Les constructeurs automobiles développent des modèles dont la surface vitrée est toujours plus importante. Les dimensions des pare-brise et des lunettes arrières sont en progression notamment pour améliorer les profils aérodynamiques. Au delà, les vitrages entrent de façon prépondérante dans la constitution des toits ouvrants. Suivant cette tendance, les constructeurs souhaitent l'utilisation de vitrages formant la totalité, ou au moins une part très importante des toits des véhicules.

L'utilisation de vitrages formant la majeure partie du toit, conduit pour des raisons à la fois d'esthétique, mais aussi pour des raisons techniques telles que l'étanchéité de la structure, la réduction des bruits aérodynamiques, ou la commodité de montage, à limiter le plus possible le nombre de éléments de vitrages constituant le toit. Le cas le plus favorable correspond par exemple à un vitrage unique formant l'ensemble du toit.

Les toits dont toute la surface présente les mmes caractéristiques, notamment de transparence, constituent une part significative de ce que réclament les constructeurs. Les toits de ce type, s'ils doivent offrir une certaine transparence, doivent plus encore prévenir une transmission énergétique trop importante, pour préserver le confort des passagers.

Cependant, il reste des dispositions dans lesquelles les toits comportent simultanément plusieurs parties remplissant des fonctions différentes, et qui pour cette raison doivent présenter des caractéristiques différentes. En particulier certaines fonctions peuvent conduire à faire que la partie du vitrage remplissant cette fonction ne soit pas transparente.

L'objet de l'invention est de fournir des vitrages de toits de véhicules, dont au moins une partie présente une certaine transparence, et dont au moins une autre partie doit satisfaire à des conditions de transmission différentes. Un cas typique de vitrages répondant à cette dernière exigence, est celui des vitrages qui pourvus de cellules photovoltaïques. L'invention est décrite dans la suite à propos de ces vitrages recevant des cellules de ce type.

Elle peut s'appliquer cependant à d'autres sortes de vitrages dont seulement une partie doit offrir la transparence indiquée.

Les constructeurs de véhicules automobiles proposent sur certains modèles, en particulier de haut de gamme, l'installation de cellules photovoltaïques qui ont pour fonction de limiter la sollicitation des accumulateurs, notamment lorsque le moteur du véhicule ne fonctionne pas. A l'heure actuelle ceci est utilisé par exemple pour recharger les accumulateurs, ou pour alimenter une ventilation et limiter ainsi l'échauffement du véhicule à l'arrt. D'autres utilisations sont néanmoins dès à présent envisagées qui toutes ont en commun de constituer une source complémentaire d'énergie pour réduire d'autant la consommation de celle générée par le moteur du véhicule.

Pour une bonne efficacité, il convient de disposer les cellules sur une surface bien exposée aussi vaste que possible, et sous une protection qui les met à l'abri des agressions de l'environnement : humidité, graisse etc. Les cellules sont donc placées derrière un écran transparent, constitué habituellement d'une feuille de verre.

Dans les véhicules commercialisés qui comportent des cellules, 1'emplacement de celles-ci s'est orienté vers le toit pour des raisons de commodité. L'adaptation de cellules photovoltaïques sur des éléments de toits en verre a fait l'objet de diverses propositions antérieures.

Toujours pour ce qui concerne les véhicules commercialisés comportant ce type d'équipement, la mise en place de cellules photovoltaïques a été faite sur une feuille de verre formant au moins une partie du toit, et sur la face de cette feuille qui n'est pas exposée à l'environnement extérieur. Les cellules sont collées sur la feuille de verre, et protégées et dissimulées du côté de l'habitacle par un parement.

Une difficulté pour la formation de ces toits comportant des cellules, réside dans le fait que, pour satisfaire aux normes de sécurité, notamment en matière de résistance mécanique, la feuille de verre doit présenter une certaine épaisseur. Plus le verre est épais, plus la part de l'énergie transmise aux cellules est réduite.

Typiquement, dans les réalisations antérieures, une feuille de verre trempé d'au moins 5mm d'épaisseur est nécessaire. A ces épaisseurs, les verres clairs usuels ont une absorption qui n'est pas négligeable. La transmission énergétique (TE), mesurée selon Moon, s'établit par exemple aux environs de 82% de la lumière incidente Ces réalisations antérieures conduisent donc, pour les cellules, à une efficacité qui n'est pas optimisée. Il est souhaitable de rechercher une mise en oeuvre qui réduise au minimum l'absorption sans compromettre les qualités mécaniques.

Dans ce sens, il est possible, tout en gardant la structure décrite ci-dessus, d'utiliser des verres dits"extra clairs". Ces verres qui présentent notamment comme particularité une teneur en fer extrmement faible, sont relativement peu absorbants. Sous une épaisseur de 5mm, comme précédemment, la TE peut tre de l'ordre de 90%, soit un gain de l'ordre de 8%. L'inconvénient de ces verres réside dans leur coût. Leur prix est environ 2,5 fois celui des verres clairs ordinaires. Mme si le coût du verre n'entre que pour une part limitée dans la constitution du coût du toit, on conçoit que la différence ne soit pas insignifiante pour les constructeurs.

Par ailleurs dans les réalisations antérieures, l'utilisation d'une feuille de verre dont la transmission énergétique est aussi élevée que possible, pour améliorer le rendement des cellules photovoltaïques, est directement contraire aux exigences des constructeurs pour ce qui concerne la transmission dans l'habitacle. Pour des raisons de confort thermique, la transmission énergétique doit tre la plus faible possible, et ne pas dépasser 20%, et de préférence tre inférieure à 15%. L'utilisation de verres clairs, et, a fortiori de verres extra clairs, ne pouvait donc tre envisagée si une partie du toit seulement reçoit les cellules, le reste étant aménagé pour la vision des passagers.

