le dispositif de mise sous vide comprend un poste de mise sous vide 51 disposé hors de la station d'accueil 43 et incluant par exemple une table 53 sur laquelle un caisson étanche 47 enfermant un empilement photovoltaïque 5 peut être déposé par le robot 29. Le poste de mise sous vide 51 comprend également deux lignes 55A et 55B, connectées chacune à une source de vide indépendante, pour mettre sous vide le caisson étanche 47. Les lignes 55A et 55B sont connectées au caisson 47 durant toute l'étape de mise sous vide et est ensuite déconnectées de ce dernier. De préférence, le robot 29 effectue les connexions et les déconnexions des lignes 55A et 55B avec le caisson 47 en déplaçant le caisson 47 par rapport au poste 51 . Des raccords rapides 56 sont prévus pour connecter fluidiquement les éléments 47, 55A et 55B. Chaque raccord 56 comprend un premier connecteur 56A débouchant sur une ouverture 47C du caisson 47, ainsi qu'un deuxième connecteur 56B complémentaire du premier connecteur 56A, les connecteurs 56A et 56B pouvant être connectés et déconnectés. L'une des ouvertures 47C du caisson 47 est par exemple ménagée au travers du couvercle 47B, de façon à déboucher au sein de l'une des chambres du volume interne V47 du caisson 47, l'autre ouverture 47C du caisson 47 étant ménagée au travers de la base 47A, de façon à déboucher dans l'autre chambre du caisson 47. La mise sous vide du caisson 47 peut ainsi être effectuée par l'intermédiaire de ces ouvertures 47C lorsque le caisson 47 est au poste 51 en configuration fermée, via les connecteurs 56A. Les ouvertures 47C permettent la mise sous vide de chaque chambre du volume interne V47, indépendamment. De préférence, la valeur respective de la pression au sein de chaque chambre du volume interne V47 est commandée de façon séparée via les lignes 55A et 55B pour que la membrane soit plaquée contre l'empilement 5 lors de la mise sous vide. En d'autres termes, par application d'une différence de la pression dans les deux chambres, et notamment la mise sous vide de la chambre qui contient l'empilement 5, la membrane vient presser l'empilement 5 pour laminer ce dernier, lorsque de la chaleur est également apportée à l'empilement 5, comme décrit ci- après.
Selon la variante envisagée pour le caisson étanche 47, en particulier concernant le nombre de chambres du volume intérieur V47, le nombre d'ouvertures 47C, de raccords 56 et de lignes 55A et 55B peut être adapté. En particulier, on prévoit, pour chaque caisson 47, au moins une ouverture 47C, qui peut être connecté à l'aide d'un raccord 56 à une ligne 55A.
Le dispositif 51 de mise sous vide comporte optionnellement un moyen de préchauffage, non illustré, distinct de la station d'accueil 43, pour préchauffer l'empilement 5 contenu dans le caisson 47 avant son introduction dans la station d'accueil 43.
Dans ce mode de réalisation, après sa mise sous vide, le caisson 47 contenant l'empilement photovoltaïque 5 est transféré par le robot 29 jusque dans l'un des compartiments de chauffe 45 de la station d'accueil 43, comme illustré sur la figure 22. Le robot 29 constitue dès lors un dispositif de transfert du caisson étanche 47 jusqu'à dans le compartiment de chauffe 45. En configuration fermée, le caisson étanche 47 conserve la valeur de pression ou de dépression établie dans chacune des chambres de son volume interne V47, même lorsqu'il est séparé du poste de mise sous vide 51 et en particulier des raccords 56. Ainsi, il n'est pas nécessaire que les compartiments de chauffe 45 soient eux-mêmes sous vide ou à une valeur de pression particulière pour effectuer la lamination des empilements photovoltaïques 5. En particulier, les compartiments 45 sont à pression atmosphérique, de sorte que les caissons étanches 47 peuvent être introduits ou retirés des compartiments de chauffe 45 à tout moment. Les caissons 47 peuvent avantageusement être introduits de façon séquentielle dans la station d'accueil 43, indépendamment les uns des autres. De manière optionnelle, la température des moyens de chauffe 46 de chaque compartiment 45 respectif, peut être réglée indépendamment pour chaque compartiment 45, de façon à personnaliser la température à laquelle chaque caisson 47 est soumis.
