ES2238877T3 - Revestimiento para celula solar. - Google Patents

Revestimiento para celula solar.

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ES2238877T3 ES99973354T ES99973354T ES2238877T3 ES 2238877 T3 ES2238877 T3 ES 2238877T3 ES 99973354 T ES99973354 T ES 99973354T ES 99973354 T ES99973354 T ES 99973354T ES 2238877 T3 ES2238877 T3 ES 2238877T3
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Kazuya Takano
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Abstract

Un miembro de recubrimiento para una batería solar, que se utiliza cono un miembro protector transparente para proteger células solares de una batería solar, que comprende: una película transparente de fluororesina, una película transparente laminada sobre la película transparente de fluororesina y formada por dos películas transparentes de tereftalato de polietileno y revestimientos de óxido inorgánico aplicados sobre las dos películas respectivas, estando formados dichos revestimientos de óxido inorgánico por al menos un material seleccionado a partir del grupo que consta de sílice y alúmina, y que tiene superficies de revestimiento adheridas entre sí, y un adhesivo de copolímero de etileno ¿ acetato de vinilo que está depositado entre dicha película transparente de fluororesina y dicha película transparente de PET para la conexión integral de las mismas, conteniendo dicho adhesivo de co+polímero de etileno ¿ acetato de vinilo un agente absorbente ultravioleta y un peróxido orgánico comoun agente de reticulación.

Description

Revestimiento para célula solar.
Campo de la invención
La presente invención se refiere a un miembro de recubrimiento que debe utilizarse como un miembro de protección transparente para proteger células solares de una batería solar. Más particularmente, la presente invención se refiere a un miembro de recubrimiento para batería solar y una película de sellado que tiene una función como un miembro de recubrimiento para batería solar, que están fabricados ambos de películas transparentes que tienen propiedad resistente a la humedad y propiedad resistente al sol, de manera que el miembro de recubrimiento y la película de sellado son efectivos para iluminar una batería solar y para mejorar la resistencia al impacto y la duración de la batería solar. Además, la presente invención se refiere a una batería solar de peso ligero, de alta resistencia al impacto, de alta duración, que utiliza el miembro de recubrimiento mencionado anteriormente como miembros protectores del lado delantero y/o del lado trasero.
Antecedentes de la invención
En años recientes, las células solares que convierten directamente luz solar en energía eléctrica han atraído la atención de la gente a la vista de la utilización efectiva de materiales naturales y de la prevención de la contaminación del medio ambiente y, por lo tanto, han sido desarrollados.
Una batería solar típica comprende, como se muestra en la figura 17, un substrato de vidrio 1 como un miembro protector transparente del lado delantero en un lado de recepción de la luz, un miembro protector del lado trasero (miembro de recubrimiento del lado trasero), películas de copolímero de 2-etileno - acetato de vinilo (EVA) 3A, 3B como películas de sellado dispuestas entre el substrato de vidrio 1 y el miembro protector 2 del lado trasero y células solares o elementos fotovoltaicos de silicio 4 sellado por las películas de EVA 3A, 3B.
Para fabricar esta batería solar, el substrato de vidrio 1, la película de EVA de sellado 3A, los elementos fotovoltaicos de silicona 4, la película de sellado EVA 3B y el miembro de recubrimiento 2 del lado trasero son solapados de una manera sucesiva en este orden e integrados juntos a través de fusión y reticulación de la resina EVA.
De esta manera, la duración excelente contra la radiación ultravioleta es un requerimiento principal en los miembros de protección transparentes del lado delantero para baterías solares. Además, una propiedad excelente resistente a la humedad es, por lo tanto, un requerimiento principal con el fin de prevenir que los cableados interiores o los electrodos estén sometidos a corrosión debido a la permeación de humedad o de agua. De acuerdo con ello, las placas de vidrio son utilizadas convencionalmente como miembros protectores transparentes del lado delantero.
Aunque una placa de vidrio tiene una propiedad excelente de resistencia al sol y una propiedad excelente de resistencia a la humedad, tiene también un peso pesado y una resistencia deficiente al impacto, de manera que se rompe fácilmente.
Si se utiliza una película de resina transparente, no debería existir ningún problema en el peso ni en la resistencia al impacto. No obstante, no existe ninguna película de resina convencional que sea excelente tanto en la propiedad de resistencia al sol como en la propiedad de resistencia a la humedad. Es decir, que aunque se conoce una película de fluoro-resina hecha de copolímero de 2-etileno-4-fluoretileno (ETFE) o similar como una película de resina transparente que tiene una propiedad excelente de resistencia al sol, tiene permeabilidad a la humedad, de manera que no es adecuada como miembro de protección transparente del lado delantero para baterías solares.
Descripción de la invención
Un objeto de la presente invención es proporcionar un miembro de recubrimiento para batería solar y una película de sellado que tiene una función como un miembro de recubrimiento para batería solar, cada uno de los cuales se puede utilizar como un miembro protector transparente para células solares de una batería solar, donde dicho miembro de recubrimiento y dicha película de sellado están hechos de películas transparentes que tienen propiedad resistente a la humedad y propiedad resistencia al sol, para que sean efectivos para iluminar la batería solar y mejorar la resistencia al impacto y la duración de la batería solar. Otro objeto de la presente invención es proporcionar una batería solar de peso ligero, de alta resistencia al impacto, de alta duración, que utiliza el miembro de recubrimiento mencionado anteriormente como miembros de protección del lado delantero y/o del lado trasero.