II est possible pour satisfaire aux conditions contradictoires rappelées précédemment, de procéder au dépôt d'une couche mince limitant la transmission suivant une technique traditionnelle. Le dépôt doit néanmoins se limiter aux parties de la feuille qui ne comportent pas de cellules, ce qui ajoute à la complexité de l'opération. Par ailleurs, la couche, quelle que soit la technique utilisée pour sa formation, est relativement fragile, et, à l'intérieur de l'habitacle, elle reste exposée à tous les risques de dégradation par rayure, abrasion etc. Les défauts qui résultent de telles dégradations sont extrmement sensibles dans la mesure où la couche absorbe et/ou réfléchit une part importante de la lumière incidente. Les défauts de cette couche apparaissent alors comme autant de points ou traits lumineux sur une surface qui 1'est nettement moins.

L'invention propose, des vitrages de toits de véhicules présentant une structure nouvelle répondant aux nécessités exposées précédemment. Les vitrages selon l'invention comportent au moins une partie transparente, et au moins une partie qui n'est pas transparente, notamment du fait de la présence de cellules photovoltaïques ou d'autres éléments fonctionnels. Cette solution offre par ailleurs un certain nombre d'avantages qui seront précisés dans le cours de la description.

Dans ce qui suit, on fait référence à un toit de véhicule. Cette désignation concerne le cas où la totalité du toit est envisagée. Elle concerne également le cas où seulement une partie de celui-ci est équipée de la façon qui est précisée. On comprend aisément que la partie"en verre"peut se limiter par exemple à ce qui constitue l'élément mobile d'un toit ouvrant. Le cas du toit complet est celui qui correspond cependant le mieux aux buts poursuivis lorsque l'on s'efforce de disposer d'une surface aussi large que possible pour les cellules, sans pour autant renoncer aux autres aspects. Par ailleurs la tendance en matière de"design"automobile, rappelée ci-dessus, est clairement vers un accroissement de la surface vitrée. Les réalisations selon l'invention, suivant cette tendance, sont donc en faveur d'un toit entier en matériau verrier.

La suite de la description et des exemples présente le cas du toit vitré entier sans que ceci soit limitatif.

Le vitrage de toit selon l'invention présente au moins une partie transparente, et une partie non transparente du fait de la présence d'éléments fonctionnels eux mmes non transparents. Il comprend une première feuille de verre constituant la face externe, une deuxième feuille de verre constituant au moins une partie de la face interne du toit, et une feuille intercalaire d'un ou plusieurs matériaux thermoplastiques traditionnellement utilisés pour former des vitrages feuilletés, intercalaire qui s'étend au moins sur les surfaces des feuilles de verre en regard l'une de l'autre. Les éléments fonctionnels non transparents, tels que les cellules photovoltaïques, sont disposés sous la première feuille de verre.

Dans la suite, par commodité il est fait référence aux cellules photovoltaïques en tant qu'éléments fonctionnels. Cet exemple est particulièrement représentatif de ce que peuvent tre ces éléments. Mais il peut s'agir de tout autre dispositif non transparent et qui recouvrirait une part significative de la surface du toit.

L'ensemble des caractéristiques des éléments superposés dans la partie transparente du vitrage, est tel que la transmission énergétique sur cette partie n'est pas supérieure à 25%, et de préférence reste inférieure à 20%.

Toujours dans la partie transparente, la transmission lumineuse est au plus de 35%, et le plus souvent est inférieure à 30%.

Le choix de la première feuille de verre, lorsque les éléments fonctionnels sont des cellules photovoltaiques, est tel que sa transmission énergétique, TE, est au moins de 82%, et de préférence supérieure à 87%.

La structure feuilletée peut s'étendre sur l'ensemble du vitrage ou ne concerner qu'une partie de celui-ci. La partie transparente du toit est

toujours feuilletée. A l'inverse, la partie non transparente du toit, partie où les cellules se situent, peut ne comporter que la feuille de verre externe.

Dans le cas d'un vitrage partiellement feuilleté, il est avantageux de faire en sorte que la première feuille de verre, qui est celle qui présente les plus grandes dimensions, soit la seule qui repose sur la carrosserie. Il est important, pour des raisons d'assemblage et d'étanchéité, d'éviter les différences de niveau. Pour cela, le choix des dimensions des feuilles doit conduire à une première feuille dont tout le pourtour est libre sur quelques millimètres. Autrement dit la deuxième feuille de verre est toujours en retrait d'une distance au moins égale à celle nécessaire pour le positionnement du vitrage sur la carrosserie.

Par un choix approprié des feuilles de verre et, le cas échéant, des autres constituants de l'ensemble feuilleté : couches, émaillage ou qualité de l'intercalaire, il est possible de satisfaire aux exigences en matière de transmission énergétique dans l'habitacle. Ces exigences sont directement contraires à celles concernant l'exposition des cellules. Autrement dit le feuilletage permet de satisfaire des exigences distinctes et opposées selon la partie du vitrage considérée.

Tous les vitrages de toit selon l'invention répondent aussi aux exigences de résistance mécanique des constructeurs. Le toit contribue en effet à la rigidité d'ensemble de la structure. Quelle que soit la forme choisie, toit entièrement ou partiellement feuilleté, les vitrages selon l'invention confèrent les propriétés mécaniques requises dans les conditions indiquées dans ce qui suit.

