ES2924337T3 - Módulo fotovoltaico ligero y flexible que comprende una capa frontal de polímero y una capa posterior de material compuesto - Google Patents

Módulo fotovoltaico ligero y flexible que comprende una capa frontal de polímero y una capa posterior de material compuesto Download PDF

Info

Publication number
ES2924337T3
ES2924337T3 ES19730402T ES19730402T ES2924337T3 ES 2924337 T3 ES2924337 T3 ES 2924337T3 ES 19730402 T ES19730402 T ES 19730402T ES 19730402 T ES19730402 T ES 19730402T ES 2924337 T3 ES2924337 T3 ES 2924337T3
Authority
ES
Spain
Prior art keywords
layer
photovoltaic
photovoltaic module
photovoltaic cells
less
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Active
Application number
ES19730402T
Other languages
English (en)
Inventor
Julien Gaume
Thomas Guerin
Yannick Veschetti
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Commissariat a lEnergie Atomique et aux Energies Alternatives CEA
Original Assignee
Commissariat a lEnergie Atomique CEA
Commissariat a lEnergie Atomique et aux Energies Alternatives CEA
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Commissariat a lEnergie Atomique CEA, Commissariat a lEnergie Atomique et aux Energies Alternatives CEA filed Critical Commissariat a lEnergie Atomique CEA
Application granted granted Critical
Publication of ES2924337T3 publication Critical patent/ES2924337T3/es
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Classifications

    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L31/00—Semiconductor devices sensitive to infrared radiation, light, electromagnetic radiation of shorter wavelength or corpuscular radiation and specially adapted either for the conversion of the energy of such radiation into electrical energy or for the control of electrical energy by such radiation; Processes or apparatus specially adapted for the manufacture or treatment thereof or of parts thereof; Details thereof
    • H01L31/04—Semiconductor devices sensitive to infrared radiation, light, electromagnetic radiation of shorter wavelength or corpuscular radiation and specially adapted either for the conversion of the energy of such radiation into electrical energy or for the control of electrical energy by such radiation; Processes or apparatus specially adapted for the manufacture or treatment thereof or of parts thereof; Details thereof adapted as photovoltaic [PV] conversion devices
    • H01L31/042—PV modules or arrays of single PV cells
    • H01L31/048—Encapsulation of modules
    • H01L31/049—Protective back sheets
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L31/00—Semiconductor devices sensitive to infrared radiation, light, electromagnetic radiation of shorter wavelength or corpuscular radiation and specially adapted either for the conversion of the energy of such radiation into electrical energy or for the control of electrical energy by such radiation; Processes or apparatus specially adapted for the manufacture or treatment thereof or of parts thereof; Details thereof
    • H01L31/04—Semiconductor devices sensitive to infrared radiation, light, electromagnetic radiation of shorter wavelength or corpuscular radiation and specially adapted either for the conversion of the energy of such radiation into electrical energy or for the control of electrical energy by such radiation; Processes or apparatus specially adapted for the manufacture or treatment thereof or of parts thereof; Details thereof adapted as photovoltaic [PV] conversion devices
    • H01L31/042—PV modules or arrays of single PV cells
    • H01L31/048—Encapsulation of modules
    • H01L31/0481—Encapsulation of modules characterised by the composition of the encapsulation material
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B32—LAYERED PRODUCTS
    • B32B—LAYERED PRODUCTS, i.e. PRODUCTS BUILT-UP OF STRATA OF FLAT OR NON-FLAT, e.g. CELLULAR OR HONEYCOMB, FORM
    • B32B7/00—Layered products characterised by the relation between layers; Layered products characterised by the relative orientation of features between layers, or by the relative values of a measurable parameter between layers, i.e. products comprising layers having different physical, chemical or physicochemical properties; Layered products characterised by the interconnection of layers
    • B32B7/04—Interconnection of layers
    • B32B7/12—Interconnection of layers using interposed adhesives or interposed materials with bonding properties
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B32—LAYERED PRODUCTS
    • B32B—LAYERED PRODUCTS, i.e. PRODUCTS BUILT-UP OF STRATA OF FLAT OR NON-FLAT, e.g. CELLULAR OR HONEYCOMB, FORM
    • B32B9/00—Layered products comprising a layer of a particular substance not covered by groups B32B11/00 - B32B29/00
    • B32B9/04—Layered products comprising a layer of a particular substance not covered by groups B32B11/00 - B32B29/00 comprising such particular substance as the main or only constituent of a layer, which is next to another layer of the same or of a different material
