L’invention concerne le domaine des vitrages à forte transparence, notamment pour la fabrication de serres horticoles.

Actuellement, des vitrages plans non texturés en surface sont majoritairement utilisés pour la constitution de serres utilisées pour l’horticulture.

Cependant, depuis quelques années, les vitrages pour serres horticoles deviennent des produits de plus en plus techniques. En effet, tout particulièrement dans les climats tempérés, la productivité de la serre augmente proportionnellement au rayonnement solaire que reçoivent les plantes, notamment pendant les périodes à faible ensoleillement.

Par ailleurs, il est connu qu’une transmission diffuse de la lumière solaire incidente à travers le vitrage de la serre permet d’augmenter significativement la productivité. Il s’ensuit que des vitrages qui présentent tout à la fois une haute transmission lumineuse et de préférence une forte diffusion de la lumière incidente (par exemple telle que mesurée par le niveau de flou, le plus souvent nommé haze selon le terme anglais) sont tout particulièrement appropriés pour entrer dans la constitution de serres.

Actuellement les verres utilisés dans la construction des serres sont constitués par du verre float, de préférence extraclair (comme le verre Diamant™ de la société déposante). Au regard de certaines applications comme les serres pour horticultures, des vitrages à surface lisse sont majoritairement utilisés en raison de leur forte transmission lumineuse. De manière usuelle, une surface lisse est une surface pour laquelle les irrégularités de surface sont de dimensions inférieures à la longueur d’onde du rayonnement incident sur la surface, de sorte que le rayonnement n’est pas dévié par ces irrégularités de surface. Le rayonnement incident est alors très essentiellement transmis de manière spéculaire (ou régulière) par la surface de sorte qu’un rayonnement incident sur le vitrage avec un angle d’incidence donné est transmis par le vitrage avec un angle de transmission dépendant de l'angle d'incidence. En théorie, une transmission spéculaire implique qu'un rayon incident est transmis sous la forme d'un rayon unique. En pratique, un rayon transmis comprend toujours une composante diffuse, cette dernière étant cependant négligeable dans le cas d'une transmission dite spéculaire et d’une surface lisse. Actuellement la plupart des vitrages présentent une surface lisse sur leurs deux faces et ainsi une forte transmission lumineuse. Ils sont obtenus à partir de verre plat flotté (dit également verre « float »), le procédé de flottage consistant à déverser le ruban de verre en sortie de four sur un bain de métal comme l’étain. De tels vitrages à surface lisse, de par leur transmission spéculaire, ont pour inconvénient de concentrer les rayons lumineux transmis en des points chauds localisés dans la serre. Certains types de cultures peuvent pâtir de l’existence de tels points chauds et/ou de l’éclairage inhomogène au sein de la serre.

Des verres texturés ont été proposés, au contraire configurés pour diffuser et répartir la lumière de façon homogène à l’intérieur de la serre, ce qui implique un impact positif pour la production horticole comme indiqué précédemment. En effet, l’effet de diffusion évite les points chauds sur les plantes et permet une meilleure pénétration de la lumière dans toutes les zones de la serre et au final l’obtention d’un éclairage plus homogène. Dans de tels vitrages, on cherche à obtenir cette fois une transmission lumineuse hémisphérique (TLH, parfois notée THEM) la plus élevée possible, la TLH étant dans ce cas la transmission moyennée sur plusieurs angles d'incidence. Pour chaque angle d'incidence, on mesure toute l'intensité lumineuse traversant le vitrage quel que soit l'angle d'émergence.

La société déposante a ainsi déjà développé un verre texturé destiné plus particulièrement à un usage pour serres horticoles, tel que décrit dans la demande brevet WO2016/170261. La texturation du vitrage a ainsi été adaptée à une telle utilisation, et permet en particulier l’obtention d’un flou élevé, tout en gardant une TLH sensiblement égale à celle d’un verre identique mais dépourvu de texture. Selon cette publication, il est indiqué qu’une texturation est volontairement appliquée sur le substrat verrier afin de diffuser la lumière à travers la serre et d’éviter les concentrations de lumière en certains points à l’intérieur de la serre (voir page 1 lignes 3-15 de WO2016/170261 ). Les verres texturés tels que ceux décrits dans WO2016/170261 ont cependant pour inconvénient de présenter globalement une plus faible transmission lumineuse comparée au même verre non-texturé, ce qui s’oppose à la fonction première recherchée d’un verre à transmission lumineuse élevée pour la production horticole.

