CN102459777A - 带有集成太阳能模块的屋顶波形瓦/屋顶水泥砖/立面构件 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及具有光伏太阳能元件的屋顶波形瓦、屋顶水泥砖或立面构件以及用于生产这种屋顶波形瓦/屋顶水泥砖/立面构件的方法。

Description

带有集成太阳能模块的屋顶波形瓦/屋顶水泥砖/立面构件
本发明涉及带有光伏太阳能元件（Solarelement）的屋顶波形瓦(Dachpfanne)/屋顶水泥砖(Dachstein)/立面构件(Fassadenelement)以及用于生产这种屋顶波形瓦/屋顶水泥砖/立面构件的方法。
太阳能元件将太阳光直接转化成电能。太阳能元件单独地或成组连接地用于例如光伏设备中，小电网独立用户或空间飞行器的供电。
为满足太阳能发电设备的要求，人们借助于多种不同的材料将太阳能电池组合成太阳能模块(Solarmodul)。通常太阳能模块包括由玻璃板、透明塑料层、单晶或多晶太阳能电池和背面封装组成的带框架复合件。
所述玻璃板用作前盖板提供保护以免受机械和气候的影响。它必须具有非常高的透明度，使得在光学光谱范围中的吸收损失和因此的效率损失保持尽可能低。通常使用由单层安全玻璃（ESG）组成的玻璃板，其具有高耐温度波动性。
所述透明塑料层包括封装膜，太阳能电池包在此膜中。作为封装膜特别使用EVA（乙烯-醋酸乙烯酯(Ethylvinylacetat)）膜，但也使用TPU（热塑性聚氨酯）膜、PVB（聚乙烯醇缩丁醛）膜和/或硅酮浇注材料。这些材料用于粘接整个模块复合件。硅太阳能电池通过焊带彼此电连接。复合件的背面由防风化的塑料复合膜例如聚氟乙烯和/或聚酯形成。
太阳能元件的生产大多从背离太阳一面的玻璃板开始。在相应的、清洁过的玻璃上施加EVA膜。相连的太阳能电池定位于带有EVA膜的玻璃板上。随后所有部件覆以另外的EVA膜和背膜。在约150℃层压过程中，EVA膜熔化，流进焊接的太阳能电池的空隙中并热交联。由至此乳白色的EVA膜形成透明的、三维交联并不再熔融的塑料层，这样太阳能电池嵌入其中并与玻璃板和背膜牢固相连。导致反射损失的气泡的形成通过在真空下的层压来避免。由复合膜形成的模块背面保护太阳能电池和嵌入材料不受潮湿和氧气的损害。由于潮湿和氧气，EVA嵌入材料会出现金属接触腐蚀和化学降解。
腐蚀会造成太阳能模块全面失效，因为在一个模块中所有的太阳能元件电路通常串联相接。EVA的降解表现为模块黄变，伴随着在光吸收上的效率降低，以及视觉感觉变差。除了复合膜之外，另外的玻璃板也可以作为背板。
通常太阳能模块配有铝制框架。这在运输、使用和安装的时候保护玻璃板；此外它固定并加固了复合件。
太阳能元件除了应用在宇宙飞行技术中或独立于电网的小用户之外，在（私人）家庭供电方面的应用也有增多。为此，太阳能模块被固定于屋顶上。这就必须考虑电池模块具有很大的自重。这影响着屋顶和与此同时整座房子的静力学。如果模块使用于常规的屋顶波形瓦/屋顶水泥砖处，屋顶出现不均匀现象。对于立面构件的应用也是如此。它相应导致建筑物外墙不均匀现象。
多家屋顶覆盖材料生产商提供太阳能屋顶水泥砖。市售的系统如CSS?-太阳能屋顶水泥砖（Creative Solar Systems GmbH，Suhl-Wichtshausen），Braas公司的太阳能系统（Monier GmbH，Oberursel），Koramic公司的KoraSun?（Kortrijk，Belgien）或PREFA SOLAR?（Prefa GmbH，Wasungen und Bergisch-Gladbach）经常具有多种常规屋顶水泥砖/屋顶波形瓦尺寸并且取代要么其中的多个要么在现有的屋顶水泥砖/屋顶波形瓦上额外施加。
