DE4443317A1 - Kunststoff-Verbunde mit integrierten Energiegewinnungselementen - Google Patents

Description

Gebiet der Erfindung

Die Erfindung betrifft Verbundsysteme VS aus mindestens einer Substratschicht aus einem transparenten harten Kunststoff TK und einem daran fest haftenden Schichtverbund aus mindestens zwei Schichten eines transparenten elastischen Kunststoffs VK mit mindestens einer Zwischenschicht, die Energiegewinnungselemente enthält.

Stand der Technik

Kunststoffteile mit integrierten Elementen zur Gewinnung von Lichtenergie sind bekannt.

DE-A 42 19 075 beschreibt beispielsweise Schallschutzwände aus Kunststoffglas mit mindestens einer Kunststoffglas­ scheibe, wobei in die Kunststoffglasscheibe mindestens ein Energiegewinnungselement eingebettet ist, das zur Solarenergiegewinnung geeignet ist. Vorzugsweise umfassen solche Schallschutzwände Kunststoffglasscheiben aus Poly­ methylmethacrylat und photovoltaische Elemente bzw. Elemente mit Wärmeüberträgerflüssigkeiten, wie beispielsweise Schläuche, Rohre oder Hohlräume. Die Energiegewinnungselemente können durch Auf- und Verkleben mit den Kunststoffglasscheiben oder bevorzugt durch Einbettung mit diesen verbunden werden.

Weiterhin sind flexible Photozellenverbunde bekannt, bei denen die Photozellen zwischen Folien aus Ethylen- Vinylacetat- oder aus Ethylen-Tetrafluorethylen- Copolymerisaten eingebettet sind.

Aus dem Stand der Technik sind darüber hinaus Verbunde aus harten Kunststoffschichten mit elastischen Zwischen­ schichten bekannt, beispielsweise aus EP-A 608 748, in der Kunststoffverbunde aus Polymethacrylatteilen beschrieben werden, die Zwischenschichten aus thermoplastischen Elastomeren, bestehend aus Kammpolymerisaten auf Poly(meth)acrylat-Basis, aufweisen. In der JP-A 61,132,343 (Chem. Abstr. 105, 154387e) werden Acrylglas-Laminate beschrieben, bestehend aus zwei Außenscheiben aus hartem Kunststoff und einer Zwischenschicht aus einem weichen Kunststoff, beispielsweise einem Elastomeren auf Basis Methylacrylat und Methylmethacrylat, die beidseitig mit einem antistatischen Agens und einem Acrylat-Kleber versehen ist.

Aufgabe und Lösung

Bei direkter Einlagerung von Energiegewinnungselementen in Kunststoffen treten bei unterschiedlich großen Ausdehnungskoeffizienten von Kunststoff und Energiegewinnungselement bei schnellen Temperaturwechseln Ablösungen an den Phasengrenzen des Verbundes zwischen Kunststoff und Energiegewinnungselement sowie mechanische Beschädigungen am Energiegewinnungselement auf. Die flexiblen Photozellenverbunde sind für sich allein genommen leicht beschädigbar, insbesondere durch Stoß oder durch starkes Verbiegen.

Die aus dem Stand der Technik bekannten Verbunde aus harten Kunststoffschichten mit elastischen Zwischen­ schichten sind für die Einlagerung von Energiegewinnungs­ elementen nur bedingt geeignet, da die Einlagerung von Energiegewinnungselementen mit hohem technologischen Aufwand (vgl. beispielsweise die aus DE-A 42 19 075 bekannte Einlagerung von Energiegewinnungselementen durch Eingießen) verbunden ist.

Die daraus resultierende Aufgabe zur Bereitstellung von Verbundsystemen aus festen Substraten mit darin integrierten Elementen zur Gewinnung von Energie, insbesondere von Lichtenergie, bei welchen Ablösungen an den Phasengrenzen des Verbundes zwischen Kunststoff und Energiegewinnungselementen und mechanische Beschädigungen am Energiegewinnungselement vermieden werden und die Energiegewinnungselemente in einem einfachen Verfahren in seiner endgültigen Position im Verbund fixiert werden, wird durch die erfindungsgemäßen Verbundsysteme VS gelöst.

