Procédé et dispositif photovoltaïques permettant la production d'énergie électrique sous faible luminosité et hors période d'exposition à une source lumineuse La présente invention concerne un procédé et un dispositif photovoltaïques permettant la production d'énergie électrique sous faible luminosité et 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 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 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, la luminosité peut subir des variations naturelles tout au long de la journée et voire au cours de l'année, par exemple, en cas de brume, de passages nuageux, de pluie, d'ombrages, du déplacement du soleil (dû à la rotation de la Terre sur elle-même), des changements de saisons, etc. Ces évènements atténuent le rayonnement solaire et donc modifie le spectre de ce dernier, à la suite de phénomènes complexes d'absorption, en sus des phénomènes de propagation dans l'atmosphère. The present invention relates to a method and a photovoltaic device for the production of electrical energy in low light and out of periods of exposure to a light source. Exposure of photovoltaic modules to 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 signage, 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 only produce electricity during periods when they are exposed to daylight or other light sources. In the first case, the luminosity can undergo natural variations throughout the day and even during the year, for example, in case of fog, cloudy periods, rain, shading, the displacement of the sun (due to the rotation of the Earth on itself), changes of seasons, etc. These events attenuate the solar radiation and thus modify the spectrum of the latter, as a result of complex absorption phenomena, in addition to propagation phenomena in the atmosphere.
Sans rentrer dans les détails physiques, le rayonnement solaire est constitué en grande partie par les ultra-violets (UV), la lumière visible et le rayonnement infrarouge formant un spectre continu. Il apparait que les cellules photovoltaïques, à base de silicium, fonctionnent efficacement avec les longueurs d'ondes du spectre visible, plus particulièrement avec la couleur jaune dont la longueur d'onde est comprise entre 565 et 590 nm. Cependant cette dernière est sensible aux perturbations d'ordre atmosphérique Il existe des solutions de stockage de l'énergie produite par des modules photovoltaïques comme, par exemple, les accumulateurs au plomb ou les accumulateurs au lithium ion. Cependant, ces accumulateurs sont coûteux et/ou encombrants. Without going into the physical details, the solar radiation consists largely of ultraviolet (UV), visible light and infrared radiation forming a continuous spectrum. It appears that photovoltaic cells, based on silicon, function effectively with the wavelengths of the visible spectrum, more particularly with the yellow color whose wavelength is between 565 and 590 nm. However, the latter is sensitive to atmospheric disturbances. There are solutions for storing 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.
Par ailleurs, il est connu d'utiliser des pigments photoluminescents qui permettent d'emmagasiner la lumière du jour ou la lumière produite par une source de lumière artificielle, puis de la restituer sous faible luminosité et 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 couche mince à la surface d'un substrat approprié. 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. Furthermore, it is known to use photoluminescent pigments that store daylight or light produced by an artificial light source, then restore it in low light and in the dark for a limited period. 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. 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 dimly lit at 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.
Un objectif de la présente invention est de proposer un procédé et un dispositif photovoltaïques permettant à un module photovoltaïque de produire de l'énergie électrique sous faible luminosité et hors des périodes d'exposition à l'énergie solaire ou à une source de lumière artificielle. Un autre objectif de l'invention est de permettre au module photovoltaïque 25 de produire de l'énergie électrique quelle que soit la frange du spectre lumineux reçue par les cellules photovoltaïques. Un autre objectif est d'augmenter le temps de production d'un module photovoltaïque pendant la nuit. An object of the present invention is to provide a method and a photovoltaic device for a photovoltaic module to produce electrical energy in low light and out periods of exposure to solar energy or a source of artificial light. Another object of the invention is to allow the photovoltaic module 25 to produce electrical energy irrespective of the fringe of the light spectrum received by the photovoltaic cells. Another objective is to increase the production time of a photovoltaic module during the night.
