FR3093236A1 - Self-cleaning photovoltaic module - Google Patents

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Abstract

Module (1) photovoltaïque multicouche, comprenant une couche (2) de cellules photovoltaïques agencée dans une enveloppe (3) photovoltaïque, une couche (4) de support agencée derrière la couche de cellules photovoltaïques, une couche (7) transparente agencée devant la couche de cellules photovoltaïques, le module (1) photovoltaïque comprenant également au moins un élément (8) vibrant. Figure 1aMultilayer photovoltaic module (1), comprising a layer (2) of photovoltaic cells arranged in a photovoltaic envelope (3), a support layer (4) arranged behind the layer of photovoltaic cells, a transparent layer (7) arranged in front of the layer of photovoltaic cells, the photovoltaic module (1) also comprising at least one vibrating element (8). Figure 1a

Description

Module photovoltaïque autonettoyantSelf-cleaning photovoltaic module

La présente invention concerne un module photovoltaïque multicouche, comprenant une couche de cellules photovoltaïques agencée dans une enveloppe photovoltaïque, une couche de support agencée derrière la couche de cellules photovoltaïques, et une couche transparente agencée devant la couche de cellules photovoltaïques.The present invention relates to a multilayer photovoltaic module, comprising a layer of photovoltaic cells arranged in a photovoltaic envelope, a support layer arranged behind the layer of photovoltaic cells, and a transparent layer arranged in front of the layer of photovoltaic cells.

Les modules photovoltaïques sont de plus en plus courants, voire banalisés dans les applications domestiques. Le plus souvent, les modules sont positionnés sur les toits des habitations, et permettent de produire une partie de l’électricité consommée par cette habitation. Pour ces applications, les modules sont le plus souvent agencés de façon inclinée, suivant l’inclinaison de la toiture. Dans un tel environnement, en général non sujet à des salissures importantes, le vent et la pluie permettent de maintenir les modules en état de propreté adéquate pour assurer un bon fonctionnement.Photovoltaic modules are increasingly common, even trivialized in domestic applications. Most often, the modules are positioned on the roofs of dwellings, and make it possible to produce part of the electricity consumed by this dwelling. For these applications, the modules are most often arranged in an inclined way, following the inclination of the roof. In such an environment, which is generally not subject to heavy soiling, wind and rain make it possible to maintain the modules in an adequate state of cleanliness to ensure proper operation.

Il existe toutefois des applications où les modules sont plus sujets à des niveaux de salissures et/ou d’ensablement importants. Par exemple, dans les zones désertiques, pour des utilisations humanitaires, les risques de salissures par le sable et la poussière sont importants. Or, certaines applications doivent pouvoir fonctionner de façon autonome par exemple faute d’avoir du personnel sur place pour effectuer des tâches de nettoyage.There are, however, applications where the modules are more subject to high levels of dirt and/or silting. For example, in desert areas, for humanitarian uses, the risks of soiling by sand and dust are significant. However, some applications must be able to operate autonomously, for example because they do not have staff on site to perform cleaning tasks.

Il existe donc un besoin pour des modules photovoltaïques autonomes, aptes à fonctionner dans des environnements susceptibles de générer des salissures et/ou des ensablements pouvant affecter le rendement des cellules photovoltaïques.There is therefore a need for stand-alone photovoltaic modules, able to operate in environments likely to generate dirt and/or sand deposits that can affect the efficiency of the photovoltaic cells.

Pour pallier ces différents inconvénients, l’invention prévoit différents moyens techniques.To overcome these various drawbacks, the invention provides various technical means.

Tout d’abord, un premier objet de l’invention consiste à prévoir un module photovoltaïque adapté pour fonctionner de façon autonome dans un environnement hostile tel qu’un environnement poussiéreux, désertique ou autre.First of all, a first object of the invention consists in providing a photovoltaic module adapted to operate autonomously in a hostile environment such as a dusty, desert or other environment.

Un autre objet de l’invention consiste à prévoir un module photovoltaïque permettant de maintenir un rendement relativement constant sans entretien particulier.Another object of the invention consists in providing a photovoltaic module making it possible to maintain a relatively constant yield without any particular maintenance.

Pour ce faire, l’invention prévoit un module photovoltaïque multicouche, comprenant :
i) une couche de cellules photovoltaïques agencée dans une enveloppe encapsulante ;
ii) une couche de support agencée derrière la couche de cellules photovoltaïques ;
iii) une couche de surface externe avant agencée devant la couche de cellules photovoltaïques ;
le module photovoltaïque comprenant également au moins un élément vibrant.To do this, the invention provides a multilayer photovoltaic module, comprising:
i) a layer of photovoltaic cells arranged in an encapsulating envelope;
ii) a support layer arranged behind the layer of photovoltaic cells;
iii) a front outer surface layer arranged in front of the layer of photovoltaic cells;
the photovoltaic module also comprising at least one vibrating element.