Si une partie seulement est feuilletée et transparente, 1'autre partie qui porte les cellules étant non transparente, les propriétés mécaniques peuvent tre en partie obtenues par des éléments de renfort de structure tels que des profilés métalliques ou tôles situés sous la partie non feuilletée du vitrage. Ces éléments qui s'intègrent à la carrosserie du véhicule, ne constituent aucune gne compte tenu du fait qu'ils se situent dans une partie non transparente du toit. Ces éléments de structure supplémentaires, mais aussi les cellules et les conducteurs divers, sont alors masqués du côté de l'habitacle par des revtements et parements traditionnels.

Le fait d'utiliser un vitrage en partie feuilleté, au lieu d'un vitrage entièrement feuilleté, permet par ailleurs un allégement sensible. Cet aspect est d'autant plus significatif, que la deuxième feuille de verre, qui est de dimensions limitées, est aussi celle dont l'épaisseur est normalement la plus importante pour les raisons exposées plus loin relatives notamment à la

transmission énergétique.

Lorsque le vitrage entier est feuilleté, la résistance mécanique propre à ce type de structure suffit pour atteindre les performances requises. Il n'est alors pas nécessaire de disposer des éléments supplémentaires de renfort sous la partie non transparente du vitrage Dans la construction selon 1'invention, les feuilles sont assemblées suivant les techniques usuelles pour l'obtention de vitrages feuilletés.

L'assemblage feuilleté permet en particulier, par rapport aux constructions de l'art antérieur, de diminuer l'épaisseur de la feuille de verre qui protège les cellules lorsque le feuilletage est réalisé sur le vitrage entier et que les cellules sont placées entre les deux feuilles de verre. Une part importante de la résistance de l'ensemble est alors conférée par la deuxième feuille de verre dont les caractéristiques de transmission énergétique, et donc d'épaisseur, ne sont pas commandées par la présence des cellules photovoltaïques.

Si la première feuille est avantageusement de faible épaisseur, l'épaisseur totale de l'assemblage feuilleté influe sur les propriétés mécaniques.

Les considérations de poids, comme pour les vitrages monolithiques, conduisent à limiter cette épaisseur. On s'efforce de maintenir l'épaisseur totale inférieure à 10mm, et de préférence inférieure à 7mm.

Comme indiqué ci-dessus, selon que l'ensemble feuilleté s'étend sur pratiquement toute la surface vitrée ou se limite à la partie transparente du toit, l'épaisseur de la première feuille de verre est sensiblement différente. Dans les deux cas cependant la première feuille de verre contribue à la résistance mécanique de 1'ensemble. Dans le premier cas la feuille de verre externe doit présenter une épaisseur suffisante pour résister convenablement aux efforts extérieurs, indépendamment de la question de la rigidification de l'habitacle.

Dans le second cas, la contribution de la première feuille de verre à cette rigidification est plus significative.

Pour ces raisons, dans le premier cas on utilise avantageusement des feuilles dont l'épaisseur n'est pas inférieure à 1 mm. A l'inverse, pour conserver l'avantage énergétique mme avec les verres sodo-calciques ordinaires, l'épaisseur de cette première feuille n'est pas supérieure à 3mm. Le plus couramment cette épaisseur est comprise entre 1,5 et 2,5mm. Pour les verres"clairs"et"extra-clairs", l'épaisseur de la première feuille peut tre plus importante, sans perdre le bénéfice d'un taux élevé de transmission énergétique. Pour ces verres clairs, l'épaisseur peut atteindre 5mm.

Dans le second cas-celui d'un"feuilletage partiel"-l'épaisseur dépend de la présence ou non d'éléments de renfort de la structure. Cette épaisseur est nécessairement plus importante que dans le premier cas, et est avantageusement de 2 à 6mm, et de manière préférée de 3 à 5mm.

La première feuille peut, bien entendu, tre en verre extra clair pour optimiser la transmission. Dans ce cas, la transmission énergétique de la feuille peut dépasser 90%. Si on utilise une feuille de verre clair, la transmission énergétique, toujours dans les conditions d'épaisseur indiquées précédemment, est un peu moins élevée mais reste supérieure à 85%. A titre indicatif pour un verre extra clair du commerce, en 4mm d'épaisseur, la transmission énergétique est de 90,7. Pour un verre clair du commerce, toujours sous 4mm, la transmission énergétique est de 89,5. Bien évidemment, ces transmissions sont d'autant plus élevées que la feuille considérée est plus mince.

La deuxième feuille de verre est choisie de manière à procurer la résistance nécessaire au moins dans la partie transparente. Les considérations relatives à son épaisseur pour ce qui concerne la transmission lumineuse sont opposées à celles concernant la première feuille. En effet, pour que le toit permette une vision vers l'extérieur, tout en limitant la transmission énergétique dans l'habitacle, cette deuxième feuille doit tre très absorbante, et l'épaisseur est un facteur important dans l'établissement de cette absorption. En pratique cependant il faut établir un compromis entre l'accroissement de l'épaisseur, favorable à la résistance mécanique et à l'absorption, d'une part, et la nécessité de maintenir le poids dans des limites raisonnables, d'autre part.

D'un point de vue mécanique, dans un assemblage feuilleté, et en association avec les premières feuilles décrites ci-dessus, des feuilles de 2 à 5mm et, de préférence, de 2,5 à 4mm, permettent de satisfaire aux normes dans ce domaine. Pour ces épaisseurs, et pour obtenir une transmission énergétique ne dépassant pas 25%, et de préférence 20%, on utilise en particulier des verres fortement colorés.

L'importance du rôle de la deuxième feuille de verre dans la réalisation des vitrages de toits selon l'invention nous conduit à préciser leur nature.