Le dispositif photovoltaïque selon l'invention, comprend un module constitué de cellules photovoltaïques, remarquable en ce que 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 pendant la journée sous faible luminosité et/ou dans l'obscurité en direction de ladite surface. 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 lors de fort ensoleillement ou sous faible luminosité, la lumière pouvant traverser la couche de pigments photoluminescents avec une perte minimale. A la nuit tombée et en l'absence d'éclairage artificiel, les pigments photoluminescents 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 importante de l'invention, cette couche de pigments photoluminescents permet de palier à une faible luminosité en période diurne en concentrant toutes les longueurs d'onde constituant le spectre lumineux du rayonnement solaire, de sorte à les convertir pour les restituer en une frange de longueur d'onde efficace autorisant le fonctionnement des cellules photovoltaïques. Selon une caractéristique importante de l'invention, les cellules 25 photovoltaïques sont constituées de cellules du type monocristallin, polycristallin, amorphe ou à hétérojonction. Selon encore une autre disposition caractéristique de l'invention, les cellules photovoltaïques du module photovoltaïque sont du type double face, ces cellules présentant une première surface photosensible et une deuxième surface 30 photosensible opposée l'une par rapport à l'autre, et par extension à tout autre type de cellules photovoltaïques. 2965664. - 4- Selon un autre mode d'exécution, le module photovoltaïque comporte un fond constitué par une plaque réfléchissante, cette dernière étant recouverte d'une couche de pigments photoluminescents perméable à la lumière, la plaque réfléchissante permettant de réfléchir la lumière en direction de la deuxième 5 surface photosensible, une partie de cette lumière est emmagasinée par ladite couche de pigments photoluminescents de façon à être restituée Vers la deuxième surface photosensible pendant la journée sous faible luminosité et/ou dans l'obscurité en direction de ladite surface. Selon une autre disposition caractéristique de l'invention, la couche de lo 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 translucide et atteindre les pigments qui laissent traverser la lumière et emmagasinent celle-ci en même temps. 15 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. Selon un autre mode d'exécution, la couche de pigments photoluminescents est appliquée entre deux feuilles de verre. 20 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 (PC) ou d'autres matériaux translucides tels que l'Éthylène-acétate de vinyle (EVA). 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. 2965664 - 5- 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 5 et d'emmagasiner une partie de celles-ci pour la restituer pendant la journée sous faible luminosité et/ou 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 ceuvre, on dispose une couche de pigments photoluminescents directement sur la surface du module photovoltaïque destinée 10 à être exposée à une source lumineuse. 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 15 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. Selon un autre mode de mise en ceuvre utilisant les cellules à double face, on dispose un fond constitué par une plaque réfléchissante munie d'une 20 couche de pigments photoluminescents orientée en direction du module photovoltaïque. The photovoltaic device according to the invention comprises a module consisting of photovoltaic cells, remarkable in that the surface intended to be exposed to daylight or other light source is covered with a thin layer of photoluminescent pigments having the capacity of be permeable to daylight and artificial light and store a portion thereof for restitution during the day in low light and / or in the dark towards said surface. 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 during strong sunlight or in low light, the light being able to pass through the layer photoluminescent pigments with minimal loss. At nightfall and in the absence of artificial lighting, the photoluminescent pigments 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 important characteristic feature of the invention, this layer of photoluminescent pigments makes it possible to overcome low light in the daytime by concentrating all the wavelengths constituting the light spectrum of the solar radiation, so as to convert them to restore them. in a fringe of effective wavelength allowing the operation of photovoltaic cells. According to an important characteristic of the invention, the photovoltaic cells consist of monocrystalline, polycrystalline, amorphous or heterojunction type cells. According to yet another characteristic arrangement of the invention, the photovoltaic cells of the photovoltaic module are of the double-sided type, these cells having a first photosensitive surface and a second photosensitive surface opposite one another, and by extension to any other type of photovoltaic cells. According to another embodiment, the photovoltaic module comprises a bottom consisting of a reflecting plate, the latter being covered with a layer of photoluminescent pigments permeable to light, the reflecting plate for reflecting light in In the direction of the second photosensitive surface, a part of this light is stored by said photoluminescent pigment layer so as to be restored to the second light-sensitive surface during the day in low light and / or in the dark towards said surface. According to another characteristic arrangement of the invention, the layer of photoluminescent pigments is applied between two sheets of a translucent or transparent material. Thus, daylight can easily cross 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. 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 polymethylmethacrylate (PMMA) or between two sheets of polycarbonate (PC) or other translucent materials such as ethylene vinyl acetate (EVA). 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 method being remarkable in that a layer of photoluminescent pigments having the capacity to be permeable to light is applied. day and artificial light 5 and store a portion thereof for restitution during the day under low light and / or in the dark to the surface of the module to be exposed to daylight or other source light. 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. According to another embodiment using double-sided cells, there is a bottom consisting of a reflective plate provided with a layer of photoluminescent pigments oriented towards the photovoltaic module.
