WO2022253813A1 - Cellules et chaînes photovoltaïques - Google Patents

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WO2022253813A1
WO2022253813A1 PCT/EP2022/064719 EP2022064719W WO2022253813A1 WO 2022253813 A1 WO2022253813 A1 WO 2022253813A1 EP 2022064719 W EP2022064719 W EP 2022064719W WO 2022253813 A1 WO2022253813 A1 WO 2022253813A1
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WO
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cell
face
edge
adhesive
photovoltaic cell
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PCT/EP2022/064719
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English (en)
Inventor
Armand Bettinelli
Original Assignee
Commissariat A L'energie Atomique Et Aux Energies Alternatives
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    • H01L31/0508—Electrical interconnection means between PV cells inside the PV module, e.g. series connection of PV cells specially adapted for series or parallel connection of solar cells in a module the interconnection means having a particular shape

Definitions

  • the technical field of the invention is that of photovoltaic cells electrically connected and partially overlapping.
  • the present invention relates more particularly to the architecture of metallizations on at least one face of a photovoltaic cell.
  • the invention also relates to the connection of a plurality of photovoltaic cells according to the invention.
  • the photovoltaic modules are produced by placing a plurality of photovoltaic cells in series, forming a photovoltaic chain, followed by the encapsulation of the latter so as to form a photovoltaic module.
  • the process commonly used for the formation of photovoltaic chains is the welding or gluing of ribbons or wires on the collection fingers of the front face of a first cell and on the collection fingers of the rear face of a second cell. .
  • the first and second cells are separated by a few millimeters, about 3 mm, so that the ribbon or wire can change plane and pass from the front face of the first cell to the back face of the second cell. The spacing between the two cells increases the surface of the chain thus formed and therefore that of the final module.
  • the front face of the lower cell and the rear face of the upper cell each have an array of collection fingers connected to a wide metallic track extending along one edge.
  • the two metallized tracks are electrically and mechanically connected by welding or by means of an electrically conductive adhesive placed between the two metallized tracks.
  • the photovoltaic chains thus make it possible to eliminate the separation between the cells, offering a continuous active surface over the entire surface of the photovoltaic chain.
  • photovoltaic chains interconnected in shingles pose new problems.
  • the electrical and mechanical reliability of the photovoltaic module imposes a large overlapping area between the adjacent cells within the photovoltaic chain.
  • a part of each cell, having undergone the entire functionalization process, is not illuminated by solar radiation and is therefore not used.
  • the manufacturing processes for photovoltaic chains require an overlapping area of the order of 1.5 mm for photovoltaic cells of 156 mm ⁇ 156 mm, which corresponds to an unused photovoltaic cell surface of about 1%.
  • a first document published under the reference FR 3 094570, discloses a photovoltaic chain comprising first and second photovoltaic cells, the front face of the first photovoltaic cell being intended to be exposed to incident radiation and the rear face of the second photovoltaic cell being interconnected to the front face of the first photovoltaic cell.
  • the first document discloses in particular that the front face of the first photovoltaic cell has a plurality of collection fingers and an interconnection conductive track extending parallel to an edge of the photovoltaic cell less than 2 mm from said edge.
  • the interconnection between the two photovoltaic cells is then ensured by an electrically conductive adhesive in contact with the conductive interconnection track of the first photovoltaic cell and the rear face of the second photovoltaic cell.
  • the conductive interconnection track can be made from so-called “high temperature” metallizations.
  • High temperature metallizations include a glass matrix and metallic particles. The glass matrix imparts, when heat-treated at a temperature of around 800°C, high adhesion to these metallizations on the surface of the cell.
  • the interconnection is then carried out by depositing a portion of crosslinking adhesive at low temperature on the interconnection track of the front face of the first photovoltaic cell. A crosslinking heat treatment of the electrically conductive adhesive at a temperature of the order of 200° C. thus makes it possible to produce the thermal and mechanical connection between the two photovoltaic cells.
  • the treatment temperature of the high temperature metallizations is not compatible with certain types of photovoltaic cells such as heterojunction photovoltaic cells. Indeed, the latter can be damaged when the temperature exceeds 250°C for a few minutes.
  • the interconnection conductive track can therefore be made using a so-called "low temperature" metallization ink. Said ink notably comprises a resin and metallic particles. The adhesion of these low temperature metallizations, which do not contain glass, is not as high as that of high temperature metallizations, reducing the reliability of the interconnection between the cells.
  • the electrically conductive adhesive comprising for example epoxy or acrylate, exhibiting poor adhesion to low temperature metallizations.
  • the disclosed cell includes metallizations forming a plurality of closed conductive contours surrounding a portion of the substrate.
  • the low temperature adhesive is deposited on each closed conductive contour so as to adhere both to the metallizations and to the substrate.
  • the low temperature adhesive indeed shows a higher adhesion with the substrate than with the metallizations.
  • the closed contours offer a metallized area making it possible to provide a good electrical connection and offer a portion of the substrate making it possible to improve the adhesion compared to a deposition only on a metallized area.
  • the surface of the substrate in contact with the adhesive by relative to the quantity of adhesive used remains low and does not make it possible to significantly improve the mechanical robustness of the interconnection while maintaining a good quality of electrical contact.
  • the invention offers a solution to the problems mentioned above, by making it possible to significantly increase the quantity of adhesive participating in the mechanical connection between two photovoltaic cells.
  • the invention also makes it possible to increase the level of adhesion of the adhesive to at least one of the photovoltaic cells. In this way, the robustness of the interconnection is improved.
  • the invention relates to a photovoltaic cell comprising a first face, said first face comprising: a first edge; a first dispensing track extending parallel to the first edge and less than 5 mm from the first edge, preferably less than 4 mm and even more preferably less than 3 mm; a plurality of collection fingers extending parallel to each other, said collection fingers being electrically connected to the first distribution track.
  • the photovoltaic cell is remarkable in that: the width of the first distribution track is strictly greater than the width of each collection finger; and in that the first face also comprises: a plurality of first interconnect conductors, said first interconnect conductors being electrically connected to the first distribution track and extending perpendicular to the first edge between said first edge and the first track distribution, the first interconnection conductors being spaced apart in pairs; and at least a first central free portion of the first face delimited at least in part by the first distribution track, the first edge and two first consecutive interconnection conductors.
  • the term "collection finger” means a conductive track intended to collect the electric currents produced by the photovoltaic cell.
  • the term "distribution track” means a conductive track configured to achieve the concentration of the electric currents collected by the collection fingers and the distribution of these electric currents to the first interconnection conductors.
  • the arrangement of the first distribution track and of the collection fingers makes it possible, on the one hand, to collect and concentrate the electric currents produced in the vicinity of the first edge.
  • the distribution track also makes it possible to distribute the electric currents collected between the first interconnecting conductors. In this way, the photovoltaic cell makes it possible to ensure good electrical interconnection when it is interconnected within a photovoltaic chain.
  • the arrangement of the first distribution track and the first interconnection conductors on the first face also makes it possible to delimit a portion of the first face devoid of metallization, in order to be able to deposit a portion of 'adhesive. This portion of adhesive then does not adhere to any metallization and therefore offers, for a given quantity of adhesive, optimum adhesion.
  • the photovoltaic cell according to the invention may have one or more additional characteristics from among the following, considered individually or according to all technically possible combinations: the collection fingers s extend parallel to the first edge and the collection fingers are electrically connected to the first distribution track by means of connection elements in the form of wires or ribbons extending perpendicular to the first edge, each connection element being preferably arranged in extending each first interconnect conductor; the width of each first central free portion is greater than the pitch separating the collection fingers; the width of the first dispensing track is greater than or equal to twice the width of each collection finger; the width of each first interconnect conductor is greater than or equal to the width of the first distribution track; the first interconnect conductors each include an interconnect pattern; the first face comprises a second distribution track extending parallel to the first edge between the first distribution track and the collection fingers, the second distribution track being electrically connected to the first distribution track and preferably by means of a plurality connecting conductors each extending
  • the invention also relates to a method of manufacturing a photovoltaic cell according to the invention, comprising the following steps: forming on a first face of a substrate, a first distribution track extending parallel to a first edge and less than 5 mm from the first edge and a plurality of collection fingers extending parallel to each other, said collection fingers being electrically connected to the first distribution track, the width of the first distribution track being strictly greater than the width of each collection finger; and forming on the first side of the substrate a plurality of first interconnect conductors, said first interconnect conductors being electrically connected to the first distribution track and extending perpendicular to the first edge between said first edge and the first distribution track. distribution, the first interconnection conductors being spaced apart in pairs and at least a first central free portion of the first face being delimited at least in part by the first distribution track, the first edge and two consecutive first interconnection conductors.
  • Another aspect of the invention relates to a photovoltaic chain comprising: a first photovoltaic cell according to the invention; a second photovoltaic cell; and at least a first portion of adhesive.
  • Said second photovoltaic cell is linked to the first photovoltaic cell by means of each first portion of adhesive, one face of the second photovoltaic cell partially covering the first face of the first photovoltaic cell, each first portion of adhesive adhering to a first central free portion of the first face of the first photovoltaic cell and to the face of the second photovoltaic cell.
  • each first portion of adhesive is remote from each first interconnection conductor of the first face of the first photovoltaic cell; each first portion of adhesive is separated by at least 1 mm from each first interconnection conductor of the first face of the first photovoltaic cell; a plurality of first portions of adhesive adhere to the first central free portion of the first face of the first photovoltaic cell and to the face of the second photovoltaic cell; the sum of the lengths of each first portion of adhesive is less than the width of the first central free portion; the face of the second photovoltaic cell comprises an edge plumb with the first face of the first photovoltaic cell, each first portion of adhesive being spaced from the first edge of the first face of the first photovoltaic cell and from the edge of the face the second photovoltaic cell; each first portion of adhesive is at least
  • a last aspect of the invention relates to a method for manufacturing a photovoltaic chain comprising the following steps: providing a first photovoltaic cell according to the invention, a second photovoltaic cell and at least a first portion of adhesive ; depositing each first portion of adhesive on a first central free portion of the first face of the first photovoltaic cell; and bonding the second photovoltaic cell to the first photovoltaic cell by means of each first portion of adhesive, one side of the second photovoltaic cell partially covering the first side of the first photovoltaic cell, each first portion of adhesive adhering to a first portion central free of the first face of the first photovoltaic cell and to the face of the second photovoltaic cell.
  • FIG. 1 schematically represent first, second, third, fourth, fifth, sixth embodiments of a photovoltaic cell according to the invention.
  • FIG. 7 schematically represents an embodiment of a method of manufacturing a photovoltaic cell according to the invention.
  • FIG. 8 [Fig. 9], [Fig. 10], [Fig. 11], [Fig. 12], [Fig. 13] schematically represent first, second, third, fourth, fifth, sixth embodiments of a photovoltaic chain according to the invention.
  • FIG. 14 schematically represents an embodiment of a method for manufacturing a photovoltaic chain according to the invention
  • FIGs. 1] to [Fig. 6] illustrate different embodiments of a photovoltaic cell CELL according to the invention.
  • the CELL photovoltaic cell which can also simply be called a CELL cell, offers a means of improving the interconnection with another photovoltaic cell in a "shingle" type photovoltaic chain, also called a “shingle” in English.
  • shingle is meant a stack of cells partially overlapping in the same way that the tiles of a roof overlap, a zone of the rear face of an upper cell being electrically and mechanically connected to a zone of the face front of a lower cell.
  • the cell CELL according to the invention makes it possible in particular to improve the robustness of the mechanical connection with at least one other cell of a photovoltaic chain.
  • the CELL cell according to the invention offers a particular advantage when it comprises metallizations produced from a so-called "low temperature” paste and when the mechanical interconnection between the cells is carried out by means of an adhesive called “low temperature”.
  • the low temperature paste and the low temperature adhesive comprise for example an epoxy or acrylate based resin.
  • the CELL cell is advantageously made from a homojunction or heterojunction semiconductor stack.
  • the semiconductor stack can advantageously comprise a conductive transparent oxide layer making it possible to carry out part of the collection of the electric currents generated by the finished CELL cell.
  • This conductive transparent oxide layer also offers good adhesion with epoxy or acrylate based resins that can be found in a low temperature adhesive. In fact, resins of this type adhere two to three times better to a conductive transparent oxide surface than to a metallized surface made from a low-temperature paste.
  • the cell CELL comprises a first face AV advantageously extending over a surface of the semiconductor stack.
  • the cell CELL also advantageously comprises a second face AR, extending over another surface of the semiconductor stack and opposite the first face AV.
  • the first face AV advantageously constitutes a front face of the cell, that is to say a face intended to receive light radiation.
  • the first and second faces AV, AR can be swapped, the second face AR possibly being the face intended to receive light radiation.
  • the first face AV is advantageously rectangular or pseudo-rectangular and comprises at least a first edge BA.
  • the first edge BA is advantageously the edge covered by an upper cell when the cell CELL is interconnected in a photovoltaic chain of the shingle type.
  • the upper cell then covers a zone of the first AV face called the “covering zone”.
  • the mechanical and electrical interconnection of the cells of the photovoltaic chain is moreover advantageously carried out in the overlap zone.
  • the overlap zone thus extends parallel to the first edge BA less than one overlap length from the first edge BA.
  • the overlap length is advantageously small, that is to say less than or equal to 2 mm, or even less than or equal to 1.5 mm.
  • Said first face AV comprises metallizations, also called “conductive tracks” or “discrete electrodes” and described below, the arrangement of which is configured to ensure the collection and routing of the electric currents generated by the cell CELL .
  • the arrangement of said metallizations makes it possible in particular to ensure a robust mechanical connection between the cells of a chain and low resistive losses.
  • the arrangement can also be configured to minimize the amount of paste used to make the metallizations.
  • the metallizations described below can be produced by screen printing using a low-temperature paste containing, for example, a resin loaded with silver particles. The manufacturing cost of a cell then depends in part on the quantity of low temperature paste used. Also, a judicious arrangement of the metallizations then makes it possible to optimize the quantity of paste used and therefore to lower the manufacturing cost of a CELL cell.
  • the first front face AV comprises a first distribution track DIS1, one of whose functions is to centralize the currents collected by means of collection fingers COL (described below) and distribute them to first interconnection conductors INT (also described below).
  • the first distribution track is not a collection finger.
  • the first distribution track DIS1 extends parallel to the first edge BA.
  • the first distribution track DIS1 moreover extends over a substantial distance from the first face AV, for example greater than 75% of the length of the first edge BA, or even greater than the length of the first edge BA itself, in particular when the first AV face has a pseudo-rectangular shape.
  • the length of the first interconnection track DIS1 extending from one side edge to the other of the first face AV, may be greater than the length of said first edge BA.
  • the first distribution track DIS1 can be produced by screen printing a low temperature paste as described previously.
  • the first distribution track DIS1 extends less than 5 mm from the first edge BA. Preferably, the first track DIS1 extends to less than 4 mm, or even to less than 3 mm. Thus, when the cell CELL is interconnected in a photovoltaic chain, the first distribution track DIS1 can be positioned in the vicinity of the overlap zone. Thus, the necessary length of the first INT interconnect conductors to reach the overlap area can be reduced, notably reducing the amount of conductive ink used.
  • the first face AV also comprises a plurality of collection fingers COL ensuring the collection of the electric currents generated by the cell CELL.
  • the collection fingers COL extend parallel to each other and preferentially occupy a large part of the first face AV.
  • the collection fingers COL are electrically connected to the first distribution track DIS1.
  • the electric currents collected can be distributed to the first interconnection conductors INT by means of the first distribution track DIS1.
  • COL collection fingers can also be made by screen printing a low temperature paste.
  • the first distribution track DIS1 is responsible for concentrating the electric currents collected by the collection fingers COL and redistributing them to the first interconnection conductors INT. For this, the cell CELL is remarkable in that the width WDIS1 of the first distribution track DIS1 is strictly greater than the width WCOL of each collection finger COL. Thus, the first distribution track DIS1 makes it possible to transport a greater current density than each collection finger COL.
  • the width WCOL of each collection finger COL is advantageously measured perpendicular to the direction in which they extend.
  • the width WDIS1 of the first distribution track DIS1 is advantageously measured perpendicular to the first edge BA.
  • the collection fingers COL can have a width WCOL of between 30 ⁇ m and 50 ⁇ m.
  • the first distribution track DIS1 can then have a width WDIS1 of between 60 ⁇ m and 100 ⁇ m.
  • the cell CELL is also remarkable in that the first face AV also comprises a plurality of first interconnection conductors INT.
  • the first interconnecting conductors INT can advantageously convey the electrical currents collected towards the overlap zone when the cell CELL is interconnected in a chain. They thus make it possible to ensure a reliable electrical interconnection with a superior cell when necessary.
  • said first interconnection conductors INT extend perpendicular to the first edge BA between said first edge BA and the first distribution track DIS1.
  • Each first interconnection conductor INT may moreover have one end disposed less than 2 mm from the first edge BA, or even disposed less than 0.5 mm from the first edge BA, or even disposed on the first edge BA.
  • first interconnection conductors INT extend in the direction of the first edge BA, the easier it is to connect them electrically with an upper cell during an interconnection within a chain. Said first interconnection conductors INT are moreover also electrically connected to the first distribution track DIS1 in order to be able to convey the electric currents.