Des verres colorés utiles selon l'invention sont connus de l'art antérieur. Parmi les verres qui permettent de réduire de manière très importante la transmission énergétique on préfère ceux qui en transmission ont une coloration neutre, bleutée, ou bleu-vert. Dans tous les cas les constructeurs demandent une pureté de coloration, au sens de la CIE (Commission Internationale de l'Eclairage), aussi faible que possible. Le choix de ces verres a

pour but de faire en sorte que la lumière transmise dans l'habitacle ne déforme pas les couleurs.

On utilise ainsi avantageusement une feuille de verre gris dont la pureté d'excitation est inférieure à 10%, et qui, sous une épaisseur de 4mm, a une transmission lumineuse (TLA) inférieure à 25%, et de préférence inférieure à 20%. Des verres correspondant à ces conditions sont par exemple des verres sodo-calciques dont les composants de structure sont de façon traditionnelle dans les teneurs pondérales suivantes :- SiO2 60-75 % A1203 0-5 % Na2O 10-20 % BaO 0-2 % CaO 0-16 % BaO+CaO+MgO 10-20 % K2O 0-10 % K2O+Na2O 10-20 % MgO 0-10 % a A ces composants s'ajoutent des constituants chromophores notamment : Fe203, Co, Se, Cr203. Des verres"gris"de ce type sont notamment ceux dont les agents chromophores sont dans les teneurs : Fe203 1-1,65 % Co 0,017-0,030 % Se 0,001-0,0100. % Une autre combinaison de chromophores avantageuse comprend en plus de l'oxyde de chrome. Des teneurs préférées sont par exemple : Fe203 0,75-1,8 % Co 0,0040-0,0180 % Se 0,0003-0,0040 % Cr203 0,0010-0,0100 % Des verres de ces types sont décrits de façon détaillée notamment dans les publications FR-A 2 738 238 et 2 738 240.

Tous les verres précédents sont très neutres et"gris"en transmission. Le cas échéant, comme indiqué précédemment, les vitrages selon l'invention peuvent présenter une nuance bleutée. Pour atteindre ce type de vitrage il est avantageux d'utiliser pour deuxième feuille un verre dont les constituants chromophores sont essentiellement les oxydes de fer et le cobalt dans les proportions pondérales : Fe203 (fer total) 1, 1-1,8 % FeO 0,30-0,50 % Co 0,0030-0,0270 % auxquels s'ajoutent éventuellement d'autres agents dans les limites indiquées

ci-après : Cr203 0-0,0250 % V205 0-0,0500 % CeO2 0-0,5 % TiO2 0-1,5 % Se 0-0,0100 % Des verres bleus répondant à cette définition sont décrits de façon détaillée dans la demande de brevet européen déposée le 22 décembre 1998 sous le n°98 124 371.0.

Il est également possible, d'utiliser un verre à forte sélectivité (rapport TLA/TE) tels que ceux dont les chromophores sont en proportions : Fe203 (fer total) 1,2-1,85 % FeO 0,40-0,50 % a Co 0,0020-0,013 % Cr203 0-0,0240 % V205 0-0,1 % Se 0-0,0015 % Ces verres sont de couleur très foncée avec une nuance verte à bleue. Leur sélectivité dépasse souvent 1,65. Ils sont décrits de façon détaillée dans la demande de brevet français déposée le 31 juillet sous le n°98/10020.

Une autre série de verres colorés très sélectifs et à faible transmission énergétique, utilisables pour former la deuxième feuille de la partie feuilletée du toit, correspond aux compositions dans lesquelles les chromophores sont : soit Fe203 (fer total) 1,2-1,8 % FeO 0,25-0,35 % Co 0,0020-0,010 % Cr203 0,001-0,0100 % CeO2 0,1-0,8 % soit Fe203 (fer total) 0,9-1,8 % o FeO 0,25-0,40 % Co 0,0010-0,010 % Cr203 0-0,0240 % V205 0-0,2 % Ces verres très colorés également, sont gris verts. Ils ont une sélectivité normalement supérieure à 1,5. Ils sont décrits dans la publication

EP-A 0887320.

Les caractéristiques colorimétriques de la deuxième feuille de verre de préférence satisfont aux relations suivantes : <BR> <BR> <BR> P < 20<BR> <BR> <BR> <BR> <BR> <BR> <BR> R>-P+80 dans lesquelles P est la pureté d'excitation (CIE) mesurée sous 4mm d'épaisseur, avec l'illuminant C, sous un angle solide d'observation de 2°. et R l'indice de rendu des couleurs tel que défini dans la norme EN 410. Ce dernier indice traduit l'observation au travers d'un vitrage déterminé, d'un ensemble de huit échantillons de couleur éclairés par l'illuminant de référence D65.

L'indice de rendu des couleurs est d'autant plus élevé que la présence du vitrage modifie moins la perception des couleurs. Les verres gris proposés sont ceux dont l'indice de rendu des couleurs est le plus élevé. Il est généralement supérieur à 80% et peut atteindre et mme dépasser 90%. Comparativement les verres qui confèrent une nuance bleutée, ont dans l'ensemble un indice plus faible qui se situe à environ 75%. De façon générale, on utilise pour constituer les vitrages selon l'invention des feuilles dont l'indice de rendu des couleurs n'est pas inférieur à 70 et de préférence 75%.