    • B32B9/045—Layered products comprising a layer of a particular substance not covered by groups B32B11/00 - B32B29/00 comprising such particular substance as the main or only constituent of a layer, which is next to another layer of the same or of a different material of synthetic resin
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08J—WORKING-UP; GENERAL PROCESSES OF COMPOUNDING; AFTER-TREATMENT NOT COVERED BY SUBCLASSES C08B, C08C, C08F, C08G or C08H
    • C08J5/00—Manufacture of articles or shaped materials containing macromolecular substances
    • C08J5/24—Impregnating materials with prepolymers which can be polymerised in situ, e.g. manufacture of prepregs
    • C08J5/241—Impregnating materials with prepolymers which can be polymerised in situ, e.g. manufacture of prepregs using inorganic fibres
    • C08J5/244—Impregnating materials with prepolymers which can be polymerised in situ, e.g. manufacture of prepregs using inorganic fibres using glass fibres
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L31/00—Semiconductor devices sensitive to infrared radiation, light, electromagnetic radiation of shorter wavelength or corpuscular radiation and specially adapted either for the conversion of the energy of such radiation into electrical energy or for the control of electrical energy by such radiation; Processes or apparatus specially adapted for the manufacture or treatment thereof or of parts thereof; Details thereof
    • H01L31/04—Semiconductor devices sensitive to infrared radiation, light, electromagnetic radiation of shorter wavelength or corpuscular radiation and specially adapted either for the conversion of the energy of such radiation into electrical energy or for the control of electrical energy by such radiation; Processes or apparatus specially adapted for the manufacture or treatment thereof or of parts thereof; Details thereof adapted as photovoltaic [PV] conversion devices
    • H01L31/042—PV modules or arrays of single PV cells
    • H01L31/048—Encapsulation of modules
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L31/00—Semiconductor devices sensitive to infrared radiation, light, electromagnetic radiation of shorter wavelength or corpuscular radiation and specially adapted either for the conversion of the energy of such radiation into electrical energy or for the control of electrical energy by such radiation; Processes or apparatus specially adapted for the manufacture or treatment thereof or of parts thereof; Details thereof
    • H01L31/18—Processes or apparatus specially adapted for the manufacture or treatment of these devices or of parts thereof
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B32—LAYERED PRODUCTS
    • B32B—LAYERED PRODUCTS, i.e. PRODUCTS BUILT-UP OF STRATA OF FLAT OR NON-FLAT, e.g. CELLULAR OR HONEYCOMB, FORM
    • B32B2307/00—Properties of the layers or laminate
    • B32B2307/70—Other properties
    • B32B2307/732—Dimensional properties
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B32—LAYERED PRODUCTS
    • B32B—LAYERED PRODUCTS, i.e. PRODUCTS BUILT-UP OF STRATA OF FLAT OR NON-FLAT, e.g. CELLULAR OR HONEYCOMB, FORM
    • B32B2457/00—Electrical equipment
    • B32B2457/12—Photovoltaic modules
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08J—WORKING-UP; GENERAL PROCESSES OF COMPOUNDING; AFTER-TREATMENT NOT COVERED BY SUBCLASSES C08B, C08C, C08F, C08G or C08H
    • C08J2363/00—Characterised by the use of epoxy resins; Derivatives of epoxy resins
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02E—REDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
    • Y02E10/00—Energy generation through renewable energy sources
    • Y02E10/50—Photovoltaic [PV] energy

Abstract

La invención se refiere a un módulo fotovoltaico ligero (1) que comprende: una primera capa transparente (2) que forma la cara frontal, células fotovoltaicas (4), un conjunto (3) que encapsula las células fotovoltaicas (4), y una segunda capa (5), estando dispuesto el conjunto encapsulante (3) y las células fotovoltaicas (4) entre la primera (2) y la segunda (5) capa. La invención se caracteriza porque la primera capa (2) comprende un material polimérico y tiene un espesor (e2) inferior a 50 μm, porque la segunda capa (5) comprende al menos un material compuesto del tipo preimpregnado que contiene resina polimérica y fibras y tiene un peso superficial inferior a 150 g/m2 , y porque el conjunto encapsulante (3) tiene un espesor máximo (e3) inferior a 150 μm. (Traducción automática con Google Translate, sin valor legal)

Description

DESCRIPCIÓN
Módulo fotovoltaico ligero y flexible que comprende una capa frontal de polímero y una capa posterior de material compuesto
Campo técnico
La presente invención se refiere al campo de los módulos fotovoltaicos, que comprenden un conjunto de celdas fotovoltaicas interconectadas eléctricamente, y preferentemente las denominadas celdas fotovoltaicas “cristalinas”, es decir que están a base de silicio monocristalino o policristalino.
