ES2289941A1 - Poliolefina encapsulante para paneles fotovoltaicos y vidrios laminados. - Google Patents
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Abstract
Poliolefina encapsulante para paneles fotovoltaicos y vidrios laminados. Partiendo del clásico copolímero de acetato de vinilo y etileno, conocido como EVA y utilizado en la fabricación de encapsulantes, la invención consiste en incorporar a dicho copolímero una serie de aditivos, concretamente un peróxido de curado, un aditivo potenciador de adhesión al cristal, un aditivo estabilizador o absorbedor de los rayos ultravioleta del sol, un aditivo absorbedor de los radicales de carbono y un aditivo antioxidante de los radicales de oxígeno. De esta manera se consigue alargar en el tiempo la vida útil del encapsulante en una magnitud que puede cifrarse del orden del 65% con el valor añadido de su baja contracción.
Description
Poliolefina encapsulante para paneles
fotovoltaicos y vidrios laminados.
La presente invención se refiere a una
poliolefina. Las poliolefinas tienen muchas aplicaciones porque son
flexibles (film o productos rígidos), robustas, ligeras, estables,
impermeables y se pueden esterilizar fácilmente. Gracias a esta
combinación de propiedades, las poliolefinas son perfectas para
aplicaciones tan diversas como el embalaje de bebidas y alimentos,
productos de atención de salud, utensilios domésticos, film
agrícola, tuberías industriales, cables eléctricos, componentes de
vehículos, entre otros. Las poliolefinas se adaptan a las
especificaciones de cada aplicación.
La invención se refiere a un film encapsulante
con distintas aplicaciones, estando especialmente diseñado para
proteger las células fotovoltaicas de silicio que participan en los
paneles solares, frente a todo tipo de agentes exteriores, siendo
también utilizable en el ámbito del vidrio laminado, como por
ejemplo el utilizado en muros cortina, productos para automoción,
etc, evitando en estos casos la fragmentación del cristal en caso
de rotura.
El objeto de la invención es conseguir un
producto capaz de alargar considerablemente sus efectos protectores
a lo largo del tiempo, controlando su contracción, sin perder sus
propiedades de adhesión o elasticidad, aislamiento termoeléctrico y
transparencia.
Los encapsulantes, en especial los encapsulantes
transparentes, se usan en numerosas aplicaciones, que incluyen las
anteriormente citadas de los paneles fotovoltaicos y los vidrios
laminados.
En el caso de los paneles fotovoltaicos, los
encapsulantes transparentes protegen y cierran herméticamente las
células solares subyacentes sin afectar negativamente las
propiedades ópticas de tales materiales subyacentes.
En el caso de los vidrios laminados, los
encapsulantes transparentes reducen al mínimo cualquier posibilidad
de riesgo de fragmentación del vidrio.
En cualquiera de estas aplicaciones, el
encapsulante se expone a la acción de los rayos ultravioleta del
sol, y esta exposición puede traer como resultado el amarillamiento
y la degradación fisica del polímero, por lo que se añaden
estabilizadores de rayos ultravioleta al encapsulante para evitar el
problema.
En la fabricación de módulos a base de células
solares de silicio cristalino, se usa un material encapsulante
transparente para proteger de la rotura a las células solares de
silicio frágiles, así como también para ayudar a cerrar
herméticamente dichas células dentro de la estructura del
módulo.
El material encapsulante es por lo general un
termo-plástico que se aplica fundido de manera que
fluye para rellenar cualquiera de los espacios abiertos en el
módulo y se une a todas las superficies contiguas.
El material encapsulante más ampliamente usado
para módulos de células solares es un copolímero de acetato de
vinilo y etileno, conocido como acetato de
vinilo-etileno (EVA). Así pues el EVA se utiliza
para encapsular y cerrar herméticamente los módulos de células
solares de silicio cristalino, en forma de películas delgadas.
En aplicaciones a vidrios laminados, el vidrio
se fabrica formando un sándwich a base de dos piezas de vidrio
relacionadas mediante una lámina de un polímero transparente
dispuesto entre ellas. Esta lámina de polímero transparente sirve
para evitar que el vidrio con su estructura laminada se haga pedazos
en peligrosos fragmentos cuando el vidrio se rompe. Los parabrisas
en automóviles y los vidrios arquitectónicos conocidos como
"muros cortina" son fabricados de esta manera. El
polivinilbutiral (PVB) es un material usado ampliamente en las
aplicaciones de vidrio laminado anteriormente mencionadas.
Estos materiales cumplen básicamente la función
para que han sido previsto, pero sufren una degradación con el
tiempo perdiendo sus propiedades de adhesión, elasticidad,
aislamiento termo-eléctrico y transparencia, de
manera que su vida útil alcanza, en el mejor de los casos, los 15
años.
El encapsulante para paneles fotovoltaicos y
vidrios laminados que la invención propone consigue alargar de
forma muy considerable su vida útil, en una magnitud del orden del
65%, es decir manteniendo las propiedades anteriormente citadas
durante un periodo de tiempo del orden de 25 años.
