WO2020229880A1 - Module photovoltaïque multi-cellules semi-transparent soumis a ombrage peripherique recurrent - Google Patents

Module photovoltaïque multi-cellules semi-transparent soumis a ombrage peripherique recurrent Download PDF

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WO2020229880A1
WO2020229880A1 PCT/IB2019/054054 IB2019054054W WO2020229880A1 WO 2020229880 A1 WO2020229880 A1 WO 2020229880A1 IB 2019054054 W IB2019054054 W IB 2019054054W WO 2020229880 A1 WO2020229880 A1 WO 2020229880A1
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transparent
photovoltaic
photovoltaic module
semi
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PCT/IB2019/054054
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Xavier Noel
Mathieu Borg
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Garmin Switzerland
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Publication date
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    • Y02E10/50—Photovoltaic [PV] energy

Definitions

  • the present invention relates to the field of semi-transparent thin-film photovoltaic modules having a multi-cell architecture and subject to peripheral shading effects intrinsic to the device with which it is associated. These modules are intended to produce electrical energy and / or to function as sensors or photnvoltaic transducers.
  • a thin film photovoltaic cell is composed of at least one substrate; a first transparent electrode, a second generally metaqueous electrode and an absorber layer.
  • Thin layers are understood to mean photovoitaic layers of any nature (organic, inorganic), the thickness of the absorber of which does not exceed ten micrometers.
  • a thin-film photovoltaic module is made up of a multitude of thin-film photovoltaic relays. Generally, it is composed of several photovoltaic cells placed in series in order to increase the electric voltage at the terminals of the module. Methods are known for placing photovoltaic cells in series by successive stages of isolation and interconnection of the various layers which make up the thin-film photovoltaic module as described in document EP0500451-B1.
  • a thin-film photovoltaic cell that is semi-transparent to visible light may include a plurality of opaque photovoltaic active areas separated by areas of transparency.
  • the photovoltaic zones can be of any shape and size such that the hum * eye cannot distinguish them.
  • the width of the photovoltaic zones is preferably less than 200 micrometers.
  • the active photovoltaic zones and the transparency zones are organized in networks of geometric structures. elementary, Ineal, circular or polygonal.
  • the transparency of the photovoltaic cell is a function of the surface fraction occupied by the active opaque photovoltaic zones.
  • Patent WO2014 / 188092-A1 presents an embodiment of a semi-transparent thin-film photovoltaic mono-cell.
  • the transparency zones are arranged in the transparent electrode in addition to the metal electrode and the absorber in order to increase the transmission of light at the level of the transparency zones, by reducing the number of interfaces, the optical phenomena of reflections at the interfaces are minimized.
  • D is known to those skilled in the art that the electric power generated by a photovoltaic module can be greatly reduced compared to the optimum conditions for energy production, in particular during partial or total shading of all or part of the photovoltaic cells making up a photovoltaic module .
  • Semi-transparent photovoltaic modules are subject to the same type of constraints. In particular, shading a part of a semi-transparent photovoltaic module whose semi-transparent cells are all connected in series drastically impacts the power-voltage curve, even if a very small portion of the module or cell is shaded. Indeed, in a series architecture, the current is the same in all the cells. For example, if a single cell is shaded and has a 25% current loss, then the current generated by the module also suffers the same loss.
  • Patent US6372977-B1 proposes a particular embodiment which resolves this problematic.
  • the architecture of one of the semi-transparent photovoltaic modules proposed is composed of cells connected in series with equivalent surfaces.
  • the photovoltaic zones are arches of cerdes linked by interconnection bridges.
  • the Isolation lines are straight lines which are perceptible to the eye because they create a disturbance in the circular symmetry of the architecture of the photovoltaic zones.
  • the object of the invention is to make the inter-cell separations, more commonly called insulation lines, and ⁇ even for circular geometry modules, particularly suitable in particular for the manufacture of solar watches, invisible to the naked eye.
  • the subject of the invention is a new semi-transparent photovoltaic module composed of a multitude of cells in thin semi-transparent layers connected in series and subjected to recurring or even permanent shading effects, including the active areas, the transparency areas, and the interconnection bridges between active zones are placed so that the insulation lines and the interconnection bridges are less visible, or even invisible to the naked eye for an observer placed a few centimeters from the photovoltaic surface.
  • the invention also relates to a watch provided with such a photovoltaic module, and a glazing provided with such a photovoltaic module.
  • the subject of the invention is also a method for designing such a photovoltaic module.
  • a ring is a crown with circular symmetry.
  • a crown is characterized by:
  • a ring is therefore defined by its central point which is the center C, its interior line corresponding to the minimum radius Rmin and its exterior line corresponding to the maximum radius R max .
  • b width is constant, it is defined as the h smallest distance separating the minimum radius R min from the maximum radius R max of the ring.
  • a crown is formed from one or more materials.
  • un0 ring consists mainly of active materials forming active areas, advantageously active photovoltaic areas. Spaces which are not active zones will be designated by the term vacant space. These vacant spaces have the particularity of not being electrically conductive
  • An isolation zone is defined as a space forming an electrical discontinuity within the active surfaces belonging to the same ring. This isolation zone electrically isolates the adjacent active zones.
  • crown arc is used to define a continuous portion of said crown.
  • This crown arc is defined for example by its center, its inner line, its outer line, its starting angle angled and its stopping angle a with respect to a reference position 0.
  • a ring arc is therefore defined by its center, its radius R, in, its radius R max , its starting angle angled and its stopping angle a.
  • semi-transparent photovoltaic modules will be considered.
  • the vacant spaces correspond to the areas of transparency.
  • a semi-transparent photovoltaic module consists of a plurality of photovoltaic cells electrically connected in series. Said cells are composed:
  • active rings said active photovoltaic zones of the same active ring being separated by isolation zones;
  • two adjacent active rings being separated by a transparent ring and two photovoltaic active zones of adjacent active rings belonging to the same cell being connected by at least one conductive interconnection bridge.
  • Said cells are characterized in that the portions of adjacent solation zones are not facing each other.
  • the conductive interconnection bridges are not facing each other either.
  • the portions of isolation areas are transparent.
  • the active rings are all of the same geometric nature.
  • the active crowns and the transparent crowns be concentric rings.
  • the active rings In order to resolve the problem of highlights on watches generating partial shading of the photovoltaic module, it is desirable for the active rings to be spaced radlalement by a constant pitch Pa0 and for them to have a constant width.
  • the crown is only made up of active photovoltaic zones.
  • the active photovoltaic zones are of the same width as the active rings and have a constant width CD.
  • the width of the active areas will ideally be between 10 nm and 50 mm.
  • the active photovoltaic zones are included in the active rings, but the active ring can be made up of active zones and non-active zones.
  • the length of the interconnection bridges be equal to P a - CD.
  • the width of the concentric rings and the width of the interconnection bridges are of the same order of magnitude.
  • said widths are equal.