  • the first interconnection conductors INT are spaced apart in pairs. Thanks to this, at least a first central free portion LC of the first face AV is delimited at least in part by the first distribution track DIS1, the first edge BA and two first consecutive interconnection conductors INT. Each first central free portion LC is therefore devoid of metallization.
  • the constituent resins or polymers of the so-called "low temperature" adhesives show poor adhesion to the metallizations made from a low temperature paste.
  • all of the adhesive which is deposited on a first free central portion LC adheres to said first free central portion LC with a high level of adhesion.
  • Adhesion is moreover advantageously improved when the cell CELL comprises a heterojunction semiconductor stack comprising in particular a conductive transparent oxide surface.
  • low temperature adhesives show an adhesion two to three times higher on a transparent conductive oxide surface than on a surface metallized with a low temperature paste.
  • each first central free portion LC can receive a portion of adhesive and participate in the interconnection of the cells within a photovoltaic chain.
  • each first central free portion LC comprises at least a portion of the first distribution track DIS1, at least a portion of the first edge BA and two first conductors of consecutive INT interconnection.
  • every first central free portion LC is arranged between the first distribution track DIS1 and the first edge BA and between two first consecutive interconnection conductors INT.
  • the first distribution track DIS1 be placed on the surface of the cell CELL in such a way that it is located outside the overlap zone when the CELL cell is interconnected.
  • connection elements CONN have the form of wires or ribbons and extend perpendicular to the collection fingers COL and to the first distribution track DIS1.
  • Each connection element CONN is advantageously connected to each collection finger COL, for example by means of a weld located at the intersection between the connection element CONN and a collection finger COL.
  • connection elements CONN are also transferred to the first distribution track DIS1 to which they can also be connected by means of a localized solder.
  • the electric currents collected by the collection fingers COL can be routed to the first distribution track DIS1.
  • the CONN connection elements advantageously extend over the first AV face, outside a zone intended to be covered by an upper cell during an interconnection, that is to say more than the covering length of the first edge BA.
  • the interconnection elements CONN can have a thickness which can harm the mechanical robustness of the interconnection when the latter are arranged in the overlap zone.
  • limiting the length of the interconnection elements CONN makes it possible to reduce the consumption of raw materials used in the manufacture of photovoltaic cells, such as copper or silver.
  • connection element CONN is advantageously arranged in the extension of each electrical interconnection conductor INT. In this way, the path traveled by the electric currents from the collection fingers COL up to the INT interconnect conductor is low.
  • connection element CONN is advantageously aligned with an interconnection conductor INT.
  • the collection fingers COL can extend perpendicular to the first edge BA.
  • the collection fingers COL are extended as far as the first distribution track DIS1 so as to be connected directly to said first distribution track DIS1.
  • the manufacturing steps are simplified since it is no longer necessary to align and solder the connection elements.
  • this makes it necessary to have collection conductors COL which are not very resistive and therefore require the use of a greater quantity of low temperature paste to carry out the metallization of the cell CELL.
  • the width WLC of each first central free portion LC is advantageously greater than the pitch PCOL separating the collection fingers COL.
  • the pitch PCOL is advantageously measured between two consecutive collection fingers COL, perpendicular to the direction in which the collection fingers COL extend.
  • the width WLC of each first central free portion LC is advantageously measured parallel to the first edge BA. It corresponds in particular to the gap between the first interconnection conductors INT, the latter being spaced apart two by two.
  • the width WLC of each first central free portion LC is advantageously greater than 3 mm and preferably greater than 4.5 mm.
  • the width WLC of each first central free portion LC can for example be equal to 6 mm or 8 mm.
  • each first central free portion LC that is to say the greater the gap between the first interconnection conductors INT, and the more the number of first interconnection conductors INT is reduced. with respect to the number of collection fingers COL.
  • the widths WDIS1, WINT of the first distribution track DIS1 and of each first interconnection conductor INT advantageously depend on the number of first interconnection conductors INT.
  • the first distribution track DIS1 and the first interconnection conductors INT therefore preferably have widths WDIS1, WINT strictly greater than the width WCOL of each collection finger COL.
  • the widths WDIS1, WINT of the first distribution track DIS1 and of the first interconnection conductors INT can advantageously depend on a ratio between the number of collection fingers COL and the number of first interconnection conductors INT. The higher this ratio (to the benefit of the collection fingers) the higher said widths WIDS1, WINT are.
  • the widths WDIS1, WINT of the first distribution track DIS1 and of the first interconnection conductors INT can also depend on the thicknesses of the conductors. Indeed, the collection fingers COL, which are thinner, may have a small thickness which may be slightly less than about ten micrometers. On the other hand, the first distribution track DIS1 and the first interconnection conductors INT, which are wider, may have a greater thickness than the collection fingers COL.
  • the first distribution track DIS1 advantageously has a width WDIS1 greater than or equal to twice the width WCOL of each collection finger COL.
  • the first distribution track DIS1 advantageously has a width WDIS1 of between 60 ⁇ m and 100 ⁇ m, for example of approximately 80 p.m.
  • the width WINT of each first interconnection conductor INT is advantageously greater than or equal to the width WDIS1 of the distribution track DIS1.
  • each first interconnection conductor INT has a width WINT of between 80 ⁇ m and 120 ⁇ m, for example 100 ⁇ m .
  • each first interconnect conductor INT comprises an interconnect pattern MOT.
  • the interconnection patterns MOT increase the conductive surface of each first interconnection conductor INT allowing for example to improve the electrical conduction when the cell CELL is interconnected in a chain.
  • the interconnection patterns MOT are preferably arranged on each first interconnection conductor INT, close to the first edge BA, for example less than 1 mm from the first edge BA.
  • the interconnection patterns MOT can be solid, as illustrated by [FIG. 2] They thus provide a larger electrical conduction area and reduce the resistivity between the interconnected cells.
  • the MOT interconnect patterns may also comprise a closed contour surrounding a portion of the first face AV, as illustrated by [FIG. 4] They thus provide a larger conduction area compared to the first interconnect conductors INT not comprising a pattern. They also make it possible, thanks to the closed outline, to retain the flow of an uncured portion of adhesive, thus reducing the occurrence of shading due to adhesive drippings on the front and rear faces of the CELL cell.
  • the width WMOT of the interconnection patterns MOT, measured parallel to the first edge BA is greater than the width WINT of the first interconnection conductors INT and preferably greater than twice the width WINT of the first interconnection conductors INT.
  • the associated pattern MOT may have a width WMOT of 200 ⁇ m.
  • the first AV face comprises a second distribution track DIS2 instead of a single and unique first track DIS1 as illustrated by [Figs. 1], [Fig. 2] and [Fig. 5]
  • the first and second distribution tracks DIS1, DIS2 run parallel at the first edge BA.
  • the second distribution track DIS2 preferentially extends between the collection fingers COL and the first distribution track DIS1.
  • the second distribution track DIS2 extends over a substantial distance from the front face BA, for example greater than 75% of the length of the first edge BA.
  • the two distribution tracks DIS1, DIS2 are moreover preferentially spaced from each other by a distance equal to the pitch PCOL separating the collection fingers COL.
  • the collection fingers COL are preferably at least electrically connected to the second distribution track DIS2, the latter being positioned closer to said collection fingers than the first track DIS1.
  • the collection fingers COL can moreover be electrically connected by means of connection elements CONN, stretching perpendicular to the first edge BA and connecting between them the collection fingers COL and the second distribution track DIS2.
  • the first interconnection conductors INT are preferably electrically connected to the first distribution track DIS1, the latter being closer to the first edge BA than the second track DIS2.
  • the first and second distribution tracks DIS1, DIS2 are electrically interconnected.
  • the electrical connection between the two tracks DIS1, DIS2 can be made by means of the connection elements CONN then stretching from the first distribution track DIS1 to the collection fingers COL, by connecting the second distribution track DIS2.
  • the LIS connecting conductors extend for example perpendicular to the first edge BA.
  • connecting conductors LIS can be arranged in the extension of the first interconnecting conductors INT. It is advantageous for the CONN connection elements to extend at least in part over the LIS connection conductors, as illustrated by [Fig. 3] Thus, the path traveled by the electric currents collected to the first interconnection conductors INT is reduced.
  • the connection elements CONN can then extend over part of an LIS link conductor or over the entire LIS link conductor as far as the first distribution track DIS1.
  • the LIS connecting conductors can have a width WLIS, measured parallel to the first edge BA, of between 40 ⁇ m and 120 ⁇ m.
  • the connecting conductors LIS in the extension of the first interconnection conductors INT advantageously have a width WLIS of between 60 ⁇ m and 120 ⁇ m.
  • the connection conductors LIS remote from the first interconnection conductors INT advantageously have a width WLIS of between 40 ⁇ m and 60 ⁇ m.
  • the second distribution track DIS2 has a width WDIS2, measured perpendicular to the first edge BA, strictly greater than the width WCOL of each collection finger COL.
  • the widths WDIS1, WDIS2 of the first and second distribution tracks DIS1, DIS2s are preferably equal.
  • the cell CELL advantageously comprises a second face AR, opposite the first face AV.
  • the first face AV may correspond to a front face of the cell CELL, likely to be exposed to solar radiation so that the cell CELL can supply electrical energy.
  • the second face AR can correspond to a front face and be directly exposed to solar radiation or correspond to a rear face and be exposed to solar radiation by reflection of the radiation on a surface having a high albedo.
  • the second face AR can also have metallizations allowing the radiation to reach the surface of the cell CELL and collect the electric currents generated.
  • the second face AR then advantageously comprises metallizations of the same nature as the first face AV, making it possible in particular to improve the mechanical connection of said cell CELL when the latter is interconnected in a chain.
  • the second rear face advantageously comprises a second edge BR, opposite the first edge BA.
  • the thickness of the cell CELL measured perpendicularly to the first and second faces AV, AR is neglected in the description and the associated figures.
  • the edges of the first AV face coincide with the edges of the second AR face.
  • the second face AR advantageously comprises a third distribution track DISR extending parallel to the second edge BR.
  • the second face AR also advantageously comprises a plurality of second interconnection conductors INTR being electrically connected to the third distribution track DISR.
  • Each second interconnection conductor INTR extends perpendicular to the second edge BR, between said second edge BR and the third distribution track DISR.
  • the third conductive track DISR ensures the concentration of the electric currents collected at the level of the second face AR by collection fingers and the distribution of said currents towards the second interconnection conductors INTR.
  • the width of the third conductive track DISR is advantageously equal to the width WDIS1 of the first distribution track DIS1.
  • the third distribution track DISR, the second edge BR and two second consecutive interconnection conductors INTR thus make it possible to delimit at least a second free central portion LCR of the second face AR.
  • Each second central free portion LCR is thus devoid of metallizations, in the same way as each first free central portion LC, making it possible to offer improved adhesion with a low-temperature adhesive when the cell CELL is interconnected in a chain.
  • the second interconnection conductors INTR are also advantageously spaced apart in pairs. The distance between the second interconnection conductors INTR two by two is preferably greater than the pitch separating the collection fingers extending on the second face AR.
  • Said distance separating the collection fingers can for example be 0.7 mm, in which case the distance between the second interconnection conductors INTR two by two is advantageously greater than 0.7 mm, for example equal to 3 mm.
  • the width of each second free central portion LCR, measured parallel to the second edge BR is equal to the width WLC of each first free central portion LCR, measured parallel to the first edge BA.
  • connection of the first face of a first cell CELL according to the invention and of the second face of a second cell CELL according to this example makes it possible to take maximum advantage of the first and second central free portions LC, LCR .
  • the adhesion of a portion of adhesive to a central free portion will not be limited by the size of the other central free portion.
  • each second interconnect conductor INTR is aligned with a first interconnect conductor INT.
  • the first and second central free portions LC, LCR are aligned and opposed to each other.
  • the first face AV comprises a side edge BL extending from the first edge BA.
  • the side edge BL can be straight or curved. In the first case, when the side edge BL is straight, it can form a rectangular cell edge. In the second case, when the lateral edge BL is curved, it can form a pseudo-rectangular cell edge called “pseudo-square” in English. It is in particular this second case which is illustrated by [FIG. 5] In this case, the side edge BL describes an arc starting from the first edge BA.
  • the side edge BL may correspond to an edge of an ingot in which the photovoltaic cell is cut.
  • a lateral free portion LL can be delimited in part by the first distribution track DIS1, the first edge BA and the lateral edge BL and a first consecutive interconnecting conductor INT of the side edge BL.
  • the lateral free portion LL can thus accommodate a portion of adhesive in order to contribute to the mechanical connection with an upper cell in a photovoltaic chain.
  • the lateral free portion LL thus has a width WLL, measured parallel to the first edge BA, equal to the distance between the first consecutive interconnection conductor INT of the lateral edge BL and said lateral edge BL. The distance is measured from the end of the first consecutive edge BA of the side edge BL and the first interconnecting conductor INT.
  • the [Fig. 7] illustrates an embodiment of a method of manufacturing 10 of a cell according to the invention.
  • the manufacture 10 of the cell comprises a first step 11 of forming on a first face of a substrate: a first distribution track extending parallel to a first edge and less than 5 mm from the first edge; and a plurality of collection fingers extending parallel to each other, said collection fingers being electrically connected to the first distribution track, the width of the first distribution track being strictly greater than the width of each collection finger.
  • the first distribution track and the collection fingers can be screen-printed using a paste comprising a resin and metallic particles.
  • the manufacture 10 of the cell also comprises a second step 12 of forming on the first face of the substrate: a plurality of first interconnection conductors, said first interconnection conductors being electrically connected to the first distribution track and extending perpendicular to the first edge between said first edge and the first distribution track, the first interconnection conductors being spaced apart in pairs; and at least a first central free portion of the first face being delimited at least in part by the first distribution track, the first edge and two first consecutive interconnection conductors.
  • the first interconnection conductors can also be screen-printed using a paste comprising a resin and metal particles.
  • the first and second forming steps 11, 12 are advantageously carried out simultaneously.
  • the [Figs. 8] to [Fig. 13] illustrate different embodiments of an STR photovoltaic chain according to the invention.
  • the photovoltaic chain 30, which will also be simply called STR chain is an assembly of photovoltaic cells interconnected two by two so as to create an electrical and mechanical connection.
  • the STR chain is of the "shingle” or “shingle” type, i.e. the cells partially overlap two by two, a zone of the rear face of an upper cell being electrically and mechanically connected to a zone of the front face of a lower cell.
  • the robustness of the STR chain is notably improved thanks to the implementation of a cell according to the invention.
  • the STR chain is remarkable in that it comprises: a first photovoltaic cell CELL1 according to the invention as described previously; a second photovoltaic cell CELL2, which can be a cell according to the invention or a cell according to the prior art; and at least a first portion of ADH adhesive.
  • the first and second cells CELL1, CELL2 are interconnected with one another in a shingle, an AR' face of the second cell CELL2 partially covering the first AV face of the first photovoltaic cell CELL1.
  • the second cell CELL2 is therefore the upper cell of the shingle and the first cell CELL1 is therefore the lower cell of the shingle.
  • the dotted lines in [Fig. 8] and [Fig. 12] represent elements hidden by the second cell CELL2.
  • the second cell CELL2 is linked to the first cell CELL1 by means of each first portion of adhesive ADH.
  • Each first portion of adhesive ADH adheres to a first central free portion LC of the first AV face of the first photovoltaic cell CELL1 and to the face AR' of the second photovoltaic cell CELL2.
  • linked it is meant that the first and second cells are mechanically connected in a rigid manner.
  • the second cell CELL2 covers the first cell CELL1 by preferentially covering the first edge BA of the first face AV of the first cell CELL1.
  • the second cell CELL2 then covers a zone of the first AV face called the “covering zone”.
  • the overlap zone therefore extends over the first face AV from the first edge BA to an overlap length REC from the first edge BA.
  • the mechanical and electrical interconnection of the cells CELL1, CELL2 is moreover advantageously made in the overlap zone, that is to say at less than the overlap length REC of the first edge BA.
  • the face AR' of the second cell CELL2 comprises an edge BR' located directly above the first cell CELL1 when the two cells CELL1, CELL2 are interconnected.
  • the overlap zone then extends between the first edge BA of the first face AV of the first cell CELL1 and the edge BR' of the face AR' of the second cell CELL2.
  • the edge BR' of the face AR' of the second cell CELL2 preferentially extends parallel to the first edge BA of the first face AV of the first cell CELL1.
  • the shading of the second cell CELL2 on the first cell CELL1 is lower the lower the overlap length REC.
  • the overlap length REC is moreover less than 2 mm, or even less than 1.5 mm.
  • the lap length of a shingle type chain is mainly limited by the robustness of the mechanical connection between the cells.
  • the chains can be subjected to high mechanical stresses, for example during their manufacture, tending to arch them. The forces applied to the chain are therefore transferred to the level of the interconnections between the cells, where the mechanical connection is the weakest.
  • the improvement in the robustness of the mechanical connection made possible by the cell CELL1 according to the invention makes it possible to reduce the overlap length REC, by example less than 1 mm, or even less than or equal to 0.5 mm, while ensuring good mechanical reliability of the STR chain.
  • each first portion of adhesive ADH is advantageously placed on a first central free portion LC of the first face AV, less than the overlap length REC of the first edge BA.
