-1- Procédé et dispositif photovoltaïques permettant la production d'énergie électrique hors période d'exposition à une source lumineuse La présente invention concerne un procédé et un dispositif photovoltaïques permettant la production d'énergie électrique hors des périodes d'exposition des modules photovoltaïques à la lumière du jour ou autre source lumineuse. En particulier, elle s'applique aux modules ou panneaux photovoltaïques destinés à être installés sur les toitures de bâtiments ou autres surfaces réceptrices. Elle peut s'appliquer à d'autres domaines tels que la to signalisation, l'horlogerie, la sécurité, etc. Les modules ou panneaux photovoltaïques sont actuellement de plus en plus adoptés pour la production d'électricité, en raison des avantages découlant de cette source de production d'énergie (non utilisation de matière fossile, réduction de la facture énergétique, respect de l'environnement...). Toutefois, les 15 modules photovoltaïques existants ne produisent de l'énergie électrique que durant les périodes où ils se trouvent exposés à la lumière du jour ou à une autre source lumineuse. Dans le premier cas, ils ne sont donc efficaces que pendant les périodes diurnes. Il existe des solutions de stockage de l'énergie produite par des modules 20 photovoltaïques comme, par exemple, les accumulateurs au plomb ou les accumulateurs au lithium ion. Cependant, ces accumulateurs sont coûteux et/ou encombrants. Par ailleurs, il est connu d'utiliser des pigments photoluminescents qui permettent d'emmagasiner la lumière du jour ou la lumière produite par une 25 source de lumière artificielle, puis de la restituer dans l'obscurité pendant une période limitée. Ces pigments photoluminescents sont constitués de molécules d'origine organique ou minérale. Ils sont proposés sous forme de poudre, d'encre, de ruban autoadhésif, de pâte, etc. Ils peuvent aussi être appliqués directement en 30 couche mince à la surface d'un substrat approprié. - 2- Ils sont largement utilisés dans l'industrie, par exemple, dans le domaine de la signalétique pour permettre la signalisation dans certains lieux en cas de défaillance ou de coupure du système d'éclairage normal (sous-marin) ou faiblement éclairés la nuit (tunnels, immeubles) en assurant ainsi, par exemple, un balisage facilitant le déplacement des personnes. Ils peuvent être également utilisés pour renforcer la visibilité et la lecture des aiguilles sur les montres, ou encore sur des tissus comprenant des dispositifs de sécurité. Un objectif de la présente invention est de proposer un procédé et un dispositif photovoltaïques permettant à un module photovoltaïque de produire de lo l'énergie électrique hors des périodes d'exposition à l'énergie solaire ou à une source de lumière artificielle. Un autre objectif de l'invention est d'augmenter le temps de production d'un module photovoltaïque pendant la nuit. Le dispositif photovoltaïque selon l'invention comprend un module 15 constitué de cellules photovoltaïques et dont la surface destinée à être exposée à la lumière du jour ou autre source lumineuse est recouverte d'une fine couche de pigments photoluminescents ayant la capacité d'être perméable à la lumière du jour et à la lumière artificielle, et d'emmagasiner une partie de celles-ci pour la restituer dans l'obscurité vers la surface du module. 20 Grâce à une telle disposition caractéristique, le module photovoltaïque est continuellement exposé à une source lumineuse, de sorte qu'il est capable de produire de l'énergie électrique durant le jour, la lumière pouvant traverser la couche de pigments photoluminescents avec une perte minimale. A la nuit tombée ou en l'absence d'éclairage artificiel, les pigments photoluminescents 25 émettent une luminescence suffisante pour activer les cellules photovoltaïques pendant une durée limitée, par exemple, pendant une durée comprise entre six et douze heures suivant la qualité desdits pigments. De la sorte, le module photovoltaïque est capable de produire continuellement de l'énergie électrique. Selon une autre disposition caractéristique du dispositif selon l'invention, 30 les cellules photovoltaïques sont constituées de cellules amorphes 2965663 - 3- Selon une autre disposition caractéristique de l'invention, la couche de pigments photoluminescents est appliquée entre deux feuilles d'un matériau translucide ou transparent. Ainsi, la lumière du jour peut facilement traverser la couche de matériau 5 translucide et atteindre les pigments qui laissent traverser la lumière et emmagasinent celle-ci en même temps. Selon un mode d'exécution, la couche de pigments photoluminescents est appliquée directement sur la surface du module photovoltaïque destinée à être exposée à une source lumineuse. The present invention relates