Les verres les plus neutres, et qui sont de couleur grise répondent avantageusement aux conditions : <BR> <BR> <BR> P < 10<BR> <BR> <BR> <BR> <BR> <BR> <BR> R >-P + 90 L'usage de verres très colorés conduit normalement aux transmissions recherchées. Si néanmoins le verre choisi ne réduit pas suffisamment la transmission, ou si l'on préfère utiliser un verre moins fortement coloré, il est possible de conférer les propriétés de transmission recherchées par l'utilisation d'une couche mince absorbante et/ou réfléchissante traditionnelle, par exemple une couche à base de nitrure de titane ou de chrome, une couche d'oxyde d'étain éventuellement dopée, une couche d'oxyde d'indium et d'étain etc. Dans l'hypothèse de la mise en oeuvre d'une telle couche, cette dernière est avantageusement soustraite aux risques de dégradation, en la disposant sur la face de la feuille de verre qui se trouve au contact de l'intercalaire.

Pour pouvoir réaliser une couche couvrant uniformément la feuille, elle est de préférence située sur la deuxième feuille de verre. On s'affranchit de cette façon de la nécessité de délimiter précisément la couche par rapport aux emplacements des cellules. A l'inverse, si la couche est appliquée sur la première feuille, les emplacements correspondant aux cellules

doivent tre l'objet de réserves pour conserver la transmission la plus forte possible à ces emplacements.

Un autre moyen pour réduire la transmission lumineuse, qui peut tre utilisé selon l'invention, consiste à disposer un émaillage suivant un motif constitué de points de très petites dimensions suivant une trame dense.

Les points doivent tre de dimension suffisamment petite pour que l'observation depuis l'habitacle ne permette pas de les discerner. Ils sont en dessous du seuil de résolution. Des points de quelques dixièmes de millimètre espacés d'environ 0,5 à 2 mm peuvent tre choisis.

Dans la mise en oeuvre d'un motif émaillé limitant la transmission, la fraction de la surface couverte détermine celle du rayonnement non transmis. Il est possible de faire varier cette fraction dans de très larges proportions. Tout en conservant une certaine"transparence"d'ensemble, l'émail peut recouvrir jusqu'à 70% de la surface. Avantageusement, on ne dépasse pas 60%.

Lorsqu'un motif de points émaillés est utilisé, il peut tre réalisé sur l'une ou l'autre des feuilles de verre pour autant que ce motif ne masque pas les cellules.

Entre les deux feuilles de verre se trouve une feuille intercalaire d'un matériau thermoplastique. L'indication"d'une"feuille n'exclut pas qu'il puisse y avoir au moment de la formation du feuilletage plusieurs feuilles d'un mme matériau ou de matériaux différents. La feuille thermoplastique peut également tre formée dans l'assemblage à partir d'un état différent, notamment par polymérisation ou réticulation d'un matériau à l'état liquide.

L'indication feuille intercalaire correspond donc à la forme finale dans l'assemblage, et ne concerne pas l'état du matériau initial, mme si la forme la plus usuelle est bien celle d'une feuille.

Les feuilles intercalaires sont celles habituellement utilisées dans les vitrages feuilletés. Il s'agit en particulier des feuilles de polyvinylbutyral (PVB), d'acétate de polyvinyle (EVA), de polyuréthanne (PU) ou de chlorure de polyvinyle (PVC).

Lorsque les cellules sont prises entre deux feuilles de verre, l'épaisseur de la feuille, ou des feuilles intercalaires doit tre au moins égale à celle des cellules photovoltaïques disposées dans l'assemblage. Dans la pratique les cellules ont entre 0,1 et lmm d'épaisseur. Les intercalaires des feuilletés usuels présentent une épaisseur de l'ordre de 0,3 à 2mm. Ces épaisseurs conviennent donc bien, que les cellules soient prises dans le feuilletage ou non.

L'absorption des feuilles intercalaires est en général suffisamment faible pour n'avoir qu'une incidence limitée sur les caractéristiques de transmission de 1'ensemble. Il est néanmoins possible, lorsque plusieurs feuilles sont utilisées pour constituer l'intercalaire, de combiner leurs caractéristiques pour répondre aux objectifs poursuivis par l'invention. Il est en particulier possible dans le cas des cellules prises entre les deux feuilles de verre, de disposer sous les cellules une feuille d'un matériau qui contribue à l'absorption lumineuse sans entraver le rayonnement reçu par les cellules. On peut en particulier utiliser des matériaux tels que les PVB colorés dont la transmission énergétique pour des épaisseurs type de 0,76mm peut tre aussi faible que 15%. Bien entendu, les produits commercialisés permettent de réaliser toute une gamme de transmissions de valeurs intermédiaires.

Lorsque les cellules sont disposées dans une partie non feuilletée du vitrage, leur mise en place peut tre avantageusement obtenue par collage sur la première feuille de verre. Le collage peut tre réalisé au moyen d'adhésifs variés sous la condition que ces adhésifs ne fassent pas obstacle à la transmission énergétique vers les cellules. On peut aussi fixer les cellules au moyen de la feuille thermoplastique servant au feuilletage. Dans ce cas, la feuille thermoplastique s'étend au delà de la partie feuilletée pour couvrir aussi la zone des cellules. Une feuille d'EVA est particulièrement bien adaptée à ce type de construction. Dans un autre mode de réalisation, les cellules peuvent également tre fixées par une feuille d'adhésif disposée de manière à les envelopper.

Quand les cellules sont dans le feuilletage le mode d'introduction dans l'intercalaire dépend en partie de la malléabilité de celui-ci. Pour les produits facilement déformables, il est possible d'imprimer dans la feuille l'empreinte correspondant à la cellule qu'on loge ensuite dans ladite empreinte.

Pour les feuilles moins facilement déformables, il peut tre préférable d'associer au moins deux feuilles dont une d'épaisseur sensiblement égale à celle des cellules. Cette feuille est poinçonnée pour découper des logements aux dimensions des cellules. Elle est ensuite associée à au moins une feuille pour constituer un ensemble analogue à la feuille imprimée décrite précédemment.