Le caisson 47 étant dans son compartiment 45, l'empilement photovoltaïque 5 subit un chauffage pendant qu'il est contenu sous vide dans le volume interne V47 du caisson étanche 47, de sorte que l'empilement photovoltaïque 5 est laminé.
Dans une étape suivante, le robot 29 retire l'un des caissons 47 de son compartiment de chauffe 45, lorsque la lamination pour ce caisson 47 particulier est terminée. Le robot 29 sert donc également de dispositif de transfert du ou des caissons étanches hors du compartiment 45. A ce moment-là, le processus de lamination des autres empilements 5 éventuellement présents dans la station d'accueil 43 n'est pas perturbé.
Le volume interne V47 du caisson 47 retiré de la station d'accueil 43 est alors aéré, soit par le robot 29, soit au poste de mise sous vide 51 . Le robot 29 fait ensuite passer le caisson 47 depuis sa configuration fermée jusqu'à sa configuration ouverte afin que le robot 31 puisse extraire l'empilement photovoltaïque 5 laminé du caisson 47 en configuration ouverte, alors que ce caisson 47 est supporté par le robot 29.
Le système de lamination 39 fonctionne ainsi avantageusement selon une pile dite « premier entré, premier sorti » de caissons étanches 47 dans la station d'accueil 43, cette pile étant dimensionnée par le temps de séjour nécessaire pour la lamination de chaque caisson étanche 47 dans la station 43, ainsi que par la cadence de fabrication souhaitée pour les panneaux photovoltaïques.
En variante, les moyens de chauffe 46 sont prévus de façon embarquée au sein de chaque caisson 47, plutôt que dans la station d'accueil 43. Dans cette variante, les moyens de chauffe de chaque caisson 47 sont préférentiellement alimentés en énergie à l'aide de connecteurs électriques, ou de connecteurs de fluide caloporteur, prévus au sein des compartiments de réception 45 de la station d'accueil 43. En pratique, les moyens de chauffe 46 fournissent de la chaleur au sein de leur caisson 47 respectif lorsque ce dernier est contenu dans le compartiment de réception 45 concerné, afin de chauffer l'empilement photovoltaïque 5 contenu dans le caisson 47.
Selon un deuxième mode de réalisation illustré sur la figure 23, le système de lamination 39 comprend une pluralité de paires de lignes internes 57A et 57B, qui débouchent chacune dans l'un des compartiments de 45 de la station d'accueil 43, de sorte que chaque caisson étanche 47 introduit dans l'un des compartiments 45 peut être connecté à l'une des paires de lignes internes 57A et 57B, de façon à voir son volume interne V47 mis sous vide au sein du compartiment 45. En particulier, chaque ligne interne 57A et 57B est pourvue d'un connecteur interne 58B situé dans le compartiment 45 concerné, pour connecter respectivement le couvercle 47B et la base 47A. Chaque connecteur interne 58B est compatible avec l'un des connecteurs 56A des caissons 47 et peut être fluidiquement connecté et déconnecté de ce dernier, de sorte que chaque connecteur 58B de chaque compartiment 45 permet de mettre sous vide l'une des deux chambres du caisson 47 concerné, via l'ouverture 47C de cette chambre.
En variante, on prévoit autant de connecteurs 58B dans chaque compartiment 45 que d'ouvertures 47C est prévue dans chaque caisson 47, c'est-à-dire qu'au moins un connecteur 58B est prévu dans chaque compartiment 45.