迄今为止已知光伏太阳能模块有不同的形式或包封，它们与传统的屋顶水泥砖或屋顶波形瓦还有立面构件的外形在外观上不相符。现有技术已知多种在屋顶覆盖材料中集成太阳能元件的可能性。
因此，DE19827776A1和DE20010620U1致力于透明的屋面瓦/屋顶波形瓦。太阳能元件位于所述光学透明的屋面瓦或屋顶波形瓦之下。
DE3314637A1涉及一种用于相互重叠覆盖倾斜屋面的屋顶水泥砖，在所述屋顶水泥砖没有被相邻屋顶水泥砖覆盖的区域里安置有半导体光电元件，并且所述屋顶水泥砖的半导体光电元件下方具有空强，其与在其下面和上面的屋顶水泥砖的空腔相连。
DE10356690B4涉及一种由多个微晶硅电池（具有共同的透光的护板）组成的用于屋顶集成的太阳能模块，在背离太阳一面的引入对应于硅电池总数数量的有至少与硅电池厚度相当的深度的用于容纳该硅电池的凹槽。
DE20304099U1研究可以固定于屋顶波形瓦上的机械支架。此支架有助于物体（特别是太阳能模块）的可拆卸的（l?sbares）固定，用此支架可以相对于屋面部件调整并固定容纳物体的位置，其中所述支架具有至少一个高于屋面部件向外耸立的支撑部件，此支撑部件与用于夹持该物体的可调整的紧固头相连。这样的支架适合于各种各样的屋顶波形瓦类型。US5409549A，EP0440103A2和EP0710806B1也研究屋顶波形瓦或屋顶水泥砖上太阳能元件的机械固定。
DE19953466A1研究大尺寸太阳能屋顶水泥砖。这里，基体由特殊聚合物混凝土组成，以此达到对于光伏产率方面有利的温度特性。通过这种屋顶水泥砖特殊的强度性质和弹性性质，可以实现有利于屋面密实的盖瓦原理。
DE29616015U1涉及用于给建筑物和其它具有商业上通用的屋顶水泥砖或屋面砖外轮廓的设备盖屋顶的装置，但是它们由各式各样材料制成并集成于光伏太阳能模块中用于获得电能。这种屋面砖例如由回收塑料制成。光伏太阳能模块借助于可拆卸的连接机构施加于太阳能屋顶水泥砖中。
DE102005050884A1研究光伏模块和它的生产方法以及由多个光伏模块构成的系统。此文献涉及例如用于构成屋面或立面的光伏模块和特别涉及带有紧固框架的光伏模块，它的生产方法以及有多个这种光伏模块的系统。
同样地，JP2004132123A 研究太阳能电池在屋顶波形瓦或屋顶水泥砖上的固定。太阳能元件位于屋面材料上。其电气连接位于太阳能元件的背面，其中屋面材料具有这些连接的出口。
在DE4411458A1中，后期将太阳能元件在首先已按常规覆盖的屋面上压入屋面瓦中并防滑固定。这通过太阳能元件上侧面突出的弹性突出部得以实现。它可以在屋顶波形瓦/屋顶水泥砖上各式各样的偏差范围调节，这样始终有一个安全而牢靠的紧固。所述太阳能元件上的突出部包含大量的微容器，在其中含有非金属（特别是塑料）形式的粘合剂，例如硅酮。
除了在屋顶波形瓦或屋顶水泥砖上太阳能元件的机械固定之外，也可以直接粘贴太阳能元件。DE3932573C3一般性研究了带挤出和/或轧制的表面涂层的混凝土屋顶水泥砖及其用于生产此种砖的方法和设备。
DE10048034B4研究无玻璃的，柔性的太阳能层压制件，所述层压制件在背面包含电线自粘层。太阳能层压制件为微晶太阳能电池无框架嵌入玻璃或透光塑料层之间。
在DE102005032826A1中也使用屋顶水泥砖或屋面瓦以及屋顶面板系统，其中在基底材料和载体材料上施加（粘接）太阳能电池涂层。
JP2004162443A 研究有机太阳能电池。此种电池位于基于树脂的屋顶波形瓦或屋顶水泥砖上。