Die erfindungsgemäßen Verbundsysteme VS sind gemäß Fig. 1 oder bevorzugt nach Fig. 2, sowie in weiteren Anwendungen nach Fig. 3 und Fig. 4 aufgebaut.

Gemäß Hauptanspruch der vorliegenden Erfindung umfassen die Verbundsysteme VS mindestens eine Substratschicht (Fig. 1, 1) aus einem harten transparenten Kunststoff TK und einem an der Substratschicht (1) fest haftenden Schichtverbund (2), aufgebaut aus mindestens zwei Schichten (3, 3′) eines elastischen, transparenten Kunststoffs VK und mindestens einer zwischen den Schichten (3) und (3′) liegenden Schicht (4) enthaltend die Energiegewinnungselemente (5). Vorzugsweise befinden sich zwischen den Schichten (4), (3) und (3′) keine Phasengrenzen, d. h. die Energiegewinnungselemente (5) sind in den Schichtverbund (2) eingebettet.

In einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung umfassen die Verbundsysteme VS mindestens zwei Substrat­ schichten (Fig. 2, 1, 1′) aus einem harten, transparenten Kunststoff TK, die mit den Schichtverbunden (2), ent­ haltend die Energiegewinnungselemente (5), an den Kontakt­ flächen zwischen den Schichten (1) und (3) bzw. zwischen (1′) und (3′) fest haftend verbunden sind.

Weiterhin bevorzugt sind die Ausführungsformen der Erfindung gemäß Fig. 3 und Fig. 4, bei denen der Schichtverbund (2) von dem die Substratschicht (1) bildenden harten transparenten Kunststoff TK vollständig fest haftend umschlossen sind.

Als harte transparente Kunststoffe TK bevorzugt sind solche mit einer Lichttransmission TD65 nach DIN 5033/5036 von mehr als 85%, besonders bevorzugt von mehr als 88%, wobei als Kunststoffe TK insbesondere Polycarbonat und Polymethacrylate in Frage kommen.

Als transparente, elastische Kunststoffe VK werden bevorzugt solche eingesetzt, die einen Elastizitätsmodul nach DIN ISO 527 von maximal 1000 MPa aufweisen.

Insbesondere sind die transparenten Kunststoffe VK aus der Gruppe der Elastomere ausgewählt, bevorzugt aus der Gruppe der chemisch und/oder physikalisch vernetzten Elastomere, wie beispielsweise Polysiloxane, Polyacrylate, Polyurethane und/oder Ethylencopolymerisate, wie besonders bevorzugt Ethylen-Vinylacetat-Copolymerisate.

In einer weiteren Ausführungsform werden die Schichten (3) bzw. (3′) an den zu verbindenden Oberflächen mit einem Haftvermittler versehen, bevor diese mit den Schichten (1) und (1′) zur Haftung gebracht werden und/oder werden die Schichten (1) und (1′) an den zu verbindenden Oberflächen mit Haftvermittler versehen, bevor diese mit den Schichten (3) und (3′) zur Haftung gebracht werden.

Die Energiegewinnungselemente (5) sind vorzugsweise flächige photovoltaische Elemente mit einem geringen Querschnitt, beispielsweise Silicium-Photozellen, wobei bei Anordnungen mit mehreren Photozellen diese bevorzugt elektrisch leitend untereinander verbunden sind.

Durchführung der Erfindung Die Materialien

Die Substratschichten (1, 1′) aus den harten transparenten Kunststoffen TK sind im allgemeinen zwischen 0,5 und 20 mm, vorzugsweise zwischen 1 und 10 mm dick und weisen eine gute Thermoverformbarkeit auf. Bevorzugt weisen die Kunststoffe TK eine Lichttransmission TD65 nach DIN 5033/5036 von mehr als 85%, besonders bevorzugt von mehr als 88% auf. Weiterhin bevorzugt sind Kunststoffe TK mit Vicat-Erweichungstemperaturen VET nach ISO 306 von mehr als 60 Grad C, besonders bevorzugt von mehr als 80 Grad C, wobei die Vicat-Erweichungstemperatur VET im allgemeinen über der durch die Sonneneinstrahlung erzeugte Wärme im Inneren der Substratschichten (1, 1′) bei Freibewitterung liegen soll. Vorzugsweise sind die Kunststoffe TK stabil gegen Korrosion durch Luftsauerstoff und Regen- oder Kondenswasser oder gegen strahleninduzierte Korrosion, beispielsweise durch UV-Strahlungsinduzierten Abbau der Kunststoffe. Diese Stabilität kann intrinsische Eigenschaft der Kunststoffe TK sein oder durch geeignete Additive erreicht werden, wie beispielsweise Antioxidantien oder UV-Absorber, die auch Bestandteil von funktionellen Beschichtungen auf den außenliegenden Oberflächen der Substratschichten (1, 1′) sein können.