Dans ce mode de réalisation de la figure 23, quelle que soit la variante, la présence du poste de mise sous vide 51 et du raccord 56 est facultative, la mise sous vide du volume interne V47 de chaque caisson étanche 47 étant effectuée lorsque le caisson étanche 47 est contenu dans son compartiment 45. Dans ce cas, l'étape de transfert du caisson étanche 47 dans la station d'accueil 43 est effectuée avant la mise sous vide du volume interne V47.
En tout état de cause, l'empilement photovoltaïque 5 est chauffé au sein de la station d'accueil 43, alors qu'il est dans le caisson étanche 47 dont le volume interne V47 est mis sous vide, de sorte que l'empilement photovoltaïque 5 est laminé.
En variante, la station d'accueil 43 ne comprend qu'un seul compartiment 45, lequel peut optionnellement accueillir plusieurs caissons 47.
En variante, l'aération du volume interne V47 des caissons 47, dont l'empilement 5 a été laminé, est effectuée dans le volume interne V47 d'autres caissons 47, contenant un empilement 5 à laminer. En d'autres termes, le vide est transféré d'un caisson 47 à l'autre, pour économiser de l'énergie de pompage et accélérer la mise sous vide des caissons 47. Pour cela, le caisson 47 à aérer est par exemple connecté à un caisson 47 contenant un empilement 5 qui n'est pas encore laminé. Selon un troisième mode de réalisation illustré sur la figure 24, le système de lamination 39 comprend un dispositif de mise sous vide 151 comprenant une pluralité de lignes internes 157, qui débouchent chacune dans l'un des compartiments 45 de la station d'accueil 43, de sorte que chaque caisson étanche 47 contenu dans l'un des compartiments 45 peut être connecté à l'une des lignes internes 157, de façon à voir son volume interne V47 mis sous vide au sein du compartiment 45. Chaque ligne interne 157 est pourvue d'un connecteur interne 158B situé dans le compartiment 45 concerné, pour connecter l'ouverture 47C de tout caisson 47 qui s'y trouve, l'ouverture 47C étant pourvue d'un connecteur compatible avec le connecteur 158B. Le connecteur interne 158B peut être fluidiquement connecté et déconnecté du caisson 47 concerné, par exemple à l'introduction du caisson 47 dans, et au retrait du caisson 47 du, compartiment 45 concerné de la station d'accueil 43, respectivement.
Les lignes 157 sont en dérivation les unes par rapport aux autres. Chaque ligne 157 s'étend entre un point de distribution 161 du dispositif de mise sous vide 151 , commun à toutes les lignes 157, et le connecteur 158B susmentionné.
Chaque ligne 157 est pourvue d'une vanne 160 distincte et indépendante, prévue entre le point de distribution 161 et le connecteur 158B. Chaque vanne 160 peut être commandée séparément des autres vannes 160, par exemple à l'aide d'un automate programmable du dispositif de mise sous vide 151 , éventuellement sous le contrôle d'un utilisateur. Chaque vanne 160 est apte à basculer entre un état ouvert et un état fermé, pour respectivement autoriser ou interdire un transfert de gaz ou d'air par l'intermédiaire de la ligne 157 concernée. De cette façon la fermeture ou l'ouverture de la vanne interdit ou autorise un transfert de pression entre les deux éléments reliés.
Le dispositif de mise sous vide 151 du système 39 de la figure 24 comprend également un générateur de vide 162, lequel est connecté au point de distribution 161 par l'intermédiaire d'une ligne principale 163 du dispositif de mise sous vide 151 . La ligne principale 163 est pourvue d'une vanne principale 164, indépendante des autres vannes 160, et située entre le générateur de vide 162 et le point de distribution.