但是，在屋面集成太阳能元件烦琐而又昂贵，因为需要特别的支架或附件，额外的封装和增加安装和服务费用。施加太阳能元件经常需要额外的工作步骤，这最终导致太阳能发电变得昂贵。此外，屋面负重增加。除了屋顶水泥砖/屋顶波形瓦之外，建筑物上还承载了太阳能元件，这在静力学计算时必须考虑。在房屋的饰面同样必须注意额外的负重。
因此，此种方法的改进会是将太阳能元件直接集成在屋顶波形瓦/屋顶水泥砖/立面构件中。粘接必须保证太阳能元件和屋顶波形瓦/屋顶水泥砖/立面构件间持久附着。只对在建筑物墙体上垂直安装的立面构件，太阳能元件不从立面构件松动及从中脱落出来是十分重要的。太阳能元件和聚合物材料间持久粘接是公知的。
这样，US5743970A描述完全嵌在聚合物材料中的光伏太阳能元件。同样，EP1225642A1描述嵌入聚氨酯中的太阳能模块及其生产方法。这里，其正面由透明的聚氨酯构成。
US4830038和US5008062研究太阳能元件，所述太阳能元件通过弹性体防潮并绝缘，弹性体施加于这种太阳能元件的背面、侧面和一部分的正面。
如果太阳能元件引入屋顶水泥砖/屋顶波形瓦/立面构件中，就必须考虑由于温度波动出现在太阳能元件和屋顶水泥砖/屋顶波形瓦/立面构件之间的应力。
DE19933178A1描述平板玻璃和高分子人造石间借助于塑料结合。一种玻璃填充的高分子人造石与耐刻划的平板玻璃不可分离地粘接。所述平板玻璃装配有聚乙酸乙烯酯层并在生产时至少使用高分子人造石的核心层作为已经硬化的模制品。所述高分子人造石由填充以玻璃颗粒的不饱和聚酯树脂（UP树脂）组成。除了平板玻璃之外，太阳能元件也有如在DE19958053A1中描述的应用。这里，产生电流的模制品由四层构成。最上面层为涂覆有薄层太阳能电池的平板玻璃，其配备有高度透明的聚乙酸乙烯酯（PVAC）的弹性粘附层。第三层为基于以玻璃颗粒填充的UP树脂的高分子人造石的装饰层。基层同样由高分子人造石构成，其中所述高分子人造石使用已经硬化的模制品，而装饰层以还未硬化的状态使用。
因此本法明的目的在于提供带有光伏太阳能元件的屋顶波形瓦/屋顶水泥砖/立面构件。作为对现有技术的改进，所述太阳能模块应该与屋顶波形瓦/屋顶水泥砖/立面构件持久结合。此结合必须具有足够的气候稳定性，以此阻碍潮气进入。通过太阳能元件不应该在屋顶结构或砌砖上施加额外的负重。太阳能元件也应集成于屋顶水泥砖/屋顶波形瓦/立面构件中。因为相应的太阳能屋顶波形瓦/屋顶水泥砖/立面构件通常被嵌入在屋顶结构或建筑物中，在德国它们必须按照建筑法规满足根据DIN 4102-7的要求。它们必须特别具有对飞火和辐射热的抵抗力。因此本发明进一步的目的在于，设计具有足够阻燃性的太阳能屋顶波形瓦/太阳能屋顶水泥砖/太阳能立面构件。
所述太阳能屋顶水泥砖/太阳能屋顶波形瓦/太阳能立面构件应该在视觉和主要是颜色上与常规的屋顶水泥砖/屋顶波形瓦/立面构件没有区别。
在第一种实施方案中，本发明所基于的目的通过带有光伏太阳能元件的屋顶波形瓦/屋顶水泥砖/立面构件解决，其特征在于，所述太阳能元件的背面和四周侧面嵌入聚氨酯，优选弹性体聚氨酯中。
在另一个优选实施方案中提供没有背面膜的太阳能元件。在这里，这种太阳能元件包括玻璃板和嵌入EVA膜中的太阳能电池，但没有背面的保护膜。这样的太阳能复合体根据本发明同样为背面和四周侧面嵌入聚氨酯中，优选弹性体聚氨酯。
此外，所述屋顶波形瓦/屋顶水泥砖/立面构件具有聚合物混凝土，特别是包含聚氨酯的混凝土。这种聚合物混凝土位于装有框架的太阳能元件的侧面周围和背面。如果太阳能元件不具有背侧复合膜，则此聚合物混凝土承担取消的昂贵背面复合膜的阻隔潮湿和氧气的功能。