to a method and a photovoltaic device for the production of electrical energy outside the exposure periods of the photovoltaic modules at the time of exposure to a light source. daylight or other light source. In particular, it applies to modules or photovoltaic panels intended to be installed on the roofs of buildings or other receiving surfaces. It can be applied to other areas such as signaling, watchmaking, security, etc. Photovoltaic modules or panels are currently more and more adopted for the production of electricity, because of the benefits deriving from this source of energy production (non-use of fossil material, reduction of the energy bill, respect of the environment ...). However, existing photovoltaic modules produce electrical energy only during periods when they are exposed to daylight or other light source. In the first case, they are therefore effective only during the daytime periods. There are storage solutions for the energy produced by photovoltaic modules such as, for example, lead-acid accumulators or lithium-ion batteries. However, these accumulators are expensive and / or bulky. Furthermore, it is known to use photoluminescent pigments which store daylight or light produced by an artificial light source, and then restore it in the dark for a limited period of time. These photoluminescent pigments consist of molecules of organic or mineral origin. They are available in the form of powder, ink, self-adhesive tape, paste, etc. They can also be applied directly in a thin layer to the surface of a suitable substrate. - 2- They are widely used in the industry, for example, in the field of signage to allow the signaling in certain places in case of failure or interruption of the normal lighting system (submarine) or poorly lit the night (tunnels, buildings) thus ensuring, for example, a markup facilitating the movement of people. They can also be used to reinforce the visibility and the reading of the needles on the watches, or on fabrics comprising safety devices. An object of the present invention is to provide a method and a photovoltaic device enabling a photovoltaic module to produce electrical energy out of periods of exposure to solar energy or to an artificial light source. Another object of the invention is to increase the production time of a photovoltaic module during the night. The photovoltaic device according to the invention comprises a module 15 consisting of photovoltaic cells and whose surface intended to be exposed to daylight or other light source is covered with a thin layer of photoluminescent pigments having the capacity to be permeable to daylight and artificial light, and store some of them to restore it in the dark to the surface of the module. Thanks to such a characteristic arrangement, the photovoltaic module is continuously exposed to a light source, so that it is able to produce electrical energy during the day, the light being able to pass through the photoluminescent pigment layer with minimal loss. . At nightfall or in the absence of artificial lighting, the photoluminescent pigments 25 emit sufficient luminescence to activate the photovoltaic cells for a limited time, for example, for a period of between six and twelve hours depending on the quality of said pigments. In this way, the photovoltaic module is able to continuously produce electrical energy. According to another characteristic arrangement of the device according to the invention, the photovoltaic cells consist of amorphous cells 2965663. In another characteristic arrangement of the invention, the layer of photoluminescent pigments is applied between two sheets of a translucent material. or transparent. Thus, daylight can easily pass through the layer of translucent material and reach the pigments that let through the light and store it at the same time. According to one embodiment, the photoluminescent pigment layer is applied directly to the surface of the photovoltaic module intended to be exposed to a light source.
Selon un autre mode d'exécution, la couche de pigments photoluminescents est appliquée entre deux feuilles de verre. Selon encore un autre mode d'exécution, la couche de pigments est appliquée entre deux feuilles de polyméthacrylate de méthyle (PMMA) ou entre deux feuilles de polycarbonate. According to another embodiment, the layer of photoluminescent pigments is applied between two sheets of glass. According to yet another embodiment, the pigment layer is applied between two sheets of polymethyl methacrylate (PMMA) or between two sheets of polycarbonate.