La invención puede implementarse para numerosas aplicaciones, por ejemplo, aplicaciones independientes y/o integradas, y se relaciona particularmente con aplicaciones que requieren el uso de módulos fotovoltaicos flexibles, sin vidrio y ultraligeros, en particular un peso por unidad de área de menos de 1 kg/m2, y en particular menos de 800 g/m2, o incluso menos de 600 g/m2, y de poco grosor, en particular menos de 1 mm. De esta manera, puede aplicarse en particular a edificios como hábitats o naves industriales (de servicios, comerciales, etc.), por ejemplo para la construcción de sus cubiertas, para el diseño de mobiliario urbano, por ejemplo, para alumbrado público, señalización vial o la recarga de coches eléctricos, o incluso utilizarse para aplicaciones nómadas, en particular para la integración en coches, autobuses o barcos, entre otros.
La invención propone de esta manera un módulo fotovoltaico ultraligero y flexible que comprende una primera capa que forma la cara frontal del módulo, de material polimérico, y una segunda capa, de material compuesto, así como un procedimiento para la realización de dicho módulo fotovoltaico.
Estado de la técnica anterior
Un módulo fotovoltaico es un conjunto de celdas fotovoltaicas dispuestas una al lado de la otra entre una primera capa transparente que forma una cara frontal del módulo fotovoltaico y una segunda capa que forma una cara posterior del módulo fotovoltaico.
La primera capa que forma la cara frontal del módulo fotovoltaico es ventajosamente transparente para permitir que las celdas fotovoltaicas reciban un flujo luminoso. Se produce tradicionalmente en una sola placa de vidrio, que tiene un grosor típicamente comprendido entre 2 y 4 mm, convencionalmente del orden de 3 mm.
La segunda capa que forma la cara posterior del módulo fotovoltaico puede ser a su vez de vidrio, metal o plástico, entre otros. Suele estar formada por una estructura polimérica a base de un polímero aislante eléctrico, por ejemplo del tipo tereftalato de polietileno (PET) o poliamida (PA), que puede protegerse por una o varias capas a base de polímeros fluorados, como el fluoruro de polivinilo (PVF) o fluoruro de polivinilideno (PVDF), y con un grosor del orden de 400 |jm.
Las celdas fotovoltaicas pueden conectarse eléctricamente entre sí por elementos de contacto eléctrico delantero y trasero, denominados conductores de conexión, y formados por ejemplo por tiras de cobre estañado, dispuestas respectivamente contra las caras frontales (caras que miran hacia la cara del módulo fotovoltaico destinadas a recibir una señal luminosa) y posteriores (caras que dan a la cara posterior del módulo fotovoltaico) de cada una de las celdas fotovoltaicas, o incluso sólo en la cara posterior para celdas fotovoltaicas tipo IBC (por "Interdigitated Back Contact" en inglés).
Cabe señalar que las celdas fotovoltaicas del tipo IBC (“ Interdigitated Back Contact”) son estructuras cuyos contactos se realizan en la cara posterior de la celda en forma de peines interdigitados. Se describen, por ejemplo, en la patente americana US 4,478,879 A.