Etant donné la présence selon l’invention d’un luminophore absorbant le rayonnement solaire puis réémettant un rayonnement rouge de manière isotrope sur la face opposée du vitrage, l’homme du métier n’avait plus à résoudre le problème de la diffusion de la lumière abordé dans WO2016/170261 (puisque le luminophore réémet dans toutes les directions le rayonnement incident). Selon un autre aspect de la présente invention, il apparaît également important, notamment pour une application horticole, d’obtenir un rayonnement non seulement homogène, mais également adapté à l’application envisagée, c'est- à-dire dont la nature du rayonnement est optimale pour celle-ci. Par exemple, un tel rayonnement devrait essentiellement avoir une longueur d’onde centrée dans le rouge pour une absorption maximale pour les plantes ou alternativement ou de façon complémentaire une longueur d’onde située dans la gamme de sensibilité maximale pour l’alimentation de cellules photovoltaïques si de tels dispositifs sont également utilisés dans la serre.

En outre, certains verres extra-clairs actuels, notamment ceux du type Albarino® commercialisés par la société déposante, peuvent être obtenus par un procédé de laminage. Un tel procédé est à l’heure actuelle le seul permettant d’obtenir à moindre coût des verres extraclairs présentant un très faible coefficient d’absorption linéique des longueurs d’ondes comprises entre 300 et 800 nm, notamment un très faible coefficient d’absorption linéique d’une radiation à une longueur d’onde de l’ordre de 650 nm. Par laminage, on entend un procédé dans lequel le verre est obtenu par un procédé de fabrication par déformation plastique. Cette déformation est obtenue par compression continue du verre dans un état ramolli entre deux cylindres. Il est connu qu’un tel procédé entraîne l’apparition de défauts visibles à l’œil nu qui nuisent fortement à la qualité perçue du vitrage par l’utilisateur final.

L’objet de la présente invention est ainsi de proposer un vitrage laminé présentant un aspect de surface sans défauts apparents, et fournissant sous le rayonnement solaire extérieur et/ou sous un rayonnement auxiliaire, une transmission lumineuse optimale et un rayonnement adapté, notamment de longueur d’onde essentiellement compris entre 600 et 750 nm, pour l’équipement qu’il protège tel qu’une serre.

Plus particulièrement, la présente invention se rapporte à une article verrier laminé, comprenant au moins un substrat de verre extra-clair, présentant des première et deuxième faces principales, ledit substrat présentant sur une desdites faces principales une texture en relief, ladite texture étant telle que sa pente moyenne Pm est supérieure à 0,5° et inférieure ou égale à 7°, bornes incluses, préférentiellement inférieure ou égale à 5°, bornes incluses, ledit substrat comprenant en outre au moins une couche comprenant des luminophores sur une desdites faces principales dudit substrat de verre, ou des particules de luminophore dispersées sur une desdites faces principales dudit substrat de verre, lesdits luminophores étant constitués d’un matériau convertissant au moins une partie du rayonnement incident extérieur audit vitrage, notamment le rayonnement solaire, en un rayonnement extrait par au moins une autre face principale ou une tranche dudit vitrage.

Selon des modes de réalisation préférés mais non limitatifs de la présente invention :

- Le luminophore émet un rayonnement principal centré sur une longueur d’onde comprise entre 600 et 750 nm.

- La couche comprenant des luminophores ou lesdites particules de luminophore est/sont déposée(s) sur la face principale dudit substrat présentant ladite texture.

- La couche comprenant des luminophores ou lesdites particules de luminophore est/sont déposée(s) sur la face principale opposée du substrat présentant ladite texture.

- L’article verrier est constitué d’une structure feuilletée à partir de deux substrats liés par un intercalaire notamment plastique, de préférence en PVB (polyvinylbutyral) ou encore une colle, le luminophore étant compris dans ledit feuillet intercalaire ou déposé à la surface de celui-ci.