Un miembro de recubrimiento para batería solar de la presente invención es un miembro de recubrimiento que se puede utilizar como un miembro de protección transparente para proteger las células solares de una batería solar, que comprende: una película transparente de alta resistencia a la humedad y una película transparente de alta resistencia al sol, que tienen excelente duración frente a la radiación ultravioleta, en la que la película transparente de alta resistencia a la humedad y la película transparente de alta resistencia al sol están laminadas integralmente entre sí.
Puesto que el miembro de recubrimiento para la batería solar está hecho a través de la laminación integral de la película transparente de alta resistencia a la humedad y de la película transparente de alta resistencia al sol, el miembro de recubrimiento tiene una propiedad suficiente de resistencia a la humedad y una propiedad suficiente de resistencia al sol que se requieren como un miembro protector transparente para la batería solar.
Un miembro de recubrimiento para batería solar de la presente invención es un miembro de recubrimiento, en el que la película transparente de alta resistencia al sol y la película transparente de alta resistencia a la humedad están laminadas integralmente con adhesivo que contiene agente de absorción ultravioleta.
La propiedad de resistencia a la humedad requerida como un miembro protector transparente para batería solar se puede asegurar por la película transparente de alta resistencia a la humedad y la propiedad de resistencia al sol se puede asegurar por la película transparente de alta resistencia al sol y el agente de absorción ultravioleta en el
adhesivo.
La película transparente de alta resistencia al sol y la película transparente de alta resistencia a la humedad son laminadas integralmente con adhesivo de resina EVA, que contiene agente absorbente ultravioleta y agente reticulante.
La propiedad de resistencia a la humedad requerida como un miembro protector transparente para batería solar se puede asegurar por la película transparente de alta resistencia a la humedad, y la propiedad resistente al sol se puede asegurar por la película transparente de alta resistencia al sol y el agente absorbente ultravioleta en el adhesivo de resina EVA. Además, el adhesivo de resina EVA propiamente dicho tiene una propiedad de alta resistencia a la humedad y es excelente en resistencia a la intemperie cuando contiene un agente de reticulación. Por lo tanto, el adhesivo de resina EVA es efectivo para mejorar las propiedades del miembro de recubrimiento. El agente de reticulación que se puede mezclar en el adhesivo de resina EVA puede ser peróxido orgánico.
Un miembro de recubrimiento para batería solar de la presente invención comprende una película de alta resistencia al sol y de alta resistencia a la humedad hecha a través del revestimiento de un óxido inorgánico sobre una superficie de una película de base transparente que contiene agente absorbente de luz.
La propiedad resistente a la humedad requerida como un miembro de protección transparente para batería solar se puede asegurar por medio de una capa de recubrimiento hecha de óxido inorgánico, y la propiedad resistente al sol se puede asegurar por el agente absorbente de ultravioleta contenido en la película de base transparente.
Una película de sellado, que tiene una función como miembro de recubrimiento de la presente invención es una película de sellado que tiene una función como un miembro protector transparente para proteger células solares de una batería solar, que comprende: cualquiera de los miembros de recubrimiento mencionados anteriormente para batería solar de la invención y una película de EVA, en la que el miembro de recubrimiento y la película de EVA están laminadas integralmente entre sí.
Se puede obtener una batería solar por medio de un miembro protector del lado delantero; un miembro protector del lado trasero; y células solares que son selladas entre el miembro protector del lado delantero y el miembro protector del lado trasero, en las que al menos uno del miembro protector del lado delantero y el miembro protector del lado trasero es uno cualquiera de los miembros de recubrimiento mencionados anteriormente de la presente invención.
Breve descripción de los dibujos
La figura 1 es una vista en sección que muestra una forma de realización de un miembro de recubrimiento para batería solar.
La figura 2 es una vista en sección que muestra una forma de realización de una película transparente de alta resistencia a la humedad.
La figura 3 es una vista en sección que muestra otra forma de realización de la película transparente de alta resistencia a la humedad.
La figura 4 es una vista en sección que muestra una forma de realización de una película de sellado que utiliza el miembro de recubrimiento mostrado en la figura 1.
La figura 5 es una vista en sección que muestra una forma de realización de una batería solar que utiliza el miembro de recubrimiento mostrado en la figura 1.
La figura 6 es una vista en sección que muestra una forma de realización de un miembro de recubrimiento para batería solar.
La figura 7 es una vista en sección que muestra una forma de realización de una película de sellado, que utiliza el miembro de recubrimiento mostrado en la figura 6.
La figura 8 es una vista en sección que muestra una forma de realización de una batería solar que utiliza el miembro de recubrimiento mostrado en la figura 6.
La figura 9 es una vista en sección que muestra una forma de realización de un miembro de recubrimiento para batería solar.
La figura 10 es una vista en sección que muestra una forma de realización de una película de sellado que utiliza el miembro de recubrimiento mostrado en la figura 9.
La figura 11 es una vista en sección que muestra una forma de realización de una batería solar que utiliza el miembro de recubrimiento mostrado en la figura 9.
La figura 12 es una vista en sección que muestra una forma de realización de un miembro de recubrimiento para una batería solar de acuerdo con la presente invención.
La figura 13 es una vista en sección que muestra otra forma de realización de un miembro de recubrimiento para una batería solar de acuerdo con la presente invención.
La figura 14 es una vista en sección que muestra otra forma de realización de un miembro de recubrimiento para una batería solar de acuerdo con la presente invención.
La figura 15 es una vista en sección que muestra una forma de realización de una película de sellado que tiene una función como un miembro de recubrimiento para la batería solar de la presente invención que utiliza el miembro de recubrimiento mostrado en la figura 13.