  • the total area of all the interconnection bridges does not exceed 10% of the total area of all the active areas of the photovoltaic module.
  • the interconnection bridges are formed of thin layers identical to the active photovoltaic zones so that said bridges are not only conductors but also convert the light energy received.
  • the method for designing the semi-transparent photovoltaic module comprises the following steps:
  • the placement of the interconnection bridges is random within the terminals delimiting the placement of said interconnection bridges.
  • the photovoltaic module according to the invention in particular in its circular geometry form, fits perfectly into electronic devices such as watches without being drastically affected by their flange.
  • This type of photovoltaic module according to the invention can also be Integrated in any semi-transparent support such as glazing.
  • Fig. 1A is a diagram showing a wreath in the shape of a flower.
  • Fig. 1B is a diagram showing a ring-shaped crown.
  • FIG. 1C is a diagram showing a ring-shaped crown split into two arcs of crowns by two isolation zones.
  • FIG. 2A is a diagram representing a semi-transparent photovoltaic module intended to be integrated into a watch of circular geometry. The case of a watch having a recurring flange generating permanent shading at the periphery of the photovoltaic module is explained in FIG. 2B.
  • FIG. 3A is an example of a semi-transparent photovoltaic module composed of a single cell, the circular photovoltaic active zones of which are electrically connected to each other by interconnection ports.
  • FIGS. 38 and 3C schematize * a semi-transparent photovoltaic module based on the same architecture as FIG. 3A to which isolation zones have been added (placed in straight or short lines) to form 4 cells whose active surfaces are equal.
  • FIGS. 4A, 4B are the same block diagram showing the 4 arcs of circles of the first and of the second radius of the structure according to the invention.
  • two axes (X) and (Y) forming an orthonormal frame of reference are shown in order to facilitate the geometric description thereof.
  • FIG. 1A is a diagram showing a crown (1) in the shape of a flower.
  • the crown is defined by:
  • b crown does not have a constant width.
  • Figure IB is a diagram showing a ring-shaped crown (1) defined by:
  • the crown has a constant width.
  • the crown (1) is formed from one or more materials.
  • all or part of a ring (1) consists of active materials forming active zones (2), advantageously active photovoltaic zones.
  • b crown is not exclusively constituted by the active zones (2), it has vacant spaces (3) which are electrically non-conductive zones which may or may not be transparent.
  • FIG. 1C is a diagram showing a ring-shaped crown sdndé in two crown arcs (14) by two isolation zones (4).
  • An isolation zone (4) is defined as a space forming an electrical discontinuity within the active zones belonging to the same ring. This insulation zone Electrically isolates said active zones of b crown.
  • the crown arcs (14) are ring arcs.
  • a ring arch is characterized by its center (13), its circle of radius R min (11), its arc of cerde of radius R max (12), its starting angle (15) and its stopping angle (16).
  • Its starting angle ⁇ d is defined as the angle counted positively (according to the convention of trigonometry) going from the axis of (X) to the starting half-line (ISA) which originates from the center ( 13) and which intercepts the first end (15B) of the crown arc (14).
  • Its angle of arrival ⁇ a (16) is defined as the angle counted positively going from the axis of (X) to the half-line of arrival (16A) which originates in the center (13) and which intercepts the second end of the arc (16B).
  • FIG. 2A is a diagram representing a semi-transparent photovoltaic module (5) intended to be integrated into a watch of circular geometry.
  • the front (6A) and rear (6B) contact buses are arranged at the end of the semi-transparent active areas.
  • the case of a watch having a recurring flange generating a permanent shading (7) at the periphery of the photovoltaic module is represented in FIG. 2B.
  • FIG. 3A is an example of architecture known from the state of the art of a single photovoltaic cell with circular geometry and whose active photovoltaic zones (2), in the form of concentric rings, are electrically connected to each other by a plurality of interconnection bridges (8).
  • the interconnection bridges (8) are conductive elements allowing the charges (electrons and holes) to circulate between the active rings (2) to be collected at the level of the buses (6). When they do not come out transparent, the interconnection bridges (8) are preferably made of the same materials as those composing the rings
  • Active photovoltaic zones (2) are separated by vacant spaces
  • the active photovoltaic zones (2) have the same dimensions as the active rings (1) shown in FIG. IB.
  • the width CD (acronym of the English term "crltJcal dimension" or critical dimension) of the active photovoitaic zones (2) is defined as the difference between the radius R max of the circle (12) and the radius R min of the circle ( 11).
  • this width is constant within the same ring.
  • all the active photovoitaic zones (2) have the same width.
  • the latter is advantageously between 10 nm and 50 ⁇ m, which allows the network of active crowns to be imperceptible to the human eye.
  • the pitch P * of the ring network is defined as the minimum distance between two mean radii R of adjacent rings.
  • the pitch P a of active crowns can be different from the pitch Pt of transparent crowns, in particular when b width CD is not constant.
  • Pa Pt In the case of figure 3A, Pa Pt.
  • the length L of the interconnection bridges (8) is defined as the length of the segment separating the circle of radius R max from a ring of the circle of radius R min from its largest adjacent ring
  • the interconnection bridges (8) have widths preferably equivalent to b width CD of the photovoltaic active zones (2) and are distributed randomly between two adjacent active rings.
  • the distance d between two bridges connecting two adjacent active rings is between 200 and 1000 mth in order to optimize b electrical conductivity within the photovoltaic cell.
  • FIG. 3B is an example of such an architecture of a photovoltaic module known in the state of the art. Insulation lines (41) have been added to the diagram of FIG. 3A to form 4 photovoltaic cells whose active surfaces are equal. In this example, the insulation lines (41) are straight lines which are perceptible by the eye because they create a disturbance in the circular symmetry of the architecture of the photovoltaic active zones.
  • All the active photovoltaic rings (2) are cut by insulation zones (4) into 4 arcs of active rings (14) of the same active surface, therefore of the same length.
  • all the isolation zones (4) face each other in a racial direction to form the 4 clearly visible isolation lines (41), which is problematic.
  • FIG. 3C is a diagram of a photovoltaic module architecture according to the invention, containing aligned insulation lines (42) making it possible to create 4 photovoltaic cells sleeping with the active surfaces being equal.
  • the invention therefore consists in modifying the placement of the insulation zones (4) so that two insulation zones (4) belonging to two adjacent active rings (2) are never in contact. look at each other.
  • a possible example of isolation lines has been shown by the dotted path (42). In this type of architecture, the non-polar isolation lines (42) are no longer perceptible, while maintaining 4 photovoltaic cells connected in series.
  • Such an architecture can be obtained by the arrangement method explained below.
  • Said method for arranging active photovoltaic zones and their interconnections is described for a semi-transparent module of 4 cells connected in series. In this process, they are formed by arcs of rings interconnected by bridges. Each cell is therefore a succession of arcs of rings whose mean radius R varies according to a constant pitch P ⁇ . For a given radius, the 4 arcs of rings with the same mean radius R have the same surface (equal arc lengths and constant CD width).