Dans une telle structure, selon un mode préféré, un premier substrat est en verre extra-clair et l’autre substrat est également en verre extra clair ou alternativement en une autre matière, notamment une matière plastique qui peut être rigide ou souple. Cette deuxième matière plastique est par exemple constituée de polycarbonate, de PMMA

(polyméthacrylate de méthyle), de PTFE (polytétrafluoroéthylène), d’ETFE (éthylène tétrafluoroéthylène), de PET (polytéréphtalate d'éthylène), de PU (polyuréthane), de PP(polypropylène), de PE (polyéthylène) sans que cette liste soit cependant exhaustive. L’article verrier comprend deux substrats de verre extra-clair, au moins un des substrats présentant sur au moins une de ses faces tournées vers l’extérieur une texture en relief, ladite texture étant telle que sa pente moyenne Pm est supérieure à 0,5° et inférieure ou égale à 7°, bornes incluses, lesdits deux substrats étant liés par une couche d’une matière plastique tel que le PVB, ladite couche comprenant ledit luminophore ou ledit luminophore étant déposé à la surface de ladite couche plastique.

L’article verrier présente une texture sur deux faces, la pente moyenne d’au moins une texture, de préférence des deux textures, étant comprise entre 0,5° et 7°, bornes incluses notamment entre 0,5° et 5°, bornes incluses.

La pente moyenne de la texture est comprise entre 0,5° et 3°, bornes incluses, notamment entre 0,5° et 2°, bornes incluses.

La pente moyenne de la texture est comprise entre 3° et 7°, bornes incluses, notamment entre 3° et 5°, bornes incluses.

Le substrat est en un verre minéral, comprenant moins de 0,030%, notamment moins de 0,020%, voire moins de 0,015% d’oxyde de fer, exprimé en Fe ₂ 03.

L’absorption linéique à 650 nm du ou des substrats de verre est inférieure à 2 nrr ¹ , de préférence inférieure à 1 nrr ¹ , voire inférieure 0,5 nrr ¹ .

Le substrat présente la composition massique suivante, bornes incluses:

- Si0 ₂ 50-75%

- CaO 5-15%

- MgO 0-10%

- Na ₂ 0 10-20%

- ALOs 0-5%

- K ₂ 0 0-5%

- moins de 0,030% de Fe ₂ C>3.

L’invention se rapporte également à un concentrateur de lumière comprenant un article verrier tel que décrit précédemment et au moins un dispositif photoélectrique disposé sur la face opposée du substrat présentant ladite texture ou sur une tranche dudit article.

Notamment le concentrateur de lumière peut comprendre un article verrier tel que décrit précédemment et au moins une source de lumière extérieure tel qu’un dispositif LED, disposée selon une tranche du substrat de verre, ladite source fournissant une fonction d’éclairage de la tranche dudit substrat, celui-ci constituant un guide de ladite lumière jusqu’au luminophore.

Selon des modes de réalisation de l’invention, le concentrateur de lumière comprend un article verrier tel que décrit précédemment, au moins une source de lumière extérieure telle qu’un dispositif LED, disposée sur une première tranche du substrat de verre et au moins un dispositif photoélectrique disposé sur la face opposée du substrat présentant ladite texture ou sur une tranche dudit article.

Le vitrage peut comprendre également une ou plusieurs couches antireflets pour augmenter la transmission lumineuse (TLH). Le revêtement antireflet peut être déposé sur l’une ou les deux faces du vitrage, et notamment sur la face non texturée. Cet effet antireflet peut être obtenu par le dépôt d’une couche ou de plusieurs couches formant un empilement, par attaque chimique ou toute autre technique adaptée. L’effet antireflet est choisi pour être efficace aux longueurs d’onde 400-700 nm. Un revêtement anti-reflet (couche anti-reflet ou empilement de couches à effet anti-reflet) a généralement une épaisseur comprise dans le domaine allant de 10 à 500 nm. De telles couches antireflets sont notamment avantageusement choisies parmi les couches en oxyde de silicium poreux, notamment du type de ceux décrits dans la publication W02008/059170.