  • the level of mechanical connection greatly depends on the dimensions of each first portion of adhesive ADH used and more particularly their length LADH, measured parallel to the first edge BA, and their width WADH, measured perpendicular to the first edge BA.
  • each first portion of adhesive ADH may be in contact only with the surface of the first cell CELL1 and not with metallized surfaces. It is therefore preferable for the length LADH of each first portion of adhesive ADH to be strictly less than the width WLC of the first free portion over which it extends.
  • first face AV of the first cell CELL1 can also comprise a plurality of second portions of adhesive ECA making it possible to make the electrical connection between the first interconnection conductors INT and the second cell CELL2. It is therefore advantageous to further reduce the length of the first portions of adhesive ADH to make it possible to position the second portions of adhesive ECA. This approach is moreover preferred when the first portions of ADH adhesive are electrically non-conductive. It is then advantageous that the first and second portions of adhesive ADH, ECA do not mix so as not to reduce the electrical conductivity between the first and second cells CELL1, CELL2.
  • each first portion of adhesive ADH is remote from each first interconnection conductor INT.
  • the quantity of adhesive implemented for each first portion of adhesive ADH is then entirely in contact with a surface free of metallization. Adhesion is therefore optimal.
  • the space between the first portion of adhesive ADH and each first interconnection conductor INT makes it possible to contain the creep of the portion ADH when the second cell CELL2 is pressed against said portion ADH.
  • each first portion of adhesive ADH and each first interconnection conductor INT is advantageously measured parallel to the first edge BA, as illustrated by [Figs. 9] and [Fig. 10]
  • Each first portion of adhesive ADH is advantageously at least 0.5 mm from each first interconnection conductor INT.
  • the second portions of adhesive ECA can be positioned on each first interconnection conductor INT without being in contact with a first portion of adhesive ADH.
  • the length LADH of each first portion of adhesive ADH is then advantageously less than or equal to 3.5 mm.
  • the length LADH of each first portion of adhesive ADH is then advantageously less than or equal to 7 mm.
  • each first portion of adhesive ADH can be separated by at least 2 mm from each first interconnection conductor INT. In this way, for a width WLC of first central free portion LC of 8 mm, the length LADH of each first portion of adhesive ADH is then advantageously less than or equal to 4 mm.
  • the first cell CELL1 When the first cell CELL1 has a dimension of 156 mm by 26 mm, it can comprise for example respectively 19 and 17 first central free portions LC of 8 mm along the longest edge, depending on whether it is rectangular or pseudo-rectangular.
  • the STR chain can show improved reliability thanks to a first portion of adhesive ADH having a length LADH of 4 mm on each first free central portion LC.
  • the first cell CELL1 When the first cell CELL1 has a dimension of 156 mm by 26 mm, it can comprise for example respectively 51 and 45 first central free portions LC of 3 mm along the longest edge, depending on whether it is rectangular or pseudo -rectangular.
  • the STR chain can show improved reliability thanks to a first portion of adhesive ADH having a length LADH of 1 mm on each first free central portion LC.
  • each first portion of adhesive ADH is advantageously less than the overlap length REC.
  • adhesion is optimal.
  • a flow of the non-crosslinked adhesive can extend outside the overlapping zone, for example on the exposed surface of the first cell CELL1.
  • the adhesive is transparent, the impact on the performance of the STR chain is small.
  • the adhesive is opaque, the drop in yield of the STR chain can be substantial.
  • the adhesive is electrically conductive, it can cause a short-circuit of one of the two cells CELL1, CELL2.
  • each first portion of adhesive ADH is then advantageous for each first portion of adhesive ADH to be distant from each edge of the first and second cells CELL1, CELL2.
  • Each first portion of adhesive ADH being placed at the level of the overlap zone, it is then advantageous for each first portion of adhesive ADH to be distant from the first edge BA of the first photovoltaic cell CELL1 and from the edge BR' of the second cell photovoltaic CELL2.
  • each first portion of adhesive ADH is placed in the overlap zone and has a space with the edges BA, BR' of the first and second cells CELL1, CELL2 making it possible to contain a flow of adhesive.
  • each first portion of adhesive ADH and each edge BA, BR' it is advantageous for the distance between each first portion of adhesive ADH and each edge BA, BR' to depend on the tolerances achievable by screen printing. Screen printing equipment offers a positioning tolerance of the studs of adhesive in the order of 0.05 mm. It is then advantageous for each first portion of adhesive ADH to be at least 0.05 mm from each edge BA, BR' of the first and second cells CELL1, CELL2.
  • each first portion of adhesive ADH may have a width WADH less than or equal to 0.4 mm, for example equal to 0.35 mm.
  • the positioning tolerance between the first edge BA of the first cell CELL1 and the edge BR' of the second cell CELL2 is 0.075 mm on either side of each first portion of adhesive ADH.
  • the overlap length REC and the associated shading can be greatly reduced while providing a robust mechanical connection of the chain STR.
  • the STR chain illustrated by [Fig. 10], comprises a plurality of first portions of adhesive ADH adhering to a first central free portion LC.
  • the length LADH of each first portion of adhesive ADH placed on a first central free portion LC is preferably chosen so that each first portion of adhesive ADH is distant from each first interconnection conductor INT.
  • each first ADH portion preferably comprises an epoxy- or acrylate-based resin.
  • this adhesive it is not necessary for this adhesive to comprise metallic particles in order to make it conductive.
  • the first portions of ADH adhesive do not participate in electrical conduction, it is then advantageous, in particular in terms of manufacturing cost and saving of raw materials, that each first portion of ADH adhesive is non-conductive. electrically, i.e. electrically insulating.
  • the adhesive can be electrically conductive and each first portion of ADH adhesive can then be electrically conductive.
  • the STR chain comprises a plurality of second portions of ECA adhesive, each second portion of adhesive ECA adheres to a zone of each first interconnection conductor INT of the first face AV of the first cell CELL1. Each second portion of adhesive ECA also adheres to the face AR' of the second cell CELL2.
  • the second portions of adhesive ECA participate in the electrical interconnection of the chain STR, for this they are electrically conductive. They can for example be made using an electrically conductive adhesive, comprising for example a resin loaded with metal particles, such as silver particles.
  • the second portions of adhesive ECA are advantageously positioned in the overlap zone, that is to say less than the overlap length REC of the first edge BA. In this way, all of the electrically conductive adhesive, implemented to form the second portions of adhesive ECA, participates in the electrical interconnection of the chain STR. In order to reduce the resistive losses at the level of the overlap zone, it is advantageous for the second portions of adhesive ECA to extend over interconnection patterns MOT, as illustrated by [Figs. 10] and [Fig. 11] In fact, the MOT interconnection patterns offer a larger metallized surface making it possible to improve the electrical connection.
  • each second portion of adhesive ECA participate only slightly, or even not at all, in the mechanical connection with the second cell CELL2, it is therefore not necessary for them to have a large surface area.
  • Each second portion of adhesive ECA advantageously covers the width WINT of a first interconnection conductor INT and preferably the width WMOT of an interconnection pattern MOT.
  • each second portion of ECA adhesive may have an LECA length of between 0.9 mm and 2 mm.
  • the length LECA of each second portion of adhesive ECA, measured parallel to the first edge BA is advantageously less than the length LADH of each first portion of adhesive ADH. In this way, the amount of electrically conductive adhesive used is reduced.
  • each first portion of ADH adhesive is separated from each second portion of ECA adhesive.
  • each first and second portions of adhesive ADH, ECA are separated by a safety space providing a positioning tolerance and making it possible to contain any flow of adhesive. It is advantageous to size the LADH length of each first potion of ADH adhesive according to the LECA length of each second portion of ECA adhesive and vice versa.
  • each first portion of ADH adhesive is spaced at least 0.1 mm from each second portion of ECA adhesive.
  • the first cell CELL1 may comprise a first central free portion LC having a width of 8 mm, first interconnection conductors INT comprising interconnection patterns MOT having a width of 0.5 mm.
  • Said cell CELL1 can advantageously comprise second portions of adhesive ECA having a length LECA of 0.9 mm and a first portion of adhesive ADH having a length LADH of 6 mm.
  • the WECA width of each second portion of ECA adhesive can advantageously be less than the width WADH of each first portion of adhesive ADH. It advantageously depends on the overlap length REC. When the lap length REC is equal to 0.5 mm, the width WECA of each second portion of adhesive ECA can be between 0.15 mm and 0.3 mm.
  • each second portion of adhesive ECA it is advantageous for each second portion of adhesive ECA then to extend over a large part of each first interconnection conductor INT positioned in the zone of recovery.
  • each second portion of adhesive ECA it is advantageous for each second portion of adhesive ECA to be distant from the edges of each cell CELL1, CELL2, for example by at least 0, 05 mm and preferably at least 0.1 mm.
  • the width WECA of each second portion of adhesive ECA is advantageously between 0.15 mm and 0.4 mm, advantageously between 0.15 mm and 0 .3mm.
  • the width WADH of a first portion of adhesive ADH can be equal to 0.350 mm and the width WECA of a second portion of adhesive ECA can be equal to 0.250 mm.
  • the second cell CELL2 can be a cell according to the prior art or according to the invention.
  • the second cell CELL2 when it is a cell according to the prior art, it can comprise metallizations on the face AR' covering the first cell CELL1. It can be a full plate metallization, covering the entirety of its face AR' or of a discrete electrode arranged at the level of the overlap zone. These metallizations ensure electrical continuity when the first and second cells CELL1, CELL2 are interconnected.
  • the second cell CELL2 can advantageously be a cell according to the invention offering a central free portion.
  • the face AR' of the second cell CELL2 can correspond to its rear face, so it is particularly advantageous for the second cell CELL2 to include metallizations as described by [FIG. 6]
  • the second cell CELL2 then comprises at least a second central free portion LCR to contact with a first portion of adhesive ADH placed on a first free central portion LC of the first cell CELL1.
  • the second cell CELL2 can comprise a plurality of discrete electrodes ED preferably extending perpendicularly to the first edge BA of the first cell CELL1.
  • the second cell CELL2 is a cell according to the invention, it can then be the second interconnection conductors INTR extending on the face AR'.
  • the second cell CELL2 is a cell according to the prior art, it may be conductive tracks, such as collection fingers, extending on the face AR' and at least partly in the overlap zone.
  • the discrete electrodes ED are advantageously spaced apart two by two by a distance equal to the width WLC of the first central free portion LC of the first cell CELL1.
  • the discrete electrodes ED can be aligned with the first interconnection conductors INT, in this way the dimensions of the second portions of adhesive ECA can be reduced, the distance between an interconnection conductor INT and the associated electrode ED being reduced.
  • aligned is meant that each discrete electrode ED can be superimposed on a first interconnection conductor INT when the tiles are superimposed.
  • the alignment of the discrete electrodes ED with the first interconnection conductors INT tends to increase the space Z between the first face AV of the first cell CELL1 and the face AR' of the second cell CELL2.
  • the discrete electrodes ED and the first interconnection conductors INT have a thickness that can be between 10 ⁇ m and 20 ⁇ m.
  • the space Z between the two faces AV, AR', measured perpendicular to said faces, can then be between 20 ⁇ m and 40 ⁇ m.
  • the quantity of adhesive to be used to produce each first portion of adhesive ADH is greater the greater the space Z between the faces AV, AR'.
  • the discrete electrodes ED are advantageously misaligned with respect to each first interconnection conductor INT as illustrated by [FIG. 13]
  • misaligned it is meant that each discrete electrode ED does not overlap on a first interconnection conductor INT.
  • each discrete electrode ED is spaced from each first interconnect conductor INT.
  • the pitch between the first interconnection conductors INT can be equal to the pitch between the discrete electrodes ED, on the other hand the discrete electrodes ED are preferentially translated parallel to the first edge BA by a distance comprised between 50 ⁇ m and 300 ⁇ m.
  • Each discrete electrode ED is thus at least 50 ⁇ m to 300 ⁇ m from a first interconnection conductor INT. In this way, the discrete electrodes ED are not facing the first interconnection conductors INT and the space Z between the faces AV, AR' can be reduced. The quantity of adhesive necessary to form the first portions of adhesive ADH can then be reduced, for example by half.
  • the length LECA of each second portion of adhesive ECA is, on the other hand, advantageously increased to make it possible to connect a first interconnection conductor INT with a discrete electrode ED.
  • the length of each second portion of ECA adhesive can for example be between 500 ⁇ m and 1500 ⁇ m.
  • the [Fig. 11] illustrates an embodiment of the STR chain comprising a first cell CELL1 having a shape of the pseudo-rectangle type. That is to say that the first face AV includes a side edge BL from the first edge BA.
  • the first front face illustrated by [Fig. 11] notably comprises a free portion lateral LL, described in more detail by [Fig. 5]
  • a first portion of adhesive ADH is advantageously placed at the level of the lateral free portion LL, adhering to the lateral free portion LL and to the face AR' of the second CELL2 photovoltaic cell.
  • the first portion of ADH adhesive used is preferably electrically non-conductive.
  • the first portion of adhesive ADH deposited at the free side portion LL is advantageously distant from the first consecutive interconnection conductor INT of the lateral edge BL and is also advantageously distant from the lateral edge BL.
  • the length LADH of the first portion of adhesive ADH is in this case less than the width WLL of the lateral free portion LL.
  • each portion of adhesive advantageously has the same width WADH, whether it is deposited at a first free central portion LC or at the free lateral portion LL.
  • FIG. 14 illustrates one mode of implementation of a method of manufacturing a chain according to the invention.
  • the manufacture 20 of the chain firstly comprises the provision 21 of a first cell according to the invention, a second cell and at least a first portion of adhesive.
  • the manufacture 20 of the chain then comprises the deposition 22 of each first portion of adhesive on a first central free portion of the first face of the first photovoltaic cell.
  • Each first portion of adhesive can be screen printed from an epoxy or acrylate based resin.
  • the adhesive used advantageously has a rheology allowing it to be screen printed in a well-defined pattern with a limited enlargement vis-à-vis the open pattern in the screen printing screen, for example exhibiting an enlargement less than or equal to 50 ⁇ m.
  • An alternative implementation of the deposition 22 comprises the deposition of the first and second portions of adhesive simultaneously.
  • the first portions of adhesive are non-conductive, it may be difficult to screen-print them simultaneously.
  • the first portions of adhesive can be deposited on the first face of the first cell while the second portions of electrically conductive adhesive are deposited on the second face of the second cell. This imposes a reversal of the second cell between the two deposits and the use of a grooved screen printing table to avoid contact of a first portion of adhesive with a second portion of adhesive.
  • Another alternative implementation comprises the deposition of adhesives without contact, for example by depositing each first portion of adhesive by inkjet.
  • the manufacture 20 of the chain comprises the connection 23 of the second cell to the first cell by means of each first portion of adhesive, one face of the second cell partially covering the first face of the first cell, each first portion of adhesive adhering to a first central free portion of the first face of the first cell and to the face of the second cell.

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Abstract

Un aspect de l'invention concerne une cellule photovoltaïque (CELL) comprenant une piste de distribution (DIS1) s'étendant parallèlement à un bord (BA) et une pluralité de doigts de collecte (COL), la cellule photovoltaïque étant remarquable en ce que la largeur (WDIS1) de la piste de distribution (DIS1) est supérieure à la largeur (WCOL) de chaque doigt de collecte (COL); et en ce qu'une pluralité de conducteurs d'interconnexion (INT) connectés électriquement à la piste de distribution (DIS1) et s'étendent entre ledit bord (BA) et la piste de distribution (DIS1); et en ce qu'elle comprend au moins une portion libre (LC) de sa face (AV) délimitée au moins en partie par la piste de distribution (DIS1), le bord (BA) et deux conducteurs d'interconnexion consécutifs (INT).

Description

DESCRIPTION
TITRE : CELLULES ET CHAÎNES PHOTOVOLTAÏQUES
DOMAINE TECHNIQUE DE L’INVENTION
[0001] Le domaine technique de l’invention est celui des cellules photovoltaïques connectées électriquement et se recouvrant partiellement. La présente invention concerne plus particulièrement l'architecture de métallisations sur au moins une face d'une cellule photovoltaïque. L'invention concerne également la connexion d'une pluralité de cellules photovoltaïques selon l'invention.
ARRIÈRE-PLAN TECHNOLOGIQUE DE L’INVENTION
[0002] Les modules photovoltaïques sont réalisés par mise en série d'une pluralité de cellules photovoltaïques formant une chaîne photovoltaïque, suivie de l'encapsulation de cette dernière de sorte à former un module photovoltaïque. Le procédé couramment utilisé pour la formation de chaînes photovoltaïques est le soudage ou le collage de rubans ou de fils sur les doigts de collecte de la face avant d'une première cellule et sur les doigts de collecte de la face arrière d'une deuxième cellule. Les première et deuxième cellules sont séparées de quelques millimètres, environ 3 mm, afin que le ruban ou le fil puisse changer de plan et passer de la face avant de la première cellule à la face arrière de la deuxième cellule. L'espacement entre les deux cellules augmente la surface de la chaîne ainsi formée et donc celle du module final.