Les buts, caractéristiques et avantages ci-dessus, et d'autres encore, ressortiront mieux de la description détaillée qui suit et des dessins annexés 25 dans lesquels : The foregoing and other objects, features and advantages will become more apparent from the following detailed description and accompanying drawings in which:
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. Figure 1 is a side view and detail of a photovoltaic module according to which the photoluminescent pigment layer is disposed between two sheets of a transparent or translucent material.
La figure 2 illustre un autre mode de réalisation de l'invention selon lequel une couche de pigments photoluminescents est appliquée directement sur la 2965664 - 6- 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 5 photovoltaïque et recouverte par une feuille d'un matériau transparent ou translucide. La figure 4 illustre un autre mode d'exécution de l'invention selon lequel le dispositif comprend des cellules photovoltaïques double face. On se réfère auxdits dessins pour décrire des exemples intéressants, 10 quoique nullement limitatifs, de réalisation d'un dispositif photovoltaïque et de mise en oeuvre du procédé selon l'invention. Dans la présente description, et dans les revendications qui suivent, le terme « module » désigne tout dispositif constitué de cellules photovoltaïques quelles que soit sa forme et ses dimensions, il désigne en particulier un panneau 15 photovoltaïque. La figure 1 représente un module photovoltaïque 1 constitué, de manière connue en soi, de cellules photovoltaïques présentant 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 20 monocristallin, polycristallin ou amorphe connectées entre elles. Celles-ci peuvent présenter une ou plusieurs jonctions ou hétérojonctions, bien connue(s) de l'Homme du métier. Ces cellules photovoltaïques peuvent encore être des cellules à pigments photosensibles ou à colorants, également appelées, Cellules Gràtzel. 25 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 parte de celles-ci pour la restituer 2965664 - 7- pendant la journée sous faible luminosité et/ou dans l'obscurité, en direction de la surface 2. Cette couche de pigments photoluminescents 3 permet, d'une part, de palier à une faible luminosité ou par temps couvert, en période diurne, en 5 concentrant toutes les longueurs d'ondes constituant le spectre lumineux du rayonnement solaire, de sorte à les convertir pour les restituer en une frange de longueur d'onde efficace autorisant le fonctionnement des cellules photovoltaïques. Il est admis que l'expression « faible luminosité » fait référence à une 10 intensité nettement inférieure à 1 000 \Aure En phase de lumière diffuse, c'est-à-dire renvoyée dans toutes les directions, les cellules photovoltaïques agissant en synergie avec les pigments photovoltaïques continuent de fonctionner grâce à la conversion des différentes longueurs d'ondes dans le spectre jaune-vert. 15 De manière générale, lors de perturbations atmosphériques entraînant une baisse de luminosité et donc une faible quantité de longueur d'onde correspondant à la couleur jaune, les modules photovoltaïques connus qui ne sont pas équipées de tels pigments, ne sont plus alimentés en énergie solaire, ce qui engendre une coupure du réseau électrique. 20 A l'inverse, selon l'invention, les cellules photovoltaïques recouvertes d'une couche de pigments 3 permettent le maintien de l'alimentation pendant une longue période. La couche de pigments photoluminescents 3 est composée de cristaux d'éléments de « Terre rare », tels que l'europium, le thulium, le cérium, etc. Elle 25 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 d'emmagasiner la lumière et de la restituer sous faible luminosité et dans l'obscurité pendant une période limitée. Ils peuvent émettre une luminescence, 2965664 - 8- 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. Bien entendu, plus la concentration de ces pigments photoluminescents 5 est élevée, plus le rayonnement lumineux restitué sera important. De même, plus la granulométrie sera importante et plus longue et plus puissante sera la durée d'émission. Selon une caractéristique avantageuse de l'invention, les cristaux de pigments photoluminescents employés dans le cadre de l'invention, sont 10 constitués d'aluminate de Strontium, notés SrAl2O4, dopés avec un ou plusieurs éléments de « Terre rare », par exemple, l'europium. Ces cristaux activés ont la particularité de se charger sous plusieurs sources émettrices (lumière visible, UV, infrarouges) et de réémettre de la lumière, notamment dans le spectre Jaune-Vert. 15 Selon une caractéristique importante de l'invention, ces pigments photoluminescents ont la faculté, dans un premier temps, d'absorber toutes les longueurs d'onde en phase de rayonnement diffus afin de concentrer celles-ci, puis, dans un deuxième temps, de les convertir afin de les réémettre dans la frange de longueur d'onde efficace correspondant aux couleurs jaune-vert. Dans 20 ce cas de