DE102022108014A1

DE102022108014A1 - Verfahren zur Herstellung eines photovoltaischen Moduls durch In-Mould-Labeling mit spezifischem Temperaturmanagement

Info

Publication number: DE102022108014A1
Application number: DE102022108014.5A
Authority: DE
Inventors: Mathieu Baudrit; Harshan Kalenaha i Ramesha; Omar Ivan Stern Gonzalez; Eduardo Pastor Torcato Ribeiro
Original assignee: Sono Motors GmbH
Current assignee: SONO MOTORS GMBH, DE
Priority date: 2022-04-04
Filing date: 2022-04-04
Publication date: 2023-10-05
Also published as: WO2023194210A1

Abstract

Es wird ein Verfahren zur Herstellung eines Photovoltaik-Moduls (1) beschrieben, wobei das Verfahren zumindest Folgendes umfasst: - Bereitstellen eines Photovoltaik-Labels (25), das eine rückseitige Polymer-Stabilisierungsfolie (39), eine vorderseitige Polymer-Stabilisierungsfolie (37) und eine zwischen den beiden Stabilisierungsfolien (37, 39) angeordnete Solarzellenanordnung (27) umfasst, wobei die Solarzellenanordnung (27) eine Vielzahl von Solarzellen (29) enthält, die fest in einer Verkapselung (31) eingebettet sind; - Bereitstellen einer In-Mould-Labelling-Vorrichtung (3) mit einer Form (5), die einen Hohlraum (7) mit einem Hohlraumabschnitt (9) und einem Kernabschnitt (11) umfasst, wobei der Hohlraum (7) von einer Innenfläche (13) umschlossen ist, die einen Hohlraumabschnitt-Oberflächenteil (15) und einen Kernabschnitt-Oberflächenteil (17) umfasst; - Anordnen des Photovoltaik-Labels (25) in dem Hohlraumabschnitt (9), so dass mindestens ein Hauptbereich der vorderseitigen Polymer-Stabilisierungsfolie (37) den Hohlraumabschnitt-Oberflächenteil (15) berührt; - Einspritzen eines geschmolzenen Polymers (21) in den Kernabschnitt (11) des Hohlraums (7). Die Verkapselung (31) verschlechtert sich, wenn ihre Temperatur eine vordefinierte Verfalltemperatur überschreitet. Die rückseitige Polymer-Stabilisierungsfolie (39) besteht aus einem Polymermaterial mit einer Glasübergangstemperatur, die höher ist als die Verfalltemperatur der Verkapselung (31). Die Form (5) wird so thermalisiert, dass eine erste Temperatur an der Oberfläche des Hohlraumabschnitts (15) niedriger als die Verfalltemperatur der Verkapselung (31) eingestellt wird. Das geschmolzene Polymer (21) wird mit einer zweiten Temperatur eingespritzt, die höher ist als die Glasübergangstemperatur des Polymermaterials der rückseitigen Polymer-Stabilisierungsfolie (39).

Description

GEBIET DER ERFINDUNG
Die vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung eines photovoltaischen Moduls und ein photovoltaisches Modul.
HINTERGRUND DER ERFINDUNG
Photovoltaikmodule umfassen Photovoltaikzellen, die auf der Grundlage von Photovoltaikeffekten Lichtenergie in elektrische Energie umwandeln können. Die meisten handelsüblichen Photovoltaikmodule umfassen heute Photovoltaikzellen, die auf der Grundlage von Halbleiterwafern, wie z. B. Siliziumwafern, hergestellt werden. Photovoltaikzellen auf Waferbasis mit hohen Umwandlungswirkungsgraden können zu niedrigen Kosten hergestellt werden. Darüber hinaus können photovoltaische Zellen auf Waferbasis mit zuverlässigen industriellen Fertigungsverfahren hergestellt werden.
Im Folgenden kann der Begriff „Photovoltaik“ mit „PV“ abgekürzt werden. PV-Zellen werden auch als Solarzellen bezeichnet.
Ein PV-Modul besteht in der Regel aus einem Stapel von mehreren Blechen und Schichten sowie einer Trägerstruktur. Typischerweise umfasst eine Solarzellenanordnung eine Vielzahl von PV-Zellen und elektrische Verbindungen, die die PV-Zellen miteinander verbinden. Die PV-Zellen und elektrischen Verbindungen sind im Allgemeinen in einer Verkapselung eingebettet. Die Verkapselung schließt die PV-Zellen dicht ein und schützt die PV-Zellen vor dem Kontakt mit Gasen wie Luft und Flüssigkeiten wie Wasser. Die Verkapselung wird in der Regel dadurch gebildet, dass die PV-Zellen zwischen eine vorderseitige Polymer-Verkapselungsfolie und eine rückseitige Polymer-Verkapselungsfolie eingefügt werden. Solche Verkapselungsfolien werden in der Regel aus einem thermoplastischen Polymer wie EVA (Ethylenvinylacetat) hergestellt. Die Verkapselungsfolien und die Solarzellen können dann erhitzt und gepresst werden, so dass die Solarzellenanordnung in Form eines PV-Laminats entsteht. Da die Verkapselungsfolien im Allgemeinen dünn und daher sehr biegsam sind, bieten die Verkapselungsfolien allein möglicherweise keine ausreichend stabile und steife Basis für das PV-Modul. Daher umfasst das PV-Modul zusätzlich zum PV-Laminat noch eine Trägerstruktur. Üblicherweise wird eine solche Trägerstruktur durch eine oder mehrere starre Folien gebildet. Die Vorderseite, d. h. die Vorderseite des PV-Moduls, die dem einfallenden Licht zugewandt ist, kann z. B. aus einer transparenten Glasplatte bestehen. Eine solche Vorderseitenfolie kann die PV-Zellen abdecken, schützen und stabilisieren. Zusätzlich oder alternativ kann die Trägerstruktur eine Rückseitenfolie umfassen, die z. B. aus einer Glasplatte oder einem Metallblech besteht.
Bei der Herstellung eines herkömmlichen PV-Moduls wird der Stapel, der die eine oder mehreren starren Folien und die Solarzellenanordnung umfasst, vorbereitet. Darin werden die Solarzellen zwischen der vorderen und der hinteren Polymer-Verkapselungsfolie eingefügt, wodurch die Solarzellenanordnung als Teilstapel gebildet wird. Dieser Teilstapel wird auf eine starre Folie oder zwischen zwei starre Folien gelegt, wodurch der gesamte Stapel gebildet wird. Anschließend wird der gesamte Stapel auf eine erhöhte Temperatur von z. B. mehr als 140 °C erhitzt. Bei dieser hohen Temperatur verflüssigt sich das Material der Polymer-Verkapselungsfolien oder geht zumindest in einen viskosen Zustand über, so dass die vordere Polymer-Verkapselungsfolie und die hintere Polymer-Verkapselungsfolie zu einem dichten Stapel laminiert werden, wobei sich die Solarzellen zwischen den beiden Verkapselungsfolien befinden und die Polymer-Verkapselungsfolien außerdem mit der einen oder mehreren starren Platten verbunden sind. Schließlich wird in der Regel ein Rahmen um den gesamten laminierten Stapel angeordnet. Der Rahmen sorgt für zusätzliche mechanische Stabilität und kann außerdem dazu dienen, das PV-Modul z. B. auf einem Dach oder einer Säule zu montieren.
Die konventionelle Herstellung von PV-Modulen ist zwar gut etabliert, kann aber verschiedene Mängel aufweisen.
Das Laminieren der Solarzellenanordnung auf eine Trägerstruktur aus einer oder mehreren starren Platten setzt beispielsweise üblicherweise voraus, dass die starren Platten planar sind. Dementsprechend hat das gesamte PV-Modul eine planare Form. Es gibt jedoch verschiedene Anwendungen, bei denen ein PV-Modul mit einer nicht planaren Form von Vorteil sein kann. So wurde beispielsweise in einer früheren Patentanmeldung WO 2019/020718 A1 des vorliegenden Anmelders vorgeschlagen, Solarzellen in ein Karosserieteil eines Fahrzeugs zu integrieren. Dabei kann das Karosserieteil eine nichtplanare, d.h. gekrümmte Form aufweisen und das PV-Modul wird auf einem solchen Karosserieteil platziert oder das PV-Modul wird vorzugsweise in das Karosserieteil integriert oder bildet das Karosserieteil einstückig.
Darüber hinaus kann die Ausstattung des PV-Moduls mit einer Trägerstruktur, die z. B. aus einer Glasscheibe und/oder einem Metallblech besteht, das Gewicht des PV-Moduls erheblich erhöhen und/oder erhebliche Kosten für die Bereitstellung der Glasscheibe und/oder des Metallblechs verursachen.
Um zumindest einige der oben genannten Unzulänglichkeiten zu überwinden, hat der jetzige Anmelder in einer früheren Patentanmeldung PCT/EP2020/056972 einen neuen Ansatz für die Herstellung von PV-Modulen vorgeschlagen. Darin wird eine Solarzellenanordnung, die mit einer Polymerfolie verbunden ist, in eine durch Spritzgießen geformte Schicht integriert. Die geformte Schicht kann zusammen mit der integrierten Solarzellenanordnung ein PV-Modul bilden, das eine nicht planare Form aufweist und kostengünstig hergestellt werden kann. Ein Verfahren zur Herstellung solcher PV-Module ähnelt einer Technik, die als In-Mould-Labelling (IML) bekannt ist. Mögliche Merkmale und Eigenschaften eines solchen Verfahrens zur Herstellung eines Photovoltaikmoduls wurden vom Anmelder in früheren Patentanmeldungen beschrieben, z. B. in zwei im Vereinigten Königreich eingereichten Patentanmeldungen mit den Anmeldenummern 2009642.6 (Titel: „Verfahren zur Herstellung eines photovoltaischen Moduls einschließlich Laserschneiden eines photovoltaischen Etiketts“) und 2009653.3 (Titel: „Verfahren zur Herstellung eines gebogenen Photovoltaikmoduls mit angepasster Positionierung der Photovoltaikzellen“). Die Merkmale und Charakteristika dieses Ansatzes können auch auf das hier beschriebene Verfahren zutreffen, und der Inhalt der früheren Patentanmeldungen wird hier in vollem Umfang durch Bezugnahme aufgenommen.
Es wurde jedoch festgestellt, dass bei der Herstellung von PV-Modulen im Spritzgussverfahren Vorsicht geboten ist, um Mängel zu vermeiden, die beispielsweise zu einem nicht optimalen Umwandlungswirkungsgrad des PV-Moduls und/oder zu einer geringeren Lebensdauer des PV-Moduls führen. Insbesondere wurde beobachtet, dass Degradationen der Verkapselung, die die PV-Zellen in der Solarzellenanordnung einkapselt, den Umwandlungswirkungsgrad und/oder die Langlebigkeit des PV-Moduls verschlechtern können. Solche Verschlechterungen können beispielsweise durch Delaminationen von Polymer-Verkapselungsfolien auf der Vorder- und Rückseite entstehen, die die Verkapselung bilden.
Dementsprechend kann es ein Ziel sein, die Herstellung eines PV-Moduls zu ermöglichen und zumindest einige der oben genannten Unzulänglichkeiten zu überwinden. Insbesondere kann es ein Ziel sein, die Herstellung eines PV-Moduls, insbesondere eines PV-Moduls mit nicht planarer Form, mit hoher Moduleffizienz, hoher Zuverlässigkeit, hohem Durchsatz, niedrigen Kosten und/oder hoher Qualität des fertigen PV-Moduls zu ermöglichen.
ZUSAMMENFASSUNG DER ERFINDUNG UND DER AUSFÜHRUNGSFORMEN
Zumindest einige dieser Ziele können mit einem Verfahren und einem photovoltaischen Modul gemäß den unabhängigen Ansprüchen erreicht werden. Bevorzugte Ausführungsformen sind in den abhängigen Ansprüchen sowie in der nachfolgenden Beschreibung definiert.
Gemäß einem ersten Aspekt der Erfindung wird ein Verfahren zur Herstellung eines photovoltaischen Moduls mit mehreren photovoltaischen Zellen vorgeschlagen. Das Verfahren umfasst mindestens die folgenden Schritte, vorzugsweise, aber nicht notwendigerweise, in der angegebenen Reihenfolge:

- Bereitstellen eines photovoltaischen Labels, das eine rückseitige Polymer-Stabilisierungsfolie, eine vorderseitige Polymer-Stabilisierungsfolie und eine Solarzellenanordnung umfasst, die zwischen der rückseitigen Polymer-Stabilisierungsfolie und der vorderseitigen Polymer-Stabilisierungsfolie angeordnet ist, wobei die Solarzellenanordnung eine Vielzahl von Solarzellen umfasst, die elektrisch miteinander verbunden und fest in eine Verkapselung eingebettet sind;
- Bereitstellen einer In-Mould-Etikettiervorrichtung mit einer Form, die einen Hohlraum mit einem Hohlraumabschnitt und einem Kernabschnitt umfasst, wobei der Hohlraum von einer Innenfläche der Form umschlossen ist und die Innenfläche einen Hohlraumabschnitt-Oberflächenteil, der den Hohlraum am Hohlraumabschnitt definiert, und einen Kernabschnitt-Oberflächenteil, der den Hohlraum am Kernabschnitt definiert, enthält; - Anordnen des Photovoltaik-Labels in dem Hohlraumabschnitt, so dass mindestens ein Hauptbereich der vorderseitigen Polymer-Stabilisierungsfolie den Hohlraumabschnitt-Oberflächenteil der Innenfläche der Form berührt und derartig, dass mindestens ein Hauptteil der rückseitigen Polymer-Stabilisierungsfolie auf den Kernabschnitt des Hohlraums der Form gerichtet ist; und
- Einspritzen eines geschmolzenen Polymers in den Kernabschnitt des Hohlraums der Form. Darin ist die Verkapselung so konfiguriert, dass sich ihre Integrität verschlechtert, wenn die Temperatur der Verkapselung eine vordefinierte Verfalltemperatur überschreitet. Die rückseitige Polymer-Stabilisierungsfolie besteht aus einem Polymermaterial mit einer Glasübergangstemperatur, die höher ist als die Verfalltemperatur der Verkapselung. Die Form wird so thermalisiert, dass eine erste Temperatur am Oberflächenteil des Hohlraumes der Form niedriger als die Verfalltemperatur der Verkapselung eingestellt wird. Das geschmolzene Polymer wird mit einer zweiten Temperatur eingespritzt, die höher ist als die Glasübergangstemperatur des Polymermaterials der rückseitigen Polymer-Stabilisierungsfolie.

Gemäß einem zweiten Aspekt der Erfindung wird ein Photovoltaik-Modul vorgeschlagen. Das PV-Modul umfasst:

- ein Photovoltaik-Label, das eine rückseitige Polymer-Stabilisierungsfolie, eine vorderseitige Polymer-Stabilisierungsfolie und eine Solarzellenanordnung umfasst, die zwischen der rückseitigen Polymer-Stabilisierungsfolie und der vorderseitigen Polymer-Stabilisierungsfolie angeordnet ist, wobei die Solarzellenanordnung eine Vielzahl von Solarzellen umfasst, die elektrisch miteinander verbunden und fest in eine Verkapselung eingebettet sind; und
- eine Trägerstruktur aus einem formbaren Polymermaterial, wobei die Trägerstruktur mit dem Photovoltaik-Label über eine positive Substanzverbindung des formbaren Polymermaterials mit der rückseitigen Polymer-Stabilisierungsfolie des Photovoltaik-Labels verbunden ist.

Dabei ist die rückseitige Polymer-Stabilisierungsfolie so beschaffen, dass sie eine geringere Wärmeleitfähigkeit aufweist als die vorderseitige Polymer-Stabilisierungsfolie.
Die Ideen, die den Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung zugrunde liegen, können unter anderem und ohne Einschränkung des Umfangs der Erfindung auf den folgenden Beobachtungen und Erkenntnissen beruhen.
Zunächst lassen sich einige Grundgedanken, die den Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung zugrunde liegen, wie folgt kurz zusammenfassen:

Eine Technik, die dem In-Mould-Labelling (IML) ähnelt, wird als vielversprechende Option für die Herstellung von PV-Modulen eingeschätzt. Dabei wird ein String elektrisch verschalteter Solarzellen zunächst in einer Verkapselung eingekapselt und dann zwischen zwei Polymer-Stabilisierungsfolien eingelegt. Dadurch entsteht ein sogenanntes PV-Label. Durch die Stabilisierungsfolien ist ein solches PV-Label stabiler als ein herkömmliches PV-Laminat, bei dem die Solarzellen nur von sehr dünnen Verkapselungsfolien umschlossen sind. Dennoch ist das PV-Label nicht ausreichend stabil und selbsttragend, um generell ein PV-Modul zu bilden. Deshalb wird das PV-Label mit einer Trägerstruktur verstärkt.