Als Beispiele für Kunststoffe TK seien genannt: Polystyrole, Polyester, amorphe Polyamide, Polyarylate, Polyestercarbonate sowie bevorzugt Polycarbonate, wie Bisphenol-A-Polycarbonat und besonders bevorzugt Poly- (meth)acrylate wie insbesondere Homo- oder Copolymerisate des Methylmethacrylats.

Die schon genannten Beschichtungen auf den freiliegenden Oberflächen der Substratschichten (1, 1′) können funktionelle Beschichtungen, wie beispielsweise Kratzfest- Beschichtungen, Antireflex-Beschichtungen, IR- reflektierende Beschichtungen, UV-absorbierende Beschichtungen, schmutzabweisende Beschichtungen oder wasserspreitende Beschichtungen sein. Insbesondere werden solche Beschichtungen dann auf die freiliegenden Oberflächen der Substratschichten (1, 1′) aufgebracht, wenn Verunreinigungen vermieden werden sollen, die die Lichtausbeute an den Energiegewinnungselementen durch Lichtstreuung oder -reflexion vermindern, wie beispiels­ weise Wassertropfen oder Staubpartikel.

Die Schichten (3, 3′) aus transparenten, elastischen Kunststoffen VK sind im allgemeinen zwischen 0,1 und 10 mm, vorzugsweise zwischen 0,5 und 5 mm dick. Die die Schichten (3, 3′) aufbauenden transparenten elastischen Kunststoffe VK weisen einen Elastizitätsmodul E von maximal 1000 MPa nach DIN ISO 527 auf. Vorzugsweise werden die transparenten, elastischen Kunststoffe VK aus der Gruppe der Elastomeren ausgewählt (vgl. hierzu beispielsweise Kirk-Othmer, Encyclopedia of Chemical Technology, 3rd. Ed. Vol., 8, Seiten 446-640, J. Wiley, New York, 1979). Besonders bevorzugt werden die transparenten, elastischen Kunststoffe VK aus der Gruppe der physikalisch und/oder chemisch vernetzten Elastomeren, wie beispielsweise thermoplastische Elastomere oder Gummis, ausgewählt, wobei ganz besonders bevorzugt Kunststoffe VK aus der Gruppe thermoplastische Elastomere auf Poly(meth)acrylat-Basis, wie beispielsweise in EP-A 381 065 beschrieben, vernetzte Poly(meth)acrylate, vernetzte Polysiloxane, wie beispielsweise Silikonkautschuk, vernetzte Polyurethane sowie vernetzte Ethylen-Copolymerisate, wie insbesondere Ethylen- Vinylacetat-Copolymerisate, ausgewählt werden. Die Schichtverbunde (2) und/oder die Substratschichten (1, 1′) können an den miteinander in Kontakt kommenden Ober­ flächen mit Haftvermittlern, sogenannten Primern, versehen sein. Solche Primer sind in der Regel klebende oder haftungsfördernde Substanzen, vorzugsweise Polymerharze PH, die in Lösungsmitteln gelöst sind, welche keine korrosive Wirkung auf die die Schichten (1, 1′) aufbauenden Kunststoffe TK und gegebenenfalls auf die die Schichten (3, 3′) aufbauenden Kunststoffe VK ausüben. Die Vermeidung der Korrosion der Kunststoffe TK und VK ist insbesondere wichtig für die Lichtausbeute an den Energie­ gewinnungselementen (5) sowie für die mechanische Stabilität der Schichtverbunde, beides Eigenschaften, die bei Korrosionserscheinungen, wie Bläschen oder Mikro­ rissen, erheblich beeinträchtigt würden. Die in den Primern eingesetzten Polymerharze PH enthalten vorzugs­ weise haftende Gruppen, wie beispielsweise Urethan-, Amino-, Ester- oder besonders bevorzugt Hydroxy-Gruppen. Die Energiegewinnungselemente (5), die zur Gewinnung von Solarenergie dienen, sind vorzugsweise Photoelemente, die Lichtenergie in elektrische Energie wandeln. Bevorzugt sind Halbleiterdioden, meist auf Silicium-Basis (vgl. hierzu Römpps Chemielexikon, 9. Aufl., S. 3407ff, Georg Thieme, Stuttgart, New York, 1991). Die Energiegewinnungs­ elemente (5) sind vorzugsweise flächige Elemente mit geringen Querschnitten, beispielsweise zwischen 10^-3 und 10 mm, vorzugsweise zwischen 5 × 10^-3 und 5 mm, die zu entsprechenden Dicken der die Energiegewinnungselemente (5) enthaltenden Schicht (4) führen. Die bevorzugt eingesetzten Photoelemente sind zweckmäßigerweise zu sogenannten Solarmodulen zusammengefaßt, wobei einzelne Photoelemente durch elektrisch leitende Elemente verbunden sind. Die in der Schicht (4) zwischen den Energie­ gewinnungselementen (5) auftretenden Lücken (6) sind vorzugsweise mit den die Schichten (3, 3′) aufbauenden Kunststoffen VK ausgefüllt.