Grâce au dispositif de mise sous vide 151 , il est possible de faire le vide de façon indépendante dans le volume interne de chaque caisson 47 connecté à l'un des connecteurs 158B. On peut sélectionner, parmi les caissons 47 connectés, lequel ou lesquels doit être mis sous vide. En particulier, on peut prévoir de fermer la vanne 160 de chaque ligne 157 non connectée à un caisson 47. Lorsqu'un caisson 47 est connecté à l'une des lignes 157 via son connecteur 158B, on peut prévoir d'ouvrir la vanne 160 de cette ligne 157, tout en s'assurant que la vanne principale 164 est ouverte et que le générateur 162 effectue une production de vide, c'est-à-dire une dépression, de façon à faire le vide dans ledit caisson 47, par l'intermédiaire de la ligne 157 et de la ligne principale 163. Une fois le vide effectué dans ce caisson 47, la vanne 160 concernée peut être fermée. Lorsqu'un deuxième caisson 47 est connecté à une autre ligne 157, le même fonctionnement peut être reproduit. En conséquence, l'introduction et la mise sous vide d'un deuxième caisson 47 dans la station d'accueil 43 ne perturbe pas la mise sous vide des caissons 47 déjà présents dans la station 43.
Lorsque l'on souhaite retirer un caisson 47 de la station d'accueil 43, alors que ce caisson 47 est sous vide, on peut souhaiter rétablir un niveau de pression atmosphérique dans son volume interne V47, c'est-à-dire l'aérer. Pour cela, on prévoit avantageusement des moyens d'aération, permettant d'aérer sélectivement le volume interne des caissons 47 sous vide. Par exemple, on peut prévoir, pour chaque ligne 157, une vanne d'aération, non illustrée, entre la vanne 160 et le connecteur 158B, dont l'ouverture met en communication le volume interne V47 avec l'extérieur.
On peut également prévoir, pour faire remonter la pression dans le volume interne V47 du caisson 47 mis sous vide, d'ouvrir à la fois la vanne 160 associée à ce caisson 47 ainsi que la vanne 164, afin de mettre en communication le volume V47 de ce caisson avec une réserve de vide du générateur 162.
On peut également prévoir, pour faire remonter la pression dans le volume interne V47 d'un premier caisson 47 mis sous vide et connecté à un premier connecteur 158B, de mettre en communication le volume intérieur V47 de ce premier caisson 47 avec le volume interne V47 d'un deuxième caisson 47, qui est à une pression supérieure, telle que la pression atmosphérique. Pour cela, on connecte le deuxième caisson 47 à un deuxième connecteur 158B. On ouvre ensuite en même temps les vannes 160 associées au premier connecteur 158B et au deuxième connecteur 158B, ce qui met en communication les volumes internes V47 du premier caisson 47 et du deuxième caisson 47, de sorte que leur pression interne s'équilibre. La mise en communication des deux volumes internes est effectuée via les deux lignes 157 connectées à ces caissons 47 et via le point de distribution 161 . On peut ensuite aérer le volume interne V47 du premier caisson 47 et mettre en dépression le volume interne V47 du deuxième caisson 47 sous l'action du générateur de vide 162. Le travail à effectuer par le générateur de vide 162 pour mettre sous vide le deuxième caisson 47 est alors moindre, de sorte qu'une économie d'énergie est réalisée.
Le dispositif de mise sous vide 151 permet donc à la fois de faire le vide et de rétablir la pression, de façon indépendante, d'un ou plusieurs des caissons 47 connectés à l'un des connecteurs 158B, ainsi que de transférer une partie de l'énergie de mise sous vide d'un caisson 47 à l'autre, par mise en communication du volume interne V47 de ces caissons 47. Ce transfert d'énergie se traduit par un équilibrage de la pression des volumes internes V47 des caissons 47 concernés. A la fin de cette opération de transfert, les volumes internes V47, initialement à un niveau de pression différent, se retrouvent sensiblement avec le même niveau de pression.
Ce système de lamination 39 de la figure 24 peut être utilisé selon un fonctionnement « premier entré, premier sorti ». Pour cela, on introduit successivement plusieurs caissons 47 dans la station d'accueil 43, en les répartissant dans les différents compartiments 45. Pour chaque nouveau caisson 47 introduit, on fait le vide dans ce nouveau caisson 47, par activation du générateur 162 et ouverture de la vanne 164 et de la vanne 160 associée à ce nouveau caisson 47, comme expliqué ci-avant. La vanne 160 est fermée une fois le vide effectué dans ce nouveau caisson 47.