Selon un autre mode de réalisation avantageux, une feuille d'un matériau translucide ou transparent est appliquée sur la couche de pigments photoluminescents, disposée directement sur la surface du module photovoltaïque. L'invention concerne également un procédé de réalisation d'un dispositif photovoltaïque comprenant un module photovoltaïque, ce procédé étant remarquable en ce que l'on applique une couche de pigments photoluminescents ayant la capacité d'être perméable à la lumière du jour et à la lumière artificielle et d'emmagasiner une partie de celles-ci pour la restituer dans l'obscurité vers la surface du module destinée à être exposée à la lumière du jour ou autre source lumineuse. Selon un mode de mise en oeuvre, on dispose une couche de pigments photoluminescents directement sur la surface du module photovoltaïque destinée à être exposée à une source lumineuse. 2965663 - 4- Selon un autre mode de mise en ceuvre, on recouvre la couche de pigments photoluminescents par une feuille d'un matériau transparent ou translucide. Selon un autre mode de mise en ceuvre, on dispose une couche de 5 pigments entre deux feuilles d'un matériau transparent ou translucide et on applique ce complexe sur la surface du module photovoltaïque destinée à être exposée à une source lumineuse. Les buts, caractéristiques et avantages ci-dessus, et d'autres encore, ressortiront mieux de la description détaillée qui suit et des dessins annexés 10 dans lesquels : La figure 1 est une vue de côté et de détail d'un module photovoltaïque suivant lequel la couche de pigments photoluminescents est disposée entre deux feuilles d'un matériau transparent ou translucide. La figure 2 illustre un autre mode de réalisation de l'invention selon lequel 15 une couche de pigments photoluminescents est appliquée directement sur la surface d'un module photovoltaïque destinée à être exposée à une source lumineuse. La figure 3 illustre un autre mode de réalisation de l'invention selon lequel une couche de pigments est appliquée directement sur la surface du module 20 photovoltaïque et recouverte par une feuille d'un matériau transparent ou translucide. On se réfère auxdits dessins pour décrire trois exemples intéressants, quoique nullement limitatifs, de réalisation d'un dispositif photovoltaïque et de mise en ceuvre du procédé selon l'invention. 25 Dans la présente description, et dans les revendications qui suivent, le terme « module » désigne tout dispositif constitué de cellules photovoltaïques quelle que soit sa forme et ses dimensions, en particulier un panneau photovoltaïque. 2965663 - 5- La figure 1 représente un module photovoltaïque 1 constitué, de manière connue en soi, de cellules photovoltaïques et présente une surface 2 photosensible dirigée vers la lumière du jour ou autre source lumineuse S. De façon connue, les cellules photovoltaïques sont à base de silicium de type 5 monocristallin, polycristallin ou encore amorphe qui sont connectées entre elles. Le silicium amorphe est particulièrement apprécié pour constituer la base des cellules photovoltaïques de la présente invention. En effet, il a la particularité de bien réagir en cas de fort ou de faible ensoleillement, ou avec de la lumière artificielle. to Selon l'invention, la surface 2 du module photovoltaïque 1 destinée à être exposée à une source lumineuse S est recouverte d'une couche de pigments photoluminescents 3 ayant la capacité d'être perméable à la lumière du jour et à la lumière artificielle et d'emmagasiner une partie de celles-ci pour la restituer dans l'obscurité vers la surface 2 du module 1. 15 La couche de pigments photoluminescents 3 est composée de cristaux d'éléments de « Terre rare », tels que l'europium, le thulium, le cerium, etc. Elle peut être composée d'autres éléments chimiques, ces derniers pouvant être dopés avec les éléments de « Terre rare ». Comme évoqué précédemment, ces éléments ont la capacité 20 d'emmagasiner la lumière et de la restituer dans l'obscurité pendant une période limitée. Ils peuvent émettre une luminescence, par exemple, pendant une durée de six à douze heures suivant la qualité des pigments. La lumière réémise est orientée en direction des cellules photovoltaïques de sorte que celles-ci soient activées. 25 Bien entendu, plus la concentration de ces pigments photoluminescents est élevée, plus le rayonnement lumineux restitué sera important. De même, plus la granulométrie sera importante et plus longue sera la durée d'émission. Selon une caractéristique de l'invention, la couche de pigments photoluminescents 3 selon l'invention, est appliquée entre deux feuilles 4, 5 d'un 2965663 - 6- matériau translucide ou transparent, de sorte à laisser passer les rayons du soleil ou tout rayonnement d'une autre source d'énergie lumineuse. Selon un premier mode d'exécution, ces feuilles 4, 5 translucides ou transparentes sont constituées par deux feuilles de verre. Ce dernier peut être 5 feuilleté ou recuit. Selon un autre mode