Herstellung der Verbundsysteme VS

In einer Ausführungsform der Erfindung werden zunächst die Schichtverbunde (2) hergestellt, wobei die Energiegewinnungselemente (5) zwischen die Schichten (3) und (3′) eingelegt werden und die Schichten (3) und (3′), die beispielsweise in Folienform vorliegen, danach miteinander fest verbunden werden, beispielsweise durch Lösemittel- oder Heißverklebung. In einer weiteren, bevorzugten Ausführungsform der Erfindung wird bei der Herstellung der Schichtverbunde (2) in einer Kammer zunächst die Schicht (3) durch Ausgießen eines unvernetzten Praepolymerisats der Kunststoff VK hergestellt, in einem zweiten Schritt die Energiegewinnungselemente (5) auf die Schicht (3) aufgelegt, in einem dritten Schritt die Schicht (4) und die Schicht (3′) durch Ausgießen von weiterem unvernetzten Praepolymersat des Kunststoffs VK hergestellt und danach der Schichtverbund (2) durch vernetzende Polymerisation gebildet. Solchermaßen hergestellte Schichtverbunde (2) weisen keine Phasengrenzen zwischen den Schichten (4), (3) und (3′) auf. Dies bedeutet, daß zwischen den Schichten (4), (3) und (3′) keine optisch wahrnehmbaren Schichtgrenzen mehr vorhanden sind.

Die Schichtverbunde (2) werden danach in einem zweiten Schritt mit dem Substratmaterial (1) gemäß Fig. 1 bzw. mit den Substratmaterialien (1) und (1′) gemäß Fig. 2 zusammengefügt, vorzugsweise unter Verwendung der beschriebenen Primersubstanzen. Das Zusammenfügen erfolgt vorzugsweise mit Hilfe von Lösungsmittelsystemen, durch Erhitzen der zu verbindenden Oberflächen und/oder durch Anwenden von Druck, beispielsweise durch Heißprägen, Verkleben oder Verwalzen.

In einer weiteren Ausführungsform der Erfindung werden zunächst die Schichten (3) bzw. (3′) auf die Substrat­ schichten (1) bzw. (1′), gegebenenfalls unter Verwendung von Primern, aufgebracht, in einem zweiten Schritt die Energiegewinnungselemente (5) zwischen die Verbunde aus den Schichten (1) und (3) bzw. (1′) und (3′) eingelegt, wobei die Energiegewinnungselemente (5) von den Schichten (3) und (3′) umgeben sind, und danach in einem dritten Schritt die Schichten (3) und (3′) miteinander, wie oben beschrieben, fest verbunden.