La figura 16 es una vista en sección que muestra una forma de realización de una batería solar de la presente invención que utiliza el miembro de recubrimiento mostrado en la figura 13; y
La figura 17 es una vista en sección que muestra una batería solar convencional.
Descripción detallada de las formas de realización preferidas
A continuación se describirán formas de realización de la presente invención con referencia a los dibujos que se acompañan.
Aunque los miembros de recubrimiento para la batería solar de la presente invención se describirán considerando que son utilizados como miembros protectores transparentes laterales delanteros en la presente descripción, los miembros de recubrimiento para la batería solar de la presente invención se pueden utilizar como miembros protectores transparentes laterales traseros y también se pueden utilizar como miembros protectores transparentes laterales delanteros y como miembros protectores transparentes laterales traseros.
En primer lugar, se realizará ahora la descripción con relación a un miembro de recubrimiento para una batería solar de acuerdo con la figura 1.
La figura 1 es una vista en sección de una forma de realización del miembro de recubrimiento para una batería solar, las figuras 2 y 3 son vistas en sección que muestran formas de realización de una película transparente de alta resistencia a la humedad, la figura 4 es una vista en sección que muestra una película de sellado que tiene una función como un miembro de recubrimiento (referida en adelante como "película de recubrimiento / sellado") para una batería solar que utiliza el miembro de recubrimiento mostrado en la figura 1, y la figura 5 es una vista en sección que muestra una forma de realización de una batería solar que utiliza el miembro de recubrimiento mostrado en la figura 1.
El miembro de recubrimiento 11 mostrado en la figura 1 está constituido por una película transparente de alta resistencia a la humedad 12 y una película transparente de alta resistencia al sol 13, que están laminadas integralmente entre sí a través de una lámina adhesiva 14.
La película transparente de alta resistencia ala humedad 12 está constituida, como se muestra en la figura 2, preferentemente por una película de base transparente 12A, que está hecha de una película de tereftalato de polietileno (PET) o similar y por una capa resistente a la humedad 12B que está formada depositando óxido inorgánico, tal como sílice y alúmina sobre la película de base 12A por el método CVD (Deposición con Vapor Químico), el método PVD (Deposición con Vapor Físico) o similares. Se conoce, en general, una película, que tiene una capa de recubrimiento de metal, tal como aluminio, sobre una película de base. Sin embargo, cuando se aplica metal, tal como aluminio, a una batería solar, existe una posibilidad de fugas de corriente. De acuerdo con ello, se utiliza con preferencia una capa de recubrimiento de óxido inorgánico como una capa resistente a la humedad.
Como se muestra en la figura 2, la capa resistente a la humedad 12B hecha de óxido inorgánico, tal como sílice y alúmina formada sobre la superficie de la película de base 12A, se separa fácilmente en servicio. Por lo tanto la película transparente de alta resistencia a la humedad 12 está formada preferentemente utilizando dos películas, sobre cada una de las cuales está formada una capa resistente a la humedad 12B hecha de óxido inorgánico, tal como sílice y alúmina, y laminando las dos películas a través de una lámina adhesiva 12V en un estado en el que las capas resistentes a la humedad 12B, 12B están dirigidas una hacia la otra como se muestra en la figura 3, de manera que las capas resistentes a la humedad 12B no están expuestas al lado exterior. La lámina adhesiva 12C se puede fabricar del mismo material de la lámina adhesiva 14, descrita más adelante, utilizada para adherir la película transparente de alta resistencia a la humedad 12 y la película transparente de alta resistencia al sol 13 y, por lo tanto, se puede utilizar en la misma condición de adhesión que la lámina adhesiva 14, como se describe más adelante.
Como la película de base 12A para la película transparente de alta resistencia a la humedad, como se muestra en la figura 3, se utiliza de una manera adecuada una película de PET que tiene un espesor de 6-250 \mum, y la capa resistente a la humedad 12B está formada preferentemente para que tenga un espesor de 5 \mum o menos. El espesor de la lámina adhesiva 12C está con preferencia en el intervalo de 5 \mum a 50 \mum.
Como ejemplo de la película transparente de alta resistencia al sol 13 se contemplan una película de fluororesina que tiene una excelente resistencia ultravioleta y una película de resina en la que se mezcla agente absorbente ultravioleta.
Ejemplos específicos de fluororesina para la película de fluororesina son politetrafluoretileno (PTFE), copolímero de 4-fluoretileno-percloroalcoxi (PFA), copolímero de 4-fluoretileno-6-fluoropropileno (FEP), copolímero de 2-etileno-4-fluoretileno (ETFE), policlorotrifluoretileno (PCTFE), fluoruro de polivinilideno (PVDF) y fluoruro de polivinilo (PVF).
Ejemplos de la película de resina, en la que está mezclado el agente absorbente ultravioleta, incluyen una película acrílica, una película de policarbonato, una película PET, y una película de naftalato de polietileno (PEN). El agente absorbente ultravioleta de mismo es ejemplificado por compuestos de la serie de benzofenonas, que incluyen 2-hidroxi-4-octoxibenzofenona y 2-hidroxi-metoxi-5-sulfobenzofenonas, compuestos de la serie de benzotriazoles que incluyen 2-(2'-hidroxi-5-metilfenil) benzotriazoles, y compuestos de la serie de aminas impedidas, que incluyen salicilatos de fenilo y p-t-butilfenil salicilato. Normalmente, el agente absorbente ultravioleta se añade en una cantidad de 1-20% en peso con relación a la resina de base.
El espesor de la película transparente de alta resistencia al sol 13 está de una manera preferida en el intervalo entre 12 \mum y 200 \mum.