La présence d’un élément vibrant, intégré au module photovoltaïque, permet de disperser les poussières et contaminants présents dans des environnements hostiles tels que les déserts.The presence of a vibrating element, integrated into the photovoltaic module, makes it possible to disperse the dust and contaminants present in hostile environments such as deserts.

Selon divers modes de réalisation avantageux, l’élément vibrant comprend au moins un module piézoélectrique, ou à ultrasons ou un moteur vibrant.According to various advantageous embodiments, the vibrating element comprises at least one piezoelectric or ultrasonic module or a vibrating motor.

Ces types d’éléments vibrants, en particulier l’élément vibrant de type piézoélectrique, sont fiables, peu coûteux, et bien adaptés à des environnements hostiles.These types of vibrating elements, in particular the piezoelectric type vibrating element, are reliable, inexpensive, and well suited to harsh environments.

Selon un premier mode de réalisation, l’élément vibrant est agencé entre la couche de support et la couche de cellules photovoltaïques.According to a first embodiment, the vibrating element is arranged between the support layer and the layer of photovoltaic cells.

Selon un autre mode de réalisation avantageux, l’élément vibrant est agencé entre la couche de surface externe avant et la couche de cellules photovoltaïques.According to another advantageous embodiment, the vibrating element is arranged between the front outer surface layer and the layer of photovoltaic cells.

Selon encore un mode de réalisation avantageux, l’élément vibrant est agencé dans la couche de support.According to yet another advantageous embodiment, the vibrating element is arranged in the support layer.

Selon encore un autre mode de réalisation, la couche de support est constituée d’une âme agencée dans une enveloppe de support, l’élément vibrant étant agencé entre l’âme et la couche de support.According to yet another embodiment, the support layer consists of a core arranged in a support casing, the vibrating element being arranged between the core and the support layer.

De manière avantageuse, le module comprend également un cadre de support agencé sur le pourtour de la couche de support, et l’élément vibrant est agencé contre ledit cadre de support.Advantageously, the module also comprises a support frame arranged on the periphery of the support layer, and the vibrating element is arranged against said support frame.

En variante, le module comprend un cadre de module photovoltaïque agencé sur le pourtour du module photovoltaïque, et l’élément vibrant est agencé contre ledit cadre de module photovoltaïque.As a variant, the module comprises a photovoltaic module frame arranged on the periphery of the photovoltaic module, and the vibrating element is arranged against said photovoltaic module frame.

Selon une autre variante de réalisation, au moins un module piézoélectrique est intégré à la couche externe avant. Ce mode de réalisation permet d’alléger et de simplifier le module. En variante, la face avant est elle-même une couche piézo-électrique.According to another variant embodiment, at least one piezoelectric module is integrated into the front outer layer. This embodiment makes it possible to lighten and simplify the module. Alternatively, the front face is itself a piezoelectric layer.

De manière avantageuse, le module photovoltaïque comprend également un module de contrôle de nettoyage relié à l’élément vibrant, adapté pour activer l’élément vibrant après détection d’une condition d’activation de vibration.Advantageously, the photovoltaic module also comprises a cleaning control module connected to the vibrating element, adapted to activate the vibrating element after detection of a vibration activation condition.

L’élément vibrant est avantageusement alimenté par l’énergie produite par les cellules photovoltaïques du module, ou par une source d’alimentation externe.The vibrating element is advantageously powered by the energy produced by the photovoltaic cells of the module, or by an external power source.

Tous les détails de réalisation sont donnés dans la description qui suit, complétée par les figures 1 à 8e, présentées uniquement à des fins d’exemples non limitatifs, et dans lesquelles:All the implementation details are given in the following description, supplemented by Figures 1 to 8e, presented solely for the purpose of non-limiting examples, and in which:

Fig.1aFig.1a

illustre, de façon schématique, un premier exemple de module photovoltaïque intégrant un élément vibrant disposé entre des couches du module ; schematically illustrates a first example of a photovoltaic module incorporating a vibrating element disposed between layers of the module;

Fig.1bFig.1b

illustre, de façon schématique, un premier exemple de module photovoltaïque intégrant un élément vibrant disposé entre des couches du module ; schematically illustrates a first example of a photovoltaic module incorporating a vibrating element arranged between layers of the module;