L’invention est utile pour faire office de vitrage laissant passer la lumière de serres pour l’horticulture, mais pourrait également être appliquée à d’autres applications nécessitant une forte transmission lumineuse et un éclairage adapté comme une serre horticole mais également une véranda, un hall d’accueil, un espace public.

L’invention concerne cependant en tout premier lieu une serre horticole équipée d’au moins un vitrage tel que précédemment décrit.

Selon les principes de la présente invention on obtient ainsi un concentrateur solaire luminescent pour serre comprenant un substrat de verre laminé dont la composition spécifique permet le guidage de l’ensemble du rayonnement incident le traversant sur de longues distances au travers de la matrice verrière, avec notamment la possibilité de réflexions internes sur la surface du substrat, sans absorption significative du rayonnement traversant. Tout particulièrement, selon l’invention, la texturation du verre est également configurée pour conserver une capacité idéale de guidage au sens précédemment décrit, en combinaison avec ladite composition, tout en masquant visuellement les défauts de surface, et en apportant éventuellement un effet diffusant.

Selon un autre aspect avantageux de la présente invention, le concentrateur modifie la longueur d’onde d’une partie de la lumière incidente, ce qui rend en particulier la partie absorbée puis réémise plus efficace pour la croissance des cultures.

Selon des modes de réalisation complémentaires non limitatifs et avantageux pouvant être mis en œuvre :

Le substrat transparent comprend une texture en relief sur au moins l’une de ses deux faces principales, telle que :

lorsque le substrat est texturé sur une seule face, la pente moyenne Pm en degré de cette face texturée est supérieure à 1 ° et inférieure à 5°, bornes incluses, et

lorsque le substrat est texturé sur ses deux faces, chacune des faces présentant une pente moyenne respective (Pnrn, Pnri2). Chaque pente Pnrn, Pnri2 peut présenter une pente moyenne comprise entre 0,5° et 7°, bornes incluses , en particulier entre 0,5 et 5°, bornes incluses. Par exemple chaque pente Pnrn, Pnri2 est supérieure ou égale à 0,5° et inférieure ou égale à 3°, bornes incluses. Alternativement, au moins une desdites textures présente une pente moyenne supérieure ou égale à 0,5°, la somme des pentes Pnrn, Pnri2 étant supérieure à 0,5°.

La pente en un point de la surface d'une feuille désigne l'angle formé entre le plan tangent en ce point et le plan général du substrat. La mesure de la pente en un point est réalisée à partir de la mesure de la variation de hauteur au voisinage de ce point et par rapport au plan général du substrat. La pente moyenne Pm de la surface est déterminée à partir de la mesure de pentes en des points répartis sur une surface selon un maillage carré de période 20 pm. L’homme du métier connaît les appareils (ou profilomètres) capables de réaliser ce type de mesures. Notamment, les mesures ont été effectuées dans le cadre de la présente invention grâce à un profilomètre MIME, utilisant une technologie confocale chromatique. La mesure de la pente moyenne Pm de la surface est déterminée à partir de la mesure de pentes en des points répartis sur un maillage carré de période 20 micromètres. On calcule alors la moyenne de la pente de tous ces points.

Pour obtenir une texture proche de celle souhaitée, on réalise de préférence des motifs dont la taille est de l’ordre de 100 micromètres à 3 millimètres, notamment de 500 micromètres à 2 millimètres. Par taille, on entend le diamètre du plus petit cercle contenant le motif. De préférence les motifs sont jointifs. Les motifs de la texture peuvent être des motifs linéaires parallèles comme des prismes parallèles ou être des motifs pouvant s’inscrire dans un cercle comme des cônes ou des pyramides. Les motifs de la texture présentent par exemple une profondeur moyenne (ou hauteur moyenne) comprise entre environ 5 et 50 micromètres, sur la base des mêmes conditions de mesures que décrites précédemment et selon la norme IS04287 (1997).