Eine solche Trägerstruktur wird mit Hilfe von Spritzgusstechniken erzeugt. Dabei wird das PV-Label vorübergehend in einem Hohlraum einer Form angeordnet und anschließend ein geschmolzenes Polymer in den Hohlraum gespritzt. Das eingespritzte Polymer kann sich mit mindestens einer der Stabilisierungsfolien des PV-Labels verbinden. Vorzugsweise geht das eingespritzte Polymer mit mindestens einer der Stabilisierungsfolien eine stoffschlüssige Verbindung ein, indem es das Material dieser Folien vorübergehend glasiert. Nach dem Abkühlen und Verfestigen bildet das eingespritzte Polymer die Trägerstruktur für das PV-Modul.
Es wurde jedoch festgestellt, dass die während des IML-ähnlichen Spritzgussverfahrens festgelegten Verarbeitungsparameter kritisch sein können und die Eigenschaften und die Qualität des endgültigen PV-Moduls erheblich beeinflussen können. Insbesondere wurde festgestellt, dass die in der Form eingestellten Temperaturen sowie die Temperaturen des eingespritzten Polymers sehr sorgfältig gesteuert werden müssen, um wesentliche Verschlechterungen des fertigen PV-Moduls zu vermeiden. Insbesondere wurde festgestellt, dass die Temperaturen an Teilen der inneren Oberfläche der Form, die den Hohlraum der Form umschließt, sowie die Temperaturen des geschmolzenen Polymers, das in den Hohlraum der Form eingespritzt wird, sorgfältig ausgewählt und zueinander in Beziehung gesetzt werden sollten.
Dabei sollte das Temperaturmanagement so angepasst werden, dass einerseits das geschmolzene Polymer die angestrebte stoffschlüssige Verbindung mit dem PV-Label herstellen kann und andererseits die Verkapselung der Solarzellenanordnung während des Spritzgießvorgangs nicht beeinträchtigt wird. Insbesondere hat sich herausgestellt, dass während des Spritzgießvorgangs Vorkehrungen getroffen und/oder Temperaturen so eingestellt werden sollten, dass einerseits eine Oberfläche der rückseitigen Polymer-Stabilisierungsfolie über die Glasübergangstemperatur des Polymermaterials dieser Folie hinaus erwärmt wird, so dass sich das eingespritzte geschmolzene Polymer und das verglaste Polymer der Folie zur stoffschlüssigen Verbindung verbinden können. Andererseits sollte eine an der Verkapselung auftretende Temperatur ausreichend niedrig bleiben, um eine Verschlechterung, insbesondere eine Delaminierung, an der Verkapselung zu vermeiden.
Zu diesem Zweck kann die Form während des IML-ähnlichen Spritzgussverfahrens thermalisiert werden, d. h. auf Temperaturen eingestellt werden, die so sind, dass ein Teil der Hohlraumoberfläche der Form, der an die Polymer-Stabilisierungsfolie der Vorderseite des PV-Labels angrenzt, niedriger ist als die Verfallstemperatur der Verkapselung. Dementsprechend kann das PV-Label an seiner Vorderseite aufgrund des thermischen Kontakts der vorderseitigen Polymer-Stabilisierungsfolie mit dem relativ kühlen Oberflächenteil des Hohlraums der Form gekühlt werden. Vorzugsweise kann durch eine solche Kühlung verhindert werden, dass die Temperatur der Umhüllung während des Spritzgießvorgangs über die Verfalltemperatur hinaus ansteigt, d. h. Verschlechterungen aufgrund zu hoher Temperaturen in der Umhüllung können vermieden werden. Insbesondere kann die Verfalltemperatur als kritische Temperatur interpretiert werden, bei deren Überschreitung die Verkapselung eine Verschlechterung erfährt, die bei normalem Betrieb des PV-Moduls irreversibel ist. Die Verfalltemperatur kann beispielsweise der Glasübergangstemperatur eines Polymers entsprechen, aus dem die Verkapselung besteht, oder es kann angenommen werden, dass die Verfalltemperatur innerhalb einer Temperaturtoleranz von z. B. ± 10 °C oder ± 20 °C in Bezug auf diese Glasübergangstemperatur liegt. Außerdem sollte während des IML-ähnlichen Spritzgussverfahrens die Temperatur des eingespritzten geschmolzenen Polymers ausreichend hoch sein, um die rückseitige Polymer-Stabilisierungsfolie bei Kontakt mit dem geschmolzenen Polymer vorübergehend über ihre Glasübergangstemperatur hinaus zu erhitzen.
Bei dem vorgeschlagenen Ansatz kann die Temperaturverteilung im gesamten PV-Label während des IML-ähnlichen Spritzgießverfahrens durch eine sorgfältige Einstellung der Temperaturen der inneren Oberfläche der Form einerseits und der Temperatur des eingespritzten geschmolzenen Polymers andererseits beeinflusst werden.
Darüber hinaus können die physikalischen Eigenschaften der Polymer-Stabilisierungsfolien auf der Vorder- und Rückseite des PV-Labels speziell so gestaltet werden, dass die Wärmeleitfähigkeit durch die Polymer-Stabilisierungsfolie auf der Rückseite geringer ist als die Wärmeleitfähigkeit durch die Polymer-Stabilisierungsfolie auf der Vorderseite. Dadurch kann die Verkapselung der Solarzellenanordnung, die sich zwischen den beiden Stabilisierungsfolien befindet, vor übermäßiger Erwärmung während des Spritzgießvorgangs geschützt werden. Insbesondere kann die Verkapselung aufgrund der hohen Wärmeleitfähigkeit durch die Polymer-Stabilisierungsfolie auf der Vorderseite und aufgrund der relativ niedrigen Temperatur des Oberflächenteils des Hohlraums der Form, der die Polymer-Stabilisierungsfolie auf der Vorderseite berührt, gekühlt werden. Auf der anderen Seite kann die Einkapselung aufgrund der geringen Wärmeleitfähigkeit durch die rückseitige Polymer-Stabilisierungsfolie ausreichend thermisch isoliert sein, was die relativ heiße eingespritzte Polymerschmelze betrifft. Mit anderen Worten: Durch die hoch wärmeleitfähige Polymer-Stabilisierungsfolie auf der Vorderseite und die wesentlich geringere Wärmeleitfähigkeit der Polymer-Stabilisierungsfolie auf der Rückseite kann die zwischen den beiden Stabilisierungsfolien angeordnete Verkapselung thermisch an die relativ kühle Innenfläche der Form gekoppelt werden, während sie von der eingespritzten heißen Polymerschmelze im Wesentlichen thermisch entkoppelt oder isoliert ist. Dementsprechend kann die Temperatur der Verkapselung während des Spritzgussverfahrens auf einer relativ niedrigen Temperatur gehalten werden, wobei diese Temperatur näher an der Temperatur der Innenfläche der Form am Oberflächenteil des Hohlraumes liegt als an der Temperatur des eingespritzten geschmolzenen Polymers. Daher kann die Temperatur der Verkapselung unter der Verfalltemperatur gehalten werden, und Verschlechterungen wie Delaminationen in der Verkapselung können vermieden werden.
Als nächstes werden mögliche Details, Merkmale und Vorteile von Ausführungsformen des vorgeschlagenen Verfahrens zur Herstellung des PV-Moduls und des PV-Moduls, das nach diesem Verfahren hergestellt werden kann, erörtert:

Der hier vorgeschlagene Ansatz eignet sich besonders für die Herstellung von PV-Modulen mit mehreren PV-Zellen, die auf der Grundlage von spröden Halbleiterscheiben hergestellt werden. Bei den PV-Zellen kann es sich beispielsweise um Solarzellen handeln, die auf der Basis von kristallinen Siliziumwafern hergestellt werden. Solche Wafer basierten Si-PV-Zellen haben im Allgemeinen einen hohen Wirkungsgrad von mehr als 15 % (d. h. z. B. zwischen 17 % und 24 %) und eine hohe Zuverlässigkeit. Außerdem gibt es gut etablierte industrielle Prozesse für ihre Herstellung. Solche PV-Zellen haben typischerweise Seitenabmessungen zwischen 50x50 mm² und 300x300 mm², meist zwischen 150x150 mm² und 200x200 mm², mit einer quadratischen Form, einer rechteckigen Form, einer runden Form, einer halbrunden Form oder einer anderen Form. Außerdem haben solche PV-Zellen im Allgemeinen eine Dicke von mehr als 50 µm, typischerweise zwischen 100 µm und 300 µm. Bei einer solchen Dicke sind die PV-Zellen relativ starr, d. h. sie können im Allgemeinen nicht in kleine Biegeradien gebogen werden, die z. B. kleiner sind als ihre seitlichen Abmessungen. Jede PV-Zelle verfügt über elektrische Kontakte. Die elektrischen Kontakte benachbarter PV-Zellen können über elektrische Verbindungen miteinander verbunden werden, so dass diese PV-Zellen elektrisch in Reihe, parallel oder in einer beliebigen Kombination von Reihen- und Parallelschaltungen geschaltet werden können. Die elektrischen Verbindungen können durch ein oder mehrere elektrisch leitende Bänder und/oder eine oder mehrere Kupferlötstellen zwischen zwei benachbarten Solarzellen, vorzugsweise zwischen jeweils zwei benachbarten Solarzellen eines jeweiligen Strings, hergestellt werden. Eine Vielzahl miteinander verbundener PV-Zellen ist Teil einer Solarzellenanordnung, die manchmal auch als Solarzellenstrang bezeichnet wird. Die Solarzellenanordnung kann ferner zusätzliche Komponenten wie externe Kontakte umfassen, über die die Solarzellenanordnung mit einem externen Stromkreis verbunden werden kann, wobei diese externen Kontakte manchmal als Teil einer Anschlussdose bezeichnet werden. Darüber hinaus kann die Solarzellenanordnung z. B. Bypass-Dioden oder andere elektrische Komponenten umfassen. Außerdem kann die Solarzellenanordnung eine oder mehrere Löseschleifen zum Lösen mechanischer Spannungen enthalten.