El miembro de recubrimiento 11 para batería solar se puede fabricar fácilmente interponiendo la lámina adhesiva 14 entre la película transparente de alta resistencia a la humedad 12 mencionada anteriormente y la película transparente de alta resistencia al sol 18 y calentándolas y prensándolas bajo la condición de adhesión de la lámina adhesiva 14 para laminarlas integralmente.
Como la lámina adhesiva 14 que se utiliza aquí, se emplea de una manera adecuada una película de EVA, como se describe más adelante, en general, utilizada para batería solar, y el espesor de la película de EVA está con preferencia en un intervalo entre 5 \mum y 50 \mum.
En el miembro de recubrimiento es preferible que la película transparente de alta resistencia al sol 13 esté dispuesta en el lado de la superficie y que la película transparente de alta resistencia a la humedad 12 esté dispuesta en el lado interior.
Para fabricar la batería solar utilizando el miembro de recubrimiento para batería solar como se ha mencionado anteriormente, se utiliza el miembro de recubrimiento para sellar células solares, en lugar de la placa de vidrio convencional para la batería solar mostrada en la figura 17. Se prefiere que el miembro de recubrimiento de la presente invención esté previamente laminado integralmente a una película de sellado de EVA.
Como se muestra en la figura 4, la película de recubrimiento / sellado 15 comprende un miembro de recubrimiento 11, que está fabricado laminando integralmente una película transparente de alta resistencia a la humedad 12 y una película transparente de alta resistencia al sol 13, y laminando una película de EVA 16 integralmente en una superficie del miembro de recubrimiento 11.
La película de recubrimiento / sellado 15 para la batería solar se puede fabricar fácilmente laminando integralmente el miembro de recubrimiento 11, que se fabrica previamente adhiriendo integralmente la película transparente de alta resistencia a la humedad 12 y la película transparente de alta resistencia al sol 13, sobre la película de EVA 16 en la formación de la película de EVA 16. En este caso, la temperatura de laminación está de una manera adecuada en un intervalo desde 75ºC hasta 90ºC.
El espesor de la película de EVA 16 está con preferencia en un intervalo desde 0,1 mm hasta 1 mm.
La batería solar 10 se puede fabricar fácilmente laminando integralmente la película de recubrimiento / sellado 15 para la batería solar sobre un miembro de recubrimiento del lado trasero 17, una película de EVA 18 y células solares tales como elementos fotovoltaicos de silicio 19 juntos, como se muestra en la figura 5 de acuerdo con el método normal, es decir, calentando, desaireando y prensando la pila con un laminador a vacío a una temperatura de 120-150ºC, con un periodo de tiempo de desaireación de 2 a 15 minutos, a una presión de 0,5 - 1 atm, y un periodo de tiempo de prensado de 8 a 45 minutos.
A continuación se realizará ahora la descripción con respecto a otro miembro de recubrimiento para batería solar.
La figura 6 es una vista en sección de una forma de realización del miembro de recubrimiento para una batería solar, la figura 7 es una vista en sección que muestra una película de recubrimiento / sellado para una batería solar que utiliza el miembro de recubrimiento mostrado en la figura 6, y la figura 8 es una vista en sección que muestra una forma de realización de una batería solar que utiliza el miembro de recubrimiento mostrado en la figura 6.
El miembro de recubrimiento 21 que se muestra en la figura 6 está constituido por una película transparente de alta resistencia a la humedad 22 y una película transparente de alta resistencia al sol 23, que se laminan integralmente entre sí a través de una lámina adhesiva 24, en la que se mezcla un agente de absorción ultravioleta (referido en adelante como "lámina adhesiva absorbente ultravioleta 24").
La película transparente de alta resistencia a la humedad 22 es precisamente similar a la mostrada en la figura 2, que está constituida con preferencia por una película de base transparente 12A, tal como una película de PET y una capa resistente a la humedad 12B, que se forma depositando óxido inorgánico, tal como sílice y alúmina sobre la película de base 12A por el método CVD (Deposición con Vapor Químico), el método PVD (Deposición con Vapor Físico) o, como se muestra en la figura 3, formada utilizando dos películas de base 12A, tales como películas de PET, sobre cada una de las cuales se forma una capa resistente a la humedad 12B hecha de óxido inorgánico, tal como sílice y alúmina, y laminando las dos películas de base a través de una lámina adhesiva 12C en un estado en el que las capas resistentes a la humedad 12B, 12B están dirigidas una hacia la otra, de manera que las capas resistentes a la humedad 12B no están expuestas al lado exterior. La lámina adhesiva 12C puede fabricarse del mismo material de la lámina adhesiva absorbente ultravioleta 24, descrita más adelante, utilizada para la adhesión de la película transparente de alta resistencia a la humedad 22 y la película transparente de alta resistencia al sol 23 (debería indicarse que la lámina adhesiva 12C puede no contener, pero preferentemente contiene el agente absorbente ultravioleta) y, por lo tanto, se puede aplicar en la misma condición de adhesión que la lámina adhesiva absorbente ultravioleta 24, como se describe más adelante.
Como ejemplos de la película transparente de alta resistencia al sol 23 se contempla una película de fluororesina que tiene una excelente resistencia ultravioleta y una película de resina en la que se mezcla agente absorbente ultravioleta.