Fig.2aFig.2a

illustre, de façon schématique, un second exemple de module photovoltaïque intégrant un élément vibrant disposé entre des couches du module ; schematically illustrates a second example of a photovoltaic module incorporating a vibrating element arranged between layers of the module;

Fig.2bFig.2b

illustre, de façon schématique, un second exemple de module photovoltaïque intégrant un élément vibrant disposé entre des couches du module ; schematically illustrates a second example of a photovoltaic module incorporating a vibrating element arranged between layers of the module;

Fig.3aFig.3a

illustre, de façon schématique, un troisième exemple de module photovoltaïque intégrant un élément vibrant disposé entre des couches du module ; schematically illustrates a third example of a photovoltaic module integrating a vibrating element arranged between layers of the module;

Fig.3bFig.3b

illustre, de façon schématique, un troisième exemple de module photovoltaïque intégrant un élément vibrant disposé entre des couches du module ; schematically illustrates a third example of a photovoltaic module integrating a vibrating element arranged between layers of the module;

Fig.4aFig.4a

illustre, de façon schématique, un quatrième exemple de module photovoltaïque intégrant un élément vibrant disposé entre des couches du module ; schematically illustrates a fourth example of a photovoltaic module incorporating a vibrating element arranged between layers of the module;

Fig.4bFig.4b

illustre, de façon schématique, un quatrième exemple de module photovoltaïque intégrant un élément vibrant disposé entre des couches du module ; schematically illustrates a fourth example of a photovoltaic module incorporating a vibrating element arranged between layers of the module;

Fig.5Fig.5

illustre, de façon schématique, un exemple de module photovoltaïque intégrant un élément vibrant agencé contre au moins une des faces latérales du module ; schematically illustrates an example of a photovoltaic module integrating a vibrating element arranged against at least one of the side faces of the module;

Fig.6Fig.6

illustre, de façon schématique, un second exemple de module photovoltaïque intégrant un élément vibrant agencé contre au moins une des faces latérales du module ; schematically illustrates a second example of a photovoltaic module incorporating a vibrating element arranged against at least one of the side faces of the module;

Fig.7Fig.7

illustre, de façon schématique, un troisième exemple de module photovoltaïque intégrant un élément vibrant agencé contre au moins une des faces latérales du module ; schematically illustrates a third example of a photovoltaic module integrating a vibrating element arranged against at least one of the side faces of the module;

Fig.8aFig.8a

illustre, de façon schématique, un exemple d’agencement de module vibrant sur une couche d’un module photovoltaïque. schematically illustrates an example of a vibrating module arrangement on a layer of a photovoltaic module.

Fig.8bFig.8b

illustre, de façon schématique, un autre exemple d’agencement de module vibrant sur une couche d’un module photovoltaïque. schematically illustrates another example of a vibrating module arrangement on a layer of a photovoltaic module.

Fig.8cFig.8c

illustre, de façon schématique, un autre exemple d’agencement de module vibrant sur une couche d’un module photovoltaïque. schematically illustrates another example of a vibrating module arrangement on a layer of a photovoltaic module.

Fig.8dFig.8d

illustre, de façon schématique, un autre exemple d’agencement de module vibrant sur une couche d’un module photovoltaïque. schematically illustrates another example of a vibrating module arrangement on a layer of a photovoltaic module.

Fig.8eFig.8e

illustre, de façon schématique, encore un autre exemple d’agencement de module vibrant sur une couche d’un module photovoltaïque. schematically illustrates yet another example of a vibrating module arrangement on a layer of a photovoltaic module.

DEFINITIONS : Dans la présente description, on entend par « devant » ou « derrière », une position relative par exemple d’une couche constituante en se référant à l’avant du module photovoltaïque 1, correspondant à la couche externe exposée au rayonnement 20 solaire qui sera transformé en énergie électrique.DEFINITIONS: In the present description, the term "in front" or "behind" means a relative position for example of a constituent layer by referring to the front of the photovoltaic module 1, corresponding to the external layer exposed to solar radiation. which will be transformed into electrical energy.

Les figures 1a et 1b illustrent un premier mode de réalisation d’un module photovoltaïque 1. Ce module est constitué d’un agencement multicouche comprenant une couche 2 de cellules photovoltaïques, agencée dans une enveloppe 3 encapsulante. Une couche 4 de support est agencée derrière la couche 2 de cellules photovoltaïques. Cette couche est conçue en fonction des caractéristiques de rigidité et de maintien recherchées. Dans les exemples illustrés, la couche 4 de support est elle-même constituée de plusieurs couches, à savoir une âme 5, par exemple avec une structure cellulaire de type nid d’abeille, disposée dans une enveloppe 6.Figures 1a and 1b illustrate a first embodiment of a photovoltaic module 1. This module consists of a multilayer arrangement comprising a layer 2 of photovoltaic cells, arranged in an encapsulating envelope 3. A support layer 4 is arranged behind layer 2 of photovoltaic cells. This layer is designed according to the desired rigidity and support characteristics. In the examples illustrated, the support layer 4 is itself made up of several layers, namely a core 5, for example with a cellular structure of the honeycomb type, placed in an envelope 6.