Para ello y de forma más concreta se parte como
componente básico de dicho encapsulante de la citada resina
termo-plástica EVA, es decir de un copolímero de
acetato de vinilo y etileno, al que se suministran una serie de
aditivos químicos que son los que determinan este alargamiento de
la vida útil del encapsulante.
De forma más concreta dichos aditivos son los
siguientes:
- -
- Peróxido.- Los peróxidos son un grupo de compuestos que contienen el O22-Ion. Se usa para iniciar la polimerización para los procesos radicales libres de polimerización de alta presión. Con este aditivo se consigue el curado de la resina, pudiendo utilizarse dos tipos distintos de peróxido el función de que se pretenda un curado estándar o un curado rápido. Concretamente el peróxido para el curado estándar será 2,5-dimetil-2,5-di(t-butilperoxi)hexano CAS# 78-63-7. En el caso de que se pretenda un curado rápido, el peróxido será OO-t-butil-O-(2-etilhexil) monoperoxicarbonato CAS# 34443-12-4.
- -
- La adhesión al vidrio, efecto conocido en el argot como "primer" se consigue mediante la adición del Metracrilato de 3-trimetoxisililpropilo CAS# 65997-17-3.
- -
- Estabilizadores de rayos ultravioleta.- Absorben la luz ultravioleta impidiendo la degradación del polímero por la rotura de cadenas. Específicamente se han previsto tres tipos de estabilizadores:
- -
- 2-hidroxi-4-n-octoxibenzofenona CAS# 1843-05-6
- -
- 2-hidroxi-4-metoxibenzofenona CAS# 000131-57-7
- -
- Bis(2,2,6,6,-tetrametil-4-piperidil)sebacato CAS# 52829-07-9
Antioxidante.- Permiten inhibir reacciones
radicales en el polímero y así impedir procesos de degradación.
Absorbe los radicales del oxígeno y como tal se ha previsto el
Tris(mono-nonilfenil) fosfito CAS#
26523-78-4.
La resina plástica, es decir el EVA, junto con
los aditivos químicos citados se introducen en un mezclador
gravimétrico que, con la colaboración de un microprocesador,
realiza la dosificación de todos los productos para conseguir las
propiedades físico químicas deseadas en cada caso.
Una vez realizada la mezcla, esta alimenta a una
extrusora en la que el material funde y se extrude en forma de
lámina u hoja fina.
La hoja que sale de la extrusora se hace pasar
por una serie de rodillos de enfriado y textura, que aplican las
características de superficie deseadas al producto.
La lámina resultante puede utilizar distintos
soportes, PAPEL, TPE, TPT y fibra de vidrio que hace que se enfríe
aún más. Pudiendo prescindir del soporte en determinadas
formulaciones.
El producto resultante pasa a una estación de
corte que establece la anchura requerida en cada caso mediante
corte con cuchillas cilíndricas que giran a la velocidad de la
línea, siendo seguidamente dicha lámina bobinada sobre un canuto de
cartón u otro material, con los metros lineales previstos en cada
caso.
Cada una de las formulaciones posibles, teniendo
en cuenta los diferentes aditivos anteriormente citados, puede
fabricarse con distintos laminados.
Las tolerancias tanto en anchura como en espesor
son variables según las necesidades de cada caso.
En función de los diferentes aditivos
anteriormente citados, a utilizar, pueden obtenerse encapsulantes
con características ligeramente diferenciadoras, utilizables
selectivamente en función de la aplicación específica de cada caso,
formulaciones que se reflejan en los siguientes ejemplos.
- -
- Acetato de Vinilo CAS# 108-05-4
- -
- 2-hidroxi-4-n-octoxibenzofenona CAS# 1843-05-6
- -
- Bis(2,2,6,6,-tetrametil-4-piperidil)sebacato CAS# 52829-07-9
- -
- Tris(mono-nonilfenil) fosfito CAS# 26523-78-4
- -
- Metracrilato de 3-trimetoxisililpropilo CAS# 65997-17-3
- -
- OO-t-butil-O-(2-etilhexil)monoperoxicarbonato CAS#34443-12-4
- -
- Acetato de Vinilo CAS# 108-05-4
- -
- 2-hidroxi-4-n-octoxibenzofenona CAS# 1843-05-6
- -
- Bis(2,2,6,6,-tetrametil-4-piperidil)sebacato CAS# 52829-07-9
- -
- OO-t-butil-O-(2-etilhexil)monoperoxicarbonato CAS#34443-12-4
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- -
- Acetato de Vinilo CAS# 108-05-4
- -
- 2-hidroxi-4-n-octoxibenzofenona CAS# 1843-05-6
- -
- Bis(2,2,6,6,-tetrametil-4-piperidil)sebacato CAS# 52829-07-9
- -
- Metracrilato de 3-trimetoxisililpropilo CAS# 65997-17-3
- -
- OO-t-butil-O-(2-etilhexil)monoperoxicarbonato CAS#34443-12-4
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- -