聚合物混凝土为由有机粘结剂和无机填料组成的复合材料，任选添加有固化剂、加速剂、抑制剂、阻燃剂或其它添加剂。相较于传统的混凝土，聚合物混凝土的特点在于更好的使用性能、更低的加工费用和更长的使用寿命。它能够良好地散热，从而导致太阳能电池更高的收率。在完全太阳辐射(voller Sonnenbestrahlung)时，模块加热至最高80℃，这导致的温度引起的太阳能电池功率劣化和因此最终太阳能供电变贵。聚合物混凝土的目的是避免这种情况。
在生产聚合物混凝土的屋顶波形瓦/屋顶水泥砖/立面构件时必须如同用常规混凝土工作时一样注意收缩率。收缩率指的是水泥由于干透的体积减少。在聚合物混凝土中经常使用的UP-树脂具有约9%的收缩率。与UP-树脂构成的高分子人造石结合的太阳能元件自然无法再进行这样的收缩。在硬化时，太阳能元件由于UP-聚合物混凝土的收缩承受如此强烈的机械负荷，以致折断或太阳能电池受损。太阳能元件凹下去或凸起来，具体取决于从哪一面来观察此单体。
在聚合物混凝土中根据本发明使用的聚氨酯具有仅0.9-1.5%的收缩率，特别为1.2%。
收缩可以通过加入一种或多种填料进一步减少。这样根据本发明用于生产聚合物混凝土的聚氨酯可以加入50-85重量%，特别为70重量%的填料，例如砂。为了获得均匀的产品和同时高的填料份额，砂可以包含由不同颗粒大小分布的相互补充颗粒尺寸的混合物。优选颗粒尺寸包括0.3-1mm的直径范围。这样的砂填充的聚合物混凝土具有小于0.5%的收缩率，特别小于0.3%。通过在聚合物混凝土中加入抗老化剂、阻燃剂和着色剂没有改变其收缩率。如此小的收缩率使得光伏太阳能元件和屋顶波形瓦/屋顶水泥砖之间不可分的结合成为可能。
根据本发明的屋顶波形瓦/屋顶水泥砖/立面构件的聚合物混凝土优选包含至少一种阻燃剂。本发明的阻燃剂理解为特别是有机化合物（特别为卤代的，含磷的，例如磷酸三甲苯酯、三-2-氯乙基磷酸酯、三-氯丙基磷酸酯和三-2,3-二溴丙基磷酸酯，和含氮有机化合物）以及无机磷化合物（例如红磷、聚磷酸铵），无机金属氢氧化物（例如氢氧化铝、水合氧化铝、聚磷酸铵、聚偏磷酸钠或磷酸胺，例如磷酸三聚氰胺）和无机硼化合物（例如硼酸、硼砂）。
可以应用于本发明范围的商购可得的阻燃剂的例子为，例如：Disflamoll?DPK（磷酸二苯甲苯酯）、Levagard?DMPP（磷酸二甲基丙酯）、Levagard?PP（三（2-氯异丙基）磷酸酯）、三聚氰胺，Exolit?AP 422（一种自由流动的，粉末状的难溶于水的聚磷酸铵，其式为(NH4PO3)n，其中n=20-1000，特别为200-1000），Apyral?(AL(OH)3)。
作为阻燃剂特别优选三聚氰胺。
太阳能元件自身首先在背面和四周侧面配备有粘合促进剂。在粘合促进剂上同样在背面和四周侧面上施加聚氨酯框架（PU-框架）。为了形成聚氨酯，使用脂族和/或芳族成分。根据本发明，所述框架具有1-5mm的厚度，特别为2-3mm。任选地，在前面，即太阳能元件的玻璃侧有周围边缘封条，但是此封条不覆盖太阳能电池。
重要的是，太阳能元件、PU-框架和屋顶水泥砖/屋顶波形瓦/立面构件之间的过渡区是平的并且没有阶梯、棱边或类似的不平整处。雨水和污物会收集在这样的不平整处中。污垢层降低玻璃板的透明度并因此降低太阳能发电的产率。
通过粘合促进剂，聚氨酯牢固地结合在太阳能元件上。氧气或潮气的渗入得以避免。根据本发明的此框架的厚度通过平衡太阳能元件和屋顶波形瓦/屋顶水泥砖/立面构件间出现的应力确保太阳能元件在屋顶波形瓦/屋顶水泥砖/立面构件中的持久粘结。这样的应力可以例如由温度波动引起。聚合物混凝土和太阳能元件具有不同的热膨胀系数。在阳光强烈照射时这些材料不同程度地膨胀，在霜冻时它们相应地互不相同强度地收缩。热膨胀时的差异通过聚氨酯框架来平衡。