En variante, la couche 4 de support est transparente au rayonnement solaire, permettant ainsi la captation de rayonnement sur la face arrière des cellules photovoltaïques. On utilise alors avantageusement des cellules photovoltaïques à doubles faces actives.As a variant, the support layer 4 is transparent to solar radiation, thus allowing the capture of radiation on the rear face of the photovoltaic cells. Advantageously, photovoltaic cells with active double faces are then used.

Une couche 7 externe avant ou frontale, transparente ou adaptée pour laisser passer le rayonnement utile pour conversion en énergie électrique, est disposée devant la couche de cellules photovoltaïques, afin de protéger cette dernière des agressions de l’environnement externe.A front or front outer layer 7, transparent or adapted to allow useful radiation to pass for conversion into electrical energy, is arranged in front of the layer of photovoltaic cells, in order to protect the latter from attack from the external environment.

Dans les exemples illustrés, un film 16 de protection arrière est disposé derrière la couche 2 de cellules photovoltaïques.In the examples illustrated, a rear protective film 16 is placed behind layer 2 of photovoltaic cells.

Pour protéger le module photovoltaïque et assurer une meilleure rigidité, un cadre 11 de module est agencé contre les faces latérales, soit pour entourer les quatre faces du module, soit pour maintenir uniquement deux faces opposées, de préférence les faces les plus longues. On utilise avantageusement la couche 7 frontale en la repliant sur un ou plusieurs côtés pour former le cadre 11.To protect the photovoltaic module and ensure better rigidity, a module frame 11 is arranged against the side faces, either to surround the four faces of the module, or to hold only two opposite faces, preferably the longest faces. The front layer 7 is advantageously used by folding it over on one or more sides to form the frame 11.

Un cadre 10 de support peut également être intégré au module photovoltaïque. Tel qu’illustré, le cadre 10 de support entoure uniquement une ou plusieurs des faces latérales du support 4.A support frame 10 can also be integrated into the photovoltaic module. As shown, the support frame 10 surrounds only one or more of the side faces of the support 4.

Au moins un élément 8 vibrant est monté en coopération avec le module 1 photovoltaïque. Par « monté en coopération », on entend que le ou les éléments vibrants sont aptes à faire vibrer le module photovoltaïque, en particulier sa face externe, pour permettre le décollement et la dispersion des poussières et contaminants qui s’accumulent sur cette surface. Le ou les éléments vibrants utilisent de préférence des hautes fréquences, permettant d’une part de décoller les particules attachées à la surface et d’autre part de générer des micro-déplacements successifs entraînant le déplacement des particules jusqu’à ce qu’elles quittent le module photovoltaïque. Dans de nombreuses applications, les modules photovoltaïques sont inclinés, facilitant l’évacuation des contaminants par glissement après leur décollement. Par exemple, des fréquences de vibration entre 50 Hz et 100 kHz peuvent être prévues.At least one vibrating element 8 is mounted in cooperation with the photovoltaic module 1. By “mounted in cooperation”, we mean that the vibrating element or elements are capable of causing the photovoltaic module to vibrate, in particular its external face, to allow the separation and dispersion of the dust and contaminants which accumulate on this surface. The vibrating element or elements preferably use high frequencies, allowing on the one hand to detach the particles attached to the surface and on the other hand to generate successive micro-displacements causing the displacement of the particles until they leave the photovoltaic module. In many applications, the photovoltaic modules are inclined, facilitating the evacuation of contaminants by sliding after their separation. For example, vibration frequencies between 50 Hz and 100 kHz can be provided.

Les vibrations sont générées par un ou plusieurs modules 9 pouvant être piézoélectriques, ou à ultrasons ou avec un moteur vibrant, alimentés par l’énergie produite par le module photovoltaïque lui-même ou par une batterie ou par une source d’alimentation externe.The vibrations are generated by one or more modules 9 that can be piezoelectric, or ultrasonic or with a vibrating motor, powered by the energy produced by the photovoltaic module itself or by a battery or by an external power source.