[0003] Il existe une technique d’interconnexion de cellules photovoltaïques appelée "shingle" (traduction de "bardeau" ou "tuile" en anglais) qui n’utilise pas de rubans ou de fils électriques, permettant d'apporter une réponse à l'augmentation de la surface active du module. La technique d’interconnexion "shingle" est par exemple décrite dans l’article ["Materials challenge for shingled cells interconnection", G. Beaucarne, Energy Procedia 98, pp.115-124, 2016] Les cellules photovoltaïque formant la chaîne sont superposées les unes sur les autres, une cellule inférieure étant partiellement recouverte par la cellule supérieure adjacente, de la même manière que des tuiles couvrent une toiture. L'interconnexion entre deux cellules adjacentes est réalisée dans la zone de recouvrement. La face avant de la cellule inférieure et la face arrière de la cellule supérieure comportent chacune un réseau de doigts de collecte connecté à une large piste métallisée s’étendant le long d'un bord. Lors de l'interconnexion de la chaîne, les deux pistes métallisées sont connectées électriquement et mécaniquement par soudage ou au moyen d'un adhésif électriquement conducteur disposé entre les deux pistes métallisées. Les chaînes photovoltaïques permettent ainsi de supprimer la séparation entre les cellules, offrant une surface active continue sur toute la surface de la chaîne photovoltaïque.
[0004] Toutefois, les chaînes photovoltaïques interconnectées en shingle posent de nouveaux problèmes. Dans un premier temps, la fiabilité électrique et mécanique du module photovoltaïque impose une grande zone de recouvrement entre les cellules adjacentes au sein de la chaîne photovoltaïque. Une partie de chaque cellule, ayant subi l'intégralité du procédé de fonctionnalisation, n'est pas éclairée par le rayonnement solaire et n’est donc pas utilisée. Aujourd'hui, les procédés de fabrication des chaînes photovoltaïques imposent une zone de recouvrement de l’ordre de 1 ,5 mm pour des cellules photovoltaïques de 156 mm x 156 mm, ce qui correspond à une surface de la cellule photovoltaïque non utilisée d'environ 1 %. Il existe donc un besoin de réduire la zone de recouvrement entre les cellules adjacentes pour réduire la surface inutilisée de chaque cellule photovoltaïque tout en conservant une bonne fiabilité électrique et mécanique.
[0005] Un premier document, publié sous la référence FR 3 094570, divulgue une chaîne photovoltaïque comprenant des première et deuxième cellules photovoltaïque, la face avant de la première cellule photovoltaïque étant destinée à être exposée à un rayonnement incident et la face arrière de la deuxième cellule photovoltaïque étant interconnectée à la face avant de la première cellule photovoltaïque. Le premier document divulgue notamment que la face avant de la première cellule photovoltaïque présente une pluralité de doigts de collecte et une piste conductrice d’interconnexion s’étendant parallèlement à un bord de la cellule photovoltaïque à moins de 2 mm dudit bord. L'interconnexion entre les deux cellules photovoltaïques est alors assurée par un adhésif électriquement conducteur en contact avec la piste conductrice d'interconnexion de la première cellule photovoltaïque et la face arrière de la deuxième cellule photovoltaïque. La piste conductrice d'interconnexion peut être réalisée à partir de métallisations dites "haute température". Les métallisations haute température comprennent une matrice en verre et des particules métalliques. La matrice en verre confère, lorsque traitée thermiquement à une température avoisinant 800 °C, une adhésion élevée à ces métallisations sur la surface de la cellule. L'interconnexion est alors réalisée en déposant une portion d'adhésif réticulant à basse température sur la piste d'interconnexion de la face avant de la première cellule photovoltaïque. Un traitement thermique de réticulation de l'adhésif électriquement conducteur à une température de l'ordre de 200 °C permet ainsi de réaliser la connexion thermique et mécanique entre les deux cellules photovoltaïques.
[0006] Ce type d'interconnexion montre une bonne fiabilité mécanique. En revanche, la température de traitement des métallisations haute température n'est pas compatible avec certains types de cellules photovoltaïques telles que les cellules photovoltaïques à hétéroj onction. En effet, ces dernières peuvent être détériorées lorsque la température dépasse 250 °C pendant quelques minutes. La piste conductrice d'interconnexion peut donc être réalisée au moyen d’une encre de métallisation dite "basse température". Ladite encre comprend notamment une résine et des particules métalliques. L’adhésion de ces métallisations basses températures, qui ne contiennent pas de verre, n’est pas aussi élevée que celle des métallisations haute température, réduisant la fiabilité de l'interconnexion entre les cellules. En revanche, un traitement thermique à une température de l'ordre de 200 °C suffit pour réaliser la connexion thermique et mécanique de la première piste d'interconnexion sur la face de la première cellule photovoltaïque. La fiabilité est toutefois également réduite par l'adhésif électriquement conducteur, comprenant par exemple de l'époxy ou de l'acrylate, présentant une mauvaise adhérence sur les métallisations basses température.
[0007] Un deuxième document, publié sous la référence WO 2020/109408, divulgue une cellule photovoltaïque permettant d'améliorer l'interconnexion entre ladite cellule et un ruban métallique d'interconnexion lorsqu'elle est réalisée avec un adhésif basse température. La cellule divulguée comprend des métallisations formant une pluralité de contours conducteurs fermés entourant une portion du substrat. Afin de réaliser l'interconnexion, l'adhésif basse température est déposé sur chaque contour conducteur fermé de manière à adhérer à la fois sur les métallisations et sur le substrat. L'adhésif basse température montre en effet une adhésion plus élevée avec le substrat qu'avec les métallisations. Ainsi, les contours fermés offrent une zone métallisée permettant de fournir une bonne connexion électrique et offrent une portion du substrat permettant d'améliorer l'adhésion par rapport à un dépôt uniquement sur une zone métallisée. En revanche, la surface de substrat en contact avec l'adhésif par rapport à la quantité d'adhésif employé reste faible et ne permet pas d'améliorer significativement la robustesse mécanique de l'interconnexion tout en maintenant une bonne qualité de contact électrique.
[0008] Il existe donc un besoin d'améliorer davantage l'interconnexion entre des cellules photovoltaïques interconnectées en bardeau, notamment lorsque l'interconnexion met en oeuvre un adhésif basse température.
RÉSUMÉ DE L’INVENTION
[0009] L’invention offre une solution aux problèmes évoqués précédemment, en permettant d'augmenter de manière significative la quantité d'adhésif participant à la connexion mécanique entre deux cellules photovoltaïques. L'invention permet également d'augmenter le niveau d'adhésion de l'adhésif sur au moins une des cellules photovoltaïques. De la sorte, la robustesse de l'interconnexion est améliorée.
[0010] Pour cela, l’invention concerne une cellule photovoltaïque comprenant une première face, ladite première face comprenant : un premier bord ; une première piste de distribution s'étendant parallèlement au premier bord et à moins de 5 mm du premier bord, préférentiellement à moins de 4 mm et de manière encore préférée à moins de 3 mm ; une pluralité de doigts de collecte s'étendant parallèlement entre eux, lesdits doigts de collecte étant connectés électriquement à la première piste de distribution.
[0011] La cellule photovoltaïque est remarquable en ce que : la largeur de la première piste de distribution est strictement supérieure à la largeur de chaque doigt de collecte ; et en ce que la première face comprend également : une pluralité de premiers conducteurs d'interconnexion, lesdits premiers conducteurs d'interconnexion étant connectés électriquement à la première piste de distribution et s'étendant perpendiculairement au premier bord entre ledit premier bord et la première piste de distribution, les premiers conducteurs d'interconnexion étant espacés deux à deux ; et au moins une première portion libre centrale de la première face délimitée au moins en partie par la première piste de distribution, le premier bord et deux premiers conducteurs d'interconnexion consécutifs.
[0012] Par le terme "doigt de collecte", on entend une piste conductrice destinée à collecter les courants électriques produits par la cellule photovoltaïque.
[0013] Par le terme "piste de distribution", on entend une piste conductrice configurée pour réaliser la concentration des courants électriques collectés par les doigts de collecte et la distribution de ces courants électriques vers les premiers conducteurs d'interconnexion.
[0014] L'agencement de la première piste de distribution et des doigts de collecte permet d'une part de collecter et concentrer les courants électriques produits au voisinage du premier bord. La piste de distribution permet également de distribuer les courants électriques collectés entre les premiers conducteurs d'interconnexion. De la sorte, la cellule photovoltaïque permet d'assurer une bonne interconnexion électrique lorsqu'elle est interconnectée au sein d'une chaîne photovoltaïque.
[0015] D'autre part, l'agencement de la première piste de distribution et des premiers conducteurs d'interconnexion sur la première face permet également de délimiter une portion de la première face dépourvue de métallisation, afin de pouvoir y déposer une portion d'adhésif. Cette portion d'adhésif n'adhère alors sur aucune métallisation et offre donc, pour une quantité donnée d'adhésif, une adhérence optimale.
[0016] Outre les caractéristiques qui viennent d’être évoquées dans les paragraphe précédent, la cellule photovoltaïque selon l’invention peut présenter une ou plusieurs caractéristiques complémentaires parmi les suivantes, considérées individuellement ou selon toutes les combinaisons techniquement possibles : les doigts de collecte s'étendent parallèlement au premier bord et les doigts de collecte sont connectés électriquement à la première piste de distribution au moyen d'éléments de connexion en forme de fils ou de rubans s'étendant perpendiculairement au premier bord, chaque élément de connexion étant préférentiellement disposé dans le prolongement de chaque premier conducteur d'interconnexion ; la largeur de chaque première portion libre centrale est supérieure au pas séparant les doigts de collecte ; la largeur de la première piste de distribution est supérieure ou égale à deux fois la largeur de chaque doigt de collecte ; la largeur de chaque premier conducteur d'interconnexion est supérieure ou égale à la largeur de la première piste de distribution ; les premiers conducteurs d'interconnexion comprennent chacun un motif d'interconnexion ; la première face comprend une deuxième piste de distribution s'étendant parallèlement au premier bord entre la première piste de distribution et les doigts de collecte, la deuxième piste de distribution étant reliée électriquement à la première piste de distribution et préférentiellement au moyen d'une pluralité de conducteurs de liaison s'étendant chacun perpendiculairement au premier bord, la largeur de la deuxième piste de distribution étant supérieure à la largeur de chaque doigt de collecte et préférentiellement égale à la largeur de la première piste de distribution ; la cellule photovoltaïque comprend une deuxième face opposée à la première face, ladite deuxième face comprenant un deuxième bord, opposé au premier bord ; une troisième piste de distribution s'étendant parallèlement au deuxième bord ; une pluralité de deuxièmes premiers conducteurs d'interconnexion étant reliés électriquement à la troisième piste de distribution et s'étendant perpendiculairement au deuxième bord entre ledit deuxième bord et la troisième piste de distribution, les deuxièmes conducteurs d'interconnexion étant espacées deux à deux ; et au moins une deuxième portion libre centrale délimitée en partie par la troisième piste de distribution, le deuxième bord et deux deuxièmes conducteurs d'interconnexion consécutifs ; la largeur de chaque deuxième portion libre centrale est égale à la largeur de chaque première portion libre centrale ; chaque deuxième portion libre centrale est opposée à une première portion libre centrale ; et la cellule photovoltaïque comprend un empilement semiconducteur, ledit empilement semiconducteur étant préférentiellement à hétérojonction.
[0017] L’invention concerne également un procédé de fabrication d'une cellule photovoltaïque selon l'invention, comprenant les étapes suivantes : former sur une première face d'un substrat, une première piste de distribution s'étendant parallèlement à un premier bord et à moins de 5 mm du premier bord et une pluralité de doigts de collecte s'étendant parallèlement entre eux, lesdits doigts de collecte étant connectés électriquement à la première piste de distribution, la largeur de la première piste de distribution étant strictement supérieure à la largeur de chaque doigt de collecte ; et former sur la première face du substrat, une pluralité de premiers conducteurs d'interconnexion, lesdits premiers conducteurs d'interconnexion étant connectés électriquement à la première piste de distribution et s'étendant perpendiculairement au premier bord entre ledit premier bord et la première piste de distribution, les premiers conducteurs d'interconnexion étant espacés deux à deux et au moins une première portion libre centrale de la première face étant délimitée au moins en partie par la première piste de distribution, le premier bord et deux premiers conducteurs d'interconnexion consécutifs.
[0018] Un autre aspect de l’invention concerne une chaîne photovoltaïque comprenant : une première cellule photovoltaïque selon l'invention ; une deuxième cellule photovoltaïque ; et au moins une première portion d'adhésif.
[0019] Ladite deuxième cellule photovoltaïque est liée à la première cellule photovoltaïque au moyen de chaque première portion d'adhésif, une face de la deuxième cellule photovoltaïque recouvrant partiellement la première face de la première cellule photovoltaïque, chaque première portion d'adhésif adhérant à une première portion libre centrale de la première face de la première cellule photovoltaïque et à la face de la deuxième cellule photovoltaïque. [0020] Outre les caractéristiques qui viennent d’être évoquées dans les paragraphe précédent, la chaîne photovoltaïque selon l’invention peut présenter une ou plusieurs caractéristiques complémentaires parmi les suivantes, considérées individuellement ou selon toutes les combinaisons techniquement possibles : chaque première portion d'adhésif est distante de chaque premier conducteur d'interconnexion de la première face de la première cellule photovoltaïque ; chaque première portion d'adhésif est distante d'au moins 1 mm de chaque premier conducteur d'interconnexion de la première face de la première cellule photovoltaïque ; une pluralité de premières portions d'adhésif adhérent à la première portion libre centrale de la première face de la première cellule photovoltaïque et à la face de la deuxième cellule photovoltaïque ; la somme des longueurs de chaque première portion d'adhésif est inférieure à la largeur de la première portion libre centrale ; la face de la deuxième cellule photovoltaïque comprend un bord à l'aplomb de la première face de la première cellule photovoltaïque, chaque première portion d'adhésif étant distante du premier bord de la première face de la première cellule photovoltaïque et du bord de la face de la deuxième cellule photovoltaïque ; chaque première portion d'adhésif est distante d'au moins 0,05 mm du premier bord de la première face de la première cellule photovoltaïque et du bord de la face de la deuxième cellule photovoltaïque ; la face de la deuxième cellule photovoltaïque recouvre le premier bord et partiellement la première face de la première cellule photovoltaïque sur une distance de recouvrement depuis le premier bord, la largeur de chaque première portion d'adhésif étant inférieure à la longueur de recouvrement ; la chaîne photovoltaïque comprend une pluralité de deuxièmes portions d'adhésif électriquement conducteur, chaque deuxième portion d'adhésif connectant électriquement un premier conducteur d'interconnexion de la première face de la première cellule photovoltaïque à la face de la deuxième cellule photovoltaïque la longueur de chaque première portion d'adhésif est supérieure à la longueur de chaque deuxième portion d'adhésif ; la largeur de chaque première portion d'adhésif est supérieure à la largeur de chaque deuxième portion d'adhésif ; et la face de la deuxième cellule photovoltaïque comprend une pluralité d'électrodes discrètes espacées de chaque premier conducteur d'interconnexion de la première face de la première cellule photovoltaïque, chaque deuxième portion d'adhésif connectant un premier conducteur d'interconnexion à une électrode discrète.
[0021] Enfin, un dernier aspect de l’invention concerne un procédé de fabrication d'une chaîne photovoltaïque comprenant les étapes suivantes : fournir une première cellule photovoltaïque selon l'invention, une deuxième cellule photovoltaïque et au moins une première portion d'adhésif ; déposer chaque première portion d'adhésif sur une première portion libre centrale de la première face de la première cellule photovoltaïque ; et lier la deuxième cellule photovoltaïque à la première cellule photovoltaïque au moyen de chaque première portion d'adhésif, une face de la deuxième cellule photovoltaïque recouvrant partiellement la première face de la première cellule photovoltaïque, chaque première portion d'adhésif adhérant à une première portion libre centrale de la première face de la première cellule photovoltaïque et à la face de la deuxième cellule photovoltaïque.
[0022] L’invention et ses différentes applications seront mieux comprises à la lecture de la description qui suit et à l’examen des figures qui l’accompagnent.
BRÈVE DESCRIPTION DES FIGURES
[0023] Les figures sont présentées à titre indicatif et nullement limitatif de l’invention. [0024] [Fig. 1], [Fig. 2], [Fig. 3], [Fig. 4], [Fig. 5], [Fig. 6], représentent schématique des premier, deuxième, troisième, quatrième, cinquième, sixième modes de réalisation d'une cellule photovoltaïque selon l'invention.
[0025] [Fig. 7] représente schématique un mode de mise en œuvre d'un procédé de fabrication d'une cellule photovoltaïque selon l'invention.
[0026] [Fig. 8], [Fig. 9], [Fig. 10], [Fig. 11], [Fig. 12], [Fig. 13], représentent schématique des premier, deuxième, troisième, quatrième, cinquième, sixième modes de réalisation d'une chaîne photovoltaïque selon l'invention.
[0027] [Fig. 14] représente schématique un mode de mise en œuvre d'un procédé de fabrication d'une chaîne photovoltaïque selon l'invention
[0028] Les figures sont présentées à titre indicatif et nullement limitatif de l’invention. Sauf précision contraire, un même élément apparaissant sur des figures différentes présente une référence unique.