Darüber hinaus umfasst die Solarzellenanordnung die Verkapselung, in die die Solarzellen, die elektrischen Verbindungen und möglicherweise weitere Komponenten eingebettet sind. Die Verkapselung umfasst oder besteht aus einem thermoplastischen Polymer wie EVA. Vorzugsweise hat das Polymermaterial, aus dem die Verkapselung besteht, eine relativ niedrige Schmelztemperatur, bei der sich das Material verflüssigt und/oder eine noch niedrigere Glasübergangstemperatur, bei der das Material teilweise viskos und klebrig wird. Eine solche Schmelztemperatur oder Glasübergangstemperatur kann eine Temperatur sein, oberhalb derer das Polymermaterial zur Bildung der Verkapselung verarbeitet werden kann. Die Verkapselung kann beispielsweise aus einer vorderseitigen Verkapselungsfolie und einer rückseitigen Verkapselungsfolie bestehen, die die Vielzahl der Solarzellen von gegenüberliegenden Seiten einschließen. In einem Laminierungsverfahren können solche Vorder- und Rückseitenverkapselungsfolien dann über die Glasübergangstemperatur des Polymermaterials hinaus erhitzt werden, während sie gegeneinander gepresst werden. Dementsprechend kann sich das klebrige, zähflüssige oder sogar teilweise geschmolzene Polymermaterial beider Verkapselungsfolien in den Bereichen, in denen die Folien einander berühren, verbinden und/oder mit den zwischen den Verkapselungsfolien befindlichen Solarzellen verkleben. Dementsprechend können die Solarzellen und das Polymermaterial nach dem Abkühlen und Verfestigen des Polymermaterials ein Verkapselungslaminat bilden. Für eine solche laminierte Verkapselung kann die Verglasungstemperatur oder die Schmelztemperatur des Polymers eine Verfalltemperatur darstellen, da sich die Verkapselung bei Erwärmung über diese Verfalltemperatur hinaus hinsichtlich ihrer Verkapselungseigenschaften verschlechtern kann, d. h. die zuvor laminierten vorderen und hinteren Verkapselungsfolien können sich beispielsweise voneinander lösen. Die Temperatur, bei der sich die Verkapselung verschlechtert, kann z. B. unter 150 °C oder unter 130 °C liegen.
Bei dem IML-ähnlichen Verfahren zur Herstellung des PV-Moduls wird die Solarzellenanordnung mit den Solarzellen, den elektrischen Verbindungen und der Verkapselung durch Stabilisierungsfolien verstärkt, um ein PV-Label zu bilden. Vorzugsweise können eine Polymer-Stabilisierungsfolie auf der Vorderseite und eine Polymer-Stabilisierungsfolie auf der Rückseite die dazwischen liegende Solarzellenanordnung umschließen und ein Substrat bzw. ein Superstrat bilden, bevor z. B. der anschließende Spritzgießschritt innerhalb des IML-Verfahrens durchgeführt wird. Die Polymer-Stabilisierungsfolien können beispielsweise eine Dicke zwischen 500 µm und 2500 µm haben. Jede der Folien kann an eine der gegenüberliegenden Oberflächen aller PV-Zellen angrenzen und/oder einen Teil oder die Gesamtheit davon abdecken. Die Polymer-Stabilisierungsfolien können aus verschiedenen Polymer-Materialien wie Ethylenvinylacetat (EVA), Polycarbonat (PC), Polyethylenterephthalat (PET), Polyamid (PA), Polyetheretherketon (PEEK) oder einer Mischung davon hergestellt werden. Bei dem Material, aus dem die Polymerfolie besteht, kann es sich insbesondere um ein thermoplastisches Material handeln, d. h. um ein Material, das bei Erwärmung auf höhere Temperaturen plastisch oder viskos wird. Die vordere und die hintere Polymer-Stabilisierungsfolie können die dazwischen liegende Solarzellenanordnung umschließen und, wenn sie miteinander verbunden sind, die Solarzellenanordnung einkapseln. Optional können glasfaserverstärkte oder kohlenstofffaserverstärkte Kunststoffe zwischen den Polymerfolien eingefügt werden.
Insbesondere können die Polymer-Stabilisierungsfolie auf der Vorderseite, die Polymer-Stabilisierungsfolie auf der Rückseite und die PV-Zellen durch Wärmezufuhr und/oder ein Laminierungsverfahren miteinander verbunden werden. Mit anderen Worten: Nachdem z. B. die rückseitige Polymer-Stabilisierungsfolie, die Solarzellenanordnung und schließlich die vorderseitige Polymer-Stabilisierungsfolie lose übereinander angeordnet wurden, können diese gestapelten Schichten durch mechanisches Verbinden miteinander verbunden werden. Eine solche Verbindung kann beispielsweise durch eine ausreichende Wärmeeinwirkung auf den Stapel herbeigeführt werden, so dass das Polymer-Material der Polymerfolien viskos und/oder klebrig wird. Dementsprechend können die Polymer-Stabilisierungsfolien bei einer solchen vorübergehenden Wärmezufuhr mechanisch miteinander und/oder mit der dazwischen liegenden Solarzellenanordnung verbunden werden. So werden die vorderen und hinteren Polymer-Stabilisierungsfolien und die Solarzellenanordnung in einem Laminierungsverfahren miteinander verbunden. Das Laminierverfahren kann in das Laminierverfahren zur Herstellung der Verkapselung, in die die PV-Zellen eingebettet sind, integriert werden, d. h. sowohl die vordere und hintere Polymer-Stabilisierungsfolie als auch die vordere und hintere Polymer-Verkapselungsfolie können in einem einzigen Laminierschritt glasiert oder teilweise geschmolzen werden. Alternativ können auch zwei getrennte Laminierungsschritte durchgeführt werden, d.h. zunächst wird die Solarzellenanordnung mit den die PV-Zellen einschließenden Verkapselungsfolien laminiert und anschließend wird das PV-Label mit den die Solarzellenanordnung einschließenden Stabilisierungsfolien dazwischen laminiert. Durch dieses Laminierverfahren werden die vorder- und rückseitigen Polymerfolien und optional auch die PV-Zellen in einer stoffschlüssigen Verbindung integral miteinander verbunden. Das Laminierverfahren kann jedoch alternativ oder zusätzlich auch andere Maßnahmen zum Verbinden der Polymerfolien umfassen, wie z.B. das Aufbringen eines Klebers oder Haftmittels an einer Schnittstelle zwischen den Polymerfolien und/oder an einer Schnittstelle zwischen einer der Polymerfolien und der Solarzellenanordnung.
Das resultierende PV-Label weist in der Regel verschiedene Eigenschaften auf. So sind die darin enthaltenen PV-Zellen zumindest bis zu einem gewissen Grad vor mechanischen, elektrischen und/oder chemischen Einflüssen geschützt, die die Solarzellen beschädigen könnten. Außerdem sind die PV-Zellen in dem Laminat, das das Photovoltaik-Label bildet, über die Polymer-Stabilisierungsfolien, die die gesamte Solarzellenanordnung umschließen, stabilisiert und mechanisch miteinander verbunden. Dementsprechend kann das gesamte Photovoltaik-Etikett z. B. bei der anschließenden Herstellung von PV-Modulen leicht gehandhabt werden.
Das PV-Label allein weist jedoch im Allgemeinen nicht die für ein endgültiges PV-Modul erforderliche mechanische Stabilität und/oder Steifigkeit auf. Mit anderen Worten: Das Photovoltaik-Label ist im Allgemeinen zumindest in den Bereichen, die sich seitlich zwischen benachbarten Solarzellen befinden, stark biegbar. Insbesondere ist das Photovoltaik-Label allein im Allgemeinen nicht selbsttragend. Dementsprechend muss das PV-Label im Allgemeinen mit einer Trägerstruktur versehen werden, um ein Endprodukt zu bilden, das das PV-Modul bildet.
Um eine solche Trägerstruktur herzustellen, kann ein In-Mould-Labelling-Gerät zum Spritzgießen eines Polymers verwendet werden, das die Trägerstruktur bildet und an dem vorgefertigten PV-Label haftet. Ein solches In-Mould-Labelling-Gerät umfasst in der Regel eine Form, die einen Hohlraum umschließt. Die Form kann aus einem temperaturbeständigen Material, z. B. einem Metall, hergestellt werden. Die Form kann aus mehreren Teilen bestehen, so dass sie geöffnet werden kann, um Zugang zu dem Hohlraum zu erhalten, z. B. um ein geformtes Produkt zu entnehmen. Der Hohlraum hat im Allgemeinen die Form und Kontur des zu formenden Produkts.
Insbesondere und im Gegensatz zu einer herkömmlichen Spritzgussvorrichtung ist eine In-Mould-Labelling-Vorrichtung so konzipiert, dass der von der Form umschlossene Hohlraum aus mindestens zwei verschiedenen Teilen besteht, nämlich einem Hohlraumteil und einem Kernteil.
Die beiden Teile können miteinander verbunden sein, d. h. ein Fluid kann von einem Teil in den anderen fließen und umgekehrt. Insbesondere kann der Hohlraumteil so gestaltet sein, dass er das PV-Label aufnehmen kann. D.h. die seitlichen Abmessungen des Hohlraumabschnitts können den seitlichen Abmessungen des PV-Labels entsprechen. Darüber hinaus kann die Dicke des Hohlraumabschnitts so angepasst sein, dass er zumindest einen Teil der Dicke des PV-Labels aufnehmen kann. Der Kernabschnitt hat im Allgemeinen Abmessungen, die den vorgesehenen Außenabmessungen der Trägerstruktur entsprechen. Dementsprechend kann die gesamte innere Oberfläche, die den Hohlraum umschließt, als unterteilt in einen Hohlraumabschnitt-Oberflächenteil, der den Hohlraum am Hohlraumabschnitt definiert, und einen Kernabschnitt-Oberflächenteil, der den Hohlraum am Kernabschnitt definiert, interpretiert werden.