Dans les deux cas, en tant que de besoin, à l'ensemble portant les cellules et les connections électriques, est superposée une feuille supplémentaire pour envelopper complètement la cellule dans un produit relativement souple, et éviter le contact avec les surfaces des feuilles de verre.

Pour faciliter l'incorporation des cellules dans l'intercalaire, on peut aussi combiner les caractéristiques de différents matériaux. Il est possible

par exemple d'associer une feuille préformée de PVB comportant des logements pour les cellules, avec un film souple, par exemple d'EVA, qui permet une enduction et une adhésion parfaitement uniformes de la cellule dans l'intercalaire.

Pour des raisons d'esthétique il est aussi avantageux selon l'invention de masquer les bords des cellules, ou au moins ceux comportant des connexions électriques, ainsi que les conducteurs, et de façon générale toute partie qui introduit une discontinuité dans l'apparence du produit, par le dépôt d'émaux suivant des motifs obtenus par sérigraphie. Ces parties émaillées lorsqu'elles sont destinées à masquer les discontinuités apparentes depuis l'extérieur, sont établies sur la première feuille de verre.

Le vitrage selon l'invention est feuilleté suivant les techniques traditionnelles. Typiquement pour des feuilles intercalaires préformées, comme des feuilles de PVB, on procède habituellement en deux étapes : une première étape de dégazage suivie d'une étape de collage. La technique utilisée est notamment celle décrite dans la publication FR-A 2428920, à propos de l'encapsulation de cellules photovoltaïques dans un ensemble feuilleté.

D'autres modes de feuilletage sont aussi utilisables, notamment lorsque l'on procède avec un matériau liquide pour constituer l'intercalaire.

L'invention est décrite dans la suite en faisant référence aux dessins dans lesquels : -la figure 1 est une vue schématique en coupe d'un assemblage pour toit selon l'invention ; -la figure 2 est une vue en coupe d'un mode de réalisation de l'insertion des cellules photovoltaïques selon l'invention ; -la figure 3 est une vue en coupe d'un autre mode d'insertion des cellules photovoltaïques ; -la figure 4 est une vue schématique en perspective d'un toit équipé de cellules photovoltaïques ; -la figure 5 est une vue en coupe selon B-B de la figure 4 ; -la figure 6 est une vue en coupe selon A-A de la figure 4 ; -la figure 7 est une vue schématique en perspective, analogue à la figure 4, dans laquelle le feuilletage est limité à la seule partie transparente ; -la figure 8 est une coupe d'une partie d'un vitrage du type de celui de la figure 7.

La coupe de la figure 1 comprend une cellule photovoltaïque, schématisée 1, avec des conduits de connexion. La cellule est enveloppée dans un intercalaire 2, constitué par exemple par du PVB incolore. La figure montre

le matériau de l'intercalaire comme homogène. Cette structure est celle que l'on peut constituer après les opérations de feuilletage, à partir de feuilles initialement séparées comme montré à propos des figures 2 et 3. Cette structure de l'intercalaire peut aussi tre obtenue lorsque l'on utilise un matériau qui se trouve à l'état liquide avant l'opération de feuilletage.

La face externe de l'assemblage est constituée par une feuille de verre 4, dont les caractéristiques, composition et épaisseur, sont telles que la transmission lumineuse est la plus élevée possible, et n'est pas inférieure à 82%. La face interne, c'est-à-dire celle tournée vers l'habitacle, est constituée par une feuille de verre 3 dont la transmission lumineuse ne dépasse pas 35%.

Le matériau constituant l'intercalaire est avantageusement aussi peu absorbant que possible, pour que le rayonnement incident ayant traversé la feuille 4 parvienne presque intégralement sur la cellule. Dans le cas d'un matériau absorbant, on maintient l'épaisseur de matériau séparant la cellule de la feuille 4 aussi petite que possible. II est préférable de conserver un minimum de matériau intercalaire entre la cellule et la feuille 4, pour protéger la cellule contre un risque de détérioration au moment des opérations d'assemblage. La pression exercée sur la cellule est alors répartie de manière plus homogène sur toute la cellule du fait de l'élasticité du matériau de l'intercalaire.

La feuille 4 est représentée sensiblement moins épaisse que la feuille 3. Comme indiqué plus haut, il est préférable de maintenir l'épaisseur de la feuille 4 aussi petite que possible pour limiter son absorption. A l'inverse, la feuille 3 qui participe de façon prépondérante à l'établissement des propriétés mécaniques requises de l'assemblage est avantageusement plus épaisse.

La figure 2 montre un moyen d'insertion de la cellule dans le matériau intercalaire. Dans le cas représenté, la cellule est prise entre deux feuilles 5 et 6. Pour éviter de soumettre la cellule à une pression excessive lors de l'assemblage, un logement correspondant à ses dimensions est estampé dans l'une des feuilles (sur la figure la feuille 6). Les matériaux utilisés sont suffisamment malléables pour se prter sans difficulté à ce type de mise en forme. Une fois la cellule mise en place dans son logement, la feuille 6 recouvre 1'ensemble, et l'on procède au feuilletage suivant les modalités habituelles. Par exemple, l'intercalaire étant placé entre les deux feuilles de verre 3 et 4, on procède tout d'abord à un dégazage sous vide partiel. Simultanément, on prévient l'établissement d'une pression sur les faces des feuilles de verre, pression qui rendraient le dégazage plus difficile. Après dégazage, la température de l'ensemble est progressivement accrue, cette fois en laissant la

pression extérieure s'exercer. Les dernières traces d'air sont alors dissoutes dans le matériau qui colle aux feuilles de verre. Simultanément les feuilles 5 et 6 se soudent l'une à l'autre pour ne constituer qu'une seule masse dans laquelle les cellules sont incorporées.