La lámina adhesiva absorbente ultravioleta 24 se puede fabricar de una resina adhesiva, tal como resina epóxido, resina acrílica, resina de uretano, o resina de éster, en las que la resina adhesiva se forma en una lámina después de la mezcla con el agente absorbente ultravioleta. El agente absorbente ultravioleta de mismo es ejemplificado por compuestos de la serie de benzofenonas, que incluyen 2-hidroxi-4-octoxibenzofenona y 2-hidroxi-metoxi-5-sulfobenzofenonas, compuestos de la serie de benzotriazoles que incluyen 2-(2'-hidroxi-5-metilfenil) benzotriazoles, y compuestos de la serie de aminas impedidas, que incluyen salicilatos de fenilo y p-t-butilfenil salicilato. Normalmente, el agente absorbente ultravioleta se añade en una cantidad de 1-50% en peso con relación a la resina de base. El espesor de la lámina adhesiva absorbente ultravioleta 24 está con preferencia en un intervalo desde 5 \mum hasta 50 \mum.
El miembro de recubrimiento 21 para la batería solar se puede fabricar fácilmente interponiendo la lámina adhesiva de absorción ultravioleta 24 entre la película transparente de alta resistencia a la humedad 22 y la película transparente de alta resistencia al sol 23, y calentándolas y presionándolas bajo la condición de adhesión de la lámina adhesiva absorbente ultravioleta 24 para laminarlas integralmente.
En el miembro de recubrimiento, es preferible que la película transparente de alta resistencia al sol 23 esté dispuesta en el lado de la superficie y que la película transparente de alta resistencia a la humedad 22 esté dispuesta en el
interior.
Para fabricar la batería solar utilizando el miembro de recubrimiento para la batería solar como se ha mencionado anteriormente, el miembro de recubrimiento se utiliza para sellar células solares, en lugar de la placa de vidrio convencional para la batería solar mostrada en la figura 17. Es preferible que el miembro de recubrimiento de la presente invención esté laminado integralmente con anterioridad a una película de sellado de EVA.
Como se muestra en la figura 7, la película de recubrimiento / sellado 25 comprende un miembro de recubrimiento 21, que está hecho laminando integralmente una película transparente de alta resistencia a la humedad 22 y una película transparente de alta resistencia al sol 23 con el agente adhesivo absorbente ultravioleta, y una película de EVA 26 laminada integralmente a una superficie del miembro de recubrimiento 21.
La película de recubrimiento / sellado 25 para la batería solar se puede fabricar laminando integralmente el miembro de recubrimiento 21 de la presente invención, que se hace previamente adhiriendo integralmente la película transparente de alta resistencia a la humedad 22 y la película transparente de alta resistencia al sol 23, sobre la película de EVA 26 en la formación de la película de EVA 26. En este caso, la temperatura para la laminación está de una manera adecuada en un intervalo desde 75ºC hasta 90ºC.
El espesor de la película de EVA 26 está con preferencia en un intervalo desde 0,1 mm hasta 1 mm.
La batería solar 20 se puede fabricar fácilmente laminando integralmente la película de recubrimiento / sellado 25 para batería solar sobre un miembro de recubrimiento trasero 17, una película de EVA 18, y células solares tales como elementos fotovoltaicos de silicio 19 juntos como se muestra en la figura 8 de acuerdo con el método normal, es decir, desaireando, prensado y calentando la pila con un laminador a vacío a una temperatura de 120 - 150ºC, con un periodo de tiempo para la desaireación de 2 a 15 minutos, a una presión de 0,5 a 1 atm, y un periodo de tiempo para el prensado de 8 a 45 minutos.
A continuación, se realizará la descripción con respecto a otro miembro de recubrimiento para batería solar.
La figura 9 es una vista en sección de una forma de realización del miembro de recubrimiento para batería solar, la figura 10 es una vista en sección que muestra una película de recubrimiento / sellado para batería solar utilizando el miembro de recubrimiento mostrado en la figura 9, y la figura 11 es una vista en sección que muestra una forma de realización de una batería solar que utiliza el miembro de recubrimiento mostrado en la figura 9.
El miembro de recubrimiento 31 mostrado en la figura 9 está constituido por una película transparente de alta resistencia a la humedad 32 y por una película transparente de alta resistencia al sol 33, que están laminados integralmente entre sí a través de una lámina adhesiva EVA 34, en la que se mezclan el agente de absorción ultravioleta y el agente de reticulación (referida en adelante como "lámina adhesiva EVA absorbente ultravioleta 34").
La película transparente de alta resistencia a la humedad 32 es precisamente igual que la mostrada en la figura 2, que está constituida de una manera preferida por una película de base transparente 12A, tal como película PET y una capa resistente a la humedad 12B que se forma depositando óxido inorgánico, tal como sílice y alúmina sobre la película de base 12A por el método CVD (Deposición con Vapor Químico), el método PVD (Deposición con Vapor Físico) o, como se muestra en la figura 3, formada utilizando dos películas de base 12A, tales como películas de PET, sobre cada una de las cuales se forma una capa resistente a la humedad 12B hecha de óxido inorgánico, tal como sílice y alúmina, y laminando las dos películas de base a través de una lámina adhesiva 12C en un estado en el que las capas resistentes a la humedad 12B, 12B están dirigidas una hacia la otra, de manera que las capas resistentes a la humedad 12B no están expuestas al lado exterior. La lámina adhesiva 12C puede fabricarse del mismo material de la lámina adhesiva absorbente ultravioleta 34, descrita más adelante, utilizada para la adhesión de la película transparente de alta resistencia a la humedad 32 y la película transparente de alta resistencia al sol 33 (debería indicarse que la lámina adhesiva 12C puede no contener, pero preferentemente contiene el agente absorbente ultravioleta) y, por lo tanto, se puede aplicar en la misma condición de adhesión que la lámina adhesiva absorbente ultravioleta 34, como se describe más adelante.