- Acetato de Vinilo CAS# 108-05-4
- -
- 2-hidroxi-4-n-octoxibenzofenona CAS# 1843-05-6
- -
- Bis(2,2,6,6,-tetrametil-4-piperidil)sebacato CAS# 52829-07-9
- -
- Tris(mono-nonilfenil)fosfito CAS# 26523-78-4
- -
- 2,5-dimetil-2,5-di(t-butilperoxi)hexano CAS# 78-63-7
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- -
- Acetato de Vinilo CAS# 108-05-4
- -
- 2-hidroxi-4-n-octoxibenzofenona CAS# 1843-05-6
- -
- Bis(2,2,6,6,-tetrametil-4-piperidil)sebacato CAS# 52829-07-9
- -
- Tris(mono-nonilfenil)fosfito CAS# 26523-78-4
- -
- Metracrilato de 3-trimetoxisililpropilo CAS# 65997-17-3
- -
- 2,5-dimetil-2,5-di(t-butilperoxi)hexano CAS# 78-63-7
\newpage
- -
- Acetato de Vinilo CAS# 108-05-4
- -
- 2-hidroxi-4-metoxibenzofenona CAS# 000131-57-7
- -
- Bis(2,2,6,6,-tetrametil-4-piperidil)sebacato CAS# 52829-07-9
- -
- Metracrilato de 3-trimetoxisililpropilo CAS# 65997-17-3
- -
- OO-t-butil-O-(2-etilhexil)monoperoxicarbonato CAS#34443-12-4
Claims (5)
1. Poliolefina encapsulante para paneles
fotovoltaicos y vidrios laminados, del tipo de los que utilizan
como base un copolímero de acetato de vinilo y de etileno (EVA),
caracterizado porque incorpora además una serie de aditivos
mezclados con el EVA, concretamente un peróxido de curado, un
aditivo potenciador de la adhesión al cristal, aditivos
estabilizadores de los rayos ultravioleta, y un antioxidante o
absorbedor de los radicales de oxígeno.
2. Poliolefina encapsulante para paneles
fotovoltaicos y vidrios laminados, según reivindicación 1ª,
caracterizado porque el peróxido o aditivo de curado es
2,5-dimetil-2,5-di(t-butilperoxi)hexano
CAS# 78-63-7 cuando se pretende un
curado estándar, o
OO-t-butil-O-(2-etilhexil)
monoperoxicarbonato CAS#34443-12-4
cuando se pretende un curado rápido.
3. Poliolefina encapsulante para paneles
fotovoltaicos y vidrios laminados, según reivindicación 1ª,
caracterizado porque el aditivo potenciador de la adhesión
al cristal es Metracrilato de
3-trimetoxisililpropilo CAS#
65997-17-3.
4. Poliolefina encapsulante para paneles
fotovoltaicos y vidrios laminados, según reivindicación 1ª,
caracterizado porque como aditivo estabilizador o absorbedor
de los rayos ultravioleta utiliza:
- -
- 2-hidroxi-4-n-octoxibenzofenona CAS# 1843-05-6
- -
- 2-hidroxi-4-metoxibenzofenona CAS# 000131-57-7
- -
- Bis(2,2,6,6,-tetrametil-4-piperidil)sebacato CAS# 52829-07-9
5. Poliolefina encapsulante para paneles
fotovoltaicos y vidrios laminados, según reivindicación 1ª,
caracterizado porque el antioxidante es
Tris(mono-nonilfenil) fosfato CAS#
26523-78-4.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| ES200601935A ES2289941A1 (es) | 2006-07-20 | 2006-07-20 | Poliolefina encapsulante para paneles fotovoltaicos y vidrios laminados. |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| ES200601935A ES2289941A1 (es) | 2006-07-20 | 2006-07-20 | Poliolefina encapsulante para paneles fotovoltaicos y vidrios laminados. |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| ES2289941A1 true ES2289941A1 (es) | 2008-02-01 |
Family
ID=38961563
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| ES200601935A Pending ES2289941A1 (es) | 2006-07-20 | 2006-07-20 | Poliolefina encapsulante para paneles fotovoltaicos y vidrios laminados. |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| ES (1) | ES2289941A1 (es) |
Citations (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO1997022637A1 (en) * | 1995-12-19 | 1997-06-26 | Midwest Research Institute | Encapsulating material for photovoltaic devices |
| EP0935295A2 (en) * | 1998-02-05 | 1999-08-11 | Canon Kabushiki Kaisha | Semiconductor device, solar cell module and methods for their dismantlement |
| US6093757A (en) * | 1995-12-19 | 2000-07-25 | Midwest Research Institute | Composition and method for encapsulating photovoltaic devices |
-
2006
- 2006-07-20 ES ES200601935A patent/ES2289941A1/es active Pending
Patent Citations (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO1997022637A1 (en) * | 1995-12-19 | 1997-06-26 | Midwest Research Institute | Encapsulating material for photovoltaic devices |
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Non-Patent Citations (1)
| Title |
|---|
| CZANDERNA, A.W. et al. Solar Energy Materials and Solar Cells, 1996, Vol.43, páginas 101-181. Ver Página 124. * |
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