Un module 17 de contrôle de nettoyage est relié à ou aux éléments vibrants, et permet de contrôler l’activation et l’arrêt des vibrations, en fonction d’une ou plusieurs conditions d’activation des vibrations. Le module 17 de contrôle de nettoyage permet par exemple d’activer l’élément vibrant suite à une chute de rendement du module photovoltaïque au-delà d’un seuil d’activation prédéterminé, ou plus simplement selon un horaire donné, ou autre. L’activation horaire permet en outre de s’affranchir de la gestion des paramètres affectant le rendement tels que la nuit, des conditions météorologiques réduisant le rayonnement tels que les nuages ou le brouillard, etc. Le seuil d’activation peut être défini en pourcentage du rendement maximal, comme par exemple un seuil de 75% ou 50% ou autre.A cleaning control module 17 is connected to one or more vibrating elements, and makes it possible to control the activation and stopping of the vibrations, depending on one or more vibration activation conditions. The cleaning control module 17 makes it possible, for example, to activate the vibrating element following a drop in the yield of the photovoltaic module beyond a predetermined activation threshold, or more simply according to a given schedule, or other. Timely activation also makes it possible to dispense with the management of parameters affecting performance such as night, meteorological conditions reducing radiation such as clouds or fog, etc. The activation threshold can be defined as a percentage of the maximum yield, such as a threshold of 75% or 50% or other.

Pour récupérer et acheminer l’énergie électrique produite par chacune des cellules photovoltaïques de la couche 2, vers la boîte 12 de jonction, une connexion 13 électrique est prévue. Dans l’exemple illustré, un ruban d’interconnexion 14 est agencé dans la couche 2 de cellules photovoltaïques de façon à assurer une connexion électrique avec chaque cellule. Une liaison 15 entre le ruban d’interconnexion 14 et la boîte de jonction permet d’acheminer l’énergie produite vers la boîte de jonction 12. Cette dernière permet de brancher le module photovoltaïque au circuit électrique de destination. Dans l’exemple de la figure 1a, le module 17 de contrôle et la boîte de jonction 12 sont intégrés dans l’âme 5. Ces deux éléments peuvent être interconnectés ou combinés en un seul. Un tel mode de réalisation permet par exemple de simplifier la mise en œuvre dans laquelle l’énergie produite par le module photovoltaïque permet d’alimenter le ou les éléments vibrants. Selon diverses variantes de réalisation, le module 17 peut être positionné à d’autres endroits du module photovoltaïque ou hors de ce dernier. Dans les autres figures, le module 17 est positionné hors du module afin de ne pas surcharger les figures.To recover and route the electrical energy produced by each of the photovoltaic cells of layer 2, to the junction box 12, an electrical connection 13 is provided. In the example illustrated, an interconnecting ribbon 14 is arranged in layer 2 of photovoltaic cells so as to ensure an electrical connection with each cell. A connection 15 between the interconnecting ribbon 14 and the junction box allows the energy produced to be routed to the junction box 12. The latter allows the photovoltaic module to be connected to the destination electrical circuit. In the example of Figure 1a, the control module 17 and the junction box 12 are integrated into the core 5. These two elements can be interconnected or combined into one. Such an embodiment makes it possible, for example, to simplify the implementation in which the energy produced by the photovoltaic module makes it possible to supply the vibrating element or elements. According to various variant embodiments, the module 17 can be positioned at other locations of the photovoltaic module or outside the latter. In the other figures, the module 17 is positioned outside the module so as not to overload the figures.

Les figures 1a à 4b illustrent différentes variantes de mise en œuvre de module photovoltaïque 1 avec un ou plusieurs éléments 8 vibrants. Dans ces exemples, l’élément 8 vibrant est prévu sous forme de couche intégrée à l’agencement multicouche du module photovoltaïque 1.Figures 1a to 4b illustrate different implementation variants of photovoltaic module 1 with one or more vibrating elements 8. In these examples, the vibrating element 8 is provided in the form of an integrated layer in the multilayer arrangement of the photovoltaic module 1.

Dans les exemples des figures 1a, 1b et 2a, 2b, l’élément vibrant 8 est disposé du coté arrière (figures 1a et 1b) ou du côté avant (figure 2a et 2b) de l’âme 5 du support 4.In the examples of figures 1a, 1b and 2a, 2b, the vibrating element 8 is arranged on the rear side (figures 1a and 1b) or on the front side (figure 2a and 2b) of the core 5 of the support 4.