Lorsque l'on introduit un dernier caisson 47 dans le dernier compartiment 45 libre, on effectue un équilibrage de pression entre le premier caisson 47, c'est-à-dire celui qui a été introduit en premier dans la station d'accueil 43, et le dernier caisson 47 introduit dans le dernier compartiment 45 libre. Une fois l'équilibrage de pression effectué, on peut aérer et retirer le premier caisson 47 de son compartiment 45, et poursuivre la mise sous vide du dernier caisson 47 à l'aide du générateur 162.
Au lieu d'une seule ligne interne 157 par compartiment 45, on peut prévoir deux lignes internes pour chaque compartiment 45, comme pour le mode de réalisation de la figure 24. Pour chaque compartiment 45, l'une de lignes interne peut être connectée au couvercle et l'autre à la base du caisson 47 introduit dans ce compartiment. Dans cette variante, on prévoit, pour chaque compartiment 45, une vanne apte à ouvrir et ferme les deux lignes internes, ou une vanne par ligne interne, en fonction de l'application.
De façon plus générale, comme cela est illustré par le mode de réalisation de la figure 24, le dispositif de mise sous vide comprend des moyens, incluant dans le présent exemple les vannes 160 et 164, les lignes internes 157, la ligne 163 et le générateur 162, pour sélectivement mettre sous vide le volume interne V47 d'un ou plusieurs des caissons étanches 47 contenus dans la station d'accueil 43, par l'intermédiaire des connecteurs internes 158B auxquels les caissons étanches 47 dont le volume interne V47 à mettre sous vide sont connectés. Le dispositif de mise sous vide comprend également des moyens pour mettre en communication le volume interne V47 de plusieurs des caissons 47 connectés aux connecteurs internes 158B, afin de permettre un équilibrage de la pression de ces volumes internes V47 les uns par rapport aux autres.
Dans ce mode de réalisation de la figure 24, quelle que soit la variante, la présence du poste de mise sous vide 51 et du raccord 56 est facultative, la mise sous vide du volume interne V47 de chaque caisson étanche 47 étant effectuée lorsque le caisson étanche 47 est contenu dans son compartiment 45. Dans ce cas, l'étape de transfert du caisson étanche 47 dans la station d'accueil 43 est effectuée avant la mise sous vide du volume interne V47.
Dans ce mode de réalisation de la figure 24, les moyens de chauffe 46 comprennent un réseau 166 de distribution de liquide caloporteur et un dispositif 168 de chauffage et de mise en circulation de ce liquide caloporteur. Le dispositif 168 comprend par exemple une pompe à chaleur et une pompe de mise en circulation du liquide caloporteur. Le réseau 166 comprend, pour chaque compartiment 45, une ligne 167 de chauffage de ce compartiment 45. Les lignes 167 sont en dérivation les unes par rapport aux autres et sont toutes alimentées par le dispositif 168. Chaque ligne 167 est munie d'une vanne 169, prévue entre le compartiment 45 concerné et le dispositif 168. Chaque vanne 169 est indépendante et distincte des autres vannes 169, et peut être commandée de façon indépendante, par exemple à l'aide d'un automate du système de lamination 39, sous le contrôle d'un utilisateur. Ainsi, on peut chauffer indépendamment et sélectivement chaque compartiment 45, plus particulièrement pour chauffer sélectivement les empilements photovoltaïques 5 contenus dans les caissons 47 placés dans tout ou partie des compartiments 45 de la station d'accueil 43. En particulier, on peut choisir de ne fournir de la chaleur, à l'aide des moyens de chauffe 46 du mode de réalisation de la figure 24, seulement pour les caissons 47 mis sous vide et contenus dans la station 43.