La figure 3 présente un principe analogue au précédent. Pour constituer l'intercalaire, par exemple trois feuilles de PVB 7,8 et 9 sont réunies.

La feuille intermédiaire 7, dont l'épaisseur correspond approximativement à celle des cellules, est poinçonnée. Les ouvertures pratiquées dans la feuille 7 reçoivent les cellules et l'on procède comme précédemment après avoir placé deux feuilles 8 et 9, de part et d'autre de la feuille 7.

La figure 4 présente un toit automobile selon l'invention. Le toit comporte deux zones fonctionnelles distinctes. La zone 12 correspond à une partie transparente permettant la vision depuis l'habitacle. La zone 13 est celle équipée de cellules. Sur cette figure on a représenté de façon très accentuée, un motif émaillé 14, destiné à masquer par exemple la fixation de la périphérie du toit et les intervalles entre les cellules, intervalles dans lesquels sont placés les conduits électriques. Sur cette figure l'émaillage est établi sur le pourtour de chaque cellule. Si il s'agit de ne masquer que les conducteurs, l'émaillage peut tre limité à des bandes longitudinales ou transversales, et non à un quadrillage comme représenté. Le détail de la structure apparaît aux figures 5 et 6.

Dans la zone 12 destinée à la vision, L'assemblage est formé des deux feuilles de verre 3 et 4, et de l'intercalaire 2. Sur le bord du toit se trouve une bande émaillée 11. L'émaillage est avantageusement réalisé sur la feuille externe 4, et, plus précisément, sur la face de cette feuille en contact avec l'intercalaire. De la mme façon, la figure 6 montre une bande émaillée 10 masquant la jonction entre deux cellules voisines.

Dans cette zone 12 la transmission lumineuse, mme très réduite, du fait des caractéristiques de la feuille de verre 3, est suffisante pour permettre aux passagers de voir depuis l'habitacle à travers le toit. A l'inverse, de l'extérieur, la vision de l'habitacle, lorsque celui-ci n'est pas éclairé, est pratiquement nulle. De l'extérieur le toit parait presque uniformément sombre, et sur ce fond, on distingue tout juste les bandes émaillées.

Dans la zone 13, l'ensemble des motifs émaillés et des cellules photovoltaïques recouvre toute la surface. Cette partie n'est pas transparente.

Les cellules qui sont recouvertes par une feuille de verre offrant une très forte transmission sont dans les meilleures conditions d'efficacité.

La figure 7 montre de manière schématique un mode de réalisation de l'invention dans lequel la partie feuilletée est distincte de celle

portant les cellules. La figure ne présente que le vitrage et l'emplacement occupé par les cellules.

Dans cette forme, la partie feuilletée transparente ne recouvre pas la totalité de la largeur du toit vitré. Une zone périphérique 18 de la feuille externe 4 est hors du feuilletage. Les cellules sont disposées sur la feuille 4 par exemple par collage. Le cas échéant les zones 18 de mme que les intervalles entre les cellules peuvent recevoir un émail comme pour la réalisation de la figure 4. La feuille intercalaire, non représentée, s'étend sous la feuille 3, y compris dans la partie occupée par les cellules 1. Elle ne couvre pas les zones 18, réservées pour la fixation sur la carrosserie du véhicule par des moyens de fixation spécifiques.

Les zones 18 sont normalement limitées en largeur. Elles ont pour but de conserver sur l'ensemble de la périphérie du vitrage le mme niveau. Il est important pour une bonne fixation sur la carrosserie qu'il n'apparaisse aucune discontinuité de niveau. La largeur nécessaire pour la mise en place du vitrage sur la carrosserie est généralement de l'ordre de 20 à 50mm.

La figure 8 montre le détail d'une structure du type de celle de la figure 7. La coupe de cette figure se situe à la transition entre la partie feuilletée et celle portant les cellules photovoltaïques. La feuille externe 4 recouvre 1'ensemble. Les cellules 1 sont disposées en dehors de la partie feuilletée sous la feuille 4. Elles sont collées à la feuille 4 au moyen de l'intercalaire 2, constitué par exemple d'une feuille d'EVA. Comme précédemment, les contours des cellules, de mme que les limites entre les parties feuilletées et non feuilletées, sont masqués par des bandes émaillées 10 disposées sur la face interne de la feuille 4.

La partie non feuilletée de la feuille 4 est supportée par des traverses métalliques telle qu'en 16. Un parement 17 recouvre l'ensemble du côté habitacle à l'exception de la partie feuilletée transparente. Pour l'esthétique le parement 17 couvre aussi le bord de la feuille 3. Pour éviter un contact direct des cellules avec les traverses 16, une feuille souple 19 est interposée. Cette feuille est par exemple un feutre ou une feuille de carton épais ou de matériau synthétique éventuellement expansé.

Dans le tableau suivant figurent les caractéristiques de transmission lumineuse (TLA), et énergétique (TE), pour différents verres ou assemblages feuilletés. La mesure de TE est selon Moon.

Pour ces ensembles la première feuille est en verre sodo-calcique clair ordinaire correspondant à la composition indiquée plus haut. La

deuxième feuille est en verre gris de coloration conduisant à une absorption élevée du type décrit dans la publication FR-A2 738 240 et. Lorsqu'une couche athermique est présente, elle est disposée sur la deuxième feuille de verre. Il s'agit d'une couche à base d'oxyde d'étain dopé, d'environ 400 nanomètres d'épaisseur.

Les exemples 1 et 2 ont pour but de montrer le rôle significatif de la deuxième feuille de verre dans l'établissement de la transmission énergétique de l'ensemble constitué.