Bei der Herstellung der Trägerstruktur kann das PV-Label in dem Hohlraumteil angeordnet werden. Insbesondere muss die vorderseitige Polymer-Stabilisierungsfolie oder zumindest ein großer Bereich davon den Oberflächenteil des Hohlraumabschnitts an der Innenfläche der Form berühren. Dabei soll ein mechanischer Kontakt zwischen der vorderseitigen Polymer-Laminierfolie und dem Oberflächenteil des Hohlraumes einen gut leitenden thermischen Kontakt zwischen beiden Kontaktpartnern herstellen. Bei einer solchen Anordnung des PV-Labels im Hohlraum ist die rückseitige Polymerlaminatfolie im Allgemeinen zum Kernbereich des Hohlraums der Form gerichtet.
In einer solchen Konfiguration wird ein Polymermaterial, das zuvor auf eine erhöhte Temperatur erhitzt wurde, in den Kernbereich des Hohlraums der Form eingespritzt. Dementsprechend kann sich das Polymer, das sich in einem formbaren Zustand befindet, im gesamten Hohlraum verteilen und beim Füllen des Hohlraums das PV-Label an seiner rückseitigen Polymerstabilisierungsfolie berühren. Zu den Polymern, die sich für ein solches Spritzgießen eignen, gehören Thermoplaste, Duroplaste und Elastomere. Materialien wie Polypropylen (PP), Polycarbonat (PC), Polyethylen (PE), Polytetrafluorethylen (PTFE), Polyoxymethylen (POM), Acrylnitril-Butadien-Styrol (ABS), ein Polyaryletherketon (PAEK), Polyetheretherketon (PEEK), CoPolymer-aus Polypropylen und Ethylen, Epoxid, Phenol, Nylon, Polystyrol (PS) und/oder Silikon (oder eine beliebige Kombination davon) können für die spritzgegossene Trägerstruktur verwendet werden. Der Hohlraum der Form, der die endgültige Form der geformten Trägerstruktur definiert, kann jede beliebige Form haben. Insbesondere kann ein solcher Hohlraum konvex und/oder konkav gekrümmte Oberflächen aufweisen. Dementsprechend kann das endgültige PV-Modul, das die Trägerstruktur und das PV-Label umfasst, eine komplexe Form haben und insbesondere eine Form mit ungleichmäßig gekrümmten Oberflächen aufweisen, die beispielsweise einem funktionalen Bauteil wie einem äußeren Karosserieteil eines Fahrzeugs entspricht.
Während des In-Mould-Labelling-Verfahrens sollte ein spezifisches Temperaturmanagement eingerichtet werden. Das bedeutet, dass die Temperaturen am Oberflächenteil des Hohlraums und am Oberflächenteil des Kerns an der Innenseite der Form einerseits und die Temperatur des eingespritzten geschmolzenen Polymers andererseits sorgfältig innerhalb vordefinierter Temperaturbereiche eingestellt werden müssen.
Insbesondere kann die Form thermisch behandelt werden, so dass die Temperaturen an ihrer inneren Oberfläche auf vordefinierte Werte eingestellt werden können. Die Form kann z. B. ein Kühlmittelsystem umfassen, durch das ein Fluid zirkuliert und das Fluid gekühlt werden kann. Die Form kann ein einziges Kühlmittelsystem zur Thermalisierung ihrer gesamten Innenfläche oder von Teilen davon aufweisen. Alternativ kann die Form zwei oder mehr Kühlmittelsysteme aufweisen, mit denen verschiedene Bereiche der inneren Oberfläche auf unterschiedliche Temperaturen thermalisiert werden können, d. h. zum Beispiel kann der Oberflächenteil des Hohlraums auf eine erste Temperatur thermalisiert werden, während der Oberflächenteil des Kerns auf eine andere, dritte Temperatur thermalisiert werden kann.
Einerseits muss die Form so thermalisiert werden, dass die erste Temperatur an der Oberfläche des Hohlraumabschnitts wesentlich niedriger ist als die Verfalltemperatur der Verkapselung. Diese erste Temperatur kann beispielsweise mehr als 10°C, vorzugsweise mehr als 20°C, mehr als 40°C oder sogar mehr als 60°C unter der Verfalltemperatur der Verkapselung liegen. Wenn die Verkapselung beispielsweise aus EVA besteht, kann man davon ausgehen, dass die Verfalltemperatur etwa 120°C beträgt, und die erste Temperatur an der Oberfläche des Hohlraumabschnitts kann vorzugsweise auf 60°C oder sogar weniger festgelegt werden. Dementsprechend wird das PV-Label, das mechanisch und thermisch mit dem thermalisierten Oberflächenteil des Hohlraums in Berührung kommt, durch Wärmeleitung effektiv gekühlt. Mit anderen Worten: Wärmeenergie, die im PV-Label aufgrund seines Kontakts mit dem heißen geschmolzenen Polymer, das das PV-Label auf seiner Rückseite berührt, absorbiert werden kann, kann auf den thermalisierten Hohlraumoberflächenteil auf der Vorderseite des PV-Labels übertragen werden. Auf diese Weise kann die Verkapselung, die sich zwischen der vorderen und der hinteren Stabilisierungsfolie befindet, auf einer ausreichend niedrigen Temperatur gehalten werden, um zu vermeiden, dass ihre Temperatur über die Verfalltemperatur ansteigt.
Auf der anderen Seite wird das in den Kernbereich des Hohlraums einzuspritzende Polymer auf eine zweite Temperatur erhitzt, die höher ist als die Glasübergangstemperatur des Polymermaterials der rückseitigen Polymer-n Stabilisierungsfolie. Vorzugsweise ist diese zweite Temperatur wesentlich höher als die erwähnte Glasübergangstemperatur, so dass selbst dann, wenn das geschmolzene Polymer mit der kühleren rückseitigen Polymer-n Stabilisierungsfolie in Berührung kommt, immer noch genügend Wärmeenergie übertragen wird, um die rückseitige Polymer-Stabilisierungsfolie zumindest an ihrer Oberfläche, die direkt mit dem geschmolzenen Polymer in Berührung kommt, auf eine solche Temperatur zu erhitzen, dass das Polymer-Material der Stabilisierungsfolie verglast oder sogar lokal schmilzt. Dadurch kann eine zuverlässige und stabile stoffschlüssige Verbindung zwischen dem eingespritzten geschmolzenen Polymer und der rückseitigen Polymer-Stabilisierungsfolie beim anschließenden Abkühlen und Erstarren hergestellt werden. Die zweite Temperatur kann beispielsweise mehr als 10°, mehr als 20°, mehr als 40° oder sogar mehr als 60° über der Glasübergangstemperatur des PolymerMaterials der rückseitigen Polymer-Stabilisierungsfolie liegen. Die zweite Temperatur kann z. B. höher als 200 °C, vorzugsweise höher als 220 °C oder sogar höher als 240 °C sein.
Gemäß einer Ausführungsform kann die Form so thermalisiert werden, dass eine dritte Temperatur an der Oberfläche des Kernbereichs der Form niedriger als die Glasübergangstemperatur des Polymermaterials der rückseitigen Polymer-n Stabilisierungsfolie eingestellt wird.
Mit anderen Worten: Während das eingespritzte Polymer heißer sein muss als die Glasübergangstemperatur des Polymermaterials der rückseitigen Polymer-n Stabilisierungsfolie, wird die Wand der Form, die den Hohlraum am Oberflächenteil des Kernabschnitts umschließt, vorzugsweise auf eine niedrigere Temperatur als diese Glasübergangstemperatur eingestellt. Dies bedeutet, dass diese Wand kühler ist als das eingespritzte Polymer. Beispielsweise kann die dritte Temperatur mehr als 10°C, mehr als 20°C, mehr als 40°C oder mehr als 60°C kühler sein als die zweite Temperatur. Dementsprechend wird das geschmolzene, eingespritzte Polymer beim Kontakt mit der Innenfläche der Form erheblich abgekühlt. Dies kann einen Verfestigungsprozess beschleunigen. Beispielsweise kann das flüssige geschmolzene Polymer zunächst in den Kernbereich des Hohlraums eingespritzt werden und sich in diesem Kernbereich verteilen, um den gesamten Kernbereich zu füllen. Beim Kontakt mit der Wand der Form, die den Kernbereich umschließt, kühlt das geschmolzene Polymer jedoch schnell ab. Dementsprechend kann das Endprodukt in Form des PV-Moduls nach einem kurzen Erstarrungsprozess von beispielsweise weniger als 60 Sekunden oder sogar weniger als 30 Sekunden aus dem Hohlraum der Form entfernt werden.
Gemäß einer weiteren Ausführungsform kann die Form so thermalisiert werden, dass die erste Temperatur an der Oberfläche des Hohlraumteils der Form niedriger als eine dritte Temperatur an der Oberfläche des Kernteils der Form eingestellt wird.
Anders ausgedrückt, kann die innere Oberfläche der Form in verschiedenen Bereichen auf unterschiedliche Temperaturen abgekühlt werden. Insbesondere kann die Oberfläche des Hohlraumteils auf eine niedrigere erste Temperatur gekühlt werden als die dritte Temperatur, die an der Oberfläche des Kernteils ermittelt wird.