此外，太阳能模块的框架可以包含各向同性和/或各向异性的填料，其中各向异性和特别是针状和/或纤维状的填料特别优选。
在本发明中填料理解为有机和/或无机化合物，优选有机和/或无机化合物排除下面物质：
a）卤代的、含磷的或含氮的有机化合物
和
b）无机磷化合物，无机金属氢氧化物和无机硼化合物。
在a）和b）中列举的化合物组在本发明中优选作为阻燃剂。
各向异性的针状和/或纤维状填料的优点在于它们在聚合物中的取向和由此带来的特别低的热膨胀和收缩值。
基于聚氨酯重量，框架中包含的填料的量优选为10-30重量%的范围，特别优选15-25重量%的范围。
除了R-RIM法（增强反应注射成型），在填充的聚氨酯中高补强剂含量例如用纤维喷涂法(Fasersprühverfahren)或所谓的S-RIM法（S=结构）来生产。在纤维喷涂时，纤维-聚氨酯混合物喷涂在模具中希望的地方。随后，封闭模具并且PUR系统反应完成。在S-RIM法中，预成型的（连续的）纤维结构置于（框架）模具中，然后PUR-反应混合物注射在敞开的或已封闭的模具中。
此外，可以根据RTM法（树脂传递成型(Resin Transfer Moulding)）生产高纤维含量的框架，这里置于模具中的纤维结构在真空辅助下再次浸透。
填料优选为合成的或天然的，特别是矿物质填料。更特别优选为选自下列的填料：云母、片状和/或纤维状的硅灰石、玻璃纤维、碳纤维、芳纶纤维或它们的混合物。在这些填料中优选纤维状硅灰石，因为它价格便宜并易于得到。
此外，填料优选具有涂层，特别是基于氨基硅烷的涂层。这样加强了填料和聚合物基质间的相互作用。这产生了更好的使用性能，因为涂层持久地将纤维和聚氨酯基质联在一起。
优选根据本发明的包含在屋顶波形瓦/屋顶水泥砖/立面构件中的太阳能单元的框架包含至少一种阻燃剂。在本发明中阻燃剂理解为特别是有机化合物（特别为卤代的，含磷的，例如磷酸三甲苯酯、三-2-氯乙基磷酸酯、三-氯丙基磷酸酯和三-2,3-二溴丙基磷酸酯，和含氮有机化合物）以及无机磷化合物（例如红磷、聚磷酸铵），无机金属氢氧化物（例如氢氧化铝、水合氧化铝、聚磷酸铵、聚偏磷酸钠或磷酸胺例如磷酸三聚氰胺）和无机硼化合物（例如硼酸、硼砂）。
可以应用于本发明范围的商购可得的阻燃剂的例子为，例如：Disflamoll?DPK（磷酸二苯甲苯酯）、Levagard?DMPP（磷酸二甲基丙酯）、Levagard?PP（三（2-氯异丙基）磷酸酯）、三聚氰胺，Exolit?AP 422（一种自由流动的，粉末状的难溶于水的聚磷酸铵，其式为(NH4PO3)n，其中n=20-1000，特别为200-1000），Apyral?(AL(OH)3)。
作为阻燃剂特别优选三聚氰胺。
优选太阳能模块的框架既包括填料也包括阻燃剂。由于这两种成分导致了良好的机械性能，其中太阳能模块同时具有足够的阻燃性。
此外，为了减轻太阳能屋顶波形瓦/太阳能屋顶水泥砖/太阳能立面构件的重量，可以在屋顶波形瓦/屋顶水泥砖/立面构件的与太阳能元件相对置的一面嵌入硬泡沫芯。此硬泡沫芯可以完全包封地引入聚合物混凝土中。或者，它的背面和四周侧面可以具有聚氨酯的框架，所述框架具有1-5mm的厚度，特别为2-3mm。此聚氨酯包边框的硬泡沫芯可以这样引入，使其形成太阳能屋顶波形瓦/太阳能屋顶水泥砖/太阳能立面构件的背面封边。这里为形成聚氨酯也加入脂族和/或芳族成分。通过使用聚氨酯框架，硬泡沫芯与屋顶波形瓦/屋顶水泥砖/立面构件持久地结合。气候引发的硬泡沫芯与屋顶波形瓦/屋顶水泥砖/立面构件间的材料应力被平衡。除了减少屋顶波形瓦/屋顶水泥砖/立面构件的重量，硬泡沫芯也导致了改善的建筑物隔离性。
