Applications à l’encapsulation

Dans le but de se rapprocher du milieu industriel, quelques essais d’encapsulation et des prototypes de membranes de plus grande surface ont été réalisés au laboratoire.

III.6.1. Essais d’encapsulation à l’échelle du laboratoire

Quelques tests d’encapsulation ont été réalisés avec des membranes PVA, PS et PSR au laboratoire (Figure III.32 et Annexe III-7).

Figure III.32 : Photographies des résultats des différents tests d’encapsulation avec des membranes (A) PVA, (B) PS et (C) PSR.

Ainsi, un bout de cellule solaire a été encapsulé par deux membranes PVA prises en sandwich entre une lame de verre et une face arrière Tedlar®-PET- Tedlar® avec succès, en plaçant l’ensemble sur une plaque chauffante à 100°C pendant 5 min puis à 120°C pendant 2 min. Les membranes sont devenues légèrement jaunes. Malgré un léger jaunissement, le dispositif a été correctement scellé. Ce test a également était réalisé avec des membranes PS et PSR qui ont été préalablement trempées dans l’eau. Le bout de cellule a été encapsulé avec les deux types de membranes, néanmoins les membranes PS se sont craquelées et les membranes PSR se sont dégradées. Ces résultats sont encourageants, cependant des optimisations sur le procédé d’encapsulation pourraient améliorer l’adhésion des membranes hybrides.

Chapitre III : Synthèse, caractérisation et propriétés barrières de matériaux hybrides PVA/silicates/résine terpénique

134 III.6.2. Formation de membranes de grande surface

Les films et les membranes réalisés jusqu’à présent étaient à « l’échelle du laboratoire ». De manière à augmenter la dimension des membranes, un volume de 200 mL d’un mélange PVA et résine dermulsène RE 802 (rapport massique PVA : résine de 1 : 0,4) dans l’eau a été déposé sur un substrat de verre de dimensions 56 cm x 76 cm (soit 4256 cm²). Une membrane de 4256 cm² a ainsi pu être élaborée (Figure III.33). Cette membrane est suffisamment transparente pour pouvoir lire l’inscription placée derrière elle. Bien que cette membrane ne soit pas très régulière sur les bords du fait d’un substrat non parfaitement plan et d’un volume de solution trop faible, cet essai montre que des membranes de très grande surface se rapprochant de la taille d’un encapsulant pour un petit module peuvent être formées.

Figure III.33 : Membrane PVA/résine dermulsène RE 802 (40%) de 56 x 76 cm². III.7. Conclusion

Cette première approche consistant à synthétiser des silicates in situ dans le polymère, a permis d’élaborer des films et des membranes hybrides organique-inorganique incluant des résines terpéniques. Ces films et membranes sont constitués de silicates dispersés et réticulés dans la matrice organique et bio-sourcée PVA/résine terpénique (résine dermulsène), répondant ainsi au cahier des charges de l’étude. De plus, les propriétés thermiques, de surface et barrières à la vapeur d’eau des membranes hybrides organique-inorganique ont été améliorées comparées aux membranes PVA. Bien que la transparence et les propriétés barrières à l’oxygène aient diminué en incorporant les résines dans le PVA, la transparence est correcte et la perméabilité à l’oxygène est comparable aux polymères barrières communs tels que le PVDC et l’EVOH. L’intérêt de ces membranes réside dans leurs propriétés barrières à la vapeur d’eau et à l’oxygène comparables, voire améliorées comparées à celles de l’encapsulant à base d’EVA utilisé par Solarezo. L’incorporation de résine terpénique et de silicates et l’utilisation de polymère biodégradable a ainsi permis de concevoir un nouveau genre d’encapsulant plus « écologique » pour les panneaux photovoltaïques.

Chapitre III : Synthèse, caractérisation et propriétés barrières de matériaux hybrides PVA/silicates/résine terpénique

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Chapitre IV : Synthèse, caractérisations et propriétés barrières de matériaux hybrides