Además, las celdas fotovoltaicas, situadas entre la primera y la segunda capa que forman respectivamente las caras frontal y posterior del módulo fotovoltaico, pueden ser encapsuladas. Convencionalmente, el encapsulante elegido corresponde a un polímero del tipo elastómero (o caucho), y puede consistir por ejemplo en la utilización de dos capas (o películas) de poli(etileno-acetato de vinilo) (EVA) entre las que se encuentran las celdas fotovoltaicas y se disponen los conductores de conexión de las celdas. Cada capa de encapsulante puede tener un grosor de al menos 0,2 mm y un módulo de Young típicamente entre 2 y 400 MPa a temperatura ambiente.
De esta manera, se ha representado parcial y esquemáticamente, respectivamente en sección en la Figura 1 y en vista por piezas en la Figura 2, un ejemplo clásico de módulo fotovoltaico 1 que comprende celdas fotovoltaicas 4 cristalinas.
Como se ha descrito anteriormente, el módulo fotovoltaico 1 comprende una cara frontal 2, generalmente de vidrio templado transparente de un grosor aproximado de 3 mm, y una cara posterior 5, por ejemplo constituida por una lámina polimérica, opaca o transparente, monocapa o multicapa, que tiene un módulo de Young superior a 400 MPa a temperatura ambiente.
Entre las caras frontal 2 y posterior 5 del módulo fotovoltaico 1 se ubican las celdas fotovoltaicas 4, interconectadas eléctricamente mediante conductores de conexión 6 e inmersas entre dos capas frontales 3a y posteriores 3b de material de encapsulado formando ambas un conjunto encapsulante 3.
La Figura 1A representa también una variante de realización del ejemplo de la Figura 1 en la que las celdas fotovoltaicas 4 son del tipo IBC, estando los conductores de conexión 6 dispuestos únicamente contra las caras posteriores de las celdas fotovoltaicas 4.
Además, las Figuras 1 y 2 también representan la caja de derivación 7 del módulo fotovoltaico 1, destinada a recibir el cableado necesario para el funcionamiento del módulo. Convencionalmente, esta caja de empalmes 7 está hecha de plástico o caucho y tiene un sellado completo.
Habitualmente, el proceso de producción del módulo fotovoltaico 1 comprende una etapa denominada laminación al vacío de las distintas capas descritas anteriormente, a una temperatura superior o igual a 120 °C, o incluso a 140 °C, o incluso a 150 °C, e inferior o igual a 170 °C, típicamente entre 145 y 160 °C, y para una duración del ciclo de laminación de al menos 10 minutos, o incluso 15 minutos.
Durante esta etapa de laminación, las capas de material de encapsulamiento 3a y 3b se funden y llegan a envolver las celdas fotovoltaicas 4, al mismo tiempo que se crea la adhesión en todas las interfaces entre las capas, es decir, entre la cara frontal 2 y la capa frontal de material de encapsulamiento 3a, la capa de material de encapsulamiento 3a y las caras frontales 4a de las celdas fotovoltaicas 4, las caras posteriores 4b de las celdas fotovoltaicas 4 y la capa posterior de material de encapsulamiento 3b, y la capa posterior de material de encapsulamiento 3b y la parte posterior cara 5 del módulo fotovoltaico 1. A continuación, se enmarca el módulo fotovoltaico 1 obtenido, típicamente por medio de un perfil de aluminio.
Dicha estructura se ha convertido en la actualidad en un estándar que posee una importante resistencia mecánica gracias al uso de una cara frontal 2 de vidrio grueso y el marco de aluminio, lo que le permite, en particular y en la mayoría de los casos, cumplir con las normas IEC 61215 y CEI 61730.
No obstante, dicho módulo fotovoltaico 1 de acuerdo con el diseño convencional del estado de la técnica tiene el inconveniente de tener un peso elevado, en particular un peso por unidad de superficie de aproximadamente 12 kg/m2, y por lo tanto no es adecuado para ciertas aplicaciones donde la ligereza es una prioridad.
Este elevado peso del módulo fotovoltaico 1 proviene principalmente de la presencia del vidrio grueso, de aproximadamente 3 mm de espesor, para formar la cara frontal 2, la densidad del vidrio es de hecho elevada, del orden de 2,5 kg/metro2/mm de grosor y del marco de aluminio. Para poder soportar los esfuerzos durante la fabricación y también por razones de seguridad, por ejemplo por el riesgo de corte, el vidrio es templado. Sin embargo, la infraestructura de templado térmico industrial está configurada para procesar vidrio de al menos 3 mm de espesor. Además, la elección de tener un grosor de vidrio de aproximadamente 3 mm también está ligada a una resistencia mecánica a la presión estándar de 5,4 kPa. En definitiva, el vidrio solo representa así prácticamente el 70 % del peso del módulo fotovoltaico 1, y más del 80 % con el marco de aluminio alrededor del módulo fotovoltaico 1.