Selon un mode de réalisation particulier, comme indiqué précédemment, le substrat est en verre minéral et présente ainsi une grande résistance mécanique. Il comprend préférentiellement de l’oxyde de fer en une teneur pondérale totale (exprimée en Fe ₂ C>3) d’au plus 0,030%, notamment d’au plus 0,020%, voire 0,015%, et est de préférence de type silico-sodocalcique.

Avantageusement, il présente la composition massique suivante :

Si0 ₂ 50-75%

CaO 5-15%

MgO 0-10%

Na ₂ 0 10-20%

Al ₂ 0 ₃ 0-5%

K ₂ 0 0-5%

Fe ₂ C>3 : moins de 0,030%, de préférence moins de 0,020%, de préférence encore moins de 0,015%.

Les présentes caractéristiques se rapportent notamment à des verres de type extra-clair, et plus particulièrement aux matrices verrière Albarino™, commercialisées par Saint-Gobain. Ces substrats de verre ont pour avantage de présenter une transmission lumineuse supérieure à 90,5%, encore préférentiellement supérieure à 90,8%, encore préférentiellement supérieure à 91 ,0%, encore préférentiellement supérieure à 91 ,2%, encore préférentiellement supérieure à 91 ,4% pour une épaisseur de verre de 4 mm, voire pour une épaisseur de 6 mm. Ils se distinguent ainsi des verres dits « clairs » dont la transmission lumineuse est généralement inférieure à 90%. Dans l’ensemble du texte, la transmission lumineuse est mesurée en % selon la norme NF EN410- 2011 (illuminant D65 ; 2° Observateur) avec un spectromètre Lambda950™ de chez Perkin Elmer. Le laminage est effectué de telle façon qu’au moins l'un des cylindres métalliques possède une surface texturée qui correspond au négatif de la texture à obtenir sur au moins une face du verre. Les motifs de la texture (reliefs en saillie par rapport à la surface du verre plat en sortie de fabrication) sont par exemple des bosses ou des prismes comme des cônes ou des pyramides, pouvant par exemple s’inscrire à la base du substrat dans un cercle. Les motifs en relief (texture) peuvent être issus de trous/cavités/piqûres réalisés, généralement en forme de cercles, formés à la surface et dans l’épaisseur du substrat, et obtenus par le laminage de rouleaux possédant des formes en relief.

Selon l’invention, la texture est préférentiellement obtenue lors du laminage du matériau constitutif du substrat entre deux rouleaux, un premier rouleau étant à surface lisse et un second rouleau étant à surface texturée, ou les deux rouleaux étant à surface texturée. Pour un verre minéral, le laminage est à chaud, notamment dans un domaine de température allant de 800 à 1300°C. Par le procédé de laminage qui est un procédé simple, nécessitant des installations plus faciles de mise en œuvre que le procédé float, le verre texturé de l’invention est configuré pour présenter des caractéristiques visuelles proches d’un verre flotté lisse. Par ailleurs, le procédé de fabrication par laminage autorise l’utilisation des compositions verrières spécifiques décrites précédemment présentant un très faible coefficient d’absorption du rayonnement solaire et en particulier de sa partie visible située entre 380 et 800 nm, alors même que ces mêmes compositions à faible absorption ne peuvent être utilisées dans le procédé float car incompatibles avec le bain d’étain utilisé dans un tel procédé.

Le procédé de laminage pour l’obtention de verre lisse (obtenu avec des rouleaux à surface lisse) n’est pas particulièrement prisé dans les domaines où l’aspect visuel du vitrage est important car il engendre généralement des défauts de surface localisés mais très visibles. Cet inconvénient est cependant surmonté par ma mise en œuvre d’un substrat selon la présente l’invention. En effet, la faible texture imprimée sur le substrat a pour effet selon l’invention de masquer les éventuels défauts de surface localisés, avec au final l’obtention d’un aspect visuel du vitrage laminé texturé proche de celui obtenu pour un verre lisse obtenu par un procédé float.

Les luminophores selon la présente invention peuvent être de tout type : il peut notamment s’agir de composés organiques comme des colorant luminescents organiques ou de minéraux. Des exemples de tels composés sont par exemple décrits dans la publication US 8,674,281 B2 (notamment colonne 12), cette liste n’étant bien entendu pas exhaustive.