DESCRIPTION DÉTAILLÉE [0029] Les [Fig. 1] à [Fig. 6] illustrent différents modes de réalisation d'une cellule photovoltaïque CELL selon l'invention. La cellule photovoltaïque CELL, que l'on pourra également simplement nommer cellule CELL, offre un moyen d'améliorer l'interconnexion avec une autre cellule photovoltaïque dans une chaîne photovoltaïque de type "bardeau" aussi appelée "shingle" en anglais. Par "bardeau", on entend un empilement de cellules se recouvrant partiellement de la même manière que des tuiles d'une toiture se recouvrent, une zone de la face arrière d'une cellule supérieure étant connectée électriquement et mécaniquement à une zone de la face avant d'une cellule inférieure. La cellule CELL selon l'invention permet notamment d'améliorer la robustesse de la liaison mécanique avec au moins une autre cellule d'une chaîne photovoltaïque.
[0030] La cellule CELL selon l'invention offre un avantage particulier lorsqu'elle comprend des métallisations réalisée à partir d'une pâte dite "basse température" et lorsque l'interconnexion mécanique entre les cellules est réalisée au moyen d'un adhésif dit "basse température". La pâte basse température et l'adhésif basse température comprennent par exemple une résine à base d'époxy ou d'acrylate. [0031] Pour cela, la cellule CELL est avantageusement fabriquée à partir d'un empilement semiconducteur à homojonction ou à hétéroj onction. Dans ce dernier cas, l'empilement semiconducteur peut avantageusement comprendre une couche en oxyde transparent conducteur permettant de réaliser une partie de la collecte des courants électriques générés par la cellule CELL finie. Cette couche en oxyde transparent conducteur offre également une bonne adhérence avec des résines à base d'époxy ou d'acrylate que l'on peut trouver dans un adhésif basse température. En effet, les résines de ce type adhèrent deux à trois fois mieux sur une surface en oxyde transparent conducteur que sur une surface métallisée réalisée à partir d'une pâte basse température.
[0032] De manière commune aux modes de réalisation illustrés par les [Fig. 1] à [Fig. 5], la cellule CELL comprend une première face AV s'étendant avantageusement sur une surface de l'empilement semiconducteur. La cellule CELL comprend également avantageusement une deuxième face AR, s'étendant sur une autre surface de l'empilement semiconducteur et opposée à la première face AV. La première face AV constitue avantageusement une face avant de la cellule, c'est à dire une face destinée à recevoir un rayonnement lumineux. Bien entendu, les première et deuxième faces AV, AR peuvent être permutées, la deuxième face AR pouvant être la face destinée à recevoir un rayonnement lumineux.
[0033] La première face AV est avantageusement rectangulaire ou pseudo rectangulaire et comprend au moins un premier bord BA. Le premier bord BA est avantageusement le bord recouvert par une cellule supérieure lorsque la cellule CELL est interconnectée dans une chaîne photovoltaïque de type bardeau. La cellule supérieure recouvre alors une zone de la première face AV dite "zone de recouvrement". L'interconnexion mécanique et électrique des cellules de la chaîne photovoltaïque est d'ailleurs avantageusement réalisée dans la zone de recouvrement. La zone de recouvrement s'étend ainsi parallèlement au premier bord BA à moins d'une longueur de recouvrement depuis le premier bord BA. Afin de réduire l'ombrage provoqué par la cellule supérieure, la longueur de recouvrement est avantageusement faible, c'est à dire inférieure ou égale à 2 mm, voire inférieure ou égale à 1 ,5 mm. L'amélioration de l'interconnexion mécanique permise par la cellule CELL selon l'invention permet notamment d'envisager une longueur de recouvrement encore plus faible, par exemple égale à 0,5 mm. [0034] Ladite première face AV comprend des métallisations, également appelées "pistes conductrices" ou "électrodes discrètes" et décrites ci-après, dont l'agencement est configuré pour assurer la collecte et l'acheminement des courants électriques générés par la cellule CELL. L'agencement desdites métallisations permet notamment d'assurer une connexion mécanique robuste entre les cellules d'une chaîne et des pertes résistives faibles. Toutefois, l'agencement peut également être configuré pour minimiser la quantité de pâte utilisée pour réaliser les métallisations. En effet, les métallisations décrites ci-après peuvent être réalisées par sérigraphie au moyen d'une pâte basse température contenant par exemple une résine chargée de particules d'argent. Le coût de fabrication d'une cellule dépend alors en partie de la quantité de pâte basse température utilisée. Aussi, un agencement judicieux des métallisations permet alors d'optimiser la quantité de pâte utilisée et donc baisser le coût de fabrication d'une cellule CELL.
[0035] Ainsi, la première face AV comprend une première piste de distribution DIS1 dont l'une des fonctions est de centraliser les courants collectés au moyen de doigts de collectes COL (décrits plus bas) et les distribuer vers des premiers conducteurs d'interconnexion INT (également décrits plus bas). En ce sens, la première piste de distribution n'est pas un doigt de collecte. Elle peut en revanche contribuer à la collecte de courant électrique au voisinage de la zone de recouvrement. La première piste de distribution DIS1 s'étend parallèlement au premier bord BA. La première piste de distribution DIS1 s'étend d'ailleurs sur une distance substantielle de la première face AV, par exemple supérieure à 75 % de la longueur du premier bord BA, voire supérieure à la longueur du premier bord BA lui-même, notamment lorsque la première face AV présente une forme pseudo-rectangulaire. Auquel cas, la longueur de la première piste d'interconnexion DIS1 , s'étendant d'un bord latéral à l'autre de la première face AV, peut être supérieure à la longueur dudit premier bord BA. La première piste de distribution DIS1 peut être réalisée par sérigraphie d'une pâte basse température telle que décrite précédemment.
[0036] La première piste de distribution DIS1 s'étend à moins de 5 mm du premier bord BA. De manière préférée, la première piste DIS1 s'étend à moins de 4 mm, voire à moins de 3 mm. Ainsi, lorsque la cellule CELL est interconnectée dans une chaîne photovoltaïque, la première piste de distribution DIS1 peut-être positionnée au voisinage de la zone de recouvrement. Ainsi, la longueur nécessaire des premiers conducteurs d'interconnexion INT pour atteindre la zone de recouvrement peut être réduite, réduisant notamment la quantité d'encre conductrice mise en œuvre.
[0037] La première face AV comprend également une pluralité de doigts de collecte COL assurant la collecte des courants électriques générés par la cellule CELL. Pour cela, les doigts de collecte COL s'étendent parallèlement entre eux et occupent préférentiellement une grande partie de la première face AV. Afin de permettre l'acheminement des courants électriques lorsque la cellule CELL est interconnectée au sein d'une chaîne, les doigts de collecte COL sont connectés électriquement à la première piste de distribution DIS1. Ainsi, les courants électriques collectés peuvent être distribués vers les premiers conducteurs d'interconnexion INT au moyen de la première piste de distribution DIS1. Les doigts de collecte COL peuvent également être réalisés par sérigraphie d'une pâte basse température.
[0038] La première piste de distribution DIS1 est chargée de concentrer les courants électriques collectés par les doigts de collectes COL et les redistribuer vers les premiers conducteurs d'interconnexion INT. Pour cela, la cellule CELL est remarquable en ce que la largeur WDIS1 de la première piste de distribution DIS1 est strictement supérieure à la largeur WCOL de chaque doigt de collecte COL. Ainsi, la première piste de distribution DIS1 , permet de transporter une densité de courant plus importante que chaque doigts de collecte COL. La largeur WCOL de chaque doigt de collecte COL est avantageusement mesurée perpendiculairement à la direction selon laquelle ils s'étendent. La largeur WDIS1 de la première piste de distribution DIS1 est avantageusement mesurée perpendiculairement au premier bord BA. Les doigts de collecte COL peuvent présenter une largeur WCOL comprise entre 30 pm et 50 pm. La première piste de distribution DIS1 peut alors présenter une largeur WDIS1 comprise entre 60 pm et 100 pm.
[0039] La cellule CELL est également remarquable en ce que la première face AV comprend également une pluralité de premiers conducteurs d'interconnexion INT. Les premiers conducteurs d'interconnexion INT peuvent avantageusement acheminer les courants électriques collectés vers la zone de recouvrement lorsque la cellule CELL est interconnectée dans une chaîne. Ils permettent ainsi d'assurer une interconnexion électrique fiable avec une cellule supérieure lorsqu'il y a lieu. Pour cela, lesdits premiers conducteurs d'interconnexion INT s'étendent perpendiculairement au premier bord BA entre ledit premier bord BA et la première piste de distribution DIS1 . Chaque premier conducteur d'interconnexion INT peut d'ailleurs présenter une extrémité disposée à moins de 2 mm du premier bord BA, voire disposée à moins de 0,5 mm du premier bord BA, voire disposée sur le premier bord BA. Plus les premiers conducteurs d'interconnexion INT s'étendent en direction du premier bord BA, plus il est aisé de les connecter électriquement avec une cellule supérieure lors d'une interconnexion au sein d'une chaîne. Lesdits premiers conducteurs d'interconnexion INT sont par ailleurs également connectés électriquement à la première piste de distribution DIS1 afin de pouvoir acheminer les courants électriques.
[0040] Les premiers conducteurs d'interconnexion INT sont espacés deux à deux. Grâce à cela, au moins une première portion libre centrale LC de la première face AV est délimitée au moins en partie par la première piste de distribution DIS1 , le premier bord BA et deux premiers conducteurs d'interconnexion INT consécutifs. Chaque première portion libre centrale LC est donc dépourvue de métallisation. Pour rappel, les résines ou polymères constituants des adhésifs dits "basse température" montrent une adhérence faible sur les métallisations réalisées à partir d'une pâte basse température. Ainsi, lors de l'interconnexion de la cellule CELL dans une chaîne photovoltaïque, la totalité de l'adhésif qui est déposé sur une première portion libre centrale LC adhère à ladite première portion libre centrale LC avec une niveau d'adhésion élevé. L'adhérence est d'ailleurs avantageusement améliorée lorsque la cellule CELL comprend un empilement semiconducteur à hétérojonction comprenant notamment une surface en oxyde transparent conducteur. En effet, les adhésifs basse température montrent une adhésion deux à trois fois plus élevée sur une surface en oxyde transparent conducteur que sur une surface métallisée avec une pâte basse température.
[0041] Chaque première portion libre centrale LC s'étendant entre le premier bord BA et la première piste de distribution DIS1 , s'étend au moins en partie dans la zone de recouvrement lorsque la cellule CELL est interconnectée. Ainsi, chaque première portion libre centrale LC peut recevoir une portion d'adhésif et participer à l'interconnexion des cellules au sein d'une chaîne photovoltaïque.
[0042] Par "au moins délimitée en partie", on entend que le périmètre de chaque première portion libre centrale LC comprend au moins une portion de la première piste de distribution DIS1 , au moins une portion du premier bord BA et deux premiers conducteurs d'interconnexion INT consécutifs. En d'autres termes, chaque première portion libre centrale LC est disposée entre la première piste de distribution DIS1 et le premier bord BA et entre deux premiers conducteurs d'interconnexion INT consécutifs.
[0043] Afin de bénéficier d'une grande surface dans la zone de recouvrement pour chaque première portion libre centrale LC, il est préférable que la première piste de distribution DIS1 soit disposée sur la surface de la cellule CELL de telle manière qu'elle soit située hors de la zone de recouvrement lorsque la cellule CELL est interconnectée.
[0044] De manière commune aux modes de réalisation illustrés par les [Fig. 1], [Fig. 3], [Fig. 4] et [Fig. 5], les doigts de collecte COL peuvent s'étendre parallèlement au premier bord BA et donc parallèlement à la première piste de distribution DIS1. Dans ce cas, la connexion électrique entre des doigts de collecte COL et la première piste de distribution DIS1 peut avantageusement être réalisée au moyen d'éléments de connexion CONN. Les éléments de connexion CONN présentent une forme de fils ou de rubans et s'étendent perpendiculairement aux doigts de collecte COL et à la première piste de distribution DIS1. Chaque éléments de connexion CONN est avantageusement connecté à chaque doigts de collecte COL, par exemple au moyen d'une soudure localisée à l'intersection entre l'élément de connexion CONN et un doigt de collecte COL. Les éléments de connexion CONN sont également reportés jusqu'à la première piste de distribution DIS1 à laquelle ils peuvent également être connectés au moyen d'une soudure localisée. Ainsi, les courants électriques collectés par les doigts de collecte COL peuvent être acheminés jusqu'à la première piste de distribution DIS1 . Les éléments de connexion CONN s'étendent avantageusement sur la première face AV, en dehors d'une zone destinée à être recouverte par une cellule supérieure lors d'une interconnexion, c'est à dire à plus de la longueur de recouvrement du premier bord BA. En effet, afin de réduire les pertes résistives, les éléments d'interconnexion CONN peuvent présenter une épaisseur qui peut nuire à la robustesse mécanique de l'interconnexion lorsque ces derniers sont disposés dans la zone de recouvrement. De plus, limiter la longueur des éléments d'interconnexion CONN permet de réduire la consommation de matières premières mises en oeuvre dans la fabrication de cellules photovoltaïques, telles que le cuivre ou l'argent.
[0045] Chaque élément de connexion CONN est avantageusement disposé dans le prolongement de chaque conducteur d'interconnexion électrique INT. De la sorte, le chemin parcouru par les courants électriques depuis les doigts de collecte COL jusqu'aux conducteur d'interconnexion INT est faible. Chaque élément de connexion CONN est avantageusement aligné avec un conducteur d'interconnexion INT.
[0046] Selon un mode de réalisation illustré par la [Fig. 2], les doigts de collecte COL peuvent s'étendre perpendiculairement au premier bord BA. Ainsi, il n'est pas nécessaire de recourir à la mise en œuvre d'éléments de connexion. En effet, les doigts de collecte COL sont prolongés jusqu'à la première piste de distribution DIS1 de manière à être connectés directement à ladite première piste de distribution DIS1. Les étapes de fabrication sont simplifiées puisqu'il n'est plus nécessaire de procéder à l'alignement et à la soudure des éléments de connexion. En revanche, cela oblige à disposer de conducteurs de collecte COL peu résistifs et donc nécessite la mise en œuvre d'une plus grande quantité de pâte basse température pour réaliser la métallisation de la cellule CELL.
[0047] De manière commune aux modes de réalisation illustrés par les [Fig. 1] à [Fig. 4], la largeur WLC de chaque première portion libre centrale LC est avantageusement supérieure au pas PCOL séparant les doigts de collecte COL. Le pas PCOL est avantageusement mesuré entre deux doigts de collecte COL consécutifs, perpendiculairement à la direction selon laquelle s'étendent les doigts de collecte COL. La largeur WLC de chaque première portion libre centrale LC est avantageusement mesurée parallèlement au premier bord BA. Elle correspond notamment à l'écart entre les premiers conducteurs d'interconnexion INT, ces derniers étant espacés deux à deux. Ainsi, plus la largeur WLC de chaque première portion libre centrale LC est grande et plus la première portion libre centrale LC peut recevoir d'adhésif lors d'une interconnexion. La connexion mécanique avec une cellule supérieure est d'ailleurs d'autant améliorée que les dimensions des portions d'adhésif sont importantes.
[0048] Afin de fournir de larges portions libres centrales LC, la largeur WLC de chaque première portion libre centrale LC est avantageusement supérieure à 3 mm et de manière préférée à 4,5 mm. La largeur WLC de chaque première portion libre centrale LC peut par exemple être égale à 6 mm ou 8 mm.
[0049] Plus la largeur WLC de chaque première portion libre centrale LC est grande, c'est à dire plus l'écart entre les premiers conducteurs d'interconnexion INT est grand, et plus le nombre de premiers conducteurs d'interconnexion INT est réduit par rapport au nombre de doigts de collecte COL. Afin de réduire les pertes résistives dues au plus faible nombre de premiers conducteurs d'interconnexion INT, il est avantageux de dimensionner la largeur WINT de chaque conducteur d'interconnexion INT de sorte qu'elle puisse permettre une circulation sans perte des courants collectés par les doigts de collecte COL.
[0050] Les largeurs WDIS1, WINT de la première piste de distribution DIS1 et de chaque premier conducteur d'interconnexion INT dépendent avantageusement du nombre de premiers conducteurs d'interconnexion INT. Lorsque le nombre de doigts de collecte COL est très supérieur au nombre de premiers conducteurs d'interconnexion INT, il y a une forte concentration de courants électriques dans la première piste de distribution DIS1. De plus les courants électriques concentrés dans la première piste de distribution DIS1 circulent sur de plus grandes distances. La première piste de distribution DIS1 et les premiers conducteurs d'interconnexion INT présentent donc préférentiellement des largeurs WDIS1, WINT strictement supérieures à la largeur WCOL de chaque doigt de collecte COL. Les largeurs WDIS1 , WINT de la première piste de distribution DIS1 et des premiers conducteurs d'interconnexion INT peuvent avantageusement dépendre d'un rapport entre le nombre de doigts de collecte COL et le nombre de premiers conducteurs d'interconnexion INT. Plus ce rapport est élevé (au profit des doigts de collecte) et plus lesdites largeurs WIDS1, WINT sont élevées. Les largeurs WDIS1, WINT de la première piste de distribution DIS1 et des premiers conducteurs d'interconnexion INT peuvent également dépendre des épaisseurs des conducteurs. En effet, les doigts de collecte COL, plus fins, peuvent présenter une épaisseur faible pouvant être légèrement inférieure à une dizaine de micromètres. En revanche, la première piste de distribution DIS1 et les premiers conducteurs d'interconnexion INT, plus larges, peuvent présenter une épaisseur plus élevée que les doigts de collecte COL.