d'exécution, la couche de pigments 3 est appliquée entre deux feuilles 4, 5 de polyméthacrylate de méthyle (PMMA), plus connu sous le nom de Plexiglas ®. Il peut, alternativement, s'agir de deux feuilles 4, 5 de polycarbonate. Ces polymères sont des matériaux ayant sensiblement les lo mêmes caractéristiques que le verre, notamment une très grande transparence ou translucidité, ce qui permet une bonne propagation de la lumière. Selon un autre mode de réalisation, la couche de pigments photoluminescents 3 est appliquée directement sur la surface 2 du module photovoltaïque 1 ayant la surface exposée à une source lumineuse S. 15 Dans ce cas, comme on peut le voir sur la figure 3, la couche de pigments photoluminescents 3 peut être recouverte par une feuille 4 de verre ou autre substitut. La couche de pigments photoluminescents 3 peut être appliquée sous forme d'une fine pellicule de poudre ou d'encre. Elle peut présenter une 20 épaisseur d'environ 10 mm, cette épaisseur pouvant être plus fine ou plus épaisse selon la forme et la qualité des pigments. La couche de pigments photoluminescents 3 peut encore être sous forme d'un matériau composite constitué de pigments photoluminescents sous forme de poudre incorporée à une résine transparente ou translucide. Cependant, ces 25 pigments photoluminescents peuvent être mélangés au verre fondu. De la sorte, cette couche de pigments 3 est conformée pour résister aux temps et aux intempéries. Les feuilles 4 et 5 transparentes et translucides ont la capacité de pouvoir être traversées par la lumière sans altérées les propriétés physiques de celle-ci. 15 2965663 - 7- L'invention concerne également un procédé de réalisation d'un dispositif photovoltaïque comprenant un module photovoltaïque 1. Selon ce procédé, on applique une couche de pigments photoluminescents 3 ayant la capacité d'être perméable à la lumière du jour et à la lumière artificielle, et d'emmagasiner une 5 partie de celles-ci pour la restituer dans l'obscurité vers la surface 2 du module 1 destinée à être exposée à la lumière du jour ou autre source lumineuse S. Selon un mode de mise en ceuvre, on dispose une couche de pigments photoluminescents 3 entre deux feuilles 4, 5 d'un matériau transparent ou translucide et on applique ce complexe sur la surface 2 du module 10 photovoltaïque 1 destinée à être exposée à une source lumineuse S. According to another advantageous embodiment, a sheet of a translucent or transparent material is applied to the layer of photoluminescent pigments, disposed directly on the surface of the photovoltaic module. The invention also relates to a method for producing a photovoltaic device comprising a photovoltaic module, this process being remarkable in that a layer of photoluminescent pigments having the capacity to be permeable to daylight and to the light is applied. artificial light and store a portion thereof to restore it in the dark to the surface of the module to be exposed to daylight or other light source. According to one embodiment, a layer of photoluminescent pigments is placed directly on the surface of the photovoltaic module intended to be exposed to a light source. According to another embodiment, the layer of photoluminescent pigments is covered by a sheet of a transparent or translucent material. According to another embodiment, a layer of pigments is placed between two sheets of a transparent or translucent material and this complex is applied to the surface of the photovoltaic module intended to be exposed to a light source. The foregoing and other objects, features and advantages will become more apparent from the following detailed description and accompanying drawings in which: FIG. 1 is a side and detail view of a photovoltaic module according to which: the layer of photoluminescent pigments is arranged between two sheets of a transparent or translucent material. FIG. 2 illustrates another embodiment of the invention in which a layer of photoluminescent pigments is applied directly to the surface of a photovoltaic module intended to be exposed to a light source. FIG. 3 illustrates another embodiment of the invention according to which a pigment layer is applied directly to the surface of the photovoltaic module and covered by a sheet of a transparent or translucent material. These drawings are described to describe three interesting, albeit by no means limiting, examples of embodiment of a photovoltaic device and implementation of the method according to the invention. In the present description, and in the claims that follow, the term "module" designates any device consisting of photovoltaic cells regardless of its shape and dimensions, in particular a photovoltaic panel. FIG. 1 represents a photovoltaic module 1 constituted, in a manner known