Asimismo, para obtener una reducción significativa del peso de un módulo fotovoltaico que permita su uso en nuevas aplicaciones exigentes en cuanto a ligereza y formato, es necesario encontrar una solución alternativa al uso de vidrios gruesos en el frontal del módulo. Una de los problemas, por tanto, consiste en sustituir la cara frontal de cristal por nuevos materiales plásticos para mantener la arquitectura y el método de ejecución habituales con el objetivo principal de reducir significativamente el peso por unidad de superficie.
De esta manera, las láminas de polímeros, como el policarbonato (PC), el polimetacrilato de metilo (PMMA), el fluoruro de polivinilideno (PVDF), el etileno tetrafluoroetileno (ETFE), el etileno clorotrifluoroetileno (ECTFE) o el etileno propileno fluorado (FEP), pueden representar una alternativa a vidrio. Sin embargo, cuando sólo se considera la sustitución del vidrio por una lámina tan fina de polímeros, la celda fotovoltaica se vuelve muy vulnerable a los golpes y cargas mecánicas.
La sustitución del vidrio en la cara frontal de los módulos fotovoltaicos ha sido objeto de varias patentes o solicitudes de patente en el estado de la técnica. Se puede citar a este respecto las solicitudes de patente FR 2955051 A1, US 2005/0178428 A1, CN 105322039 B, EP 2660876 A1, EP2 623314A1,
WO 2008/019229 A2 y WO 2012/140585 A1.
Los módulos fotovoltaicos obtenidos, ligeros y flexibles, tienen un peso por unidad de superficie, típicamente inferior o igual a 6 kg/m2, muy inferior a la de los módulos fotovoltaicos fabricados convencionalmente con vidrio grueso en la cara frontal. Sin embargo, su peso por unidad de superficie muy rara vez alcanza un peso por unidad de superficie inferior a 1 kg/m2.
Exposición de la invención
Por lo tanto, existe la necesidad de diseñar una solución alternativa de módulo fotovoltaico diseñado para ser flexible y ultraligero para adaptarse a ciertas aplicaciones, al tiempo que tiene suficientes propiedades mecánicas que le permitan ser resistente a los golpes y la carga mecánica, y en particular a las normas IEC 61215 y CEI 61730.
Por lo tanto, el objeto de la invención es remediar, al menos parcialmente, las necesidades mencionadas anteriormente y los inconvenientes relacionados con las modalidades de la técnica anterior.
Así, la invención se refiere, de acuerdo con uno de sus aspectos, a un módulo fotovoltaico que comprende:
• una primera capa transparente que forma la cara frontal del módulo fotovoltaico, destinada a recibir un flujo luminoso,
• una pluralidad de celdas fotovoltaicas dispuestas una al lado de la otra y conectadas eléctricamente entre sí, • un conjunto que encapsula la pluralidad de celdas fotovoltaicas,
• una segunda capa, el conjunto de encapsulación y la pluralidad de celdas fotovoltaicas están situados entre la primera y la segunda capa.
La primera capa comprende al menos un material polimérico y tiene un grosor inferior a 50 jm , y ventajosamente entre 5 |jm y 25 jm . Está ventajosamente constituido por dicho al menos un material polimérico.
Además, la segunda capa comprende al menos un material compuesto del tipo preimpregnado a base de resina polimérica y fibras, y tiene un peso por unidad de superficie inferior a 150 g/m2, y ventajosamente entre 50 g/m2 y 115 g/m2 Esta puede consistir, por ejemplo, en dicho al menos un material compuesto.
Además, el conjunto encapsulante tiene un grosor máximo inferior a 150 jm .
El módulo fotovoltaico puede comprender además una capa adicional, que forma la cara posterior del módulo fotovoltaico, estando situada la segunda capa entre la capa adicional y el conjunto encapsulante.