Dans l’exemple des figures 3a et 3b, l’élément 8 vibrant est agencé entre la couche 4 de support et la couche 2 de cellules photovoltaïques, dans cet exemple, derrière le film 16 de protection. En variante, le film 16 de protection est positionné derrière l’élément 8 vibrant.In the example of Figures 3a and 3b, the vibrating element 8 is arranged between the support layer 4 and the layer 2 of photovoltaic cells, in this example, behind the protective film 16. Alternatively, the protective film 16 is positioned behind the vibrating element 8.

Dans l’exemple des figures 4a et 4b, l’élément 8 vibrant est agencé entre la couche 7 transparente et la couche 2 de cellules photovoltaïques. L’élément vibrant est alors prévu pour laisser passer tout ou partie du rayonnement destiné aux cellules photovoltaïques, soit par transparence, soit en occupant qu’une partie de la surface exposée au rayonnement 20. Les figures 8a à 8e, décrites ultérieurement, illustrent des exemples de ce type. En variante, l’élément vibrant 8 tient lieu de couche de surface frontale. Ce mode de réalisation favorise une meilleure transmission des vibrations produites vers les zones à nettoyer.In the example of Figures 4a and 4b, the vibrating element 8 is arranged between the transparent layer 7 and the layer 2 of photovoltaic cells. The vibrating element is then provided to allow all or part of the radiation intended for the photovoltaic cells to pass, either by transparency, or by occupying only part of the surface exposed to the radiation 20. FIGS. 8a to 8e, described later, illustrate examples of this type. Alternatively, the vibrating element 8 takes the place of the front surface layer. This embodiment promotes better transmission of the vibrations produced to the areas to be cleaned.

Les figures 5 à 7 illustrent d’autres variantes de mise en œuvre de module photovoltaïque 1 avec un ou plusieurs éléments 8 vibrants coopérant avec une ou plusieurs face ou bordures latérales du module photovoltaïque. Dans ces exemples, l’élément 8 vibrant est prévu sous forme de bandes ou lanières intégrées soit au cadre 10 du support 4, soit au cadre 11 du module photovoltaïque.Figures 5 to 7 illustrate other implementation variants of photovoltaic module 1 with one or more vibrating elements 8 cooperating with one or more side faces or edges of the photovoltaic module. In these examples, the vibrating element 8 is provided in the form of strips or straps integrated either into the frame 10 of the support 4, or into the frame 11 of the photovoltaic module.

Les figures 8a à 8e illustrent des exemples d’éléments 8 vibrants sous forme de couches. Dans l’exemple de la figure 8a, le module est prévu sous forme d’une pluralité de lanières parallèles, orientées dans le sens de la largeur d’une couche. Dans l’exemple de la figure 8b, le module est prévu sous forme d’une pluralité de lanières parallèles, orientées dans le sens de la longueur d’une couche. Dans l’exemple de la figure 8c, le module comporte deux lamelles espacées, orientées dans le sens de la longueur d’une couche. Dans l’exemple de la figure 8d, plusieurs modules 9 sont agencés au niveau des coins. Ce type d’agencement convient bien pour des modules à ultrasons ou des moteurs vibrants. Dans l’exemple de la figure 8e, un module 9 est disposé dans la zone centrale d’une couche. Ce type d’agencement convient bien pour un module à ultrasons ou un moteur vibrant.Figures 8a to 8e illustrate examples of vibrating elements 8 in the form of layers. In the example of Figure 8a, the module is provided in the form of a plurality of parallel strips, oriented in the direction of the width of a layer. In the example of Figure 8b, the module is provided in the form of a plurality of parallel strips, oriented in the direction of the length of a layer. In the example of figure 8c, the module comprises two spaced lamellae, oriented in the direction of the length of a layer. In the example of Figure 8d, several modules 9 are arranged at the corners. This type of arrangement is well suited for ultrasonic modules or vibrating motors. In the example of Figure 8e, a module 9 is placed in the central zone of a layer. This type of arrangement is well suited for an ultrasonic module or a vibrating motor.