In einer dritten Ausführungsform der Erfindung wird gemäß Fig. 3 der Schichtverbund (2) solchermaßen zwischen die Substratschichten (1) und (1′) eingelagert, daß die Substratschichten den Schichtverbund (2) vollständig umschließen. Bevorzugt werden Verbundsysteme VS gemäß Fig. 3 wie die zuvor beschriebenen Verbundsysteme gemäß Fig. 1 und Fig. 2 hergestellt: in einem ersten Schritt werden die Schichtverbunde (2) wie oben beschrieben hergestellt, welche in einem zweiten Schritt mit den Substratschichten (1) und (1′), wie oben beschrieben, zusammengefügt werden, wobei die Oberfläche der Schichtverbunde (2) kleiner als die Oberfläche der Substratschichten (1) und (1′) ist. Vorzugsweise liegt das Verhältnis der Oberfläche der Schichtverbunde (2) zu der Oberfläche der Substratschichten (1) und (1′) zwischen 1 : 10 und 9,9 : 10, vorzugsweise zwischen 5 : 10 und 9,5 : 10.

In der vierten dargestellten Ausführungsform der Erfindung (Fig. 4) sind die Schichtverbunde (2) vollständig von einer Substratschicht (1) umhüllt. Vorzugsweise werden solche Verbundsysteme VS durch Eingießen in Formen mit Monomer-Polymer-Systemen, die im gehärteten Zustand den transparenten, harten Substratkunststoff TK ergeben, hergestellt.

Wichtig ist, daß in den Randbereichen (Fig. 3, 4: 7) der Schichtverbunde (2) kein unmittelbarer Kontakt zwischen den Energiegewinnungselementen (5) und dem Substrat­ kunststoff TK auftritt. Vorzugsweise sind die Randbereiche (7) mit dem die Schichten (3) und (3′) aufbauenden Kunststoff VK ausgefüllt.

Die für die Verbundsysteme VS gemäß den Fig. 1 bis 3 verwendeten Substratschichten (1) und (1′), die bevorzugt aus Polycarbonat und ganz besonders bevorzugt aus Homo- oder Copolymerisaten des Methylmethacrylats bestehen und die beispielsweise in Form von Folien oder Platten eingesetzt werden, werden beispielsweise durch die Polymerisation von Gießharzen in Form von Monomer- Polymer-Systemen in Formen oder durch Extrusion mit anschließender Glättung der Oberfläche hergestellt.

Die funktionellen Schichten an den außenliegenden Oberflächen der Substratschichten (1) und (1′) der Verbundsysteme VS, die in der Hauptsache der Vermeidung von Verunreinigungen oder von Verkratzungen, die die Lichtausbeute am Energiegewinnungselement (5) reduzieren, dienen, werden mit den bekannten Verfahren, wie beispielsweise Rakelauftrag, Bürstenauftrag, oder Reverse- Roll-Coating, aufgebracht.

Vorteilhafte Wirkungen der Erfindung

Im Vergleich zu den Systemen des Standes der Technik zur Gewinnung von Solarenergie zeichnen sich die erfindungs­ gemäßen Verbundsysteme VS durch einen hohen Schutz gegen Beschädigung aus, wie beispielsweise gegen Stoß, Deformation oder Diebstahl.

Gegenüber den in DE-A 42 19 075 beschriebenen Systemen haben die Verbundsysteme den Vorteil einer höheren Korrosionsbeständigkeit, insbesondere an der Grenzfläche zwischen Substratkunststoff TK und Energiegewinnungs­ element (5). Ein korrosionsauslösender Faktor, die Bildung von Mikrorissen an den oben genannten Grenzflächen durch die unterschiedlichen thermischen Ausdehnungskoeffizienten der Energiegewinnungselemente (5) und des Substrat­ kunststoffs TK, wird durch die Einlagerung der Energiegewinnungselemente (5) im Schichtverbund (2) zwischen den Schichten (3) und (3′) aus dem elastischen Kunststoff VK praktisch ausgeschlossen. Weiterhin sind die gemäß Fig. 1 an einer Seite der Substratschicht (1) angebrachten Energiegewinnungselemente (5) durch die Schicht (3′) auch gegen Beschädigung geschützt.

Die besonders bevorzugt als Kunststoffe VK eingesetzten Ethylen-Vinylacetat-Copolymerisate können beispielsweise während des Heißlaminierungsprozesses, bei dem die Phasengrenzen zwischen den Schichten (4), (3) und (3′), wenn vorhanden, weitestgehend aufgehoben werden, noch nachträglich chemisch vernetzt werden, was den Schichtverbund (2) noch beständiger gegen Beschädigung macht. Dabei ist eine solche thermisch induzierte Nachvernetzung im Schichtverbund (2) nicht auf Ethylen- Vinylacetat-Copolymerisate beschränkt.