La capa adicional puede constituirse por el mismo material que constituye la primera capa que forma la cara frontal del módulo fotovoltaico, este material es preferentemente el etileno clorotrifluoroetileno (ECTFE), también conocido con el nombre de Halar®.
Preferentemente, la capa adicional puede tener un grosor inferior o igual al de la primera capa.
La capa adicional puede ventajosamente permitir el aislamiento dieléctrico del módulo.
De esta manera, ventajosamente, el principio de la invención consiste en particular en sustituir el vidrio grueso estándar de aproximadamente 3 mm de espesor, habitualmente utilizado en un módulo fotovoltaico convencional, por una primera capa más fina de material polimérico, y en modificar la cara posterior del módulo fotovoltaico para prever la presencia de un material compuesto del tipo preimpregnado polímero/fibra.
Cabe señalar que la primera capa y/o la segunda capa del módulo fotovoltaico pueden estar formadas por una o varias partes, es decir que pueden ser monocapa o multicapa.
El término “transparente” significa que el material de la primera capa que forma la cara frontal del módulo fotovoltaico es al menos parcialmente transparente a la luz visible, al dejar pasar al menos aproximadamente el 80 % de esta luz. Además, por el término "encapsulante" o "encapsulado", debe entenderse que la pluralidad de celdas fotovoltaicas está dispuesta en un volumen, por ejemplo, sellado herméticamente frente a líquidos, formado al menos en parte por al menos dos capas de material(es) de encapsulación, unidos después de la laminación para formar el conjunto de encapsulación.
En efecto, inicialmente, es decir antes de cualquier operación de laminación, el conjunto encapsulante está constituido por al menos dos capas de material o materiales encapsulantes, denominadas capas núcleo, entre las que se encapsula la pluralidad de celdas fotovoltaicas. Sin embargo, durante la operación de laminación de las capas, las capas de material de encapsulamiento se funden para formar, después de la operación de laminación, una única capa (o conjunto) solidificada en la que se sumergen las celdas fotovoltaicas.
Gracias a la invención, puede ser así posible obtener un nuevo tipo de módulo fotovoltaico ultraligero y flexible. Además, al utilizar una cara frontal de polímero con un grosor inferior a 50 jm , el módulo fotovoltaico de acuerdo con la invención conserva prestaciones eléctricas idénticas, o incluso mejores que las de un módulo estándar. Además, al utilizar una cara posterior de material compuesto preimpregnado de polímero/fibra, el módulo fotovoltaico de acuerdo con la invención tiene excelentes propiedades mecánicas y termomecánicas conservando la flexibilidad sin degradación de las celdas fotovoltaicas bajo tensión de flexión. En particular, puede aceptar radios de curvatura del orden de 50 cm, o incluso de 20 cm en determinados casos, sin dañar las celdas. Además, en particular al reducir los espesores de sus elementos constituyentes, el módulo fotovoltaico de acuerdo con la invención puede permitir alcanzar pesos por unidad de superficie requeridos inferiores a 1 kg/m2, en particular menos de 800 g/m2, y particularmente menos de 600 g/m2, lo que lo hace ultraligero por definición.
El módulo fotovoltaico de acuerdo con la invención puede comprender además una o más de las siguientes características tomadas individualmente o en cualquier combinación técnica posible.
La segunda capa puede formar la cara posterior del módulo fotovoltaico. No obstante, también puede interponerse entre el conjunto encapsulante y al menos una capa adicional, por ejemplo de protección, que formará entonces la cara posterior del módulo.
La segunda capa puede tener en particular un grosor comprendido entre 50 pm y 80 pm.
La segunda capa puede ser discontinua para reducir aún más el peso por unidad de superficie asociado a esta capa, lo que conserva las propiedades mecánicas del módulo fotovoltaico. En particular, la segunda capa puede comprender uno o más orificios, correspondientes en particular a una o más eliminaciones de material, en particular formadas al nivel de una o más celdas fotovoltaicas. En caso de discontinuidad, el recubrimiento total de la superficie de la segunda capa es preferentemente superior al 30 %.
Dicho al menos un material compuesto de tipo preimpregnado puede comprender una tasa de impregnación de resina polimérica de entre el 30 y el 70 % en masa.