Como ejemplos de la película transparente de alta resistencia al sol 33 se contempla una película de fluororesina que tiene una excelente resistencia ultravioleta y una película de resina en la que se mezcla agente absorbente ultravioleta y aparece justamente como el primer aspecto.
La lámina adhesiva de EVA absorbente ultravioleta se puede fabricar de resina EVA, en la que la resina EVA está formada en una lámina después de la mezcla con agente absorbente ultravioleta y agente de reticulación y, si es necesario, otro aditivo en la misma.
A continuación se describirán composiciones de resina EVA adecuadas como el material de la lámina adhesiva EVA absorbente ultravioleta 34.
El agente absorbente ultravioleta se añade a la composición de resina EVA como el material de la lámina adhesiva EVA absorbente ultravioleta 34 con el fin de proporcionar la propiedad resistente al sol a la lámina adhesiva 34 EVA absorbente ultravioleta. El agente absorbente ultravioleta de mismo es ejemplificado por compuestos de la serie de benzofenonas, que incluyen 2-hidroxi-4-octoxibenzofenona y 2-hidroxi-metoxi-5-sulfo benzofenonas, compuestos de la serie de benzotriazoles que incluyen 2-(2'-hidroxi-5-metilfenil) benzotriazoles, y compuestos de salicilatos de fenilo y p-t-butilfenil salicilato. Normalmente, el agente absorbente ultravioleta se añade en una cantidad de 1-50% en peso con relación a 100 partes en peso de resina EVA.
El espesor de la lámina adhesiva absorbente ultravioleta 34 está con preferencia en un intervalo desde 5 \mum hasta 50 \mum.
El miembro de recubrimiento 21 para la batería solar se puede fabricar fácilmente interponiendo la lámina adhesiva de absorción ultravioleta 34 entre la película transparente de alta resistencia a la humedad 32 y la película transparente de alta resistencia al sol 33, y calentándolas y presionándolas bajo la condición de adhesión de la lámina adhesiva absorbente ultravioleta 24 para laminarlas integralmente.
En el miembro de recubrimiento, es preferible que la película transparente de alta resistencia al sol 33 esté dispuesta en el lado de la superficie y que la película transparente de alta resistencia a la humedad 32 esté dispuesta en el interior.
Para fabricar la batería solar utilizando el miembro de recubrimiento para la batería solar como se ha mencionado anteriormente, el miembro de recubrimiento de la presente invención se utiliza para sellar células solares, en lugar de la placa de vidrio convencional para la batería solar mostrada en la figura 17. Es preferible que el miembro de recubrimiento esté laminado integralmente con anterioridad a una película de sellado de EVA.
Como se muestra en la figura 10, la película de recubrimiento / sellado 25 comprende un miembro de recubrimiento 11, que está hecho laminando integralmente una película transparente de alta resistencia a la humedad 22 y una película transparente de alta resistencia al sol 33 con agente adhesivo de EVA que contiene el agente adhesivo absorbente ultravioleta y un agente reticulante, y una película de EVA 36 laminada integralmente a una superficie del miembro de recubrimiento 31.
La película de recubrimiento / sellado 35 para la batería solar se puede fabricar laminando integralmente el miembro de recubrimiento 21, que se hace previamente adhiriendo integralmente la película transparente de alta resistencia a la humedad 32 y la película transparente de alta resistencia al sol 33, sobre la película de EVA 36 en la formación de la película de EVA 36. En este caso, la temperatura para la laminación está de una manera adecuada en un intervalo desde 75ºC hasta 90ºC.
La batería solar 30 se puede fabricar fácilmente laminando integralmente la película de recubrimiento / sellado 35 para batería solar sobre un miembro de recubrimiento trasero 17, una película de EVA 18, y células solares tales como elementos fotovoltaicos de silicio 19 juntos como se muestra en la figura 11 de acuerdo con el método normal, es decir, desaireando, prensado y calentando la pila con un laminador a vacío a una temperatura de 120 - 150ºC, con un periodo de tiempo para la desaireación de 2 a 15 minutos, a una presión de 0,5 a 1 atm, y un periodo de tiempo para el prensado de 8 a 45 minutos.
A continuación se realizará la descripción con respecto a un miembro de recubrimiento para batería solar de acuerdo con la presente invención.
Las figuras 12 a 14 son vistas en sección de formas de realización del miembro de recubrimiento para batería solar de acuerdo con la presente invención, la figura 15 es una vista en sección que muestra una película de recubrimiento /
sellado para la batería solar de la presente invención utilizando el miembro de recubrimiento de este aspecto, y la figura 16 es una vista en sección que muestra una forma de realización de una batería solar de la presente invención que utiliza el miembro de recubrimiento de este aspecto.
El miembro de recubrimiento 41 mostrado en la figura 12 está hecho de una película transparente de alta resistencia al sol y de alta resistencia a la humedad que está constituida por una película de base transparente 42, en la que se mezcla el agente absorbente y por una capa de recubrimiento 43, que está formada sobre una superficie de la película de base transparente 42 depositando óxido inorgánico para formar una capa resistente a la humedad.
Como la resina de base de la película de base transparente 42 se utiliza la resina PET. El agente absorbente ultravioleta a mezclar es ejemplificado por compuestos de la serie de benzofenonas, que incluyen 2-hidroxi-4-octoxibenzofenona y 2-hidroxi-metoxi-5-sulfo benzofenonas, compuestos de la serie de benzotriazoles que incluyen 2-(2'-hidroxi-5-metilfenil) benzotriazoles, y compuestos que incluyen salicilatos de fenilo y p-t-butilfenil salicilato. Normalmente, el agente absorbente ultravioleta se añade en una cantidad de 1-20% en peso con relación a la resina de base.