En variante, les moyens de chauffe 46 de ce mode de réalisation de la figure 24 comprennent, pour chaque ligne 167, un connecteur apte à être connecté à un connecteur réciproque prévu pour le caisson 47 contenu dans le compartiment 45 de la ligne 167 concernée. Chaque caisson 47 comprend ainsi un connecteur de liquide caloporteur, ainsi qu'un réseau interne de liquide caloporteur débouchant sur ce connecteur. On peut ainsi alimenter le réseau interne de chaque caisson 47 introduit dans l'un des compartiments 45 avec du fluide caloporteur apporté par l'une des lignes 167. Chaque caisson 47 forme alors en soi un dispositif de lamination d'un empilement photovoltaïque 5, en embarquant à la fois des moyens pour chauffer et pour mettre sous vide l'empilement photovoltaïque 5 qu'il contient, ces moyens étant alimentés depuis l'extérieur du caisson 47, à savoir d'une part par le générateur 162 et d'autre part par le dispositif 168.
Les machines 33, 35, 37 et 42 ainsi le système 39 de lamination peuvent être utilisés indépendamment les uns des autres.
Les différents modes de réalisation et variantes décrits dans ce qui précède peuvent être combinés afin de générer de nouveaux modes de réalisation.

Claims

REVENDICATIONS
1 . - Système (39) de lamination d'empilements photovoltaïques (5), le système comprenant :
- au moins deux caissons étanches (47) indépendants, chaque caisson étanche délimitant un volume interne (V47) configuré pour contenir l'un des empilements photovoltaïques (5), chaque caisson étanche comprenant au moins une ouverture (47C) de mise sous vide du volume interne de ce caisson étanche,
- une station d'accueil (43), qui comprend au moins deux compartiments (45) indépendants de réception, chaque compartiment de réception étant conçu pour recevoir l'un des caissons étanches, dans le volume interne duquel est contenu l'un des empilements photovoltaïques,
- des moyens de chauffe (46), appartenant aux caissons étanches et/ou à la station d'accueil, les moyens de chauffe (46) étant configurés pour chauffer de façon indépendante chaque empilement photovoltaïque, alors que ces empilements photovoltaïques sont contenus dans le volume interne des caissons étanches et que ces caissons étanches sont contenus chacun dans l'un des compartiments de réception,
- un dispositif de mise sous vide (51 ; 57 ; 151 ) du volume interne des caissons étanches par l'intermédiaire de l'ouverture de mise sous vide de chacun d'entre eux, et
- un dispositif de transfert (29) de chaque caisson étanche contenant l'un des empilements photovoltaïques jusque dans l'un des compartiments de réception (45), pour chauffer ces empilements photovoltaïques, à l'aide des moyens de chauffe, alors qu'ils sont contenus dans le volume interne mis sous vide des caissons étanches.
2. - Système (39) de lamination selon la revendication 1 , caractérisé en ce que le dispositif de transfert comprend un premier robot (29) conçu pour :
- transférer le caisson étanche (47) jusque dans le compartiment de réception (45), et
- faire passer le caisson étanche depuis une configuration ouverte, dans laquelle l'empilement photovoltaïque (5) peut être introduit dans le caisson étanche, jusqu'à une configuration fermée, dans laquelle le volume interne
(V47) peut être mis sous vide.
3. - Système (39) de lamination selon la revendication 2, caractérisé en ce que le caisson étanche (47) comprend une base (47A) et un couvercle (47B) configurés pour évoluer entre la configuration fermée dans laquelle ils délimitent ensemble le volume interne (V47), et la configuration ouverte.
4. - Système (39) de lamination selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que le volume interne (V47) de chaque caisson étanche (47) comprend deux chambres séparées par une membrane et en ce que deux ouvertures (47C) de mise sous vide sont prévues, associées chacune à l'une des chambres, l'une des deux chambres étant configurée pour recevoir l'empilement photovoltaïque.