MATERIAUX : Dans les exemples des figures 1 à 8, les couches 4, 6, 7, 10 et 11 sont avantageusement fait d’un matériau pré-imprégné. Ce matériau pré-imprégné comporte une matrice (ou résine) imprégnant un renfort. La matrice est une résine thermodurcissable ou une résine thermoplastique. La résine thermodurcissable est de préférence choisie parmi les polyesters ou polyépoxydes. La résine thermoplastique est de préférence choisie parmi les acryliques. Les fibres de renfort sont avantageusement choisies parmi le verre, le carbone ou encore les aramides. La masse surfacique du matériau pré-imprégné est avantageusement choisie entre 40 g/m² et 500 g/m² avec un taux massique de fibre avantageusement compris entre 20% et 95%. La nature chimique et les paramètres telle que la masse surfacique ou le taux massique peuvent varier selon la disposition des matériaux pré-imprégnés dans le module photovoltaïque.MATERIALS: In the examples of figures 1 to 8, the layers 4, 6, 7, 10 and 11 are advantageously made of a pre-impregnated material. This pre-impregnated material comprises a matrix (or resin) impregnating a reinforcement. The matrix is a thermosetting resin or a thermoplastic resin. The thermosetting resin is preferably chosen from polyesters or polyepoxides. The thermoplastic resin is preferably chosen from acrylics. The reinforcing fibers are advantageously chosen from glass, carbon or even aramids. The surface mass of the pre-impregnated material is advantageously chosen between 40 g/m² and 500 g/m² with a fiber mass content advantageously between 20% and 95%. The chemical nature and the parameters such as the surface mass or the mass rate can vary according to the arrangement of the pre-impregnated materials in the photovoltaic module.

Dans les exemples des figures 1 à 8, les couches 4 et 7 peuvent être de nature inorganique telle que du verre. Ce verre peut être trempé. Les couches 4 et 7 peuvent être de nature organique avantageusement des polymères résistants aux conditions environnementales telles que l’humidité, les irradiations UV, les cyclages thermiques ou encore les chocs mécaniques. La couche 7 peut avantageusement avoir un coefficient de transmission optique dans le visible et les proches UV et IR supérieur à 80%. La couche 4 peut avantageusement être un assemblage de couches de différents polymères. Par exemple des tricouches peuvent être un Tedlar Polyester Tedlar (TPT) commercialisé par Dupont ou encore un Kynar PET Kynar (KPK) commercialisé par Arkema.In the examples of Figures 1 to 8, layers 4 and 7 can be of an inorganic nature such as glass. This glass can be tempered. Layers 4 and 7 can be of organic nature, advantageously polymers resistant to environmental conditions such as humidity, UV irradiation, thermal cycling or even mechanical shocks. Layer 7 can advantageously have an optical transmission coefficient in the visible and the near UV and IR greater than 80%. Layer 4 can advantageously be an assembly of layers of different polymers. For example, three layers can be a Tedlar Polyester Tedlar (TPT) sold by Dupont or a Kynar PET Kynar (KPK) sold by Arkema.

Dans les exemples des figures 1 à 8, les couches 3 et 16 sont composées d’un matériau dit « d’encapsulation ». Le matériau d’encapsulation est de préférence à base d’un polymère thermodurcissable comme, par exemple, un polyéthylène-acétate de vinyle. Le polymère thermodurcissable peut posséder un agent de réticulation et peut être réticulé lors de la phase de laminage par amorçage thermique. Le polymère d’encapsulation peut également être de nature thermoplastique, pouvant être dans le groupe comportant les silicones, les polyuréthanes, les polyoléfines ou encore les ionomères.In the examples of FIGS. 1 to 8, layers 3 and 16 are composed of a so-called “encapsulation” material. The encapsulation material is preferably based on a thermosetting polymer such as, for example, a polyethylene-vinyl acetate. The thermosetting polymer can have a crosslinking agent and can be crosslinked during the rolling phase by thermal initiation. The encapsulation polymer can also be thermoplastic in nature, possibly being in the group comprising silicones, polyurethanes, polyolefins or even ionomers.

  1. Module photovoltaïquePhotovoltaic module
  2. Couche de cellules photovoltaïquesLayer of photovoltaic cells
  3. Enveloppe encapsulanteEncapsulating envelope
  4. Couche de supportBacking layer
  5. Ame de supportsupport soul
  6. Enveloppe de supportSupport envelope
  7. Couche de surface externe avantFront outer surface layer
  8. Elément vibrantVibrating element
  9. Module piézoélectrique ou ultrasons ou moteur vibrantPiezoelectric or ultrasonic module or vibrating motor
  10. Cadre de supportsupport frame
  11. Cadre de module photovoltaïquePhotovoltaic module frame
  12. Boite de jonctionJunction box
  13. Liaison électriqueElectrical connection
  14. Ruban d’interconnexionInterconnect tape
  15. Liaison entre boîte de jonction et ruban d’interconnexionConnection between junction box and interconnection tape
  16. Film de protection arrièreBack protective film
  17. Module de contrôle de nettoyageCleaning control module
  18. ––
  19. ––
  20. RayonnementRadiation

Claims (11)