El espesor de la película de base transparente 42está de una manera preferida en el intervalo entre 12 \mum y
200 \mum.
Como el óxido inorgánico para formar la capa resistente a la humedad se utilizan sílice y alúmina. La capa de recubrimiento de este óxido inorgánico se puede formar por el método CVD (Deposición con Vapor Químico), el método PVD (Deposición con Vapor Físico) o similares, y el espesor de esta capa está preferentemente en un intervalo desde 5 \mum hasta 200 \mum.
Como se ha mencionado anteriormente, la capa de recubrimiento 43, hecha de sílice y alúmina formada sobre la superficie de la película de base transparente 42 se separa fácilmente cuando se manipula. Por lo tanto, el miembro de recubrimiento de la presente invención está compuesto por un miembro de recubrimiento 41B formado utilizando dos películas de base PET transparentes 42, sobre cada una de las cuales se forma una capa de recubrimiento 43 hecha de sílice o alúmina, y laminando las dos películas de base transparentes 42 con una lámina adhesiva 44 en un estado en el que las capas de recubrimiento 43, 43 están dirigidas una hacia la otra, de manera que las capas de recubrimiento 43 no están expuestas al lado exterior. La lámina de adhesivo 44 puede ser una película de EVA, descrita más adelante, utilizada generalmente para fabricar baterías solares y, por lo tanto, se puede utilizar bajo la misma condición que la película EVA.
El espesor de la lámina adhesiva 44 está preferentemente en un intervalo desde 5 \mum hasta 50 \mum.
Para fabricar la batería solar de la presente invención utilizando el miembro de recubrimiento para batería solar como se ha mencionado anteriormente, se utiliza el miembro de recubrimiento para sellar células solares, en lugar de la placa de vidrio convencional para la batería solar mostrada en la figura 17. Se prefiere que el miembro de recubrimiento de la presente invención esté previamente laminado integralmente a una película de sellado de EVA.
Como se muestra en la figura 15, la película de recubrimiento / sellado 46 comprende un miembro de recubrimiento 41B de la presente invención y una película EVA 47 integralmente al miembro de recubrimiento 41A.
La película de recubrimiento / sellado 46 para la batería solar se puede fabricar fácilmente laminando integralmente el miembro de recubrimiento 41B de la presente invención sobre la película de EVA 47 en la formación de la película de EVA 47. En este caso, la temperatura de laminación está de una manera adecuada en un intervalo desde 75ºC hasta 90ºC.
El espesor de la película de EVA 47 está con preferencia en un intervalo desde 0,1 mm hasta 1 mm.
La batería solar 40 se puede fabricar fácilmente laminando integralmente la película de recubrimiento / sellado 46 para la batería solar sobre un miembro de recubrimiento del lado trasero 17, una película de EVA 18 y células solares tales como elementos fotovoltaicos de silicio 19 juntos, como se muestra en la figura 5 de acuerdo con el método normal, es decir, desaireando, prensando y calentando la pila con un laminador a vacío a una temperatura de 120-150ºC, con un periodo de tiempo de desaireación de 2 a 15 minutos, a una presión de 0,5 - 1 atm, y un periodo de tiempo de prensado de 8 a 45 minutos.
A continuación se realizará una descripción con respecto al componente de resina EVA utilizado de una manera adecuada como un material de la película EVA y la película adhesiva EVA absorbente ultravioleta utilizada en la batería solar de la presente invención.
De acuerdo con la presente invención, se añade un agente de reticulación al componente de resina EVA para obtener la estructura reticulada para mejorar la resistencia a la intemperie. Un peróxido orgánico que produce un radial a una temperatura igual o mayor que 100ºC se utiliza generalmente como este agente de reticulación. Más particularmente, se utiliza con preferencia un peróxido orgánico que tiene una temperatura de descomposición igual o mayor que 70ºC para una semivida de 10 horas a la vista de la estabilidad cuando se mezcla. Ejemplos específicos utilizados como el peróxido orgánico son 2,5-dimetilhexano; 2,5-dihidroperóxido; 2,5-dimetil-2,5-di-(t-butilperóxido (hexano; 3-di-t-butilperóxido; t-dicumil peróxido; 2,5-dimetil-2,5-di(t-butilperoxi)hexina; dicumil peróxido; \alpha,\alpha'-bis (t-butil peroxi isopropil)-benceno; n-butil-4,4-bis (t-butil-peroxi)butano; 2,2-bis(t-butil-peroxi)-butano, 1,1-bis (t-butil-peroxi(ciclohexano; 1,1-bis (t-butil-peroxi)-3,3,5-trimetilciclohexano; t-butil peroxi benzoato; y benzoil peróxido. El contenido del peróxido orgánico es generalmente 5 partes en peso o menos, con preferencia 1-3 partes en peso, con relación a 100 partes en peso de resina EVA.
Con el fin de incrementar la resistencia adhesiva a los elementos fotovoltaicos cuando se utiliza como la capa de sellado para una batería solar o para incrementar la resistencia adhesiva para adherir las películas cuando se utiliza como la lámina adhesiva, la resina EVA puede contener agente de copulación de silano. Como el agente de copulación de silano para esta finalidad se puede utilizar un agente conocido en la técnica, por ejemplo \gamma-cloropropil trimetoxi silano; viniltriclorosilano; vinil trietoxisilano; vinil-tris (\beta-metoxietoxi) silano; \gamma-metacriloxipropil trimetoxi silano; \beta-(3,4-etoxiciclohexil) etil trimetoxi silano; \gamma-glicidoxi propiltrometoxisilano; viniltriacetoxi silano; \gamma-mercaptopropil trimetoxi silano; \gamma-aminopropil trimetoxi silano; \gamma-aminopropil trimetoxi silano; y N-\beta-(aminoetil)-\gamma-aminopropil trimetoxi silano. El contenido del agente de copulación de silano es generalmente 5 partes en peso o menos, con preferencia 0,1-2 partes en peso, con relación a 100 partes en peso de resina EVA.