Weiterhin von Vorteil ist die erleichterte Entfernbarkeit von Verunreinigungen, wie Stäube, rußartige Ablagerungen oder Wassertropfen, die die Lichtausbeute am Energiegewinnungselement (5) drastisch reduzieren können und die bei direkter Ablagerung auf dem Energiegewinnungs­ element (5) praktisch nicht ohne dessen Beschädigung entfernbar sind. Durch die Anwesenheit funktioneller Schichten an den Oberflächen der Substratschichten (1) und (1′) wird dieser Vorteil weiter verstärkt.

Bei Anordnung von mehreren Photoelementen als Energie­ gewinnungselemente (5) hat das erfindungsgemäße Verbund­ system VS den nicht unerheblichen Vorteil, daß die elektrisch leitenden Verbindungen der Photoelemente, die im allgemeinen sehr feine Drähte oder Leiterbahnen sind, effektiv durch den Verbund VS geschützt sind.

Die Verbundsysteme VS eigenen sich hervorragend als Module für die dezentrale Stromversorgung, beispielsweise an Bus- oder Bahnhaltestellen, an Fassaden, an Informationstafeln oder an Lichtwerbewänden. Dabei sind die Verbundsysteme VS vorzugsweise mit Akkumulatoren für elektrische Energie gekoppelt, die die durch die Energiegewinnungselemente (5) produzierte und danach gespeicherte elektrische Energie bei Dunkelheit, in der die Energiegewinnungselemente (5) nicht oder nur mit geringer Effizienz Energie liefern, abgeben.

Eine weitere vorteilhafte Anwendung der erfindungsgemäßen Verbundsysteme VS ist die Kombination mit Energiespar­ lampen, die in gleichmäßig ausgeleuchteten Verbundsystemen integriert sind, wie beispielsweise in den DE-Gbm 93 16 096.8, 93 18 263.3 oder 94 15 950.5 beschrieben. Desweiteren sind die Verbundsysteme VS als integrierte Elemente in Lärmschutzwänden verwendbar, wobei von großem Vorteil neben der Energiegewinnung die hohe Bruchfestig­ keit der Verbundsysteme VS ist, die durch den Schichtver­ bund (2) aus elastischem Kunststoff VK bedingt ist und die die Bruchfestigkeit von Verbundsystemen ohne den Schicht­ verbund (2) deutlich übertrifft.

Damit werden beispielsweise Lärmschutzwände, Verglasungen, Wartestationen u. a. sehr gut gegen Beschädigungen, beispielsweise durch Vandalismus oder durch Hagelschlag, geschützt.

Die folgenden Beispiele sollen die Erfindung veranschau­ lichen.

Beispiele Beispiel 1 Vorbehandlung der Substratschichten (1) und (1′) mit Primer

Als Substratschichten (1) und (1′) werden Platten aus PLEXIGLAS® GS233 (Fa. Röhm) mit den Abmessungen 300 × 200 × 3 (Länge × Breite × Höhe) verwendet. Diese Platten werden an der Seite, die mit dem Schichtverbund (2) verklebt werden soll, mit einer 6-gew.-%igen Lösung eines Hydroxyl-Polyurethans in einem Lösungsmittelgemisch aus 50 Gew.-Teilen Butylacetat, 20 Gew.-Teilen Aceton und 20 Gew.-Teilen Methoxypropanol (Handelsprodukt "Grundierung 60" der Fa. Röhm GmbH) durch Aufsprühen und anschließendes Trocknen beschichtet.

Beispiel 2 Herstellung des erfindungsgemäßen Verbundsystems VS

Ein leitender Verbund aus 9 Photozellen (5) mit den Abmessungen 100 × 25 × 0,4 mm (Länge × Breite × Höhe) wird zwischen zwei Folien (3) und (3′) aus Ethylen-Vinylacetat- Copolymerisat (ELVAX® 485 der Fa. BP Chemical) mit einer Dicke von 0,5 mm gebracht und zwischen die Substratschichten (1) und (1′) gemäß Beispiel 1 eingelegt, wobei die mit dem Primer versehenen Klebeflächen der Substratschichten (1) und (1′) jeweils mit den Folien (3) und (3′) in Kontakt gebracht werden. Danach werden die Verbunde bei Temperaturen von 150 bis 155 Grad C an der Oberfläche des Schichtverbunds (2) sowie an den Klebeflächen der Substratschichten (1) und (1′) unter Anwendung eines Drucks von 1 bar laminiert. Während der Drucklaminierung tritt in den Schichten (3) bzw. (3′) aus Ethylen-Vinylacetat-Copolymerisat eine Vernetzung ein. Dabei wird ein blasenfreier, transparenter Verbund der Schichten (3) und (3′) ohne Phasengrenzen zwischen den Schichten (4), (3) und (3′) mit den Photozellen (5) einerseits und mit den Substratschichten (1) und (1′) andererseits erreicht.