Dicho al menos un material compuesto de la segunda capa puede ser un preimpregnado a base de resina polimérica y fibras, eligiéndose el polímero entre poliéster, epoxi y/o acrílico, entre otros, y las fibras se eligen entre vidrio, carbono y/o aramida, fibras, entre otros.
Dicho al menos un material polimérico de la primera capa puede elegirse entre: policarbonato (PC), polimetacrilato de metilo (PMMA), tereftalato de polietileno (PET), poliamida (PA), un polímero fluorado, en particular fluoruro de polivinilo (PVF) o fluoruro de polivinilideno (PVDF), etileno tetrafluoroetileno (ETFE), etileno clorotrifluoroetileno (ECTFE), politetrafluoroetileno (PTFE), policlorotrifluoroetileno (PCTFE) y/o etileno propileno fluorado (FEP).
Además, el módulo fotovoltaico tiene ventajosamente un peso por unidad de superficie inferior a 1 kg/m2, en particular menos de 800 g/m2, en particular incluso menos de 600 g/m2.
Además, el conjunto encapsulante puede tener un grosor máximo comprendido entre 20 pm y 100 pm, y preferentemente comprendido entre 50 pm y 75 pm.
El conjunto encapsulante puede estar formado por al menos una capa que comprende al menos un material encapsulante del tipo polimérico elegido entre: copolímeros ácidos, ionómeros, poli(etileno-acetato de vinilo) (EVA), acetales de vinilo, tales como polivinilbutirales (PVB), poliuretanos, cloruros de polivinilo, polietilenos, tales como polietilenos lineales de baja densidad, elastómeros poliolefínicos de copolímeros, copolímeros de a-olefinas y ésteres de ácido a-, p-carboxílico a etilénico, tales como copolímeros de etileno-acrilato de metilo y copolímeros de etilenoacrilato de butilo, elastómeros de silicona y/o resinas epoxi, entre otras.
Preferentemente, el conjunto encapsulante puede formarse a partir de dos capas de material(es) polimérico(s), en particular dos capas de ionómero, cuyo módulo de Young es muy superior al del poli(etileno-acetato de vinilo) (EVA) pero siempre comprendido entre 2 y 400 MPa a temperatura ambiente que permite mejores propiedades mecánicas, entre las que se disponen las celdas fotovoltaicas, cada capa tiene un grosor inferior a 75 pm, y preferentemente inferior a 50 pm.
Las celdas fotovoltaicas pueden elegirse entre: celdas fotovoltaicas de homounión o heterounión a base de silicio monocristalino (c-Si) y/o policristalino (mc-Si), y/o celdas fotovoltaicas del tipo IBC (por "Interdigitated Back Contact" en inglés), y/o celdas fotovoltaicas que comprendan al menos un material de entre silicio amorfo (a-Si), silicio microcristalino (pC-Si), telururo de cadmio (CdTe), seleniuro de cobre-indio (CIS) y cobre-indio/ diseleniuro de galio (CIGS), entre otros.
Además, las celdas fotovoltaicas pueden tener un grosor comprendido entre 1 y 300 pm, en particular entre 1 y 200 pm, y ventajosamente entre 70 pm y 160 pm.
El módulo fotovoltaico puede comprender además una caja de conexiones, destinada a recibir el cableado necesario para el funcionamiento del módulo fotovoltaico.
Además, la distancia entre dos celdas fotovoltaicas vecinas, o incluso consecutivas o contiguas, puede ser superior o igual a 1 mm, en particular entre 1 y 30 mm, y preferentemente igual a 2 mm.
Además, se ha adaptado el grosor de la(s) cinta(s) de interconexión de celdas fotovoltaicas, y las que se utilizan para interconectar las guirnaldas de celdas (o “strings” de acuerdo con el nombre común en inglés), para que sean compatibles con el proceso de laminación y el bajo grosor del encapsulante. Por ejemplo, en el caso de celdas con contacto cara frontal-cara posterior, el grosor de las cintas de interconexión de tales celdas se reduce ventajosamente en al menos un 50 % con respecto al de las cintas utilizadas en un módulo estándar. Las cintas de interconexión de tales celdas pueden tener un grosor inferior a 100 pm y una anchura inferior a 3 mm. Para las cintas de interconexión “string”, ventajosamente el grosor es estrictamente inferior a 200 pm y la anchura inferior a 5 mm.