  • Figure 4C shows a different arrangement of the crown arcs compared to Figures 4A and 4B.
  • Step 0 Create a working file or image.
  • Step 1 Choice of Initial parameters:
  • RTB mean radius
  • Step 2 Calculation of the length of the arcs for any integer k going from 1 to NB.
  • An arc dlndce is defined by its mean radius, its width (CD), its angle
  • Step 3 Calculation of departure angles for any integer k ranging from 1 to NB and any integer I ranging from 1 to N.
  • the starting angles of the secondary arcs are calculated according to:
  • Step 4 Calculation of stopping angles for any integer k ranging from 1 to NB and all
  • Step 5 Plots of ring arcs for any integer k going from 1 to NB and any integer I going from 1 to N.
  • the plots of the ring arcs of index (l, Rk) are carried out by considering the mean radius Rk as well as the width CD of the rings.
  • the route starts for example from the starting angle > and ends by considering the stopping angle Those skilled in the art will know how to trace these ring arcs by other methods using the parameters described above (starting angle, stopping angle, length of arcs, mean radius, maximum radius, minimum radius). Not all lines are therefore described.
  • Step 6 Determination of the placement terminals of the interconnection bridges.
  • step by step a crown arc of mean radius Rk to a crown arc of mean radius R k + 1 , for k ranging from 1 to NB.
  • step by step a crown arc of mean radius Rk to a crown arc of mean radius R k + 1 , for k ranging from 1 to NB.
  • the choice of crown arcs with reltei must be optimized: For example, the crown arc of mean radius Rk and index 1 can be connected to the arc of a circle with radius but index 2. To find this
  • Step 8 Placement of the interconnection bridges.
  • the interconnection bridges of width CD are placed between the terminals defined in step 7 so that the distance d between two interconnection ports is at least equal to the pitch P a .
  • the inter-bridge distance (d) is at least equal to ten fols the value of the pitch P a
  • the method which is the subject of the invention can be implemented by considering a photovoltaic module based on amorphous silicon deposited on a glass substrate.
  • the electrodes consist of a transparent conductive oxide on the front face and aluminum on the rear face.
  • the stack of thin layers making up said photovoltaic module is protected by a transparent encapsulation material.
  • Semi-transparency is achieved either by local and selective laser ablation of the material or by standard photolithography processes.
  • the image resolution is fixed at 1 nm
  • the photovoltaic width of the arcs of circles is 20 ⁇ m
  • the number of cells is 4;
  • the number of circles is 373;
  • the inter-arc length is 10 ⁇ m
  • the smallest radius is 100 ⁇ m
  • the largest radius is 15 mm;
  • the pitch of the network is 40 ⁇ m
  • the minimum distance between two Interconnection bridges is 1000 ⁇ m.

Abstract

L'invention concerne un module photo voltaïque semi-transparent constitué d'une pluralité de cellules photovoltaïques connectées électriquement en série, lesdites cellules étant composées de zones actives (2) photovoltaïques contenus dans des couronnes appelées couronnes actives, lesdites zones actives photovoltaïques d'une même couronne active étant séparés par des zones d'isolation (4); et d'espace vacant (3) formant des zones de transparence selon des couronnes transparentes; deux couronnes adjacentes étant séparées par une couronne transparentes (3) et deux zones actives (2) photovoltaïques de couronnes actives adjacentes appartenant à une même cellule étant reliés par au moins un pont d'interconnexion (8) conducteur. Ledit module est caractérisé en ce que les zones d'isolation (4) adjacentes ne sont pas en regard les unes des autres.

Description

MODULE PHOTOVOLTAÏQUE MULTI-CELLULES SEMI-TRANSPARENT SOUMIS A OMBRAGE PERIPHERIQUE RECURRENT
La présente invention concerne le domaine des modules photovoltaïques semi- transparents en couches minces ayant une architecture muitj-cellules et soumis à des effets d'ombrage périphérique Intrinsèques au dispositif auquel II est associé. Ces modules sont destinés à produire de l'énergie électrique et/ou à fonctionner comme des capteurs ou des transducteurs photnvoltaiques.
ETAT DE LA TECHNIQUE
Une cellule photovoltaique en couches minces est composée d'au moins un substrat; une première électrode transparente, une seconde électrode généralement métaüque et une couche d'absorbeur. Par couches minces, on entend des couches photovoitaiques de nature quelconque (organique, Inorganique), dont l'épaisseur de rabsorbeur n'excède pas la dizaine de micromètres.
Un module photovoltaïque en couches minces est composé d'une multitude de relûtes photovoltaïques en couches minces. Généralement, Il est composé de plusieurs cellules photovoltaïques mises en série afin d'augmenter la tension électrique aux bornes du module. On connaît des méthodes de mise en série de cellules photovoltaïques par des étapes successives d'isolation et d'interconnexion des différentes couches qui composent le module photnvoltaique à couches minces tel que décrit dans le document EP0500451-B1.
Une cellule photovoltaïque en couches minces semi-transparente à la lumière visible peut comporter une pluralité de zones actives photovoltaïques opaques séparées par des zones de transparence. Les zones photovoltaïques peuvent être de formes quelconques et de dimensions telles que l'œil hum* ne les distingue pas. Pour ce foire, la largeur des zones photovoltaïques est de préférence inférieure à 200 micromètres. Dans un mode de réalisation connu, les zones actives photovoltaïques et les zones de transparence sont organisées en réseaux de structures géométriques élémentaires, Inéalres, circulaires ou polygonales. La transparence de la cellule photovoltaïque est fonction de la fraction surfacique occupée par les zones actives photovoltaïques opaques. Le brevet WO2014/188092-A1 présente un mode de réalisation d'une mono-cellule photovoltaïque semi-transparente en couches minces. Dans un mode de réalisation avantageux, les zones de transparence sont aménagées dans l'électrode transparente en plus de l'électrode métallique et de l'absorbeur afin d'augmenter la transmission de la lumière au niveau des zones de transparence, pulsqu'en réduisant le nombre d'interface, on minimise les phénomènes optiques de réflexions aux Interfaces.
D est connu de l'homme du métier que la puissance électrique générée par un module photovoltaïque peut être fortement diminuée par rapport aux conditions optimales de production énergétique notamment lors de l'ombrage partiel ou total de tout ou partie des cellules photovoltaïques composant un module photovoltaïque. Les modules photovoltaïques semi-transparents subissent le même type de contraintes. En particulier, ombrager une partie d'un module photovoltaïque semi -transparent dont les cellules semi-transparentes sont toutes connectées en série Impacte drastiquement la courbe de puissance-tension et ce même si une très faible pqrtie du module ou de la cellule est ombragée. En effet, dans une architecture série, le courant est le même dans toutes les cellules. Par exemple, si une seule cellule est ombragée et qu'elle subit une perte de courant de 25%, alors le courant généré par le module subit également la même perte.