根据本发明，太阳能元件的电气连接位于屋顶波形瓦/屋顶水泥砖/立面构件的背面。这样单个的太阳能元件间可以容易地连接。
在另一个根据本发明的实施方案中，在生产太阳能屋顶波形瓦/太阳能屋顶水泥砖/太阳能立面构件时，太阳能元件首先在背面和四周侧面配备粘合促进剂，然后在背面和四周侧面配备弹性框架。这样用聚氨酯弹性体包边框的太阳能元件再放入模具中。在此情况下，在运行状态中，朝向太阳的一面置于盒形模具的底面。随后，聚合物混凝土混合物浇注到或注射到层压制件的后面并且在震动（例如超声波）下分配。震动条件下的分配防止了在混凝土中包封有气泡。
在一个替代方法中，配备有粘合促进剂的太阳能元件直接放入有两部分的模具中。这里，在运行状态中，朝向太阳的一面置于盒形模具的底面。在模具中首先安装弹性框架。然后这个两部分的模具的上半部分由更大的，相当于聚合物混凝土体积的上部模型替代。随后在这个更大的模具体积里引入聚合物混凝土并任选地在震动下分配。
硬化期间，聚合物混凝土和包有框架的光伏太阳能元件不可分离地彼此结合。通过随后在炉中，例如在65℃加热10分钟可以加速硬化过程。
此外，在这两种情况中还可以任选地将带有弹性框架的硬泡沫芯装入模具中还是液态的聚合物混凝土中。这里在硬化期间，聚合物混凝土和套在框架里或完全被包封的硬泡沫芯间也发生不可分离地结合。
下面的实施例描述根据本发明的太阳能屋顶波形瓦/太阳能屋顶水泥砖/太阳能立面构件的生产。
工作实施例：
太阳能屋顶水泥砖以下面各步骤生产：
实施例1：
在第一个工作实施例中生产带背膜的太阳能层压制件。作为前层，使用4mm厚，150mm x 150mm大的硬化的平板玻璃。作为粘结层使用两张480μm厚的EVA膜（Etimex公司的型号Vistasolar?，Rottenacker）。粘结层之间为硅太阳能电池（型号Solartec?SC 2450，Solarworld公司，德累斯顿）。在背面使用350μm厚的Tedlar?-聚酯-Tedlar?-复合膜（Madico公司，美国）。各个部件以玻璃、EVA膜，硅太阳能电池、EVA膜和最后Tedlar?-PVF-复合膜的顺序合在一起成为层压制件并在真空层压机里（NPC公司，东京，日本）于140℃首先抽真空6分钟，然后在1巴的压力和140℃下压制20分钟，成为太阳能模块。
实施例2：
在另一个工作实施例中生产没有背侧复合膜的太阳能层压制件。所述生产类似于实施例1，但是没有Tedlar?-PVF-复合膜。因此在这种实施方案中，太阳能层压制件只由玻璃、EVA膜和太阳能电池组成。
实施例3：
然后，在实施例1和实施例2中生产的太阳能层压制件放入聚氨酯模具中并用弹性体聚氨酯系统以这样的形式注塑包覆(umspritzen)，背面和侧边用聚氨酯完全包围。在前面（玻璃面）是四周围绕的10mm宽的边缘封条，没有用聚氨酯覆盖太阳能电池。四周围绕的聚氨酯框架在背面为3mm和在侧边或前面为2mm。使用Leverkusen的Bayer MaterialScience公司的Bayflex?-系统Bayflex?VP. PU 51BD11/Desmodur?VP. PU 18IF18。作为聚氨酯弹性体中的增强材料使用18.5重量百分比的法国Quarzwerke公司型号为Tremin?939.955的纤维状硅灰石。另外在聚氨酯弹性体中使用6.5重量百分比的BASF SE（Ludwigshafen）的微细结晶的粉末状三聚氰胺（2,4,6-三氨基-1,3,5-三嗪）作为阻燃剂。作为加工设备使用实验室烧瓶-配料器。