La présente invention est maintenant décrite à l’aide de différents modes de réalisations uniquement illustratifs et nullement limitatifs de la portée de l’invention, et à partir des illustrations ci-jointes, dans lesquelles :

La figure 1 représente une vue schématique en coupe d’un premier exemple d’article verrier selon l’invention comprenant un substrat texturé comprenant une seule face texturée, tel qu’obtenu par laminage ;

- La figure 2 représente une vue schématique en coupe d’un second exemple d’article verrier selon l’invention comprenant un substrat texturé sur une seule face, tel qu’obtenu par laminage ;

La figure 3 est une vue schématique en coupe d’un troisième exemple d’article verrier selon l’invention comprenant un ensemble de substrats dont l’un est texturé sur seule face, au moins ledit substrat texturé étant obtenu par laminage puis collés par une feuille de matière plastique tel que du PVB en une structure dite feuilletée.

La figure 4 illustre une réalisation possible d’un concentrateur selon l’invention, comprenant l’article verrier selon la figure 2, permettant d’en décrire son fonctionnement.

La figure 5 est une photographie d’une vue de dessus d’un exemple de texture selon la présente invention.

Les textures et épaisseurs des figures 1 à 5 ne sont pas à l’échelle. Les substrats texturés illustrés sur les figures respectives 1 à 3, en coupe selon leur tranche, sont trois exemples respectifs et distincts mais non limitatifs de réalisation selon l’invention.

Le substrat texturé 1 sur les figures est en un verre minéral silico- sodocalcique de très faible coefficient d’absorption linéique du rayonnement solaire visible, en particulier un verre commercialisé sous la référence AlbarinoT™ par la société déposante et d’épaisseur comprise entre 3 et 6 mm, obtenu par laminage à chaud entre deux rouleaux dont le rouleau supérieur est à surface lisse, tandis que le rouleau inférieur est à surface d’impression texturée.

Le substrat 1 selon la figure 1 possède sa première face 10 texturée, et sa seconde face opposée plane 11. Les motifs en relief de la face texturée 10 correspondent aux motifs en négatif de la surface texturée (des motifs d’impression) du rouleau.

Les motifs de la face schématisés en coupe sur la figure 1 sont formés d’une multiplicité d’une succession de motifs pyramidaux à base irrégulière tels que décrits dans la demande WO2016/17026 et obtenus à l’aide d’un rouleau comprenant le négatif de tels motifs.

Il est souligné ici qu’étant donné la présence selon l’invention d’un luminophore absorbant le rayonnement solaire puis réémettant un rayonnement rouge de manière isotrope sur la face opposée du vitrage, l’homme du métier n’avait plus à résoudre le problème de la diffusion de la lumière abordé dans WO2016/170261 (puisque le luminophore réémet dans toutes les directions le rayonnement incident). Ainsi dans le cas présent, les défauts présents à la surface de verre sont essentiellement subis car générés par le procédé de laminage utilisé pour la fabrication des verres extra-clairs. La mise en œuvre d’une texturation selon l’enseignement de WO2016/17026 serait donc apparue superflue dans le cas présent à la personne du métier, car elle aurait au contraire essayé de maximiser la TLH après traversée de l’article verrier. Ainsi, contrairement à l’enseignement de la présente invention, la personne du métier aurait essayé de supprimer la texturation d’un article verrier incorporant une composante luminescente, afin de maximiser le rendement lumineux du vitrage, plutôt que de l’accentuer. Selon le mode illustré par la figure 1 , une couche 4 d’un matériau tel qu’un matériau inorganique transparent à la lumière, un composé sol-gel transparent à la lumière ou encore une matière plastique transparente à la lumière, est déposé sur la face non texturée du substrat verrier. Cette couche comprend en outre des luminophores convertissant une partie de la lumière incidente en un rayonnement d’une autre longueur d’onde plus particulièrement adaptée à l’utilisation recherchée, notamment une longueur d’onde comprise 600 et 750 nm qui convient à la croissance optimale des plantes.

Le mode illustré par la figure 2 est identique à celui de la figure 1 , mais la couche comprenant les luminophores est cette fois disposée sur la face texturée du substrat.