La standardisation de l'Intégration des modules phobovoltalques génère de nouvelles problématiques. Dans le cas de l'intégration de modules semi-transparente dans des montres. Il est avantageux d'utiliser la même conception de module quel que soit la configuration du rehaut des montres (afin de diminuer les coûts de production desdits modules). Le rehaut qui forme la Jonction entre le cadran et le verre de montre, en fonction de sa conception, peut-être plus ou moins large, plus ou moins transparent, ce qui génère des effets d'ombrage différents suivant ladite conception. Dans la suite de ce document, on appelle rehaut récurrent, tout dispositif à l'origine d'un effet d'ombrage permanent sur le module photovotaïque semi-transparent Intégré dans un système telle qu'une montre.
Afin de minimiser l'Impact des effets d'ombrage du rehaut sur un module photovoltaïque semi-transparent à architecture série. Il est nécessaire de répartir cet ombrage de façon homogène, sans quoi une ou plusieurs cellules seraient plus ombragées et affecteraient de manière drastique le rendement du module. Le brevet US6372977-B1 propose un mode de réalisation particulier qui résout ctitte problématique. L'architecture d'un des modules photovoltaïques semi-transparents proposé est composé de cellules connectées en série de surfaces équivalentes. Les zones photovoltaïques sont des arcs de cerdes reliés par des ponts d'interconnexion. Cependant, dans ce type d'architecture, les lignes d Isolation sont des lignes droites qui sont perceptibles par l'œil car elles créent une perturbation dans la symétrie circulaire de l'architecture des zones photovoltaïques.
L'Invention a pour objet de rendre Invisible à l'œl nu les séparations inter- cellules appelées plus communément lignes d'isolation, et œ même pour des modules à géométrie circulaire, particulièrement appropriés notamment pour la fabrication de montres solaires.
BUT DE L'INVENTION
L'invention a pour but de proposer un module photovoltaïques semi-transparent composé d'une multitude de cellules en couches minces semi-transparentes connectées en série et présentant une améfloration de la qualité visuelle des cellules lorsqu'elles sont soumises à des effets d'ombrage récurrent voir permanent OBJETS DE L'INVENTION
L'Invention a pour objet un nouveau module photovoltaïque semi-transparent composé d'une multitude de cellules en couches minces semi-transparentes connectées en série et soumises à des effets d'ombrage récurrent voir permanent dont les zones actives, les zones de transparence, et les ponts d'interconnexion entre zones actives sont placées de manière à ce que les lignes d'isolation et les ponts d'interconnexion soient moins visibles, voire invisibles à l'oeil nu pour un observateur placé à quelques centimètres de la surface photovoltaïque. L'Invention a également pour objet une montre pourvue d'un tel module photovoltaïque, et un vitrage pourvu d'un tel module photovoltaïque.
L'Invention a aussi pour objet un procédé de conception d'un tel module photovoltaïque.
Dans la suite du document, le terme " couronne " fait référence à une zone continue d'épaisseur définie, constante ou non, formant une ligne fermée autour d'un point central. A titre d'exemple, un anneau est une couronne à symétrie circulaire. Une couronne est caractérisée par :
- sa ligne intérieure définie comme la plus petite ligne fermée la composant ;
- sa ligne extérieure définie comme b plus grande ligne fermée b composant ;
- son point central ;
- sa largeur définie en un point comme b plus petite distance entre b ligne Intérieure et la ligne extérieure.
Un anneau est donc défini par son point central qui est le centre C, de sa ligne intérieure correspondant au rayon minimal Rmin et de sa ligne extérieure correspondant au rayon maximal Rmax. Dans le cas d'un anneau, b largeur est constante, elle est définie comme h plus petite distqnce séparant le rayon minimum Rmin du rayon maximal Rmax de l'anneau.
Une couronne est formée d'un ou de plusieurs matériaux. Selon l'Invention, une0 couronne est constituée majoritairement de matériaux actifs formant des zones actives, avantageusement des zones actives photovoltaïques. Les espaces qui ne sont pas des zones actives seront désignés par le terme d'espace vacant. Ces espaces vacants présentent la particularité de ne pas être conducteurs électriquement
On définit par zone d'isolation un espace formant une discontinuité électrique au5 sein des surfaces actives appartenant à une même couronne. Cette zone d'isolation isole électriquement les zones actives adjacentes.
On définit par arc de couronne une portion continue de ladite couronne. Cet arc de couronne est défini par exemple par son centre, sa ligne entérieure, sa ligne extérieure, son angle de départ Âd et son angle d'arrêt Âa par rapport à une position0 de référence. Par exemple, un arc d'anneau est donc défini par son centre, son rayon R,in, son rayon Rmax, son angle de départ Âd et son angle d'arrêt Âa. Dans la suite du document, on considèrera des modules photovoltaïques semi- transparents. Les espaces vacants correspondent aux zones de transparence.
Selon l'Invention, un module photovoltaïque semi-transparent est constitué d'une pluralité de cellules photovoltaîques connectées électriquement en série. Lesdites cellules sont composées :
- de zones actives photovoltaîques contenues dans des couronnes appelées couronnes actives, lesdites zones actives photovoltaîques d'une même couronne active étant séparées par des zones d'isolation ;
- d'espaces vacants formant des zones de transparence selon des couronnes transparentes ;
deux couronnes actives adjacentes étant séparées par une couronne transparente et deux zones actives photovoltaîques de couronnes actives adjacentes appartenant à une même cellule étant reliées par au moins un pont d'interconnexion conducteur.
Lesdites cellules sont caractérisées en ce que les portions de zones dl solation adjacentes ne sont pas en regard les unes des autres.
Avantageusement; les ponts d'interconnexion conducteurs ne sont pas non plus en regard les uns des autres.
0 Afin d'augmenter la transparence, les portions de zones d'isolation sont transparentes.
Préférentiellement, les couronnes actives sont toutes de même nature géométrique.
Par exemple, pour les applications utilisant un module photovoltaïque semi-5 transparent Intégré dans des dispostifs électroniques à géométrie circulaire telles que les montres, Il est recommandé que les couronnes actives et les couronnes transparentes soient des anneaux concentriques. Afin de résoudre la problématique des rehauts des montres générant un ombrage partiel du module photovoltaïque, il est souhaitable que les couronnes actives soient espacées radlalement par un pas Pa0 constant et qu'elles aient une largeur constante. Avantageusement; la couronne n'est composée que de zones actives photovoltaïques.
Avantageusement, les zones actives photovoltaïques sont de môme largeur que les couronnes actives et ont une largeur CD constante. Afin que ces zones actives soient Imperceptibles à l'œil, la largeur des zones actives sera Idéalement comprise entre 10 nm et 50 mm. Avantageusement, les zones actives photovoltatques sont Incluses dans les couronnes actives, mais la couronne active peut être composée de zones actives et de zones non actives.