[0051] Ainsi, la première piste de distribution DIS1 présente avantageusement une largeur WDIS1 supérieure ou égale à deux fois la largeur WCOL de chaque doigt de collecte COL. Par exemple, pour une largeur WCOL de doigts de collecte COL comprise entre 30 pm et 50 pm, par exemple de 40 pm, la première piste de distribution DIS1 présente avantageusement une largeur WDIS1 comprise entre 60 pm et 100 pm, par exemple d'environ 80 pm. [0052] De la même manière, la largeur WINT de chaque premier conducteur d'interconnexion INT est avantageusement supérieure ou égale à la largeur WDIS1 de la piste de distribution DIS1. Par exemple, pour une largeur WDIS1 de la première piste de distribution DIS1 comprise entre 60 pm et 100 pm, par exemple 80 pm, chaque premier conducteur d'interconnexion INT présente une largeur WINT comprise entre 80 pm et 120 pm, par exemple 100 pm.
[0053] De manière commune aux modes de réalisation illustrés par les [Fig. 2] et [Fig. 4], chaque premier conducteur d'interconnexion INT comprend un motif d'interconnexion MOT. Les motifs d'interconnexion MOT augmente la surface conductrice de chaque premier conducteur d'interconnexion INT permettant par exemple d'améliorer la conduction électrique lorsque la cellule CELL est interconnectée dans une chaîne. Pour cela, les motifs d'interconnexion MOT sont préférentiellement disposés sur chaque premier conducteur d'interconnexion INT, à proximité du premier bord BA, par exemple à moins de 1 mm du premier bord BA.
[0054] Les motifs d'interconnexion MOT peuvent être pleins, comme illustrés par la [Fig. 2] Ils fournissent ainsi une zone de conduction électrique plus grande et permet de réduire la résistivité entre les cellules interconnectées. Les motifs d'interconnexion MOT peuvent également comprendre un contour fermé entourant une portion de la première face AV, tel qu'illustré par la [Fig. 4] Ils fournissent ainsi une plus grande zone de conduction par rapport aux premiers conducteurs d'interconnexion INT ne comprenant pas de motif. Ils permettent également, grâce au contour fermé, de retenir l'écoulement d'une portion d'adhésif non durcie, réduisant ainsi la survenue d'ombrage dus aux coulures d'adhésif sur les faces AV, AR de la cellule CELL. La largeur WMOT des motifs d'interconnexion MOT, mesurée parallèlement au premier bord BA est supérieure à la largeur WINT des premiers conducteurs d'interconnexion INT et préférentiellement supérieure à deux fois la largeur WINT des premiers conducteurs d'interconnexion INT. Par exemple, lorsqu'un premier conducteur d'interconnexion INT présente une largeur WINT de 100 pm, le motif MOT associé pourra présenter une largeur WMOT de 200 pm.
[0055] De manière commune aux modes de réalisation des [Fig. 3] et [Fig. 4], la première face AV comprend une deuxième piste de distribution DIS2 au lieu d'une seule et unique première piste DIS1 telle qu'illustrée par les [Fig. 1], [Fig. 2] et [Fig. 5] Les première et deuxième pistes de distribution DIS1 , DIS2 s'étendent parallèlement au premier bord BA. La deuxième piste de distribution DIS2 s'étend préférentiellement entre les doigts de collecte COL et la première piste de distribution DIS1 . De la même manière que la première piste de distribution DIS1 , la deuxième piste de distribution DIS2 s'étend sur une distance substantielle de la face avant BA, par exemple supérieure à 75 % de la longueur du premier bord BA. Les deux pistes de distribution DIS1 , DIS2 sont d'ailleurs préférentiellement espacées l'une de l'autre d'une distance égale au pas PCOL séparant les doigts de collecte COL.
[0056] L'une des fonctions de la deuxième piste de distribution DIS2 est également de réaliser la concentration des courants électriques collectés de sorte qu'ils puissent être transmis aux premiers conducteurs d'interconnexion INT. Ainsi, Les doigts de collecte COL sont préférentiellement au moins reliés électriquement à la deuxième piste de distribution DIS2, cette dernière étant positionnée plus proche desdits doigts de collecte que la première piste DIS1. Les doigts de collecte COL peuvent d'ailleurs être reliés électriquement au moyen d'éléments de connexion CONN, s'étirant perpendiculaire au premier bord BA et connectant entre eux les doigts de collecte COL et la deuxième piste de distribution DIS2. Les premiers conducteurs d'interconnexion INT sont préférentiellement reliés électriquement à la première piste de distribution DIS1 , cette dernière étant plus proche du premier bord BA que la deuxième piste DIS2.
[0057] Afin que les courants électriques collectés puissent circuler des doigts de collecte COL jusqu'aux premiers conducteurs d'interconnexion INT, les première et deuxième pistes de distribution DIS1 , DIS2 sont reliées électriquement entre elles. La connexion électrique entre les deux pistes DIS1 , DIS2 peut être réalisés au moyen des éléments de connexion CONN s'étirant alors de la première piste de distribution DIS1 jusqu'au doigts de collecte COL, en connectant la deuxième piste de distribution DIS2. Toutefois, afin de limiter la complexité technique qu'est l'alignement et la connexion d'éléments de connexion CONN, il peut être préférable de réaliser la connexion électrique entre les deux pistes de distribution au moyen d'une pluralité de conducteurs de liaison LIS, tel qu'illustré par les [Fig. 3] et [Fig. 4] Les conducteurs de liaison LIS s'étendent par exemple perpendiculairement au premier bord BA. D'ailleurs, afin de réduire le chemin parcouru par les courants électriques dans les pistes de distribution DIS1 , DIS2 et réduire ainsi les pertes résistives, des conducteurs de liaison LIS peuvent être disposés dans le prolongement des premiers conducteurs d'interconnexion INT. [0058] Il est avantageux que les éléments de connexion CONN s'étendent au moins en partie sur les conducteurs de liaisons LIS, tel qu'illustré par la [Fig. 3] Ainsi, le chemin parcouru par les courants électriques collecté jusqu'au premiers conducteurs d'interconnexion INT est réduit. Les éléments de connexion CONN peuvent alors s'étendre sur une partie d'un conducteur de liaison LIS ou sur tout le conducteur de liaison LIS jusqu'à la première piste de distribution DIS1.
[0059] Les conducteurs de liaison LIS peuvent présenter un largeur WLIS, mesurée parallèlement au premier bord BA, comprise entre 40 pm et 120 pm. Les conducteurs de liaison LIS dans le prolongement des premiers conducteurs d'interconnexion INT présentent avantageusement une largeur WLIS comprise entre 60 pm et 120 pm. Les conducteurs de liaison LIS distant des premiers conducteurs d'interconnexion INT présentent avantageusement une largeur WLIS comprise entre 40 pm et 60 pm.
[0060] Pour les mêmes raisons que la première piste de distribution DIS 1 , la deuxième piste de distribution DIS2 présente une largeur WDIS2, mesurée perpendiculairement au premier bord BA, strictement supérieure à la largeur WCOL de chaque doigt de collecte COL. De manière préférée, les largeurs WDIS1, WDIS2 des première et deuxième pistes de distribution DIS1, DIS2s sont préférentiellement égales. [0061] Que la première face AV comprenne une ou deux pistes de distribution
DIS1, DIS2, les portions libres centrales restent délimitées par la première piste de distribution DIS1, le premier bord BA et deux premiers conducteurs d'interconnexion consécutifs INT.
[0062] La cellule CELL comprend avantageusement une deuxième face AR, opposée à la première face AV. La première face AV peut correspondre à une face avant de la cellule CELL, susceptible d'être exposée au rayonnement solaire de sorte que la cellule CELL puisse fournir une énergie électrique. Selon un autre exemple, la deuxième face AR peut correspondre à une face avant et être directement exposée au rayonnement solaire ou correspondre à une face arrière et être exposée au rayonnement solaire par réflexion du rayonnement sur une surface présentant un albédo élevé. [0063] Selon ce dernier exemple, la deuxième face AR peut également présenter des métallisations permettant au rayonnement d'atteindre la surface de la cellule CELL et collecter des courants électriques générés. La deuxième face AR comprend alors avantageusement des métallisations de même nature que la première face AV, permettant notamment d'améliorer la connexion mécanique de ladite cellule CELL lorsque cette dernière est interconnectée dans une chaîne.
[0064] Pour cela, la deuxième face AR, dont un mode de réalisation est illustré par la [Fig. 6], comprend avantageusement un deuxième bord BR, opposé au premier bord BA. Dans un soucis de clarté et sauf mention contraire, l'épaisseur de la cellule CELL, mesurée perpendiculairement aux première et deuxième faces AV, AR est négligée dans la description et les figures associées. Aussi les bords de la première face AV sont confondus avec les bords de la deuxième face AR.
[0065] La deuxième face AR comprend avantageusement une troisième piste de distribution DISR s'étendant parallèlement au deuxième bord BR.
[0066] La deuxième face AR comprend également avantageusement une pluralité de deuxièmes conducteurs d'interconnexion INTR étant reliés électriquement à la troisième piste de distribution DISR. Chaque deuxième conducteur d'interconnexion INTR s'étend perpendiculairement au deuxième bord BR, entre ledit deuxième bord BR et la troisième piste de distribution DISR. De la même manière que la première piste de distribution DIS1 , la troisième piste conductrice DISR assure la concentration des courants électriques collectés au niveau de la deuxième face AR par des doigts de collecte et la distribution desdits courants vers les deuxièmes conducteurs d'interconnexion INTR. Pour cela, la largeur de la troisième piste conductrice DISR est avantageusement égale à la largeur WDIS1 de la première piste de distribution DIS1.
[0067] La troisième piste de distribution DISR, le deuxième bord BR et deux deuxièmes conducteurs d'interconnexion INTR consécutifs permettent ainsi de délimiter au moins une deuxième portion libre centrale LCR de la deuxième face AR. Chaque deuxième portion libre centrale LCR, est ainsi dépourvue de métallisations, de la même manière que chaque première portion libre centrale LC, permettant d'offrir une adhérence améliorée avec un adhésif basse température lorsque la cellule CELL est interconnectée dans une chaîne. [0068] Les deuxièmes conducteurs d'interconnexion INTR sont également avantageusement espacés deux à deux. La distance entre les deuxièmes conducteurs d'interconnexion INTR deux à deux est préférentiellement supérieure au pas séparant des doigts de collecte s'étendant sur la deuxième face AR. Ladite distance séparant les doigts de collecte peut par exemple être de 0,7 mm, auquel cas la distance entre les deuxièmes conducteurs d'interconnexion INTR deux à deux est avantageusement supérieure à 0,7 mm, par exemple égale à 3 mm. Afin de faciliter l'interconnexion entre deux cellules CELL selon l'invention, il est avantageux que la distance séparant les deuxièmes conducteurs d'interconnexion INTR deux à deux soit identique à la distance séparant les premiers conducteurs d'interconnexion INT deux à deux. Ainsi, la largeur de chaque deuxième portion libre centrale LCR, mesurée parallèlement au deuxième bord BR, est égale à la largeur WLC de chaque première portion libre centrale LCR, mesurée parallèlement au premier bord BA. De la sorte, la connexion de la première face d'une première cellule CELL selon l'invention et de la deuxième face d'une deuxième cellule CELL selon cet exemple permet de tirer au maximum profit des premières et deuxièmes portions libres centrales LC, LCR. L'adhésion d'une portion d'adhésif sur une portion libre centrale ne sera pas limité par la dimension de l'autre portion libre centrale. De plus, il est avantageux que chaque deuxième conducteur d'interconnexion INTR soit aligné avec un premier conducteur d'interconnexion INT. De la sorte, les premières et deuxièmes portions libres centrales LC, LCR sont alignées et opposées l'une à l'autre. Ainsi, il est possible de positionner deux cellules CELL selon l'invention se recouvrant partiellement de sorte que leurs premières et deuxièmes portions libres centrales LC, LCR soient mises en regard.
[0069] Selon un mode de réalisation illustré par la [Fig. 5], la première face AV comprend un bord latéral BL s'étendant depuis le premier bord BA. Le bord latéral BL peut être droit ou courbe. Dans le premier cas, lorsque le bord latéral BL est droit, il peut former un bord de cellule rectangulaire. Dans le second cas, lorsque le bord latéral BL est courbe, il peut former un bord de cellule pseudo-rectangulaire dite "pseudo-square" en anglais. C'est notamment ce deuxième cas qui est illustré par la [Fig. 5] Dans ce cas-là, le bord latéral BL décrit un arc de cercle partant depuis le premier bord BA. Le bord latéral BL peut correspondre à un bord de lingot dans lequel est découpée la cellule photovoltaïque. Une portion libre latérale LL peut être délimitée en partie par la première piste de distribution DIS1 , le premier bord BA et le bord latéral BL et un premier conducteur d'interconnexion INT consécutif du bord latéral BL. La portion libre latéral LL peut ainsi accueillir une portion d'adhésif afin de contribuer à la connexion mécanique avec une cellule supérieure dans une chaîne photovoltaïque. La portion libre latéral LL présente ainsi une largeur WLL, mesurée parallèlement au premier bord BA, égale à la distance entre le premier conducteur d'interconnexion INT consécutif du bord latéral BL et ledit bord latéral BL. La distance est mesurée à partir de l'extrémité du premier bord BA consécutif du bord latéral BL et le premier conducteur d'interconnexion INT.
[0070] La [Fig. 7] illustre un mode de mise en œuvre d'un procédé de fabrication 10 d'une cellule selon l'invention. La fabrication 10 de la cellule comprend une première étape 11 de formation sur une première face d'un substrat : d'une première piste de distribution s'étendant parallèlement à un premier bord et à moins de 5 mm du premier bord ; et d'une pluralité de doigts de collecte s'étendant parallèlement entre eux, lesdits doigts de collecte étant connectés électriquement à la première piste de distribution, la largeur de la première piste de distribution étant strictement supérieure à la largeur de chaque doigt de collecte.
[0071] La première piste de distribution et les doigts de collecte peuvent être sérigraphiés au moyen d'une pâte comprenant une résine et des particules métalliques.
[0072] La fabrication 10 de la cellule comprend également une deuxième étape 12 de formation sur la première face du substrat : d'une pluralité de premiers conducteurs d'interconnexion, lesdits premiers conducteurs d'interconnexion étant connectés électriquement à la première piste de distribution et s'étendant perpendiculairement au premier bord entre ledit premier bord et la première piste de distribution, les premiers conducteurs d'interconnexion étant espacés deux à deux ; et d'au moins une première portion libre centrale de la première face étant délimitée au moins en partie par la première piste de distribution, le premier bord et deux premiers conducteurs d'interconnexion consécutifs. [0073] Les premiers conducteurs d'interconnexion peuvent également être sérigraphiés au moyen d'une pâte comprenant une résine et des particules métalliques.
[0074] Les première et deuxième étapes de formation 11, 12 sont avantageusement réalisées simultanément.
[0075] Les [Fig. 8] à [Fig. 13] illustrent différents modes de réalisation d'une chaîne photovoltaïque STR selon l'invention. La chaîne photovoltaïque 30, que l'on nommera également simplement chaîne STR, est un assemblage des cellules photovoltaïques interconnectées deux à deux de manière à créer une liaison électrique et mécanique. La chaîne STR est de type "bardeau" ou "shingle", c'est à dire que les cellules se recouvrent partiellement deux à deux, une zone de la face arrière d'une cellule supérieure étant connectée électriquement et mécaniquement à une zone de la face avant d'une cellule inférieure. La robustesse de la chaîne STR est notamment améliorée grâce à la mise en œuvre d'une cellule selon l'invention.
[0076] Pour cela, de manière commune aux modes de réalisation des [Fig. 8] à [Fig. 13], la chaîne STR est remarquable en ce qu'elle comprend : une première cellule photovoltaïque CELL1 selon l'invention telle que décrite précédemment ; une deuxième cellule photovoltaïque CELL2, pouvant être une cellule selon l'invention ou une cellule selon l'art antérieure ; et au moins une première portion d'adhésif ADH.
[0077] Les première et deuxième cellules CELL1, CELL2 sont interconnectées entre elles en bardeau, une face AR' de la deuxième cellule CELL2 recouvrant partiellement la première face AV de la première cellule photovoltaïque CELL1. La deuxième cellule CELL2 est donc la cellule supérieure du bardeau et la première cellule CELL1 est donc la cellule inférieure du bardeau. Les traits pointillés dans les [Fig. 8] et [Fig. 12] représentent des éléments cachés par la deuxième cellule CELL2.
[0078] La deuxième cellule CELL2 est liée à la première cellule CELL1 au moyen de chaque première portion d'adhésif ADH. Chaque première portion d'adhésif ADH adhère sur une première portion libre centrale LC de la première face AV de la première cellule photovoltaïque CELL1 et à la face AR' de la deuxième cellule photovoltaïque CELL2.
