Développement d'un module optique à double concentration pour du photovoltaïque à concentration

Les énergies renouvelables agrandissent d’année en année leur part de marché dans l’énergétique. L’une des technologies pour capter cette énergie est la technologie CPV (Concentrated Photovoltaics) utilisant des systèmes optiques pour accroitre la concentration du soleil sur les cellules photovoltaïques. L’approche de la technologie du panneau photovoltaïque TLC (Trough – Lens - Cones) souhaite concevoir un panneau photovoltaïque à très haute concentration (x1500 soleil) en utilisant des systèmes optiques faciles à utiliser et à fabriquer. Le panneau utilise 3 échelles de concentration : un miroir parabolique emprunté aux technologies solaires thermiques et un bloc optique à deux étages de concentration. Le bloc optique permettra d’utiliser des cellules photovoltaïques à haut rendement pour augmenter la production d’électricité du panneau. La géométrie du bloc optique a été prévu pour être facile à fabriquer et pour réduire le coût général de la technologie TLC. Il est constitué de lentilles cylindriques fonctionnant en série avec des cônes de concentration. Ces composants ont pu être fabriqués grâce à une méthode itérative expérimentale. Cette méthode de fabrication utilise un moulage par injection de Polydiméthylsiloxane (PDMS) sur un bloc de verre épais. Le procédé se fait en trois étapes fabrication des lentilles, fabrication d’une matrice en polyéthylène des cônes et moulage des cônes de concentration. Avec ce procédé, le bloc optique a pu être obtenu avec le moins de défauts : élimination de poussières présentes dans le PDMS, élimination des bulles emprisonnées dans les lentilles et cônes lors des cures thermiques et diminution de l’opacité du PDMS par le polissage des moules de fabrication en acier. Après l’obtention d’un bloc optique fonctionnel, une seconde méthode a permis d’intégrer ce dernier dans un mini module TLC. L’intégration se fait avec l’assemblage du bloc optique avec des substrats contenant des cellules photovoltaïques et son installation avec des époxies d’interface dans un dissipateur à ailettes. Ce mini module sera installé sur un prototype de panneau photovoltaïque TLC en vue de tests en conditions réels.

Name thesis:degree_name

M. Ing.

Level thesis:degree_level

Maîtrise

Discipline thesis:degree_discipline

Génie mécanique

Grantor dc:publisher

Université de Sherbrooke

Year dc:date.issued

2021

Author dc:creator

• Caillou, Nathan

Advisor dc:contributor.advisor

• Fréchette, Luc

• CPV
• Photovoltaïque
• Bloc optique
• Lentilles
• Cônes de concentration
• PDMS
• Moule d'injection
• Photovoltaics
• Lens-tile
• Lenses
• Cones
• Injection
• Moulding

Licence dc:rights.uri

• http://creativecommons.org/licenses/by-sa/2.5/ca/

Language dc:language.iso

fr

Handle dc:identifier.uri

http://hdl.handle.net/11143/19216

OAI identifier oai:identifier

oai:usherbrooke.scholaris.ca:11143/19216