5. - Système (39) de lamination selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que le dispositif de mise sous vide (57 ; 151 ) comprend des connecteurs internes (58B ; 158B) qui sont disposés dans la station d'accueil (43), chaque compartiment de réception étant pourvu d'au moins l'un des connecteurs internes, chaque connecteur interne étant prévu pour être connecté à l'ouverture (47C) de mise sous vide de l'un des caissons étanches (47), lorsque ce caisson étanche est contenu dans le compartiment de réception (45) concerné, pour ainsi procéder à la mise sous vide de ce volume interne (V47), par l'intermédiaire du connecteur interne, lorsque ce caisson étanche est contenu dans le compartiment de réception.
6. - Système (39) de lamination selon la revendication 5, caractérisé en ce que le dispositif de mise sous vide (151 ) comprend des moyens (157, 160, 161 , 162, 163, 164) pour sélectivement mettre sous vide le volume interne (V47) d'un ou plusieurs des caissons étanches (47) connectés aux connecteurs internes (158B).
7. - Système (39) de lamination selon l'une quelconque des revendications 5 ou 6, caractérisé en ce que le dispositif comprend des moyens (160, 161 , 162, 163, 164) pour mettre en communication le volume interne (V47) de plusieurs des caissons étanches (47) connectés aux connecteurs internes (158B), afin de permettre un équilibrage de la pression de ces volumes internes (V47).
8.- Système (39) de lamination selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que le dispositif de mise sous vide comprend un poste de mise sous vide (51 ) du volume interne (V47) du caisson étanche (47), le poste de mise sous vide étant disposé hors de la station d'accueil (43), le caisson étanche étant conçu pour sensiblement conserver la dépression du volume interne lorsqu'il est séparé du poste de mise sous vide.
9. - Installation (1 ) de fabrication de panneaux photovoltaïques (3), comprenant :
- au moins une machine (33, 37) d'empilement de couches successives pour former des empilements photovoltaïques (5),
- une machine (35) d'interconnexion de cellules photovoltaïques (17) pour former au moins une chaîne (15) de cellules photovoltaïques et inclure cette chaîne dans chaque empilement photovoltaïque,
- un système (39) de lamination des empilements photovoltaïques, conforme à l'une quelconque des revendications précédentes, et
- une machine (41 ) d'intégration de boîtes de jonctions aux empilements photovoltaïques laminés.
10. - Installation (1 ) selon la revendication 9, caractérisée en ce que la machine d'interconnexion (35) comprend :
- un distributeur (69) de cellules photovoltaïques (17) et de barres d'interconnexion (19),
- un support de réception (73),
- au moins un robot (63, 65) d'agencement des cellules photovoltaïques et des barres d'interconnexion sur le support de réception, selon au moins une chaîne (15) de cellules photovoltaïques, et
- un dispositif de soudage (67), configuré pour souder les cellules photovoltaïques et les barres d'interconnexion de la chaîne photovoltaïque agencées sur le support de réception.
1 1 . - Procédé de lamination d'empilements photovoltaïques (5), caractérisé en ce que le procédé est mis en œuvre à l'aide d'un système (39) de lamination conforme à l'une quelconque des revendications 1 à 8, le procédé comprenant les étapes suivantes :
- a) introduction de chaque empilement photovoltaïque (5) dans le volume interne (V47) des caissons étanches (47), alors que les caissons étanches sont hors de la station d'accueil (43), b) transfert, dans les compartiments de réception de la station d'accueil, des caissons étanches dont le volume interne de chacun contient l'un des empilements photovoltaïques,
c) mise sous vide du volume interne des caissons étanches contenant chacun l'un des empilements photovoltaïques, par l'intermédiaire de l'ouverture (47C) de mise sous vide des caissons étanches, et
d) chauffage des caissons étanches, de façon indépendante, à l'aide des moyens de chauffe (46), dans les compartiments de réception (45), pour chauffer l'empilement photovoltaïque contenu dans le volume interne mis sous vide des caissons étanches.
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