Es hat sich herausgestellt, dass das Oberflächenteil des Hohlraumbereichs, das mit dem PV-Label in Kontakt kommt und es kühlt, vorzugsweise auf eine sehr niedrige erste Temperatur von beispielsweise zwischen 20°C und 80°C, vorzugsweise unter 40°C oder z.B. auf Raumtemperatur, eingestellt werden sollte, um das PV-Label während des Spritzgussverfahrens effektiv zu kühlen, während das Oberflächenteil des Kernbereichs vorzugsweise nicht auf so niedrige Temperaturen gekühlt werden darf. Stattdessen hat sich herausgestellt, dass die Einstellung der dritten Temperatur an der Oberfläche des Kernbereichs auf eine höhere Temperatur, z. B. zwischen 50°C und 150°C, vorzugsweise zwischen 80°C und 120°C oder noch bevorzugter auf 90°C ± 5°C, die Gesamtqualität des resultierenden PV-Moduls verbessern kann. Insbesondere wurde beobachtet, dass bei Einstellung der dritten Temperatur auf eine zu niedrige Temperatur die Trägerstruktur des durch das Spritzgussverfahren erzeugten PV-Moduls Verschlechterungen wie z. B. Verfärbungen an der Oberfläche aufweisen kann.
Zusätzlich zu dem beschriebenen Temperaturmanagement können die Eigenschaften des PV-Labels und insbesondere der darin enthaltenen Stabilisierungsfolien so angepasst werden, dass vermieden wird, dass die Temperatur der Verkapselung während des IML-Spritzgießverfahrens über die kritische Verfalltemperatur ansteigt.
Insbesondere kann die rückseitige Polymer-Stabilisierungsfolie so beschaffen sein, dass sie eine geringere Wärmeleitfähigkeit aufweist als die vorderseitige Polymer-Stabilisierungsfolie.
Der Wärmeleitwert ist ein Maß für die Fähigkeit eines Objekts, den Wärmefluss von seiner wärmeren Oberfläche durch das Objekt zu seiner kälteren Oberfläche zu ermöglichen. Er wird bestimmt als die pro Zeiteinheit übertragene Wärmeenergie geteilt durch den Temperaturunterschied zwischen den beiden Oberflächen, ausgedrückt in Watt pro Kelvin. Der Wärmeleitwert eines Objekts ist gleich der Wärmeleitfähigkeit seines Materials mal seiner Oberfläche (Querschnitt) geteilt durch den Abstand zwischen den beiden Oberflächen (Dicke). Mit anderen Worten: Der Wärmeleitwert ist der Kehrwert des Wärmewiderstands.
Indem die rückseitige Polymer-Stabilisierungsfolie eine geringere Wärmeleitfähigkeit aufweist als die vorderseitige Polymer-Stabilisierungsfolie, kann während des Spritzgussverfahrens eine günstige Temperaturverteilung innerhalb des PV-Labels erreicht werden. Insbesondere kann der Wärmestrom von der heißen eingespritzten Polymerschmelze durch die rückseitige Polymerstabilisierungsfolie zur Verkapselung gering gehalten werden, während der Wärmestrom zwischen der Verkapselung und dem gekühlten Hohlraumoberflächenteil der Form erhöht werden kann. Dadurch kann sich eine relativ niedrige Temperatur innerhalb der Umhüllung einstellen, die näher an der ersten Temperatur des Hohlraumoberflächenteils als an der zweiten Temperatur des eingespritzten Polymers liegt.
Die Wärmeleitfähigkeit der vorderen und hinteren Polymer-Stabilisierungsfolien kann auf verschiedene Weise beeinflusst werden.
In einer Ausführungsform kann beispielsweise die rückseitige Polymer-Stabilisierungsfolie dicker sein als die vordere Polymer-Stabilisierungsfolie.
Im Allgemeinen nimmt die Wärmeleitfähigkeit durch eine Folie mit zunehmender Dicke der Folie ab. Um eine hohe Wärmeleitfähigkeit für die vorderseitige Polymer-Stabilisierungsfolie zu erreichen, kann diese Stabilisierungsfolie mit einer geringen Dicke von z.B. zwischen 200 µm und 1000 µm, vorzugsweise zwischen 400 µm und 800 µm, versehen werden. Im Gegensatz dazu kann die rückseitige Polymer-Stabilisierungsfolie mit einer großen Dicke von z.B. zwischen 500 µm und 3000 µm, vorzugsweise zwischen 750 µm und 2000 µm, versehen werden, um eine geringe Wärmeleitfähigkeit zu erreichen. Die Dicken der vorderen und hinteren Polymer-Stabilisierungsfolie können sich beispielsweise um mehr als 20 %, vorzugsweise mehr als 50 % oder sogar mehr als 100 % voneinander unterscheiden.
Zusätzlich oder alternativ kann gemäß einer Ausführungsform die rückseitige Polymer-Stabilisierungsfolie aus einem Material bestehen, das eine geringere Wärmeleitfähigkeit aufweist als das Material der vorderseitigen Polymer-Stabilisierungsfolie.
Mit anderen Worten, die vordere und die hintere Polymer-Stabilisierungsfolie können mit unterschiedlichen Materialien mit unterschiedlichen Wärmeleitfähigkeiten versehen sein. Dabei kann die Wärmeleitfähigkeit des Materials der vorderen Polymer-Stabilisierungsfolie beispielsweise mehr als 10 %, vorzugsweise mehr als 20 % oder 50 % oder sogar 100 % höher sein als die Wärmeleitfähigkeit des Materials der rückseitigen Polymer-Stabilisierungsfolie.
Als weitere alternative oder zusätzliche Maßnahme kann die rückseitige Polymer-Stabilisierungsfolie aus einem Material bestehen, das so konfiguriert ist, dass es beim Erhitzen von einer Temperatur, die gleich oder höher als die erste Temperatur ist, auf eine Temperatur, die gleich oder niedriger als die zweite Temperatur ist, Wärme aufgrund einer Phasenänderung absorbiert.
Es gibt verschiedene Materialien, die bei Erwärmung oder Abkühlung ihre Phase durch einen Phasenübergang ändern. Aufgrund dieser Phasenänderung können diese Materialien Wärmeenergie aufnehmen oder abgeben.
Es hat sich gezeigt, dass es bei dem hier beschriebenen PV-Label vorteilhaft sein kann, die rückseitige Polymer-Stabilisierungsfolie mit einem Material zu versehen, das bei Erwärmung Wärmeenergie aufgrund einer Phasenänderung absorbieren kann. Insbesondere sollte ein solches Material so ausgewählt werden, dass die energieabsorbierende Phasenänderung bei einer Temperatur oder in einem Temperaturbereich stattfindet, der zwischen der ersten Temperatur des Hohlraumoberflächenteils der Form und der zweiten Temperatur des eingespritzten geschmolzenen Polymers liegt. Dementsprechend tritt eine solche energieabsorbierende Phasenänderung auf, wenn die rückseitige Polymer-Stabilisierungsfolie aufgrund des Kontakts mit dem heißen eingespritzten Polymer während des IML-Spritzgießverfahrens erhitzt wird. Mit anderen Worten: Die rückseitige Polymer-Stabilisierungsfolie hat anfangs die erste Temperatur, da das gesamte PV-Label aufgrund seines thermischen Kontakts mit dem Oberflächenteil des Hohlraums der Form auf die erste Temperatur erwärmt wird. Sobald jedoch das heiße geschmolzene Polymer in den Kernbereich eingespritzt wird und mit der Rückseite des PV-Labels in Berührung kommt, wird die rückseitige Polymer-Stabilisierungsfolie auf eine Temperatur erwärmt, die zwischen der ersten Temperatur und der zweiten Temperatur liegt. Falls das Material der rückseitigen Polymer-Stabilisierungsfolie während dieser Temperaturerhöhung einem Phasenübergang unterliegt, wird zumindest ein Teil der Wärmeenergie, die von dem eingespritzten geschmolzenen Polymer auf die rückseitige Polymer-Stabilisierungsfolie übertragen wird, aufgrund des Phasenübergangs absorbiert und führt daher nicht zu einer Temperaturerhöhung der rückseitigen Polymer-Stabilisierungsfolie. Dementsprechend kann die angrenzende Verkapselung vor einem übermäßigen Temperaturanstieg geschützt werden. Die Polymer-Stabilisierungsfolie kann zum Beispiel 40 - 47% Glasfasern zur Verstärkung der Folie enthalten. Dabei kann das Harz oder Polymer der Folie Phasenänderungen unterliegen und beim Abkühlen mit dem eingespritzten geschmolzenen Material verschmelzen, während die Glasfasern schlechte Wärmeleiter sind und daher das angrenzende Material der Verkapselungsfolie vor einem übermäßigen Temperaturanstieg schützen können. Als beispielhafte Materialien können glasfaserverstärktes Polycarbonat (Gf-PC), glasfaserverstärktes Acrylnitril-Butadien-Styrol (Gf-ABS), glasfaserverstärktes Acrylnitril-Styrol-Acrylat (ASA), glasfaserverstärktes Polybutylenterephthalat (PBT) und/oder Mischungen dieser Materialien verwendet werden.
Es wird darauf hingewiesen, dass mögliche Merkmale und Vorteile von Ausführungsformen der Erfindung hier in Bezug auf ein Verfahren zur Herstellung eines PV-Moduls und auf ein PV-Modul, das mit einem solchen Verfahren hergestellt werden kann, beschrieben werden. Der Fachmann wird erkennen, dass die Merkmale in geeigneter Weise von einer Ausführungsform auf eine andere übertragen werden können und Merkmale modifiziert, angepasst, kombiniert und/oder ersetzt werden können, usw., um zu weiteren Ausführungsformen der Erfindung zu gelangen.
KURZE BESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGEN
Im Folgenden werden vorteilhafte Ausführungsformen der Erfindung unter Bezugnahme auf die beigefügten Zeichnungen beschrieben. Weder die Zeichnungen noch die Beschreibung sollen jedoch als Einschränkung der Erfindung verstanden werden.