Selon le mode illustré par la figure 3, on décrit cette fois un vitrage constitué d’une structure feuilletée à partir de deux substrats 1 et 2 liés par un intercalaire plastique 3, en particulier de PVB (polyvinylbutyral). Selon l’invention, l’intercalaire peut être constitué d’une couche de colle. Selon ce mode, le luminophore est compris dans le feuillet intercalaire ou déposé à la surface de celui-ci. Le substrat 1 est en verre extra-clair et le substrat peut être également en verre extra-clair ou en tout autre matière, notamment en une matière plastique rigide ou souple. Ce deuxième substrat peut notamment être constitué d’un film qui peut être déroulé à la surface du premier substrat et du feuillet intercalaire. Selon un mode possible, le deuxième substrat est recouvert de la couche de luminophore du côté de sa face en contact avec feuillet intercalaire. On réalise ainsi de façon simple et économique le dépôt de la couche de luminophore à la surface de l’intercalaire.

La figure 4 illustre le fonctionnement d’un mode de réalisation de l’invention concernant un concentrateur solaire incorporant un article verrier selon la figure 2. Bien entendu, le fonctionnement décrit ci-après reste essentiellement identique si les configurations illustrées par les figures 1 et 3 remplacent celle de la figure 2. Une partie du rayonnement solaire incident (illustré par la flèche 5 sur la figure 4) est transmis et diffusé par la couche 4. Cette partie du rayonnement solaire incident, correspondant à la bande d’absorption du luminophore est converti via le luminophore en un rayonnement de longueur d’onde différente plus adapté à l’utilisation recherchée. Une autre partie 8 de la lumière solaire incidente (i.e. les rayons dont la longueur d’onde n’est pas situé dans la bande d’absorption du luminophore) est directement transmise et traverse sans transformation le substrat verrier vers l’intérieur de la serre. Le rayonnement restitué par les particules de luminophores est réémis de manière isotrope et peut subir plusieurs réflexions internes à la surface du verre jusqu’à atteindre la surface opposée du substrat pour y être extrait. Le trajet d’un rayonnement lumineux réémis dans le verre est illustré par les flèches pointillées 6. Selon l’invention, la texturation du substrat a ainsi pour effet premier de masquer les imperfections de la surface laminée mais elle permet également de façon concomitante, grâce à sa faible pente moyenne Pm, de conserver efficacement le faisceau de lumière dans le verre par réflexions internes successives à sa surface, la composition du verre étant en outre ajustée pour limiter fortement son absorption, en particulier à la longueur d’onde d’émission du luminophore.

Selon un mode possible de réalisation de l’invention tel qu’illustré sur la figure 4 ci-jointe, on appose des cellules photovoltaïques 7 sur la surface opposée 11 du substrat ou sur sa tranche de manière à récupérer le rayonnement traversant le verre (de façon directe ou absorbé puis réémis) et obtenir ainsi une source d’énergie supplémentaire qui pourra notamment ensuite être utilisé pour le bon fonctionnement de la serre, notamment son chauffage.

On obtient ainsi un concentrateur de lumière de façon économique, qui permet de garantir un éclairage optimale de la serre et ce à un rayonnement de longueur d’onde ajusté au développement optimal des plantes. L’utilisation d’un concentrateur luminescent et l’optimisation de la gamme spectrale de la lumière incidente, tel qu’expliqué précédemment, peut être combinée avec un verre laminé utilisant une formulation spécifique telle que décrite précédemment. La texture de faible pente moyenne permet de masquer les défauts ponctuels dus au procédé, mais est suffisamment faible pour permettre la propagation de la lumière sans perte sensible sur une grande longueur du vitrage.

Il a été découvert par la société déposante que pour des pentes moyennes relativement faibles et proches de 3° à 7°, bornes incluses, plus particulièrement de 3° à 5°, bornes incluses, la fraction guidée diminue de façon sensible car elle est extraite rapidement du guide via la face opposée 11 de la matrice verrière, pour être ainsi renvoyée vers les cultures. L’utilisation d’une pente relativement importante, notamment de l’ordre de 3° à 5°, bornes incluses, permet ainsi de limiter au maximum l’absorption car la lumière sort de la matrice verrière rapidement. On privilégiera plutôt cette configuration très diffusante pour un système ne comprenant pas de cellules photovoltaïques et pour lequel on veut extraire au plus vite la lumière émise par les luminophores.