Afin de minimiser l'ajout de matière et de rendre les ponts d'interconnexion invisibles, Il est souhaitable que la longueur des ponts d'interconnexion soit égale à Pa - CD. Afin de ne pas créer de perturbation visuelle entre le réseau d'anneaux concentriques et le réseau de ponts d'interconnexion, il est nécessaire que la largeur des anneaux concentriques et la largeur des ponts d'interconnexion soient du même ordre de grandeur. Avantageusement, lesdites largeurs sont égales. Par aleurs, afin de ne pas créer de réseau ordonné de ponts d'interconnexion qui serait détectable à l'oeil nu, les ponts d'interconnexion sont répartis de manière aléatoire entre deux zones actives photovoltaïques de couronnes actives adjacentes appartenant à une môme cellule.
Avantageusement; la surface totale de l'ensemble des ponts d'interconnexion n'excède pas 10% de la surface totale de l'ensemble des zones actives du module photovottaïque.
Afin d'augmenter le rendement du module photovoltaïque, les ponts d'interconnexion sont formés de couches minces identiques aux zones actives photovoltaïques de sorte que lesdits ponts soient non seulement conducteurs mais convertissent également l'énergie lumineuse reçue.
Afin de réaliser l'architecture d'un tel module photovoltaïque, le procédé de conception du module photovoltaïque semi-transparent comporte les étapes suivantes :
1. Créer un fichier ou image de travail ;
2. Choisir les paramètres initiaux ;
3. Calculer la longueur des arcs de couronne ;
4. Calculer les angles de départ ; 5. Calculer les angles d'arrêt ;
6. Tracer les arcs de couronne à partir des paramètres pré-calculés ;
7. Déterminer les bornes de placements des ponts d'interconnexion ;
8. Choisir le placement des ponts d'interconnexion ;
9. Tracer les ponts d'interconnexion.
Figure imgf000009_0001
et sont les deux bornes délimitant le placement des ponts
Figure imgf000010_0001
d'interconnexion.
Avantageusement, le placement des ponts d'interconnexion est aléatoire au sein des bornes délimitant le placement desdits ponts d'interconnexion.
Le module photovoltaique selon l'Invention, notamment sous sa forme à géométrie circulaire, s'adapte parfaitement dans les dispositifs électroniques tels que tes montres sans être affecté énergétiquement de manière drastique par leur rehaut Ce type de module photovoltaique selon l'Invention peut également être Intégré dans tout support semi-transparent comme par exemple un vitrage.
DESCRIPTION DETAILLEE
L'Invention est maintenant décrite plus en délai à l'aide de la description des figures 1 à 4.
La figure 1A est un schéma représentant une couronne en forme de fleur.
La figure 1B est un schéma représentant une couronne en forme d'anneau.
La figure 1C est un schéma représentant une couronne en forme d'anneau scindée en deux arcs de couronnes par deux zones d'isolation.
La figure 2A est un schéma représentant un module photovoftalque seml· transparent destiné à être Intégré dans une montre de géométrie circulaire. Le cas d'une montre présentant un rehaut récurrent générant un ombrage permanent en périphérie du module photovoltaïque est explicité sur la figure 2B.
La figure 3A est un exempte de module photovoltaique semi-transparent composé d'une unique cellule dont les zones actives photovoltaïques circulaires sont reliées entre elles électriquement par des ports d'interconnexion.
Les figures 38 et 3C schématiser* un module photovoltaique semi-transparent basé sur la même architecture que la figure 3A à laquelle on a ajouté des zones d Isolation (placées en lignes droites ou courtes) pour former 4 cellules dont tes surfaces actives sont égales.
Les figures 4A, 4B sont le même schéma de principe représentant les 4 arcs de cercles du premier et du deuxième rayon de la structure selon l'Invention. Dans l'ensemble des figures, deux axes (X) et (Y) formant un repère orthonormé sont représentés afin de faciliter la description géométrique de celles-ci.
La figure IA est un schéma représentant une couronne (1) en forme de fleur. La couronne est définie par :
- sa ligne Intérieure (11) définie comme la plus petite ligne fermée la composant ;
- sa ligne extérieure (12) définie comme b plus grande ligne fermée b composant ;
- son point central (13) qui est te centre de symétrie de b figure géométrique, et qui matérialise également l'origine du repère orthonormé (X ; Y).
Dans ce cas particulier, b couronne n'a pas une largeur constante.
La figure IB est un schéma représentant une couronne (1) en forme d'anneau définie par :
sa ligne Intérieure (11) correspondant à un cercle de rayon minimal Rmin ; sa ligne extérieure (12) correspondant à un cercle de rayon maximal Rmax ; Son point central (13) correspondant au centre des cercles de rayons Rmin et Rmax·
Contrairement au cas de la figure IA, la couronne présente une largeur constante. La couronne (1) est formée d'un ou de plusieurs matériaux. Selon l'invention, tout ou partie d'une couronne (1) est constituée de matériaux actifs formant des zones actives (2), avantageusement des zones actives photovoltaiques. Lorsque b couronne n'est pas exclusivement constituée par les zones actives (2), elle présente des espaces vacants (3) qui sont des zones non conductrices électriquement qui peuvent être transparentes ou non.
La figure IC est un schéma représentant une couronne en forme d'anneau sdndé en deux arcs de couronne (14) par deux zones d'isolation (4). On définit par zone d'isolation (4) un espace formant une discontinuité électrique au sein des zones actives appartenant à une même couronne. Cette zone d'isolation Isole électriquement lesdites zones actives de b couronne. Dans 1e cas représenté, les arcs de couronne (14) sont des arcs d'anneau. Un arc d'anneau est caractérisé par son centre (13), son arc de cercle de rayon Rmin (11), son arc de cerde de rayon Rmax (12), son angle de départ (15) et son angle d'arrêt (16). Son angle de départ Âd (15) est défini comme l'angle compté positivement (selon la convention de la trigonométrie) allant de l'axe des (X) à la demi-droite de départ (ISA) qui a pour origine le centre (13) et qui Intercepte la première extrémité (15B) de l'arc de couronne (14). Son angle d'arrivée Åa (16) est défini comme l'angle compté positivement allant de l'axe des (X) à la demi-droite d'arrivée (16A) qui a pour origine le centre (13) et qui intercepte la seconde extrémité de l'arc (16B).
La figure 2A est un schéma représentant un module photovoltaïque semi- transparent (5) destiné à être intégré dans une montre de géométrie circulaire. Les bus de contact avant (6A) et arrière (6B) sont disposés à l'extrémité des zones actives semi-transparentes. Le cas d'une montre présentant un rehaut récurrent générant un ombrage permanent (7) en périphérie du module photovoftalque est représenté sur la figure 2B.
Afin d'alléger les figures 3A, 3B, 3C, tes bus de contact avant et arrière ne sont pas représentés. Seul est matérialsé, à l'extrémité des modules, remplacement (6) de ces bus. L'homme du métier saura les placer convenablement fonction de l'architecture des modules.