Module (1) photovoltaïque multicouche, comprenant :
i) une couche (2) de cellules photovoltaïques agencée dans une enveloppe (3) encapsulante ;
ii) une couche (4) de support agencée derrière la couche de cellules photovoltaïques ;
iii) une couche (7) de surface externe avant agencée devant la couche de cellules photovoltaïques ;
caractérisé en ce que le module (1) photovoltaïque comprend également au moins un élément (8) vibrant.Multilayer photovoltaic module (1), comprising:
i) a layer (2) of photovoltaic cells arranged in an encapsulating envelope (3);
ii) a support layer (4) arranged behind the layer of photovoltaic cells;
iii) a front outer surface layer (7) arranged in front of the layer of photovoltaic cells;
characterized in that the photovoltaic module (1) also comprises at least one vibrating element (8). Module (1) photovoltaïque selon la revendication 1, dans lequel l’élément (8) vibrant comprend au moins un module (9) piézoélectrique, ou à ultrasons ou un moteur vibrant.Photovoltaic module (1) according to Claim 1, in which the vibrating element (8) comprises at least one piezoelectric or ultrasonic module (9) or a vibrating motor. Module (1) photovoltaïque selon l’une des revendications 1 ou 2, dans lequel l’élément (8) vibrant est agencé entre la couche (4) de support et la couche (2) de cellules photovoltaïques.Photovoltaic module (1) according to one of Claims 1 or 2, in which the vibrating element (8) is arranged between the support layer (4) and the layer (2) of photovoltaic cells. Module (1) photovoltaïque selon l’une des revendications 1 ou 2, dans lequel l’élément (8) vibrant est agencé entre la couche (7) de surface externe avant et la couche (2) de cellules photovoltaïques.Photovoltaic module (1) according to one of Claims 1 or 2, in which the vibrating element (8) is arranged between the front outer surface layer (7) and the layer (2) of photovoltaic cells. Module (1) photovoltaïque selon l’une des revendications 1 ou 2, dans lequel l’élément (8) vibrant est agencé dans la couche (4) de support.Photovoltaic module (1) according to one of Claims 1 or 2, in which the vibrating element (8) is arranged in the support layer (4). Module (1) photovoltaïque selon la revendication 5, dans lequel la couche (4) de support est constituée d’une âme (5) agencée dans une enveloppe (6) de support, l’élément (8) vibrant étant agencé entre l’âme (5) et la couche (4) de support.Photovoltaic module (1) according to Claim 5, in which the support layer (4) consists of a core (5) arranged in a support casing (6), the vibrating element (8) being arranged between the core (5) and the support layer (4). Module (1) photovoltaïque selon l’une quelconque des revendications 1 ou 2, comprenant également un cadre (10) de support agencé sur le pourtour de la couche (4) de support, l’élément (8) vibrant étant agencé contre ledit cadre (10) de support.Photovoltaic module (1) according to any one of claims 1 or 2, also comprising a support frame (10) arranged on the periphery of the support layer (4), the vibrating element (8) being arranged against said frame (10) support. Module (1) photovoltaïque selon l’une quelconque des revendications 1 ou 2, comprenant également un cadre (11) de module photovoltaïque agencé sur le pourtour du module photovoltaïque, l’élément (8) vibrant étant agencé contre ledit cadre (11) de module photovoltaïque.Photovoltaic module (1) according to any one of Claims 1 or 2, also comprising a photovoltaic module frame (11) arranged on the periphery of the photovoltaic module, the vibrating element (8) being arranged against the said frame (11) of photovoltaic module. Module (1) photovoltaïque selon la revendication 2, dans lequel au moins un module piézoélectrique est intégré à la couche (7) externe avant, ou la couche (7) externe est elle-même une couche piézo-électrique.Photovoltaic module (1) according to Claim 2, in which at least one piezoelectric module is integrated into the front outer layer (7), or the outer layer (7) is itself a piezoelectric layer. Module (1) photovoltaïque selon l’une quelconque des revendications précédentes, comprenant également un module (17) de contrôle de nettoyage relié à l’élément (8) vibrant, adapté pour activer l’élément (8) vibrant après détection d’une condition d’activation de vibration.Photovoltaic module (1) according to any one of the preceding claims, also comprising a cleaning control module (17) connected to the vibrating element (8), adapted to activate the vibrating element (8) after detection of a vibration activation condition. Module (1) photovoltaïque selon l’une quelconque des revendications précédentes, dans lequel la surface (8) vibrante est alimentée par l’énergie produite par les cellules photovoltaïques du module, ou par une source d’alimentation externe.Photovoltaic module (1) according to any one of the preceding claims, in which the vibrating surface (8) is powered by the energy produced by the photovoltaic cells of the module, or by an external power source.
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