figure, les pigments photoluminescents jouent le rôle d'amplificateur et de convertisseur. Selon une caractéristique de l'invention, la couche de pigments photoluminescents 3 selon l'invention, est appliquée entre deux feuilles 4, 5 d'un matériau translucide ou transparent, de sorte à laisser passer les rayons du soleil 25 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 feuilleté ou recuit. Selon un autre mode d'exécution, la couche de pigments 3 est appliquée 30 entre deux feuilles 4, 5 de polyméthacrylate de méthyle (PMMA), plus connu 2965664 - 9- sous le nom de Plexiglas ®. Il peut, alternativement, s'agir de deux feuilles 4, 5 de polycarbonate (PC) ou deux feuilles d'Éthylène-acétate de vinyle (EVA). Ces polymères sont des matériaux ayant sensiblement les mêmes caractéristiques que le verre, notamment une très grande transparence ou translucidité, ce qui 5 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. Dans ce cas, comme on peut le voir sur la figure 3, la couche de pigments lo 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 épaisseur d'environ 10 mm, cette épaisseur pouvant être plus fine ou plus 15 épaisse selon la forme et la qualité des pigments. La couche de pigments photoluminescents 3 peut encore être constituée par un matériau composite comprenant des pigments photoluminescents sous forme de poudre incorporée à une résine transparente ou translucide. Cependant, ces pigments photoluminescents peuvent être mélangés au verre 20 fondu ou au matériau désigné pour encapsuler les cellules photovoltaïques. De la sorte, cette couche de pigments 3 est conformée pour résister aux temps et aux intempéries. Dans un autre mode d'exécution envisageable, des pigments photoluminescents peuvent être incorporés dans la surface de la cellule 25 photovoltaïque lors de son processus de fabrication. L'invention s'applique donc également aux dispositifs photovoltaïques réalisés par la mise en oeuvre de cette variante du procédé. Les feuilles 4 et 5 transparentes et translucides ont la capacité de pouvoir être traversées par la lumière sans altérer les propriétés physiques de celle-ci. 2965664 - 10- Selon un autre mode de réalisation illustré sur la figure 4, le module photovoltaïque 1' est constitué d'une pluralité de cellules photovoltaïques double face connues en soi. Plus précisément, les deux faces, recto et verso de chaque cellule photovoltaïque consistent en des surfaces 2, 2' photosensibles réagissant 5 avec le rayonnement lumineux pour produire de l'énergie électrique. Selon ce mode de réalisation, le module photovoltaïque 1' comporte un fond 6 constitué par une plaque réfléchissante 7 permettant de réfléchir la lumière en direction de la deuxième surface photosensible. Selon une caractéristique de l'invention, la plaque réfléchissante 7 est 10 recouverte d'une couche de pigments photoluminescents 3' emmagasinant une partie de la lumière de sorte à la restituer vers la deuxième surface 2' photosensible pendant la journée sous faible luminosité et/ou dans l'obscurité en direction de ladite surface 2, 2'. Une couche de pigments photoluminescents 3', peut bien entendu, être 15 appliquée sur la première surface photosensible comme décrit précédemment. 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 20 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 25 photovoltaïque 1 destinée à être exposée à une source lumineuse S. FIG. 2 illustrates another embodiment of the invention according to 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 transparent or translucent material. FIG. 4 illustrates another embodiment of the invention according to which the device comprises double-sided photovoltaic cells. Reference is made to the drawings to describe interesting, although 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 whatever its shape and dimensions, it designates in particular a photovoltaic panel. FIG. 1 represents a photovoltaic module 1 constituted, in a manner known per se, of photovoltaic cells having a photosensitive surface 2 directed towards daylight or another light source S. In a known manner, the photovoltaic cells are based on silicon of the type Monocrystalline, polycrystalline or amorphous interconnected. These may have one or more junctions or heterojunctions, well known to those skilled in the art. These photovoltaic cells may also be cells with photosensitive pigments or dyes, also called Gretzel cells. According 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 part of them for restitution 2965664 - 7- during the day in low light and / or in the dark, towards the surface 2. This layer of photoluminescent pigments 3 allows, firstly, in a low-light or day-time period, concentrating all the wavelengths constituting the light spectrum of the solar radiation, so as to convert them to restore them to an effective wavelength fringe allowing the operation of photovoltaic cells. It is accepted that the term "low luminosity" refers to an intensity well below 1000 °. In the diffuse light