La figure 3A est un exemple d'architecture connue de l'état de l'art d'une unique cellule photovoltaïque à géométrie circulaire et dont les zones actives (2) photovoltaïques, en forme d'anneaux concentriques, sont reliées entre elles électriquement par une pluralté de ponts d'interconnexion (8). Les ponts d'interconnexion (8) sont des éléments conducteurs permettant aux charges (électrons et trous) de circuler entre les anneaux actifs (2) pour être collectées au niveau des bus (6). Lorsqu'ils ne sort pas transparents, les ponts d'interconnexion (8) sont préférentiellement constitués des mêmes matériaux que ceux composant les anneaux
(2) pour générer du courant par effet photovoltaïque.
Les zones actives (2) photovoltaïques sont séparées par des espaces vacants
(3) qui sont des zones de transparence également en forme d'anneaux. Ces zones de transparence sont des ouvertures aménagées au moins dans les matériaux non transparents constituant les zones actives (électrode métallique et absorteur) pour laisser passer un maximum de lumière. Avantageusement, ces ouvertures sont aussi aménagées dans l'électrode transparente. Dans cet exemple, les zones actives (2) photovoitaÏques sont de mêmes dimensions que les couronnes actives (1) représentées sur la figure IB.
Dans cet exemple, la largeur CD (acronyme du terme anglais « crltJcal dimension » ou dimension critique) des zones actives (2) photovoitaÏques est définie comme la différence entre le rayon Rmax du cercle (12) et le rayon Rmindu cercle (11). Avantageusement, cette largeur est constante au sein d'un même anneau. Préférentiellement, toutes les zones actives (2) photovoitaÏques ont la même largeur. Cette dernière est avantageusement comprise entre 10 nm et 50 pm, ce qui permet au réseau de couronnes actives d'être Imperceptible par l'œil humain. On définit la ligne (R12) équidistante des lignes Intérieure (12) et extérieure (11). Dans le cas d'un anneau, otite ligne (R12) matérialise le cercle de rayon moyen R de l'anneau, tel que R = ( Rmax + Rmin)/2. Le pas P* du réseau d'anneaux est défini comme la distance minimale entre deux rayons moyens R d'anneaux adjacents. Le pas Pa des couronnes actives peut être différent du pas Pt des couronnes transparentes, notamment lorsque b largeur CD n'est pas constante. Dans le cas de la figure 3A, Pa Pt. La longueur L des ponts d'interconnexion (8) est définie comme la longueur du segment séparant le cercle de rayon Rmax d'un anneau du cercle de rayon Rmin de son plus grand anneau adjacent Avantageusement, ladte longueur L est b longueur minimale qui les sépare, satisfaisant à la relation suivante : L = P» - CD. Les ponts d'interconnexion (8) ont des largeurs préférentiellement équivalentes à b largeur CD des zones actives (2) photovoltaïques et sont répartis de manière aléatoire entre deux couronnes actives adjacentes. Avantageusement, la distance d entre deux ponts reliant deux couronnes actives adjacentes est comprise entre 200 et 1000 mth afin d'optimiser b conductivité électrique au sein de la cellule photovoltaique.
A partir de cette unique cellule, il est possible de fabriquer des modules photovoltaïques composés de plusieurs cellules connectées en série afin d'augmenter la tension aux bornes du module photovoltaïque. Il faut alors créer des zones d'isolation au sein de l'architecture décrite à la figure 3A. La figure 3B est un exemple d'une telle architecture de module photovoltaïque connu dans l'état de l'art Des lignes d'isolation (41) ont été ajoutées au schéma de la figure 3A pour former 4 cellules photovoltaïques dont les surfaces actives sont égales. Dans cet exemple, les lignes d'isolation (41) sont des lignes droites qui sont perceptibles par l'oel car elles créent une perturbation dans la symétrie circulaire de l'architecture des zones actives photovoltaïques. Toutes les couronnes actives (2) photovoltaiques sont découpées par des zones d isolation (4) en 4 arcs de couronnes (14) actives de même surface active, donc de même longueur. Ainsi, entre deux couronnes actives (2) adjacentes, toutes les zones d'isolation (4) sont en regard les unes des autres selon une direction raciale pour former les 4 lignes d'isolation (41) bien visibles,ce qui est problématique.
La figure 3C est un schéma d'une architecture de module photovoltaïque conforme à l'Invention, contenant des lignes d'isolation alignées (42) permettant de créer 4 cellules photovoltaïques dort les surfaces actives sont égales. Par rapport à la figure 3B, l'Invention consiste donc à modifier le placement des zones d'isolation (4) de manière à œ que deux zones d'isolation (4) appartenant à deux couronnes actives adjacentes (2) ne soient Jamais en regard l'une de l'autre. Un exemple possible de lignes dlsolation a été matérialisé par le chemin en pointillé (42). Dans œ type d'architecture, les lignes dlsolation non Bnéaires (42) ne sont plus perceptibles, tout en maintenant 4 cellules photovoltaiques connectées en série.
Une telle architecture peut être obtenue par le procédé d'agencement explicité ci-après. Ledit procédé d'agencement des zones actives photovoltaiques et de leurs Interconnexions est décrit pour un module semi -transparent de 4 cellules connectées en série. Dans œ procédé, les celui es sont formées par des arcs d'anneaux Interconnectées par des ponts. Chaque cellule est donc une succession d'arcs d'anneaux dont le rayon moyen R varie selon un pas constant P·. Pour un rayon donné, les 4 arcs d'anneaux de même rayon moyen R ont la même surface (longueurs d'arc égales et largeur CD constante).
Les étapes de l'algorithme permettant de concevoir une possible structure du module photovoltaique selon (Invention sont décrites d -dessous. Pour simplifier leur lecture, les architectures schématisées aux figures 4A et 4B sont exactement les mêmes. Seul ce qui y est annoté diffère d'une figure à l’autre.
La figure 4C présente un agencement différent des arcs de couronne en comparaison avec les figures 4A et 4B.
Définition des paramètre» :
Figure imgf000015_0001
Par convention, b mesure des angles est réalisée selon b convention de b trigonométrie. Etape 0 : Création d’un fichier ou image de travail.
Etape 1 : Choix des paramètres Initiaux :
- b résolution de limage (DU) ;
- la plus petite dimension des zones actives photovoltatques, correspondant à la largeur des arcs d'anneaux (CD) ;
le nombre de cellules (N) ;
le nombre d'anneaux (NB) ; la longueur Inter-arc définie comme la longueur des arcs d Isolation
Figure imgf000016_0009
;
le rayon moyen (R1) de la couronne active d'indice 1;
le rayon moyen (RNB) de la couronne active d'indice NB ;
le pas du réseau (P») du réseau de couronnes ;
la distance minimale entre deux ponts d'interconnexion (d).
Etape 2 : Calcul de la longueur des arcs pour tout entier k allant de 1 à NB.