Das solchermaßen hergestellte Verbundsystem VS kann zur Wandlung von Solarenergie in elektrische Energie eingesetzt werden und erfüllt die Tests der Norm IEC 503 für die Funktionsfähigkeit von Solarmodulen (voller Erhalt der Funktionsfähigkeit nach 10 Bewitterungszyklen: 0,5 Stunden bei -40 Grad C, 20 Stunden Aufheizen auf 85 Grad C/85% i.F. und nach Lagerung über 1000 Stunden bei 85 Grad C und 85% rel. Feuchte).

Claims (11)

1. Verbundsysteme VS aus mindestens einer Substrat­ schicht (Fig. 1, 1) aus einem harten transparenten Kunststoff TK und einem an der Substratschicht (1) fest haftenden Schichtverbund (2), dadurch gekennzeichnet, daß der Schichtverbund (2) aus einem elastischen, transparenten Kunststoff VK mit einem Elastizitätsmodul nach DIN ISO 527 von maximal 1000 MPa und darin enthaltenen Energiegewinnungselementen (5), die die Solarenergie in andere Energieformen wandeln, aufgebaut ist.

2. Verbundsysteme VS gemäß Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß im Schichtverbund (2) keine Phasengrenzen zwischen den Schichten (4), (3) und (3′) vorhanden sind.

3. Verbundsysteme VS gemäß den Ansprüchen 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß gemäß Fig. 2 mindestens eine zweite Substratschicht (1′) solchermaßen angeordnet ist, daß der Schicht­ verbund (2) zwischen den Substratschichten (1) und (1′) angeordnet ist.

4. Verbundsysteme VS gemäß Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß gemäß Fig. 3 und Fig. 4 der Schichtverbund (2) von den Substratschichten (1) und (1′) beziehungsweise von der Substratschicht (1) vollständig umschlossen ist.

5. Verbundsysteme VS gemäß den Ansprüchen 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Substratschicht (1) in Fig. 1 und Fig. 4 beziehungsweise die Substratschichten (1) und (1′) in Fig. 2 und Fig. 3 an ihren freiliegenden Oberflächen weitere transparente funktionelle Schichten aufweisen.

6. Verbundsysteme VS gemäß den Ansprüchen 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Energiege­ winnungselemente (5) Photozellen sind, die gegebenenfalls mit elektrischen Leiterbahnen verbunden sind.

7. Verbundsysteme VS gemäß den Ansprüchen 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß die elastischen, transparenten Kunststoffe VK aus der Gruppe der physikalisch und/oder chemisch vernetzten Elastomere ausgewählt sind.

8. Verbundsysteme VS gemäß den Ansprüchen 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß die harten, transparenten Kunststoffe TK Vicat-Erweichungs­ temperaturen nach ISO 306 von mindestens 60 Grad C und Lichttransmissionen T_D65 nach DIN 5033/5036 von mindestens 85% aufweisen.

9. Verbundsysteme VS gemäß den Ansprüchen 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß die Substrat­ schichten (1) bzw. (1, 1′) an den mit dem Schichtverbund (2) in Kontakt kommenden Oberflächen mit Haftvermittlern versehen sind.

10. Verbundsysteme VS gemäß den Ansprüchen 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, daß die Substrat­ schichten (1, 1′) aus Kunststoffen TK bestehen, ausgewählt aus der Gruppe aus Polycarbonat sowie Homo- oder Copolymerisate des Methylmethacrylats.

11. Verwendung der Verbundsysteme gemäß den Ansprüchen 1 bis 10 als Module für die Wandlung von Solarenergie in andere Energieformen zur dezentralen Energieversorgung.