Alternativement, le choix d’une pente moyenne de la texture plus faible, par exemple comprise entre 0,5° et 3°, bornes incluses, apparaît être un moyen efficace et simple de répartir la lumière émise par les luminophores entre les éventuelles cellules photovoltaïques présente à la surface du vitrage et les cultures (voir la figure 4). Dans le cas de l'utilisation de cellules photovoltaïques, on privilégiera plutôt de telles faibles pentes moyennes de la texture, de manière à amener le rayonnement jusqu'audites cellules via la matrice verrière non absorbante.

Un exemple de réalisation non limitatif de la présente invention est décrit ci- après, illustrant les avantages de la présente invention :

Dans cet exemple, on fabrique par laminage un substrat verrier extra-clair commercialisé par la société déposante sous la référence Albarino. Le substrat est texturé au moyen d’un rouleau imprimé, sur une face extérieure.

La texture constituée par une répétition de motifs pyramidaux à base irrégulière en creux de tailles différentes tels qu’illustré par la figure 5, la profondeur étant la différence de hauteur entre les points les plus clairs et les plus sombres de la figure. La profondeur de la texture est de l’ordre de 25 micromètres.

La pente moyenne de la texture, telle que mesurée par un profilomètre MIME, utilisant une technologie confocale chromatique, est égale à 1 °.

On dépose ensuite sur la face rugueuse du verre laminé extra-clair une couche acrylate contenant un luminophore commercialisé sous la référence Lumogen F Red 300 commercialisé par la société BASF avec un ratio volumique de l’ordre de 10%. La couche absorbe la lumière solaire incidente dont la longueur d’onde est comprise entre 480 et 600 nm, avec une absorbance maximale à 578 nm (dans le jaune). La lumière est réémise selon une bande centrée sur une longueur d’onde de 618 nm. Sur la face opposée lisse, des bandes de matériel photovoltaïque (Silicium polycristallin) sont déposées tous les 30 cm, avec une largeur de 1 cm, conformément à la configuration représentée sur le figure 4.

La portion de lumière incidente absorbée puis réémise par le luminophore est guidée dans le verre jusqu’à atteindre une bande de matériel photovoltaïque. Une partie est également réémise vers la serre, dont la longueur d’onde correspond à la bande d’émission du luminophore. Enfin une partie est absorbée. 10W/m ² sont ainsi produits pour un rayonnement solaire incident de 1000W/m ² . La transmission lumineuse du vitrage est réduite de 50% par rapport au verre sans couche ni dispositif photovoltaïque, mais en contrepartie la lumière transmise voit son spectre modifiée pour être plus beaucoup efficace pour la croissance les cultures, ce gain pouvant même aller jusqu’à limiter la perte de transmission du rayonnement utile aux cultures à moins de 10% selon le type de culture. On obtient donc un vitrage aussi efficace qu’un vitrage de serre traditionnel mais produisant de l’énergie qui peut par exemple permettre de chauffer la serre en période hivernale ou encore la refroidir en période estivale.

Selon un second exemple, on procède de la même manière que pour l’exemple 1 mais afin de bénéficier de maximiser cette fois la diffusion de la lumière directement vers l’intérieur de la serre, on imprime une pente moyenne de la texture égale à 5°, avec une profondeur 5 fois plus importante des motifs, la géométrie globale de la texture restant identique. Dans ce cas, seuls 6W/m ² sont produits via les dispositifs photovoltaïques. En revanche, la lumière réémise dans le rouge est environ deux fois plus importante, et fait plus que compenser la perte de transmission lumineuse due à l’absorption des luminophores et la présence de cellules, en permettant une croissance plus efficace des cultures, tout en produisant un peu d’énergie.

On obtient au final selon l’invention un vitrage apte à être avantageusement utilisé dans des serres horticoles.