per se, of photovoltaic cells and has a photosensitive surface 2 directed towards daylight or other light source S. In known manner, the photovoltaic cells are exposed monocrystalline, polycrystalline or amorphous type 5 silicon base which are connected together. Amorphous silicon is particularly preferred for forming the base of the photovoltaic cells of the present invention. Indeed, it has the particularity to react well in case of strong or weak sunshine, or with artificial light. to the invention, the surface 2 of the photovoltaic module 1 intended to be exposed to a light source S is covered with a layer of photoluminescent pigments 3 having the capacity to be permeable to daylight and artificial light and to store a portion of these to restore it in the dark to the surface 2 of the module 1. The layer of photoluminescent pigments 3 is composed of crystals of elements of "rare earth", such as europium, thulium, cerium, etc. It can be composed of other chemical elements, the latter being able to be doped with the elements of "rare Earth". As previously mentioned, these elements have the ability to store light and restore it in the dark for a limited period of time. They can emit luminescence, for example, for a period of six to twelve hours depending on the quality of the pigments. The re-emitted light is oriented towards the photovoltaic cells so that they are activated. Of course, the higher the concentration of these photoluminescent pigments, the greater the light radiation restored. Likewise, the larger the particle size, the longer the emission time will be. According to one characteristic of the invention, the layer of photoluminescent pigments 3 according to the invention is applied between two sheets 4, 5 of a translucent or transparent material, so as to let in the sun's rays or any other radiation from another source of light energy. According to a first embodiment, these sheets 4, 5 translucent or transparent consist of two sheets of glass. The latter can be laminated or annealed. According to another embodiment, the pigment layer 3 is applied between two sheets 4, 5 of polymethyl methacrylate (PMMA), better known under the name of Plexiglas ®. It may, alternatively, be two sheets 4, 5 of polycarbonate. These polymers are materials having substantially the same characteristics as glass, in particular a very high transparency or translucency, which allows good propagation of light. According to another embodiment, the photoluminescent pigments layer 3 is applied directly to the surface 2 of the photovoltaic module 1 having the surface exposed to a light source S. In this case, as can be seen in FIG. Photoluminescent pigment layer 3 may be covered by a glass sheet 4 or other substitute. The photoluminescent pigment layer 3 may be applied as a thin film of powder or ink. It may have a thickness of about 10 mm, this thickness may be thinner or thicker depending on the shape and quality of the pigments. The layer of photoluminescent pigments 3 may also be in the form of a composite material consisting of photoluminescent pigments in the form of a powder incorporated in a transparent or translucent resin. However, these photoluminescent pigments can be mixed with the molten glass. In this way, this layer of pigments 3 is shaped to withstand weather and weather. The sheets 4 and 5 transparent and translucent have the ability to be traversed by light without altering the physical properties thereof. The invention also relates to a method for producing a photovoltaic device comprising a photovoltaic module 1. According to this method, a layer of photoluminescent pigments 3 having the capacity to be permeable to daylight is applied. artificial light, and store a portion thereof to restore it in the dark to the surface 2 of the module 1 to be exposed to daylight or other light source S. According to a mode of putting in operation, a layer of photoluminescent pigments 3 is placed between two sheets 4, 5 of a transparent or translucent material and this complex is applied to the surface 2 of the photovoltaic module 1 intended to be exposed to a light source S.
Selon un autre mode de mise en oeuvre, on applique la couche de pigments photoluminescents 3 directement sur la surface 2 du module photovoltaïque 1 destinée à être exposée à une source lumineuse S. De manière préférée, la couche de pigments photoluminescents 3 est recouverte d'une feuille 4 d'un matériau translucide ou transparent. According to another embodiment, the layer of photoluminescent pigments 3 is applied directly to the surface 2 of the photovoltaic module 1 intended to be exposed to a light source S. Preferably, the layer of photoluminescent pigments 3 is covered with a sheet 4 of a translucent or transparent material.