La comparaison entre les exemples 1 et 6, permet de montrer les rôles respectifs de la feuille grise, présente dans les deux cas, d'une part, et de la feuille de verre clair, et de l'intercalaire en PVB, présents uniquement dans 1'exemple 6, d'autre part. Dans ce dernier cas, la transmission énergétique n'est abaissée que de 0,6%. En d'autres termes, la présence d'une feuille de verre clair de 1,8mm d'épaisseur et d'une feuille intercalaire de PVB de lmm d'épaisseur atténue très peu le rayonnement reçu sur les cellules dans la configuration proposée selon l'invention dans laquelle les cellules sont dans la partie feuilletée L'épaisseur de la deuxième feuille intervient de façon significative. On peut comparer à ce sujet les exemples 1 et 2, mais aussi 3 et 6.

La présence de la couche athermique permet aussi un contrôle efficace de la transmission énergétique de 1'ensemble. Ceci, comme on peut le constater, permet le cas échéant de limiter l'épaisseur de la deuxième feuille de verre sans perdre la réduction de transmission énergétique dans l'habitacle. Epaisseur Epaisseur Epaisseur Couche Epaisseur TLA TE feuille 1 PVB feuille 2 totale 1 3, 15 24, 1 21,4 2 4 16, 9 14,7 3 2, 5 1 4 7, 5 16, 5 14,3 4 1, 5 0,76 3,15 oui 5, 41 13, 6 11,6 5 1,8 1 3,15 oui 5,95 13, 6 11,5 6 1, 8 1 3, 15 5, 95 23, 7 20,8 Dans le second tableau figurent des données comparables à celles du premier tableau. La différence réside dans le choix du verre constituant la seconde feuille. Dans ce cas précis on choisit un verre gris encore plus absorbant que pour la première série. Ceci, comme on le constate, permet encore de diminuer de façon très substantielle la transmission énergétique pour la partie du toit qui ne comporte pas de cellules photovoltaïques. Pour ces exemples, les remarques précédentes concernant les caractéristiques de la première feuille de verre et de l'intercalaire, s'appliquent également. Autrement dit, la transmission reste élevée au niveau des cellules. Epaisseur Epaisseur Epaisseur Couche Epaisseur TLA TE feuille 1 PVB feuille 2 totale 7 3, 15 15,9 13,7 8 4 10 8,4 92, 5147, 59, 87,8 10 1, 5 0,76 3,15 oui 5,41 9 7, 1 11 1, 8 1 3,15 oui 5,95 9 7 12 1, 8 1 3, 15 5, 95 15,15,12,12,

On voit sur ce tableau que la transmission énergétique peut tre abaissée très significativement mme sans avoir recours à des couches additionnelles, simplement par le choix d'un verre approprié pour la seconde feuille de verre.

D'autres assemblages ont été réalisés en utilisant un émaillage partiel de la partie"transparente"pour en atténuer la transmission. Les assemblages sont tous constitués d'une première feuille de verre"clair"de 2,5mm d'épaisseur, d'une feuille intercalaire de 0,76mm d'épaisseur et d'une feuille de verre gris, du type utilisé aux exemples 1 à 6, de 2,5mm d'épaisseur.

L'émaillage est de préférence réalisé sur la première feuille, en mme temps que le masquage des bords de la feuille et des conducteurs électriques.

Les exemples 13 à 16 correspondent à des feuilletages dans lesquels une proportion croissante de la surface de la partie transparente est revtue par l'émaillage par points. Les exemples 17 à 20 sont analogues aux exemples 13 à 16, mais, en plus, une couche athermique est utilisée, comme celle décrite à propos des exemples 4,5,10 et 11. Par mesure de simplicité, il est préférable de déposer la couche athermique sur la feuille grise. De cette façon le dépôt peut revtir toute la surface sans s'opposer à la transmission vers les cellules photovoltaïques.

Le tableau suivant donne les caractéristiques de transmission pour ces différents assemblages. A titre d'indication, la feuille de verre"clair", de 2,5mm d'épaisseur, présente une transmission lumineuse TLA de 91,5, et une transmission énergétique, TE, de 90,5. Ceci correspond pratiquement à ce que reçoivent les cellules. Emaillage % Couche TLA TE 13 33, 5 30 14 50 16, 5 15 15 60 13, 5 12 16 70 12 9 17 oui 18, 5 15, 18 50 oui 9, 5 8

19 60 oui 7, 5 6,5 2070oui5, 55 Si l'émaillage partiel permet de réduire la transmission en proportion de la surface couverte, il ne peut tre utilisé seul pour atteindre les transmissions les plus basses sans altérer le caractère"transparent"souhaité.

Pour cela, lorsque la transmission doit tre extrmement faible, on combine avantageusement les différents moyens mis en oeuvre. Les exemples 18,19 et 20 proposent ainsi les effets simultanés de la coloration de la deuxième feuille, de l'émaillage partiel et d'une couche athermique.

Aux figures 4 et 7, les vitrages représentés comportent une partie dans laquelle les cellules sont rassemblées. Des dispositions différentes peuvent tre préférées selon les arrangements propres à chaque véhicule. Une autre disposition particulière consiste par exemple à disposer les cellules sur le pourtour du toit, laissant la partie transparente au centre de celui-ci. Cette disposition en ménageant les zones non transparentes sur la périphérie, peut améliorer l'esthétique en confondant les zones portant les cellules avec celles correspondant à la carrosserie, en"élargissant"ces dernières. Ces exemples ne sont bien entendu pas limitatifs des dispositions respectives possibles des zones transparentes et non transparentes des toits selon l'invention.