[0079] Par le terme "liée", on entend que les première et deuxième cellules sont connectées mécaniquement de manière rigide.
[0080] Afin que l'ombrage d'une cellule sur l'autre soit minimal, la deuxième cellule CELL2 recouvre la première cellule CELL1 en recouvrant préférentiellement le premier bord BA de la première face AV de la première cellule CELL1. La deuxième cellule CELL2 recouvre alors une zone de la première face AV dite "zone de recouvrement". La zone de recouvrement s'étend donc sur la première face AV depuis le premier bord BA à une longueur de recouvrement REC depuis le premier bord BA. L'interconnexion mécanique et électrique des cellules CELL1 , CELL2 est d'ailleurs avantageusement réalisée dans la zone de recouvrement, c'est à dire à moins de la longueur de recouvrement REC du premier bord BA.
[0081] La face AR' de la deuxième cellule CELL2 comprend un bord BR' se trouvant à l'aplomb de la première cellule CELL1 lorsque les deux cellules CELL1 , CELL2 sont interconnectées. La zone de recouvrement s'étend alors entre le premier bord BA de la première face AV de première cellule CELL1 et le bord BR' de la face AR' de la deuxième cellule CELL2. Le bord BR' de la face AR' de la deuxième cellule CELL2 s'étend préférentiellement parallèlement au premier bord BA de la première face AV de la première cellule CELL1 .
[0082] L'ombrage de la deuxième cellule CELL2 sur la première cellule CELL1 est d'autant plus faible que la longueur de recouvrement REC est faible. La longueur de recouvrement REC est d'ailleurs inférieure à 2 mm, voire inférieure à 1 ,5 mm. En revanche, il peut être plus difficile de fabriquer une chaîne robuste présentant une longueur de recouvrement REC inférieure à 1 mm. En effet, la longueur de recouvrement d'une chaîne de type bardeau est principalement limitée par la robustesse de la connexion mécanique entre les cellules. Les chaînes peuvent être soumises à des contraintes mécaniques importantes, par exemple pendant leurs fabrication, tendant à les cambrer. Les efforts appliqués à la chaîne se reportent donc au niveau des interconnexions entre les cellules, là où la liaison mécanique est la plus faible. L'amélioration de la robustesse de la liaison mécanique permise par la cellule CELL1 selon l'invention permet de réduire la longueur de recouvrement REC, par exemple inférieure à 1 mm, voire inférieure ou égale à 0,5 mm, tout en assurant une bonne fiabilité mécanique de la chaîne STR.
[0083] Afin de réduire au maximum l'ombrage et donc la longueur de recouvrement REC, chaque première portion d'adhésif ADH est avantageusement disposée sur une première portion libre centrale LC de la première face AV, à moins de la longueur de recouvrement REC du premier bord BA. Ainsi, la quantité d'adhésif mis en oeuvre est limitée et participe intégralement à la connexion mécanique. Le niveau de connexion mécanique dépend grandement des dimensions de chaque première portion d'adhésif ADH mis en oeuvre et plus particulièrement leur longueur LADH, mesurée parallèlement au premier bord BA, et leur largeur WADH, mesurée perpendiculairement au premier bord BA. Lorsque chaque première portion d'adhésif ADH adhère sur l'intégralité de la région de chaque portion libre centrale LC s'étendant à moins de la longueur de recouvrement REC du premier bord BA, alors la solidité de la connexion entre les cellules est maximale. Autrement dit, chaque première portion d'adhésif ADH peut s'étendre au maximum sur la largeur WLC d'une première portion libre centrale LC. De la même manière, chaque première portion d'adhésif ADH peut s'étendre au maximum sur toute la longueur de recouvrement REC.
[0084] Toutefois, il peut être avantageux de réduire la longueur et/ou la largeur des première portion d'adhésif afin de réduire la quantité d'adhésif mise en oeuvre. Il est également avantageux que chaque première portion d'adhésif ADH ne soit en contact qu'avec la surface de la première cellule CELL1 et pas avec des surfaces métallisées. Il est donc préférable que la longueur LADH de chaque première portion d'adhésif ADH soit strictement inférieure à la largeur WLC de la première portion libre sur laquelle elle s'étend.
[0085] De plus, la première face AV de la première cellule CELL1 peut également comprendre une pluralité de deuxièmes portions d'adhésif ECA permettant de réaliser la connexion électrique entre les premiers conducteurs d'interconnexion INT et la deuxième cellule CELL2. Il est donc avantageux de réduire davantage la longueur des premières portions d'adhésif ADH pour permettre de positionner les deuxièmes portions d'adhésif ECA. Cette démarche est d'ailleurs préférée lorsque les premières portions d'adhésif ADH sont non conductrices électriquement. Il est alors avantageux que les premières et deuxièmes portions d'adhésif ADH, ECA ne se mélangent pas afin de ne pas réduire la conductivité électrique entre les première et deuxième cellules CELL1 , CELL2.
[0086] De manière préférée, chaque première portion d'adhésif ADH est distante de chaque premier conducteur d'interconnexion INT. De la sorte, la quantité d'adhésif mise en œuvre pour chaque première portion d'adhésif ADH est alors intégralement en contact avec une surface libre de métallisation. L'adhésion est donc optimale. De plus, l'espace entre la première portion d'adhésif ADH et chaque premier conducteur d'interconnexion INT permet de contenir le fluage de la portion ADH lorsque la deuxième cellule CELL2 est pressée contre ladite portion ADH.
[0087] La distance W entre chaque première portion d'adhésif ADH et chaque premier conducteur d'interconnexion INT est avantageusement mesurée parallèlement au premier bord BA, telle qu'illustrée par les [Fig. 9] et [Fig. 10]
[0088] Chaque première portion d'adhésif ADH est avantageusement distante d'au moins 0,5 mm de chaque premier conducteur d'interconnexion INT. Ainsi, les deuxièmes portions d'adhésif ECA peuvent être positionnées sur chaque premier conducteur d'interconnexion INT sans être en contact avec une première portion d'adhésif ADH. Par exemple, pour une largeur WLC de première portion libre centrale LC de 4,5 mm, la longueur LADH de chaque première portion d'adhésif ADH est alors avantageusement inférieure ou égale à 3,5 mm. Pour une largeur WLC de première portion libre centrale LC de 8 mm, la longueur LADH de chaque première portion d'adhésif ADH est alors avantageusement inférieure ou égale à 7 mm.
[0089] Il peut être avantageux d'augmenter la distance entre chaque première portion d'adhésif ADH et chaque premier conducteur d'interconnexion INT afin d'améliorer les marges de positionnement des premières et deuxièmes portions d'adhésif ADH, ECA. Chaque première portion d'adhésif ADH peut être distante d'au moins 2 mm de chaque premier conducteur d'interconnexion INT. De la sorte, pour une largeur WLC de première portion libre centrale LC de 8 mm, la longueur LADH de chaque première portion d'adhésif ADH est alors avantageusement inférieure ou égale à 4 mm.
[0090] Lorsque la première cellule CELL1 présentant une dimension de 156 mm par 26 mm, elle peut comprendre par exemple respectivement 19 et 17 premières portions libres centrales LC de 8 mm le long du plus long bord, selon qu'elle soit rectangulaire ou pseudo-rectangulaire. La chaîne STR peut montrer une fiabilité améliorée grâce à une première portion d'adhésif ADH présentant une longueur LADH de 4 mm sur chaque première portion libre centrale LC.
[0091] Lorsque la première cellule CELL1 présentant une dimension de 156 mm par 26 mm, elle peut comprendre par exemple respectivement 51 et 45 premières portions libres centrales LC de 3 mm le long du plus long bord, selon qu'elle soit rectangulaire ou pseudo-rectangulaire. La chaîne STR peut montrer une fiabilité améliorée grâce à une première portion d'adhésif ADH présentant une longueur LADH de 1 mm sur chaque première portion libre centrale LC.
[0092] Afin de réduire davantage la quantité d'adhésif mise en œuvre, il est également avantageux de réduire la largueur WADH de chaque première portion d'adhésif ADH. La largeur WADH de chaque première portion d'adhésif ADH est avantageusement inférieure à la longueur de recouvrement REC. De la sorte, l'adhésion est optimale. Toutefois, un écoulement de l'adhésif non réticulé peut s'étendre hors de la zone de recouvrement, par exemple sur la surface exposée de la première cellule CELL1. Lorsque l'adhésif est transparent, l'impact sur le rendement de la chaîne STR est faible. En revanche, lorsque l'adhésif est opaque, la baisse de rendement de la chaîne STR peut être substantiel. Lorsque l'adhésif est électriquement conducteur, il peut occasionner un court-circuit d'une des deux cellules CELL1 , CELL2.
[0093] Il est alors avantageux que chaque première portion d'adhésif ADH soit distante de chaque bord des première et deuxième cellules CELL1 , CELL2. Chaque première portion d'adhésif ADH étant disposé au niveau de la zone de recouvrement, il est alors avantageux que chaque première portion d'adhésif ADH soit distante du premier bord BA de la première cellule photovoltaïque CELL1 et du bord BR' de la deuxième cellule photovoltaïque CELL2. Ainsi, chaque première portion d'adhésif ADH est disposée dans la zone de recouvrement et présente un espace avec les bords BA, BR' des première et deuxièmes cellules CELL1 , CELL2 permettant de contenir un écoulement d'adhésif.
[0094] Il est avantageux que la distance entre chaque première portion d'adhésif ADH et chaque bord BA, BR' dépende des tolérances réalisables par sérigraphie. Les équipements de sérigraphie offrent une tolérance de positionnement des plots d'adhésif de l'ordre de 0,05 mm. Il est alors avantageux que chaque première portion d'adhésif ADH soit distante d'au moins 0,05 mm de chaque bord BA, BR' des première et deuxième cellules CELL1 , CELL2.
[0095] Ainsi, pour une longueur de recouvrement REC de 0,5 mm, chaque première portion d'adhésif ADH peut présenter une largueur WADH inférieure ou égale à 0,4 mm, par exemple égale à 0,35 mm. Dans ce dernier cas la tolérance de positionnement entre le premier bord BA de la première cellule CELL1 et le bord BR' de la deuxième cellule CELL2 est de 0,075 mm de part et d'autre de chaque première portion d'adhésif ADH.
[0096] Ainsi, grâce à l'invention, la longueur de recouvrement REC et l'ombrage associé peuvent être fortement réduits tout en offrant une connexion mécanique robuste de la chaîne STR.
[0097] De manière avantageuse, la chaîne STR, illustrée par la [Fig. 10], comprend une pluralité de première portions d'adhésif ADH adhérant sur une première portion libre centrale LC. Ainsi, et pour les raisons présentées précédemment, la longueur LADH de chaque première portion d'adhésif ADH disposée sur une première portion libre centrale LC est préférentiellement choisie de sorte que chaque première portion d'adhésif ADH soit distante de chaque premier conducteur d'interconnexion INT.
[0098] L'adhésif utilisé pour former chaque première portion ADH comprend de préférence une résine à base d'époxy ou d'acrylate. En revanche, il n'est pas nécessaire que cet adhésif comprenne des particules métalliques afin de le rendre conducteur. En effet, les premières portions d'adhésif ADH ne participent pas à la conduction électrique, il est alors avantageux, notamment en termes de coût de fabrication et d'économie des matières premières, que chaque première portion d'adhésif ADH soit non-conductrice électriquement, c'est à dire électriquement isolante. Toutefois, afin de simplifier des étapes de fabrication de la chaîne STR, il peut également être envisagé d'utiliser le même adhésif pour réaliser la connexion mécanique et électrique (décrite ci-après). Auquel cas, l'adhésif peut être électriquement conducteur et chaque première portion d'adhésif ADH peut alors être électriquement conductrice.
[0099] De manière commune aux modes de réalisation illustrés par les [Fig. 9] à [Fig. 13], la chaîne STR comprend une pluralité de deuxièmes portions d'adhésif ECA, chaque deuxième portion d'adhésif ECA adhère sur une zone de chaque premier conducteur d'interconnexion INT de la première face AV de la première cellule CELL1 . Chaque deuxième portion d'adhésif ECA adhère également sur la face AR' de la deuxième cellule CELL2. Les deuxièmes portions d'adhésif ECA participent à l'interconnexion électrique de la chaîne STR, pour cela elles sont électriquement conductrices. Elles peuvent par exemple être réalisées au moyen d'un adhésif électriquement conducteur, comprenant par exemple une résine chargée de particules métalliques, telles que des particules d'argent.
[00100] Les deuxièmes portions d'adhésif ECA sont avantageusement positionnées dans la zone de recouvrement, c'est à dire à moins de la longueur de recouvrement REC du premier bord BA. De la sorte, l'intégralité de l'adhésif électriquement conducteur, mis en œuvre pour former les deuxièmes portions d'adhésif ECA, participe à l'interconnexion électrique de la chaîne STR. Afin de réduire les pertes résistives au niveau de la zone de recouvrement, il est avantageux que les deuxièmes portions d'adhésif ECA s'étendent sur des motifs d'interconnexion MOT, tels qu'illustrés par les [Fig. 10] et [Fig. 11] En effet les motifs d'interconnexion MOT offrent une surface métallisée plus importante permettant d'améliorer la connexion électrique.
[00101] Les deuxièmes portions d'adhésif ECA ne participant que peu, voire pas, à la connexion mécanique avec la deuxième cellule CELL2, il n'est donc pas nécessaire qu'elles présentent une grande surface. Chaque deuxième portion d'adhésif ECA recouvre avantageusement la largeur WINT d'un premier conducteur d'interconnexion INT et de manière préférée la largeur WMOT d'un motif d'interconnexion MOT. Pour cela, chaque deuxième portion d'adhésif ECA peut présenter une longueur LECA comprise entre 0,9 mm et 2 mm. Ainsi, la longueur LECA de chaque deuxième portion d'adhésif ECA, mesurée parallèlement au premier bord BA, est avantageusement inférieure à la longueur LADH de chaque première portion d'adhésif ADH. De la sorte, la quantité d'adhésif électriquement conducteur mise en œuvre est réduite.
[00102] Afin de limiter le risque de mélange entre les premier et deuxième adhésifs ADH, ECA, chaque première portion d'adhésif ADH est distante de chaque deuxième portion d'adhésif ECA. Ainsi, chaque première et deuxième portions d'adhésif ADH, ECA sont séparées par un espace de sûreté fournissant une tolérance de positionnement et permettant de contenir un éventuellement écoulement d'adhésif. Il est avantageux de dimensionner la longueur LADH de chaque première potion d'adhésif ADH en fonction de la longueur LECA de chaque deuxième portion d'adhésif ECA et inversement. Par exemple, chaque première portion d'adhésif ADH est distante d'au moins 0, 1 mm de chaque deuxième portion d'adhésif ECA. Dans l'exemple illustré par la [Fig. 10], la première cellule CELL1 peut comprendre une première portion libre central LC présentant une largeur de 8 mm, des premiers conducteurs d'interconnexion INT comprenant des motifs d'interconnexion MOT présentant une largeur de 0,5 mm. Ladite cellule CELL1 peut avantageusement comprendre des deuxièmes portions d'adhésif ECA présentant une longueur LECA de 0,9 mm et une première portion d'adhésif ADH présentant une longueur LADH de 6 mm.
[00103] Afin de réduire davantage la quantité de matière première mise en oeuvre lors de l'interconnexion de la chaîne STR, la largeur WECA de chaque deuxième portion d'adhésif ECA, illustrée par la [Fig. 9], peut être avantageusement inférieure à la largeur WADH de chaque première portion d'adhésif ADH. Elle dépend avantageusement de la longueur de recouvrement REC. Lorsque la longueur de recouvrement REC est égale à 0,5 mm, la largeur WECA de chaque deuxième portion d'adhésif ECA peut être comprise entre 0,15 mm et 0,3 mm.
[00104] En revanche, pour réduire les pertes résistives au niveau de l'interconnexion, il est avantageux que chaque deuxième portion d'adhésif ECA s'étende alors sur une grande partie de chaque premier conducteur d'interconnexion INT positionnée dans la zone de recouvrement. Toutefois, afin d'éviter un écoulement d'adhésif électriquement conducteur hors de la zone de recouvrement, il est avantageux que chaque deuxième portions d'adhésif ECA soit distante des bords de chaque cellule CELL1 , CELL2, par exemple d'au moins 0,05 mm et de préférence d’au moins 0,1 mm. Ainsi, lorsque la longueur de recouvrement REC est égale à 0,5 mm, la largeur WECA de chaque deuxième portion d'adhésif ECA est avantageusement comprise entre 0,15 mm et 0,4 mm, avantageusement comprise entre 0,15 mm et 0,3 mm. Par exemple, la largeur WADH d'une première portion d'adhésif ADH peut être égale à 0,350 mm et la largeur WECA d'une deuxième portion d'adhésif ECA peut être égale à 0,250 mm.