然后将这样用聚氨酯弹性体包上框架的太阳能层压制件转运到第二个模具中。其中在运行状态中朝向太阳的一面放在箱形模具的底面。然后，将聚合物混凝土混合物浇筑到太阳能层压制件的背后并震动分配。
所述聚合物混凝土混合物硬化并以此与被包上框架的层压制件不可分离地粘结。
所述聚合物混凝土混合物基于Leverkusen的BMS公司的Baydur?GS (VP.PU 85BD 11/Desmodur 44V10L)制备。这里在第一步中手动搅拌所述Baydur聚合物系统。然后加入事先已干燥的砂混合物。所述砂混合物由相同份数的细颗粒砂（Cemix?Handputz，颗粒尺寸0.3-0.6mm，Lasselsberger-Gruppe公司）和粗砂（Cemix?Trockenputz砂0.6-1mm，Lasselsberger-Gruppe公司）的混合物组成。随后将经如此搅拌的聚合物混凝土混合物均匀地浇筑到太阳能层压制件上。

Claims (16)

1.具有光伏太阳能元件的屋顶波形瓦，屋顶水泥砖或立面构件，其特征在于，所述太阳能元件在背面和四周侧面嵌入聚氨酯中。
2.根据权利要求1的具有光伏太阳能元件的屋顶波形瓦，屋顶水泥砖或立面构件，其特征在于，所述太阳能元件包含玻璃、封装膜和太阳能电池。
3.根据权利要求1或2的屋顶波形瓦，屋顶水泥砖或立面构件，其特征在于，所述封装膜包括乙烯-醋酸乙烯酯膜、热塑性聚氨酯膜、聚乙烯醇缩丁醛膜和/或硅酮浇注材料。
4.根据权利要求1-3之一的屋顶波形瓦，屋顶水泥砖或立面构件，其特征在于，其具有聚合物混凝土，特别是含有聚氨酯的混凝土。
5.根据权利要求1-4之一的屋顶波形瓦，屋顶水泥砖或立面构件，其特征在于，所述包含于聚合物混凝土中的聚氨酯在生产时具有0.9-1.5%，特别为1.2％的收缩率。
6.根据权利要求1-5之一的屋顶波形瓦，屋顶水泥砖或立面构件，其特征在于，所述聚合物混凝土含有50-85重量%，特别为70重量%的砂。
7.根据权利要求6的屋顶波形瓦，屋顶水泥砖或立面构件，其特征在于，所述砂具有0.3-1mm的颗粒尺寸。
8.根据权利要求6或7之一的屋顶波形瓦，屋顶水泥砖或立面构件，其特征在于，砂填充的聚合物混凝土具有小于0.5%的收缩率，特别小于0.3%。
9.根据权利要求1-8之一的屋顶波形瓦，屋顶水泥砖或立面构件，其特征在于，所述聚合物混凝土另外包含抗老化剂、阻燃剂和着色剂。
10.根据权利要求1-9之一的屋顶波形瓦，屋顶水泥砖或立面构件，其特征在于，在所述太阳能元件的背面和四周侧面上具有粘合促进剂。
11.根据权利要求1-10之一的屋顶波形瓦，屋顶水泥砖或立面构件，其特征在于，所述太阳能元件在背面和四周侧面上具有聚氨酯框架。
12.根据权利要求11的屋顶波形瓦，屋顶水泥砖或立面构件，其特征在于，所述框架具有1-5mm的厚度，特别为2-3mm。
13.根据权利要求11的屋顶波形瓦，屋顶水泥砖或立面构件，其特征在于，其具有用于形成聚氨酯的脂族和/或芳族成分。
14.根据权利要求1-13之一的屋顶波形瓦，屋顶水泥砖或立面构件，其特征在于，其在与所述太阳能元件相对置的面另外具有硬泡沫芯。
15.根据权利要求1-14之一的屋顶波形瓦，屋顶水泥砖或立面构件，其特征在于，所述太阳能元件的电气连接位于所述屋顶波形瓦/屋顶水泥砖/立面构件的背面。
16.用于生产根据权利要求1-15之一的屋顶波形瓦，屋顶水泥砖或立面构件的方法，其特征在于，太阳能元件在背面和四周侧面上配以粘合促进剂，然后喷射弹性体聚氨酯框架，随后将它们放入盒形模具中并引入聚合物混凝土。
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