Con el fin de incrementar la relación de gel de la resina EVA y de mejorar la duración, se puede añadir un adyuvante de reticulación a la resina EVA. Ejemplos específicos del adyuvante de reticulación para esta finalidad son adyuvantes de reticulación trifuncionales, tales como trialil isocianurato; trialil isocianato, y adyuvantes de reticulación monofuncionales, tales como éster NK, que se conocen en la técnica. El contenido del adyuvante de reticulación es generalmente 10 partes en peso o menos, con preferencia 1.5 partes en peso, con relación a 100 partes en peso de la resina EVA.
Con el fin de mejorar la estabilidad de la resina EVA, se pueden añadir hidroquinona; hidroquinona monometil éter; p-benzoquinona; y/o metil hidroquinona. El contenido de tal aditivo es generalmente 5 partes en peso o menos con relación a 100 partes en peso de resina EVA.
Si es necesario, además de los aditivos mencionados anteriormente, se puede añadir un agente colorante, agente absorbente ultravioleta, antioxidante, y/o agente antidecoloración. El agente colorante es ejemplificado por pigmentos inorgánicos, tales como óxido metálico y polvo de metal, pigmentos orgánicos, tales como pigmentos de laca del grupo azo, del grupo ftalocianina, del grupo azi, del grupo de tintes ácidos, y del grupo de tintes básicos. El agente absorbente ultravioleta está ejemplificado por compuestos de la serie benzofenona, que incluyen 2-hidroxi-4-octoxibenzofenona y 2-hidroxi-4-metoxi-5-sulfobenzofenona, compuestos de la serie de los benzotriazoles, que incluyen 2,(2'-hidroxi-5-metilfenil)-benzotriazol, y compuestos del ácido salicilato, que incluyen salicilato de fenilo y p-t-butilfenil salicilato. El antioxidante está ejemplificado por compuestos de la serie de aminas, compuestos de la serie de fenoles, compuestos de la serie de bisfenoles y compuestos de la serie de aminas impedidas. Ejemplos específicos son di-t-butil-p-cresol y bis (2,2,6,6-tetrametil-4-piperazil) sebacato.
Aplicabilidad industrial
Como se ha descrito anteriormente, el miembro de recubrimiento para batería solar de la presente invención es una película de resina transparente, que es excelente tanto en la propiedad de la resistencia a la humedad como también en la propiedad de la resistencia al sol. Por lo tanto, empleando este miembro de recubrimiento como un miembro transparente de protección para batería solar, se puede proporcionar una batería solar que es flexible para la configuración, es de peso ligero y es excelente en resistencia al impacto, y que se puede prevenir el deterioro debido a radiación ultravioleta y se puede prevenir la corrosión por lo que tiene una duración excelente.
La película de recubrimiento / sellado para batería solar de la presente invención se fabrica laminando integralmente el miembro de recubrimiento anterior y una película de resina EVA. Por lo tanto, empleando la película de recubrimiento / sellado, se puede fabricar efectivamente una batería solar de alto rendimiento, que es de peso ligero y es excelente en resistencia al impacto y duración con excelente capacidad de mecanización.
La batería solar de la presente invención emplea el miembro de recubrimiento de la presente invención como miembro protector del lado delantero y como miembro protector del lado trasero y, por lo tanto, es flexible para la configuración, peso ligero y es excelente en resistencia al impacto y duración.

Claims (3)

1. Un miembro de recubrimiento para una batería solar, que se utiliza cono un miembro protector transparente para proteger células solares de una batería solar, que comprende:
una película transparente de fluororesina,
una película transparente laminada sobre la película transparente de fluororesina y formada por dos películas transparentes de tereftalato de polietileno y revestimientos de óxido inorgánico aplicados sobre las dos películas respectivas, estando formados dichos revestimientos de óxido inorgánico por al menos un material seleccionado a partir del grupo que consta de sílice y alúmina, y que tiene superficies de revestimiento adheridas entre sí, y
un adhesivo de copolímero de etileno - acetato de vinilo que está depositado entre dicha película transparente de fluororesina y dicha película transparente de PET para la conexión integral de las mismas, conteniendo dicho adhesivo de co+polímero de etileno - acetato de vinilo un agente absorbente ultravioleta y un peróxido orgánico como un agente de reticulación.
2. Un miembro de recubrimiento para una batería solar según la reivindicación 1, en el que dicha película de fluororesina está fabricada de una fluororesina que es al menos un material seleccionado a partir del grupo que consta de politetrafluoretileno, copolímero de 4-fluoretileno-percloroalcoxi, copolímero de 4-fluoretileno-6-fluoropropileno, copolímero de 2-etileno-4-fluoretileno, policloro-3-fluoretileno, fluoruro de polivinilideno, y fluoruro de polivinilo.
3. Un miembro de recubrimiento para una batería solar según la reivindicación 1, en el que dicha película transparente de fluororesina está fabricada de una composición de resina preparada mezclando agente absorbente ultravioleta en al menos un material seleccionado del grupo que consta de resina acrílica, resina de policarbonato, resina de tereftalato de polietileno, y resina de naftalato de polietileno.
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