phase, that is to say, reflected in all directions, the photovoltaic cells acting in synergy with the photovoltaic pigments continue to work thanks to the conversion of the different wavelengths in the yellow-green spectrum. In general, during atmospheric disturbances causing a drop in brightness and therefore a small amount of wavelength corresponding to the yellow color, known photovoltaic modules which are not equipped with such pigments are no longer supplied with solar energy. , which causes a cut in the electricity network. Conversely, according to the invention, the photovoltaic cells coated with a layer of pigments 3 allow the maintenance of the power supply for a long time. The layer of photoluminescent pigments 3 is composed of crystals of "rare earth" elements, such as europium, thulium, cerium, etc. It can be composed of other chemical elements, the latter being doped with the elements of "rare earth". As mentioned above, these elements have the ability to store light and restore it in low light and in the dark for a limited period. 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 5, the greater the light radiation restored will be important. Similarly, the larger the particle size will be larger and longer and more powerful will be the duration of emission. According to an advantageous characteristic of the invention, the photoluminescent pigment crystals used in the context of the invention consist of Strontium aluminate, denoted SrAl2O4, doped with one or more elements of "rare earth", for example, europium. These activated crystals have the particularity to charge under several emitting sources (visible light, UV, infrared) and re-emit light, especially in the yellow-green spectrum. According to an important characteristic of the invention, these photoluminescent pigments have the ability, at first, to absorb all the wavelengths in diffuse radiation phase in order to concentrate them, then, in a second step, to convert them in order to re-emit them in the effective wavelength fringe corresponding to the yellow-green colors. In this case, the photoluminescent pigments act as amplifier and converter. According to a 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 the sun's rays 25 or any radiation of 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 as Plexiglas®. It may, alternatively, be two sheets 4, 5 of polycarbonate (PC) or two sheets of ethylene-vinyl acetate (EVA). 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 pigments 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 photoluminescent pigments layer 3 may also be constituted by a composite material comprising 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 or the designated material to encapsulate the photovoltaic cells. In this way, this layer of pigments 3 is shaped to withstand weather and weather. In another conceivable embodiment, photoluminescent pigments may be incorporated into the surface of the photovoltaic cell during its manufacturing process. The invention therefore also applies to photovoltaic devices produced by the implementation of this variant of the method. The sheets 4 and 5 transparent and translucent have the ability to be traversed by the light without altering the physical properties thereof. According to another embodiment illustrated in FIG. 4, the photovoltaic module 1 'consists of a plurality of double-sided photovoltaic cells known per se. More precisely, the two faces, front and back, of each photovoltaic cell consist of photosensitive surfaces 2, 2 'reacting with the light radiation to produce electrical energy. According to this embodiment, the photovoltaic module 1 'comprises a bottom 6 constituted by a reflecting plate 7 for reflecting light towards the second photosensitive surface. According to a characteristic of the invention, the reflecting plate 7 is covered with a layer of photoluminescent pigments 3 'storing part of the light so as to restore it to the second surface 2' photosensitive during the day in low light and / or in the dark towards said surface 2, 2 '. A photoluminescent pigment layer 3 'can, of course, be applied to the first photosensitive surface as previously described. 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 and artificial light is applied, 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 one mode of implementation, it has a layer of photoluminescent pigments 3 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. 30 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 photoluminescent pigment layer 3 is coated with a sheet 4 of a translucent or transparent material.
Selon un autre mode de mise en oeuvre, on dispose un fond 6 constitué 5 par une plaque réfléchissante 7 munie d'une couche de pigments photoluminescents 3' orientée en direction du module photovoltaïque 1. According to another embodiment, a bottom 6 constituted by a reflecting plate 7 provided with a layer of photoluminescent pigments 3 'directed towards the photovoltaic module 1 is provided.