Un arc dlndce est défini par son rayon moyen , sa largeur (CD), son angle
Figure imgf000016_0006
de départ
Figure imgf000016_0004
, sa longueur d'arc
Figure imgf000016_0008
La longueur d'arc est calculée selon la formule :
Figure imgf000016_0005
. Dans ce cas particulier, les
Figure imgf000016_0007
arcs de cercle de même rayon moyen ont la même longueur.
Par convention, dans la suite du document, pour un rayon moyen R donné, l'indice 1=1 est réservé à l'arc d'anneau dont l'angle de départ Âd possède la plus petite valeur. L'indice 1=2 est réservé à l'arc d'anneau qui possède la deuxième plus petite valeur d'angle de départ. Le procédé sera réitéré pour attribuer les Indices suivants de la même manière. Par exempte, au sein de la figure 4A sont représentés :
- l'arc (141) d'indice (1,R1) de la couenne active de rayon moyen R1 ;
- l'arc (142) d'indice (1,R2) de la couronne active de rayon moyen R1 ;
- l'arc (141') dlndce (1,R2) de la couronne active de rayon moyen R2 ;
- l'arc (142') dlndce (2,R2) de la couronne active de rayon moyen R2.
Dans cet exempte particulier, l'arc (141) dlndce (1, Ri) est en regard de l'arc (141) d)indice (1,R2). Etape 3 : Calcul des angles de départ
Figure imgf000016_0002
pour tout entier k allant de 1 à NB et tout entier I allant de 1 à N.
Figure imgf000016_0003
est un angle dort la valeur est choisie aléatoire entre 0 et 2x/N caractérisé en ce que
Figure imgf000016_0010
On appelle arcs secondaires les arcs d'anneaux Issus des angles de départ
Figure imgf000016_0001
. Les angles de départ des arcs secondaires sont calculés selon :
Figure imgf000016_0011
A la figure 4B est représenté l'angle de départ Adi,i (15*) de l'arc (141) d'indice (1, R1). Etape 4 : Calcul des angles d'arrêt pour tout entier k allant de 1 à NB et tout
Figure imgf000017_0001
entier I allant de 1 à N.
Soit l'angle associé à la longueur Inter-arcs associée à l'anneau de rayon moyen Rk. Cet angle est défini par la relation : L'angle d'arrêt du tracé de l'arc d'indice (I,Rk) est calculé selon la formule :
Figure imgf000017_0002
Un exempte d'angle Inter-arc
Figure imgf000017_0003
(9) de rayon moyen R2 est représenté à la figure 4A, tandis que l'angle d'arrêt (16') de l'arc (141) d'indice (1,R1) est représenté
Figure imgf000017_0004
à la figure 4B.
Etape 5 : Tracés des arcs d'anneau pour tout entier k allant de 1 à NB et tout entier I allant de 1 à N.
Les tracés des arcs d'anneau d'indice (l,Rk) s'effectuent en considérant 1e rayon moyen Rk ainsi que la largeur CD des anneaux. Le tracé débute par exempte à partir de l'angle de départ
Figure imgf000017_0005
>et prend fin en considérant l'angle d'arrêt
Figure imgf000017_0006
L’homme du métier saura tracer ces arcs d'anneau par d'autres méthodes en utiisant les paramètres décrits précédemment (angle de départ, angle d'arrêt, longueur d'arcs, rayon moyen, rayon maximal, rayon minimal). Tous les tracés ne sont donc pas décrits
Ici.
Etape 6 : Détermination des bornes de placement des ponts d'interconnexion.
Pour former une cellule, Il est nécessaire de reler pas à pas un arc de couronne de rayon moyen Rk à un arc de couronne de rayon moyen Rk+1, pour k alant de 1 à NB. Afin d'optimiser électriquement la cellule, Il est impératif de maximiser le nombre de ponts d'interconnexion. Afin de réaliser cette condition, Il faut optimiser le choix des arcs de couronne à reltei: Par exemple, l'arc de couronne de rayon moyen Rk et d'indice 1 peut être relié à l'arc de cercle de rayon mais d'indice 2. Pour rechercher cette
Figure imgf000017_0008
optimisation, une solution consiste à :
- Définir l'intervalle
Figure imgf000017_0007
Figure imgf000018_0001
Pour illustrer cette étape, un premier exemple est donné ci-après en s'appuyant sur les schémas des figures 4A et 4B,
Figure imgf000018_0002
- On recherche, parmi les angles de départ et d'arrêt de rayons Ri, les valeurs des angles de départ et d'arrêt telles qu'elles appartiennent à l'intervalle I1.
Figure imgf000018_0003
Alternativement, un second exemple est décrit à partir du schéma de la figure 4C. Sur cette figure, ne sont représentées que les valeurs d'intérêt, pour améliorer la lisibilité.
Figure imgf000018_0004
- On recherche de nouveau, parmi les angles de départ et d'arrêt de rayons Ri, les valeurs des angles de départ et d'arrêt telles qu'elles appartiennent à l'intervalle correspond à l'angle d'arrêt (non représenté) et
Figure imgf000018_0006
Figure imgf000018_0005
Figure imgf000019_0001
Etape 8 : Placement des ponts d'interconnexion.
On place les ponts d'interconnexion de largeur CD entre les bornes définies à l'étape 7 de sorte que la distance d entre deux ports d'interconnexion soit au moins égale au pas Pa. Avantageusement, afin que la densité de ponte ne soit pas visible, la distance Inter-ponts (d) est au moins égale à dix fols la valeur du pas Pa
En particulier, Il est avantageux de placer ces ponts de manière aléatoire. Pour cela on recherche aléatoirement un angle
Figure imgf000019_0002
compris entre les deux bornes définies à l'étape 7, et on place le premier pont d'interconnexion entre les deux arcs de cercles définis par lesdites bornes. On peut réitérer l'étape de recherche d'un angle aléatoire à partir d'une des bornes et de l'angle
Figure imgf000019_0003
précédemment calculé. SI l'angle recherché vérifie la condition de distance Inter-ponts (d), on place le pont d'interconnexion à cet angle. On réitère l'opération et celle-d s'arrête lorsqu'il n'est plus possible de placer de ponts.
Figure imgf000019_0004
Figure imgf000020_0001
EXEMPLE DE REALISATION
Le procédé objet de l'invention peut être mis en oeuvre en considérant un module photovoltaïque à base de silicium amorphe déposé sur un substrat de verre. Les électrodes sont constituées d'un oxyde transparent conducteur en face avant et d'aluminium en face arrière. L'empilement de couches minces composant ledit module photovoltaïque est protégé par un matériau d'encapsulation transparent. La semi- transparence est réalisée soit par ablation laser locale et sélective de la matière ou par des procédés standards de photolithographie. Vold les paramètres Initiaux pour la conception :
La résolution de limage est fixée à 1 nm ;
La largeur photovoltaïque des arcs de cercles est de 20 pm ;
Le nombre de cellule est de 4 ;
Le nombre de cercles est de 373 ;
La longueur Inter-arcs est de 10 pm ;
Le plus petit rayon est de 100 pm ;
Le plus grand rayon est de 15 mm ;
Le pas du réseau est de 40 pm ;
La distance minimale entre deux ponts d Interconnexion est de 1000 pm.