1 veranschaulicht die Merkmale eines Verfahrens zur Herstellung eines Photovoltaik-Moduls gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung.
2 zeigt einen Querschnitt durch ein PV-Labels eines Photovoltaik-Moduls gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung in einem Teilbereich „A“, wie in 1 angegeben.

Die Figuren sind nur schematisch und nicht maßstabsgetreu. Gleiche Bezugszeichen beziehen sich auf gleiche oder ähnliche Merkmale.
BESCHREIBUNG DER VORTEILHAFTEN AUSFÜHRUNGSFORMEN
1 zeigt ein Photovoltaik -Modul 1, das in einer In-Mould-Labelling-Vorrichtung 3 hergestellt wurde. zeigt einen vergrößerten Teil „A“ wie in dargestellt.
Das In-Mould-Labelling-Gerät 3 umfasst eine Form 5. Ein Hohlraum 7 in der Form 5 umfasst einen Hohlraumabschnitt 9 und einen Kernabschnitt 11. Der Hohlraum 7 ist von einer Innenfläche 13 der Form 3 umschlossen. Die Innenfläche 13 umfasst einen Hohlraumoberflächenteil 15, der den Hohlraum 7 an dem Hohlraumabschnitt 9 begrenzt. Außerdem umfasst die Innenfläche 13 ein Kernabschnitt-Oberflächenteil 17, das den Hohlraum 7 am Kernabschnitt 11 begrenzt. Darüber hinaus umfasst die In-Mould-Labelling-Vorrichtung 3 einen Einlass 19, durch den ein flüssiges Material wie ein geschmolzenes Polymer 21 in den Hohlraum 7 eingespritzt werden kann. Der Einlass 19 ist so angeordnet, dass das flüssige Material am Kernabschnitt 11 in den Hohlraum 7 eintritt. Optional kann mehr als ein Einlass 19 vorgesehen werden. Außerdem umfasst die In-Mould-Labelling-Vorrichtung 3 einen oder mehrere Auslässe 23, durch die Luft oder überschüssiges Fluidmaterial aus dem Hohlraum 7 austreten kann.
Für die Herstellung des Photovoltaikmoduls 1 wird ein PV-Label 25 vorbereitet. Das PV-Label 25 besteht aus einem Stapel aus mehreren Schichten und Komponenten. Im Einzelnen umfasst das PV-Label 25 eine Solarzellenanordnung 27 mit einer Vielzahl von Solarzellen 29 und einer Verkapselung 31. Bei den Solarzellen 29 kann es sich um Silizium-Solarzellen auf Waferbasis handeln. Darin sind die Solarzellen 29 elektrisch miteinander verbunden. Außerdem sind die Solarzellen 29 fest in die Verkapselung 31 eingebettet. Die Verkapselung 31 umfasst eine vorderseitige Verkapselungsfolie 33 und eine rückseitige Verkapselungsfolie 35. Beide Verkapselungsfolien 33, 35 bestehen aus EVA-Material oder einem ähnlichen Material und haben eine relativ geringe Dicke von z.B. zwischen 50 µm und 300 µm. Die Verkapselungsfolien 33, 35 und die dazwischen liegenden Solarzellen 29 bilden ein PV-Laminat, bei dem die Verkapselungsfolien 33, 35 an beiden Oberflächen an den Solarzellen 29 haften. In dem PV-Label 25 ist die Solarzellenanordnung 27 zwischen einer vorderseitigen Polymer-Stabilisierungsfolie 37 und einer rückseitigen Polymer-Stabilisierungsfolie 39 eingefügt. Die Polymer-Stabilisierungsfolien 37, 39 auf der Vorder- und Rückseite können aus demselben oder einem anderen Material bestehen wie die Verkapselungsfolien 33, 35. Im Allgemeinen haben die Polymer-Stabilisierungsfolien 37, 39 auf der Vorder- und Rückseite eine wesentlich größere Dicke und/oder eine höhere mechanische Stabilität als die Verkapselungsfolien 33, 35. Der gesamte Stapel, bestehend aus der Solarzellenanordnung 27 mit den Solarzellen 29 und der Verkapselung 31 sowie den vor- und rückseitigen Polymer-Stabilisierungsfolien 37, 39, wird dann zu dem einheitlichen PV-Label 25 laminiert.
Das PV-Label 25 wird dann in die In-Mould-Labelling-Vorrichtung 3 eingeführt. Insbesondere wird das PV-Label 25 in dem hohlen Raum 9 des Hohlraums 7 so angeordnet, dass zumindest ein größerer Bereich der vorderseitigen Polymer-Stabilisierungsfolie 37 das Oberflächenteil 15 des Hohlraums der Innenfläche 13 der Form 5 berührt. Dementsprechend ist zumindest ein größerer Teil der rückseitigen Polymer-Stabilisierungsfolie 39 zum Kernbereich 11 des Hohlraums 7 hin gerichtet.
In einer solchen Konfiguration wird die Form 5 so thermalisiert, dass die Oberfläche des Hohlraumabschnitts 15 auf eine erste Temperatur eingestellt wird, die niedriger ist als die Verfallstemperatur der Verkapselung 31. Beispielsweise wird das Oberflächenteil des Hohlraums 15 gezielt thermisch behandelt, d. h. gekühlt, so dass die erste Temperatur bei oder unter 100 °C, vorzugsweise bei oder unter 60 °C, gehalten wird. Dementsprechend hat auch das PV-Label 25, das mit diesem Hohlraumoberflächenteil 15 in Kontakt kommt, zunächst eine solche erste Temperatur.
Dann wird das vorgewärmte geschmolzene Polymer 21 durch den Einlass 19 in den Kernbereich 11 des Hohlraums 7 eingespritzt. Das geschmolzene Polymer 21 kann eine relativ hohe Temperatur oberhalb seiner Schmelztemperatur haben. Beispielsweise kann das geschmolzene Polymer 21 eine zweite Temperatur von mehr als 200 °C, vorzugsweise von mehr als 260 °C haben. Da das geschmolzene Polymer 21 flüssig und hochviskos ist, kann es sich im gesamten Kernteil 11 verteilen. Beim Kontakt mit der rückseitigen Polymer-Stabilisierungsfolie 39 des PV-Labels 25 wird Wärme von dem heißen geschmolzenen Polymer 21 auf das relativ kühle PV-Label 25 übertragen. Insbesondere kann das heiße geschmolzene Polymer 21 die Oberfläche der rückseitigen Polymer-Stabilisierungsfolie 39 auf eine Temperatur oberhalb ihrer Glasübergangstemperatur erwärmen, so dass das eingespritzte geschmolzene Polymer 21 und das glassifizierte Polymer der rückseitigen Polymer-Stabilisierungsfolie 39 beim anschließenden Abkühlen und Verfestigen eine positive Substanzverbindung bilden können.
Da das PV-Label 25 jedoch in thermischem Kontakt mit seiner vorderseitigen Polymer-Stabilisierungsfolie 37 steht, die mechanisch mit dem Oberflächenteil 15 des Hohlraums der Form 5 in Berührung kommt, und dieser Oberflächenteil 15 des Hohlraums auf die relativ kühle erste Temperatur thermalisiert ist, kann verhindert werden, dass die Temperatur der Verkapselung 31 über eine kritische Grenze hinaus ansteigt. Insbesondere kann verhindert werden, dass die Temperatur der Verkapselung 31 über die Verfalltemperatur hinaus ansteigt, bei der beispielsweise die vorderen und hinteren Verkapselungsfolien 33, 35 wärmer als ihre Glasübergangstemperatur werden und sich daher voneinander lösen können.
Außerdem können die Stabilisierungsfolien 37, 39 so gestaltet sein, dass die Wärmeleitfähigkeit durch die rückseitige Polymer-Stabilisierungsfolie 39 geringer ist als die Wärmeleitfähigkeit durch die vorderseitige Polymer-Stabilisierungsfolie 37. Zu diesem Zweck kann die vorderseitige Polymer-Stabilisierungsfolie 37 eine geringere Dicke aufweisen und/oder aus einem Material mit einer höheren Wärmeleitfähigkeit bestehen als die rückseitige Polymer-Stabilisierungsfolie 39. Da die Wärmeleitfähigkeit durch die Polymer-Stabilisierungsfolie 37 auf der Vorderseite höher ist als durch die Polymer-Stabilisierungsfolie 39 auf der Rückseite, bleibt die Zwischenkapselung 31 auf einer relativ niedrigen Temperatur, die näher an der ersten Temperatur als an der zweiten Temperatur liegt.
Darüber hinaus kann die rückseitige Polymer-Stabilisierungsfolie 39 optional aus einem Material bestehen, das beim Erhitzen von einer Temperatur nahe der ersten Temperatur auf eine erhöhte Temperatur näher an der zweiten Temperatur einem Phasenwechsel unterliegt, wobei das Material aufgrund des Phasenwechsels Wärmeenergie absorbiert. Aufgrund solcher Materialeigenschaften kann die rückseitige Polymer-Stabilisierungsfolie 39 zusätzlich Wärmeenergie absorbieren, ohne die Temperatur der angrenzenden Verkapselung 31 übermäßig zu erhöhen.
Mit dem vorgeschlagenen IML-ähnlichen Verfahren kann ein Photovoltaik-Modul 1 hergestellt werden, bei dem das PV-Label 25 einstückig mit einer Trägerstruktur 41 ausgebildet ist. Dabei wird die Trägerstruktur 41 durch Spritzgießen des geschmolzenen Polymers 21 so hergestellt, dass einerseits das Polymer 21 der Trägerstruktur 41 mit dem Polymer der rückseitigen Polymer-Stabilisierungsfolie 39 des PV-Labels 25 in einer positiven Substanzverbindung steht. Zum anderen wird durch die gezielte Temperaturführung während des Spritzgießvorgangs eine Beschädigung der Verkapselung 31 des PV-Labels 25 verhindert.
Schließlich ist zu beachten, dass der Begriff „umfassend“ andere Elemente oder Schritte nicht ausschließt und das „ein“ oder „eine“ eine Mehrzahl nicht ausschließt. Auch können Elemente, die in Verbindung mit verschiedenen Ausführungsformen beschrieben werden, kombiniert werden. Es sollte auch beachtet werden, dass Bezugszeichen in den Ansprüchen nicht als Einschränkung des Schutzumfangs der Ansprüche zu verstehen sind.
Liste der Referenznummern:

1: PV-Modul
3: In-Mould-Labelling-Gerät
5: Form
7: Hohlraum
9: Hohlraumabschnitt
11: Kernabschnitt
13: innere Oberfläche
15: Hohlraumabschnitt-Oberflächenteil
17: Kernabschnitt-Oberflächenteil
19: Einlass
21: geschmolzenes, eingespritztes Polymer
23: Auslass
25: PV-Label
27: Solarzellenanordnung
29: Solarzelle
31: Verkapselung
33: vorderseitige Verkapselungsfolie
35: rückseitige Verkapselungsfolie
37: vorderseitige Polymer-Stabilisierungsfolie
39: rückseitigige Polymer-Stabilisierungsfolie
41: Trägerstruktur

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
Diese Liste der vom Anmelder aufgeführten Dokumente wurde automatisiert erzeugt und ist ausschließlich zur besseren Information des Lesers aufgenommen. Die Liste ist nicht Bestandteil der deutschen Patent- bzw. Gebrauchsmusteranmeldung. Das DPMA übernimmt keinerlei Haftung für etwaige Fehler oder Auslassungen.
Zitierte Patentliteratur

WO 2019/020718 A1 [0007]
EP 2020/056972 PCT [0009]

Claims

Verfahren zur Herstellung eines Photovoltaik-Moduls (1) mit mehreren Solarzellen (29), wobei das Verfahren mindestens umfasst: - Bereitstellen eines Photovoltaik-Labels (25), das eine rückseitige Polymer-Stabilisierungsfolie (39), eine vorderseitige Polymer-Stabilisierungsfolie (37) und eine Solarzellenanordnung (27) umfasst, die zwischen der rückseitigen Polymer-Stabilisierungsfolie (39) und der vorderseitigen Polymer-Stabilisierungsfolie (37) angeordnet ist, wobei die Solarzellenanordnung (27) eine Vielzahl von Solarzellen (29) umfasst, die elektrisch miteinander verbunden und fest in einer Verkapselung (31) eingebettet sind; - Bereitstellen einer In-Mould-Labelling-Vorrichtung (3) mit einer Form (5), die einen Hohlraum (7) mit einem Hohlraumabschnitt (9) und einem Kernabschnitt (11) umfasst, wobei der Hohlraum (7) von einer Innenfläche (13) der Form (5) umschlossen ist und die Innenfläche (13) einen Hohlraumabschnitt-Oberflächenteil (15), der den Hohlraum (7) am Hohlraumabschnitt (9) definiert, und einen Kernabschnitt-Oberflächenteil (17), der den Hohlraum (7) am Kernabschnitt (11) definiert, enthält; - Anordnen des Photovoltaik-Labels (25) in dem Hohlraumabschnitt (9) derart, dass zumindest ein größerer Bereich der vorderseitigen Polymer-Stabilisierungsfolie (37) den Hohlraumabschnitt-Oberflächenteil (15) der Innenfläche (13) der Form (5) berührt und dass zumindest ein größerer Teil der rückseitigen Polymer-Stabilisierungsfolie (39) auf den Kernabschnitt (11) des Hohlraums (7) der Form (5) gerichtet ist; - Einspritzen eines geschmolzenen Polymers (21) in den Kernbereich (11) des Hohlraums (7) der Form (5); wobei die Verkapselung (31) so konfiguriert ist, dass sich ihre Intaktheit verschlechtert, wenn eine Temperatur der Verkapselung (31) eine vordefinierte Verfalltemperatur überschreitet; wobei die rückseitige Polymer-Stabilisierungsfolie (39) aus einem Polymermaterial hergestellt ist, das eine Glasübergangstemperatur aufweist, die höher ist als die Verfalltemperatur der Verkapselung (31); wobei die Form (5) so thermalisiert wird, dass eine erste Temperatur an dem Hohlraumabschnitt-Oberflächenteil (15) der Form (5) niedriger eingestellt ist als die Verfalltemperatur der Verkapselung (31); und wobei das geschmolzene Polymer (21) mit einer zweiten Temperatur eingespritzt wird, die höher ist als die Glasübergangstemperatur des Polymermaterials der rückseitigen Polymer-Stabilisierungsfolie (39).
Verfahren nach Anspruch 1, wobei die Form (5) so thermalisiert wird, dass eine dritte Temperatur am Kernabschnitt-Oberflächenteil (17) der Form (5) niedriger als die Glasübergangstemperatur des Polymermaterials der rückseitigen Polymer-Stabilisierungsfolie (39) eingestellt wird.
Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei die Form (5) so thermalisiert wird, dass die erste Temperatur an dem Hohlraumoberflächenteil (15) der Form (5) niedriger eingestellt wird als eine dritte Temperatur an dem Kernoberflächenteil (17) der Form (5).
Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei die Verfalltemperatur der Verkapselung (31) niedriger als 150°C ist.
Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei das geschmolzene Polymer (21) mit einer zweiten Temperatur von mehr als 200°C, vorzugsweise mehr als 260°C, eingespritzt wird.
Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei die rückseitige Polymer-Stabilisierungsfolie (39) so vorgesehen wird, dass sie eine geringere Wärmeleitfähigkeit aufweist als die vorderseitige Polymer-Stabilisierungsfolie (37).
Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei die rückseitige Polymer-Stabilisierungsfolie (39) dicker ist als die vorderseitige Polymer-Stabilisierungsfolie (37).
Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei die rückseitige Polymer-Stabilisierungsfolie (39) ein Material mit einer geringeren Wärmeleitfähigkeit als ein Material der vorderseitigen Polymer-Stabilisierungsfolie (37) aufweist.
Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei die rückseitige Polymer-Stabilisierungsfolie (39) ein Material umfasst, das so konfiguriert ist, dass es aufgrund einer Phasenänderung beim Erhitzen von einer Temperatur gleich oder höher als die erste Temperatur auf eine Temperatur gleich oder niedriger als die zweite Temperatur Wärme absorbiert.
Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei die Verkapselung (31) aus einer vorderseitigen Verkapselungsfolie (33) und einer rückseitigen Verkapselungsfolie (35) besteht, die die Mehrzahl der Solarzellen (29) von gegenüberliegenden Seiten umschließen und miteinander zu einem Laminat verbunden sind.
Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei die Verkapselung (31) aus EVA-Material besteht.
Photovoltaik-Modul (1), umfassend: - ein Photovoltaik-Label (25), das eine rückseitige Polymer-Stabilisierungsfolie (39), eine vorderseitige Polymer-Stabilisierungsfolie (37) und eine Solarzellenanordnung (27) umfasst, die zwischen der rückseitigen Polymer-Stabilisierungsfolie (39) und der vorderseitigen Polymer-Stabilisierungsfolie (37) angeordnet ist, wobei die Solarzellenanordnung (27) eine Vielzahl von Solarzellen (29) umfasst, die elektrisch miteinander verbunden und fest in einer Verkapselung (31) eingebettet sind; - eine Trägerstruktur (41) aus einem formbaren Polymermaterial (21), wobei die Trägerstruktur (41) mit dem Photovoltaik-Label (25) über eine positive Substanzverbindung des formbaren Polymermaterials (21) mit der rückseitigen Polymer-Stabilisierungsfolie (39) des Photovoltaik-Labels (25) verbunden ist; wobei die rückseitige Polymer-Stabilisierungsfolie (39) so vorgesehen ist, dass sie eine niedrigere Wärmeleitfähigkeit als die vorderseitige Polymer-Stabilisierungsfolie (37) aufweist.
Photovoltaik-Modul (1) nach Anspruch 12, wobei die rückseitige Polymer-Stabilisierungsfolie (39) dicker ist als die vorderseitige Polymer-Stabilisierungsfolie (37).
Photovoltaik-Modul (1) nach einem der Ansprüche 12 und 13, wobei die rückseitige Polymer-Stabilisierungsfolie (39) ein Material mit einer geringeren Wärmeleitfähigkeit als ein Material der vorderseitigen Polymer-Stabilisierungsfolie (37) aufweist.
Photovoltaik-Modul (1) nach einem der Ansprüche 12 bis 14, wobei die rückseitige Polymer-Stabilisierungsfolie (39) ein Material umfasst, das so konfiguriert ist, dass es aufgrund einer Phasenänderung beim Erwärmen von einer Temperatur, die gleich oder höher als die erste Temperatur ist, auf eine Temperatur, die gleich oder niedriger als die zweite Temperatur ist, Wärme absorbiert.