[00105] La deuxième cellule CELL2 peut être une cellule selon l'art antérieur ou selon l'invention. Par exemple, lorsque la deuxième cellule CELL2 est une cellule selon l'art antérieur, elle peut comprendre des métallisations sur la face AR' recouvrant la première cellule CELL1. Il peut s'agir d'une métallisation pleine plaque, recouvrant la totalité de sa face AR' ou alors d'une électrode discrète disposée au niveau de la zone de recouvrement. Ces métallisations permettent d'assurer une continuité électrique lorsque les première et deuxième cellules CELL1 , CELL2 sont interconnectées. Toutefois, afin d'améliorer la robustesse de la connexion mécanique entre les deux cellules, il est avantageux que la deuxième cellule CELL2 puisse offrir une portion libre de sa face AR' permettant d'augmenter le niveau d'adhésion des premières portions d'adhésif ADH avec ladite face AR'. Ainsi, la deuxième cellule CELL2 peut avantageusement être une cellule selon l'invention offrant une portion libre centrale. La face AR' de la deuxième cellule CELL2 peut correspondre à sa face arrière, aussi il est particulièrement avantageux que la deuxième cellule CELL2 comprenne des métallisations telles que décrites par la [Fig. 6] Ainsi, la deuxième cellule CELL2 comprend alors au moins une deuxième portion libre centrale LCR à contacter avec une première portion d'adhésif ADH disposée sur une première portion libre centrale LC de la première cellule CELL1.
[00106] Toutefois, sans nécessairement être une cellule selon l'invention, la deuxième cellule CELL2 peut comprendre une pluralité d'électrodes discrètes ED s'étendant préférentiellement perpendiculairement au premier bord BA de la première cellule CELL1. Lorsque la deuxième cellule CELL2 est une cellule selon l'invention, il peut alors s'agir des deuxièmes conducteurs d'interconnexion INTR s'étendant sur la face AR'. Lorsque la deuxième cellule CELL2 est une cellule selon l'art antérieur, il peut s'agir de pistes conductrices, telles que des doigts de collecte, s'étendant sur la face AR' et au moins en partie dans la zone de recouvrement. Afin de fournir une adhésion robuste, les électrodes discrètes ED sont avantageusement espacées deux à deux d'une distance égale à la largeur WLC de la première portion libre centrale LC de la première cellule CELL1. De la sorte, aucune métallisation ne vient réduire de manière significative la surface libre de toute métallisation de la première portion libre centrale LC, et donc aucune métallisation ne vient réduire le niveau d'adhésion de chaque première portion d'adhésif ADH sur la face AR' de la deuxième cellule CELL2. Les électrodes discrètes ED peuvent être alignées avec les premiers conducteurs d'interconnexion INT, de la sorte les dimensions des deuxièmes portions d'adhésif ECA peuvent être réduites, la distance entre un conducteur d'interconnexion INT et l'électrode ED associée étant réduite. Par le terme "aligné", on entend que chaque électrode discrète ED peut se superposer sur un premier conducteur d'interconnexion INT lorsque les tuiles sont superposées.
[00107] Toutefois, l'alignement des électrodes discrètes ED avec les premiers conducteurs d'interconnexion INT tend à augmenter l'espace Z entre la première face AV de la première cellule CELL1 et la face AR' de la deuxième cellule CELL2. En effet, les électrodes discrètes ED et les premiers conducteurs d'interconnexion INT présentent une épaisseur pouvant être comprise entre 10 pm et 20 pm. L'espace Z entre les deux faces AV, AR', mesurée perpendiculairement aux dites faces, peut alors être compris entre 20 pm et 40 pm. La quantité d'adhésif à mettre en œuvre pour réaliser chaque première portion d'adhésif ADH est d'autant plus grande que l'espace Z entre les faces AV, AR' est élevé. Afin de réduire la quantité d'adhésif mis en œuvre, les électrodes discrètes ED sont avantageusement désalignées par rapport à chaque premier conducteur d'interconnexion INT tel qu'illustré par la [Fig. 13] Par le terme "désaligné", on entend que chaque électrode discrète ED ne se superpose pas sur un premier conducteur d'interconnexion INT. Autrement dit, chaque électrode discrète ED est espacée de chaque premier conducteur d'interconnexion INT. Le pas entre les premiers conducteurs d'interconnexion INT peut être égal au pas entre les électrodes discrètes ED, en revanche les électrodes discrètes ED sont préférentiellement translatées parallèlement au premier bord BA d'une distance comprise entre 50 pm et 300 pm. Chaque électrode discrète ED est ainsi distante d'au moins 50 pm à 300 pm d'un premier conducteur d'interconnexion INT. De la sorte, les électrodes discrètes ED ne sont pas en vis-à-vis des premiers conducteurs d'interconnexion INT et l'espace Z entre les faces AV, AR' peut être réduit. La quantité d'adhésif nécessaire pour former les premières portions d'adhésif ADH peut alors être réduite, par exemple de moitié. La longueur LECA de chaque deuxième portion d'adhésif ECA est, en revanche, avantageusement augmentée pour permettre de connecter un premier conducteur d'interconnexion INT avec une électrode discrète ED. La longueur de chaque deuxième portion d'adhésif ECA peut par exemple être comprise entre 500pm et 1500 pm.
[00108] La [Fig. 11] illustre un mode de réalisation de la chaîne STR comprenant une première cellule CELL1 présentant une forme de type pseudo-rectangle. C'est à dire que la première face AV comprend un bord latéral BL à partir du premier bord BA. La première face AV illustrée par la [Fig. 11] comprend notamment une portion libre latérale LL, décrite plus en détail par la [Fig. 5] Afin de renforcer la connexion mécanique entre les première et deuxième cellules CELL1 , CELL2, une première portion d'adhésif ADH est avantageusement disposée au niveau de la portion libre latérale LL, adhérant à la portion libre latérale LL et à la face AR' de la deuxième cellule photovoltaïque CELL2. Pour les mêmes raisons qu'exposées précédemment, la première portion d'adhésif ADH mise en œuvre est préférentiellement électriquement non-conductrice.
[00109] La première portion d'adhésif ADH déposée au niveau de la portion libre latéral LL est avantageusement distante du premier conducteur d'interconnexion INT consécutif du bord latéral BL et est également avantageusement distante du bord latéral BL. La longueur LADH de la première portion d'adhésif ADH est dans ce cas-là inférieure à la largeur WLL de la portion libre latéral LL. Afin de simplifier la réalisation des premières portions d'adhésif ADH, chaque portion d'adhésif présente avantageusement la même largeur WADH, qu'elle soit déposée au niveau d'une première portion libre centrale LC ou de la portion libre latérale LL.
[00110] La [Fig. 14] illustre une mode de mise en œuvre d'un procédé de fabrication 20 d'une chaîne selon l'invention.
[00111] La fabrication 20 de la chaîne comprend tout d'abord la fourniture 21 d'une première cellule selon l'invention, une deuxième cellule et d'au moins une première portion d'adhésif.
[00112] Ensuite, la fabrication 20 de la chaîne comprend ensuite le dépôt 22 de chaque première portion d'adhésif sur une première portion libre centrale de la première face de la première cellule photovoltaïque. Chaque première portion d'adhésif peut être sérigraphiée à partir d'une résine à base d'époxy ou d'acrylate. Afin de faciliter la réalisation du dépôt 22, l'adhésif mis en œuvre présente avantageusement une rhéologie lui permettant d'être sérigraphié en motif bien défini avec un élargissement limité vis-à-vis du motif ouvert dans l’écran de sérigraphie, par exemple présentant un élargissement inférieur ou égale à 50 pm.
[00113] Une mise en œuvre alternative du dépôt 22 comprend le dépôt des première et deuxièmes portions d'adhésif de manière simultanée. Lorsque les premières portions d'adhésif sont non-conductrices, il peut être difficile de réaliser leurs sérigraphies de manière simultanée. Pour cela, les premières portions d'adhésif peuvent être déposée sur la première face de la première cellule tandis que les deuxièmes portions d'adhésif électriquement conducteur sont déposée sur la deuxième face de la deuxième cellule. Cela impose un retournement de la deuxième cellule entre les deux dépôts et l’utilisation d’une table de sérigraphie rainurée pour éviter le contact d'une première portion d'adhésif avec une deuxième portion d'adhésif. Une autre mise en oeuvre alternative comprend le dépôt des adhésifs sans contact, par exemple en déposant chaque première portion d’adhésif par jet d’encre.
[00114] Enfin, la fabrication 20 de la chaîne comprend la liaison 23 de la deuxième cellule à la première cellule au moyen de chaque première portion d'adhésif, une face de la deuxième cellule recouvrant partiellement la première face de la première cellule, chaque première portion d'adhésif adhérant à une première portion libre centrale de la première face de la première cellule et à la face de la deuxième cellule.

Claims

REVENDICATIONS
[Revendication 1] Cellule photovoltaïque (CELL) comprenant une première face (AV), ladite première face (AV) comprenant :
- un premier bord (BA) ;
- une première piste de distribution (DIS1) s'étendant parallèlement au premier bord (BA) et à moins de 5 mm du premier bord (BA) ;
- une pluralité de doigts de collecte (COL) s'étendant parallèlement entre eux, lesdits doigts de collecte (COL) étant connectés électriquement à la première piste de distribution (DIS1) ; la cellule photovoltaïque étant caractérisée en ce que :
- la largeur (WDIS1) de la première piste de distribution (DIS1) est strictement supérieure à la largeur (WCOL) de chaque doigt de collecte (COL) ; et en ce que
- la première face (AV) comprend également :
- une pluralité de premiers conducteurs d'interconnexion (INT), lesdits premiers conducteurs d'interconnexion (INT) étant connectés électriquement à la première piste de distribution (DIS1) et s'étendant perpendiculairement au premier bord (BA) entre ledit premier bord (BA) et la première piste de distribution (DIS1), les premiers conducteurs d'interconnexion (INT) étant espacés deux à deux ; et
- au moins une première portion libre centrale (LC) de la première face (AV) délimitée au moins en partie par la première piste de distribution (DIS1), le premier bord (BA) et deux premiers conducteurs d'interconnexion consécutifs (INT).
[Revendication 2] Cellule photovoltaïque (CELL) selon la revendication précédente, caractérisée en ce que les doigts de collecte (COL) s'étendant parallèlement au premier bord (BA) et en ce que les doigts de collecte (COL) sont connectés électriquement à la première piste de distribution (DIS1) au moyen d'éléments de connexion (CONN) en forme de fils ou de rubans s'étendant perpendiculairement au premier bord (BA), chaque élément de connexion (CONN) étant préférentiellement disposé dans le prolongement de chaque premier conducteur d'interconnexion (INT).
[Revendication 3] Cellule photovoltaïque (CELL) selon l'une des revendications précédentes, caractérisée en ce que la largeur (WLC) de chaque première portion libre centrale (LC) est supérieure au pas (PCOL) séparant les doigts de collecte (COL).
[Revendication 4] Cellule photovoltaïque (CELL) selon l'une des revendications précédentes, caractérisée en ce que la largeur (WDIS1 ) de la première piste de distribution (DIS1 ) est supérieure ou égale à deux fois la largeur (WCOL) de chaque doigt de collecte (COL).
[Revendication 5] Cellule photovoltaïque (CELL) selon l'une des revendications précédentes, caractérisée en ce que la largeur (WINT) de chaque premier conducteur d'interconnexion (INT) est supérieure ou égale à la largeur (WDIS1 ) de la première piste de distribution (DIS1 ).
[Revendication 6] Cellule photovoltaïque (CELL) selon l'une des revendications précédentes, caractérisée en ce que les premiers conducteurs d'interconnexion (INT) comprennent chacun un motif d'interconnexion (MOT).
[Revendication 7] Cellule photovoltaïque (CELL) selon l'une des revendications précédentes, caractérisée en ce que la première face (AV) comprend une deuxième piste de distribution (DIS2) s'étendant parallèlement au premier bord (BA) entre la première piste de distribution (DIS1 ) et les doigts de collecte (COL), la deuxième piste de distribution (DIS2) étant reliée électriquement à la première piste de distribution (DIS1 ) et préférentiellement au moyen d'une pluralité de conducteurs de liaison (LIS) s'étendant chacun perpendiculairement au premier bord (BA), la largeur (WDIS2) de la deuxième piste de distribution (DIS2) étant supérieure à la largeur (WCOL) de chaque doigt de collecte (COL) et préférentiellement égale à la largeur (WDIS1 ) de la première piste de distribution (DIS1 ).
[Revendication 8] Cellule photovoltaïque (CELL) selon l'une des revendications précédentes, caractérisée en ce qu'elle comprend une deuxième face (AR) opposée à la première face (AV), ladite deuxième face (AR) comprenant :
- un deuxième bord (BR), opposé au premier bord (BA) ;
- une troisième piste de distribution (DISR) s'étendant parallèlement au deuxième bord (BR) ;
- une pluralité de deuxièmes premiers conducteurs d'interconnexion (INTR) étant reliés électriquement à la troisième piste de distribution (DISR) et s'étendant perpendiculairement au deuxième bord (BR) entre ledit deuxième bord (BR) et la troisième piste de distribution (DISR), les deuxièmes conducteurs d'interconnexion (INTR) étant espacées deux à deux ; et
- au moins une deuxième portion libre centrale (LCR) délimitée en partie par la troisième piste de distribution (DISR), le deuxième bord (BR) et deux deuxièmes conducteurs d'interconnexion (INTR) consécutifs.
[Revendication 9] Cellule photovoltaïque (CELL) selon l'une des revendications précédentes, caractérisée en ce qu'elle comprend un empilement semiconducteur, ledit empilement semiconducteur étant préférentiellement à hétérojonction.
[Revendication 10] Chaîne photovoltaïque (STR) caractérisée en ce qu'elle comprend :
- une première cellule photovoltaïque (CELL1 ) selon l'une des revendications précédentes ;
- une deuxième cellule photovoltaïque (CELL2) ; et
- au moins une première portion d'adhésif (ADH) ladite deuxième cellule photovoltaïque (CELL2) étant liée à la première cellule photovoltaïque (CELL1 ) au moyen de chaque première portion d'adhésif (ADH), une face (AR1) de la deuxième cellule photovoltaïque (CELL2) recouvrant partiellement la première face (AV) de la première cellule photovoltaïque (CELL1 ), chaque première portion d'adhésif (ADH) adhérant à une première portion libre centrale (LC) de la première face (AV) de la première cellule photovoltaïque (CELL1 ) et à la face (AR1) de la deuxième cellule photovoltaïque (CELL2).
[Revendication 11] Chaîne photovoltaïque (STR) selon la revendication précédente, caractérisée en ce que chaque première portion d'adhésif (ADH) est distante de chaque premier conducteur d'interconnexion (INT) de la première face (AV) de la première cellule photovoltaïque (CELL1) et préférentiellement distante d'au moins 0,5 mm de chaque premier conducteur d'interconnexion (INT) de la première face (AV) de la première cellule photovoltaïque (CELL1 ).
[Revendication 12] Chaîne photovoltaïque (STR) selon l'une des deux revendications précédentes, caractérisée en ce qu'une pluralité de premières portions d'adhésif (ADH) adhérent à la première portion libre centrale (LC) de la première face (AV) de la première cellule photovoltaïque (CELL) et à la face (AR1) de la deuxième cellule photovoltaïque (CELL2).
[Revendication 13] Chaîne photovoltaïque (STR) selon l'une des trois revendications précédentes, caractérisée en ce que la face (AR1) de la deuxième cellule photovoltaïque (CELL2) comprend un bord (BR1) à l'aplomb de la première face (AV) de la première cellule photovoltaïque (CELL1 ), chaque première portion d'adhésif (ADH) étant distante du premier bord (BA) de la première face (AV) de la première cellule photovoltaïque (CELL1 ) et du bord (BR1) de la face (AR1) de la deuxième cellule photovoltaïque (CELL2) et préférentiellement distante d'au moins 0,05 mm du premier bord (BA) de la première face (AV) de la première cellule photovoltaïque (CELL1 ) et du bord (BR1) de la face (AR1) de la deuxième cellule photovoltaïque (CELL2).
[Revendication 14] Chaîne photovoltaïque (STR) selon l'une des quatre revendications précédentes, caractérisée en ce qu'elle comprend une pluralité de deuxièmes portions d'adhésif (ECA) électriquement conducteur, chaque deuxième portion d'adhésif (ECA) connectant électriquement un premier conducteur d'interconnexion (INT) de la première face (AV) de la première cellule photovoltaïque (CELL1 ) à la face (AR1) de la deuxième cellule photovoltaïque (CELL2).
[Revendication 15] Chaîne photovoltaïque (STR) selon la revendication précédente, caractérisée en ce que la longueur (LADH) de chaque première portion d'adhésif (ADH) est supérieure à la longueur (LECA) de chaque deuxième portion d'adhésif (ECA).
[Revendication 16] Chaîne photovoltaïque (STR) selon l'une des deux revendications précédentes, caractérisée en ce que la largeur (WADH) de chaque première portion d'adhésif (ADH) est supérieure à la largeur (WECA) de chaque deuxième portion d'adhésif (ECA).
[Revendication 17] Chaîne photovoltaïque (STR) selon l'une des trois revendications précédentes, caractérisée en ce que la face (AR1) de la deuxième cellule photovoltaïque (CELL2) comprend une pluralité d'électrodes discrètes (ED) espacées de chaque premier conducteur d'interconnexion (INT) de la première face (AV) de la première cellule photovoltaïque (CELL1 ), chaque deuxième portion d'adhésif (ECA) connectant un premier conducteur d'interconnexion (INT) à une électrode discrète (ED).
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