Claims

REVENDICATIONS
1 - Module photovoltaïque semi-transparent constitué d'une pluralité de cellules photovottaïques connectées électriquement en série, lesdtes cellules étant composées :
de zones actives (2) photovoltaïques contenues dans des arcs de couronnes (14) de couronnes actives, lesdites zones actives photovottaïques d'une môme couronne active étant séparées par des zones d Isolation (4) ;
d’espaces vacants (3) formant des zones de transparence entre des zones actives (2) et disposés selon des couronnes transparentes ;
- deux couronnes actives adjacentes selon une direction radiale étant séparées par une couronne transparente (3) et deux zones actives (2) photovottaïques de couronnes actives adjacentes selon une direction radiale appartenant à une même cellule étant reliées par au moins un pont d'interconnexion (8) conducteur ;
- caractérisé en ce que tes zones d'isolation (4) d’une même cellule photovoltaïque adjacentes selon une direction radiale ne sont pas situées en regard les unes des autres.
2 - Module photovoltaique semi-transparent selon la revendication 1, caractérisé en ce que les ponts d'interconnexion (8) conducteurs ne sont pas situés en regard les uns des autres.
3 - Module photovoltaïque semi-transparent selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que les zones d'isolation (4) sont transparentes.
4 - Module photovoltaïque semi-transparent selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que les couronnes actives ont toute la même forme géométrique.
5 - ModuJe photovoltaïque semi-transparent selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que les couronnes actives et les couronnes transparentes sont des anneaux concentriques.
6 - Module photovoltaïque semi-transparent selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que les couronnes actives sont espacées radlalement par un pas Pa constant.
7 - Module photovoltaïque semi-transparent selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que les couronnes actives ont une largeur constante.
8 - Module photovoltaïque semhtransparent selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que les zones actives (2) photovoltaïques ont une largeur constante CD.
9 - Module photnvoltaïque semhtransparent selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que la largeur des zones actives (2) photovoltaïques est comprise entre 10 nm et 50 mm.
10 - Module photovoltaïque semhtransparent selon la revendication 8, caractérisé en œ que les ponts d'interconnexion (8) ont une longueur égale à P· - CD.
11 - Module photovoltaïque semitransparent selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en œ que la largeur des anneaux concentriques et la largeur des ponts d'interconnexion (6) sont du même ordre de grandeur.
12 - Module photovoltaïque semi-transparent selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que les zones actives (2) photovoltaïques sont de même largeur que les couronnes actives. 13 - Module photovoltaïque semi-transparent selon l'une que tronque des revendications précédentes, caractérisé en ce que les ponts d'interconnexion (8) sont répartis de manière aléatoire entre deux zones actives (2) photovoltaïques de couronnes actives adjacentes radialement appartenant à une même celui e, de sorte que ta succession des ponts d'interconnexion ne produise pas un effet optique visible à l'oeil nu.
14 - Module photovoltaïque semi-transparent selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que la surface totale de l'ensemble des ponts d'interconnexion (8) n'excède pas 10% de la surface totale des zones actives (2) photovoltaïques.
15 - Module photovoltaïque semi-transparent selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que les ponts d'interconnexion (8) sort formés de couches minces identiques aux couches minces des zones actives (2) photovoltaïques de sorte que lesdits ponts soient non seulement conducteurs mais convertissent également l'énergie lumineuse reçue.
16 - Procédé de conception du module photovolaique semi-transparent selon l'une quelconque des revendications 1 à 15 caractérisé en ce qu'il comporte les étapes suivantes :
10. Créer un fichier ou Image de travail ;
11. Choisir les paramètres Initiaux ;
12. Calculer la longueur des arcs de couronnes ;
13. Calculer les angles de départ des arcs de couronne (15, 15', 15*) ;
14. Calculer les angles d'arrêt des arcs de couronne (16, 16' 16e) ;
15.Tracer les arcs de couronne à partir des paramètres pré-calculés ;
16. Déterminer les bornes des Intervalles de placements des ponts d'interconnexion
(8) ;
17. Choisir le placement des ponts d'interconnexion à l'intérieur des Intervalles ; 18-Tracer les ponts d'interconnexion (8). 17 - Procédé de conception selon la revendication 16, caractérisé en ce qu'un arc de couronnes d'indice est défini par son rayon moyen
Figure imgf000025_0003
, la largeur (CO), son angle de départ et sa longueur d'arc
Figure imgf000025_0001
Figure imgf000025_0002
18 - Procédé de conception selon la revendication 16 ou 17, caractérisé en ce que l'angle est un angle dont la valeur est choisie aléatoire entre
Figure imgf000025_0015
0 et 2 x/N.
19 - Procédé de conception selon la revendication 18, caractérisé en ce que pour tout entier k allant de l au nombre total (NB) de couronnes, la condition
Figure imgf000025_0005
est vérifiée.
Figure imgf000025_0004
20 - Procédé de conception selon la revendication 19, caractérisé en ce que pour tout entier k allant de 1 à NB et tout entier allant de 1 à N, l'angle d'arrêt (16, 16', 16") du tracé de l'arc de couronne d'indice est calculé selon :
Figure imgf000025_0016
Figure imgf000025_0006
Figure imgf000025_0007
21 - Procédé de conception selon la revendication 20, caractérisé en ce que le choix des bornes délimitant l'intervalle de placement des ponts d'interconnexion (8) est défini selon les sous-étapes suivantes :
- Définir l'intervalle angulaire
Figure imgf000025_0008
- Rechercher les deux valeurs parmi les pour I variant de 1 à
Figure imgf000025_0009
N qui appartiennent à l'intervalle I1, où Amin est la plus petite de ces deux
Figure imgf000025_0010
valeurs et
Figure imgf000025_0011
la plus grande.
o Si ont même Indice, Ils sont les deux bornes de l'intervalle
Figure imgf000025_0012
délimitant le placement des ponts d'interconnexion, o Sinon, on recherche l'indice 1 de l'arc de rayon Rk et les deux bornes de la différence maximale
Figure imgf000025_0013
Figure imgf000025_0014
22 - Procédé de conception selon la revendication 21, caractérisé en ce que le placement des ponts d'interconnexion (8) est aléatoire au sein des Intervalles délimités pa ries bornes de placement desdits ponts d'interconnexion.
23 - Montre, caractérisée en ce qu'elle comporte un module photovoltaïque selon l'une quelconque des revendication 1 à 15.
24 - Vitrage, caractérisé en ce qu'il comporte un module photovoltaïque selon l'une quelconque des revendication 1 à 15.
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