Además, el módulo fotovoltaico puede incluir componentes electrónicos tales como diodos de derivación, dentro del laminado fotovoltaico.
Además, otro objeto de la invención, de acuerdo con otro de sus aspectos, es un método para producir un módulo fotovoltaico como el definido anteriormente, caracterizado porque comprende la etapa de laminación en caliente, a una temperatura entre 130 °C y 170 °C, en particular del orden de 150°C, y durante una duración del ciclo de laminación de al menos 10 minutos, en particular entre 10 y 20 minutos, de las capas constituyentes del módulo fotovoltaico.
Además, el método puede incluir la etapa de laminar las capas constituyentes del módulo fotovoltaico entre dos capas antiadherentes y amortiguadoras.
El módulo fotovoltaico y el método de producción de acuerdo con la invención pueden incluir cualquiera de las características enumeradas anteriormente, tomadas de forma aislada o de acuerdo con cualquier combinación técnicamente posible con otras características.
Breve descripción de los dibujos
La invención podrá comprenderse mejor con la lectura de la descripción detallada que sigue, los ejemplos de realización no limitativos de la misma, o incluso con el examen de las figuras, esquemáticas y parciales, del dibujo adjunto, en el que:
la Figura 1 representa, en sección, un ejemplo clásico de módulo fotovoltaico formado por celdas fotovoltaicas cristalinas,
la Figura 1A representa una variante de realización del ejemplo de la Figura 1 en la que las celdas fotovoltaicas son del tipo IBC,
la Figura 2 representa en despiece el módulo fotovoltaico de la Figura 1,
la Figura 3 ilustra, en sección y en despiece, un modo de realización de un módulo fotovoltaico de acuerdo con la invención;
la Figura 4 ilustra, en sección y en despiece, una configuración de un módulo fotovoltaico de acuerdo con la invención durante una etapa de fabricación del módulo;
la Figura 5 ilustra, de acuerdo con una vista parcial desde abajo, una variante de realización alternativo de la segunda capa de un módulo fotovoltaico de acuerdo con la invención, y
la Figura 6 ilustra, en sección y en despiece, una variante de realización alternativo de acuerdo con la invención del módulo fotovoltaico de la Figura 3.
En todas estas figuras, referencias idénticas pueden designar elementos idénticos o similares.
Además, las diferentes partes que se muestran en las figuras no se muestran necesariamente en una escala uniforme, para que las figuras sean más legibles.
Exposición detallada de los modos de realización particulares
Las Figuras 1 y 2 ya se han descrito previamente en la parte relativa al estado de la técnica anterior.
Las Figuras 3 y 4 ilustran, en sección y en despiece, modos de realización de módulos fotovoltaicos 1 de acuerdo con la invención.
Se considera en la presente que las celdas fotovoltaicas 4, interconectadas por tiras soldadas de cobre estañado, son celdas “cristalinas”, es decir que comprenden silicio mono o policristalino, y que tienen un grosor comprendido entre 1 y 250 pm.
Además, se elige que el conjunto encapsulante 3 esté formado por dos capas de ionómero entre las que se disponen las celdas fotovoltaicas 4, cada capa es de menos de 50 pm de espesor.
Ventajosamente, la invención prevé una elección específica de los materiales que forman las caras frontal y posterior del módulo fotovoltaico 1, con el fin de obtener un módulo fotovoltaico 1 ultraligero, con un peso por unidad de superficie inferior a 1 kg/m2, y preferentemente menos de 0,8 kg/m2, incluso 0,6 kg/m2.
Por supuesto, estas opciones no son de ninguna manera limitantes.
Se hace referencia en primer lugar a la Figura 3 que ilustra, en sección y en despiece, un ejemplo de realización de un módulo fotovoltaico 1 de acuerdo con la invención.
Cabe señalar que la Figura 3 corresponde a una vista en despiece del módulo fotovoltaico 1 antes de la etapa de laminación del método de acuerdo con la invención. Una vez realizada la etapa de laminación, asegurando el prensado en caliente y al vacío, las diferentes capas se superponen entre sí.
El módulo fotovoltaico 1 comprende de esta manera una primera capa 2 de una película de al menos un material polimérico, de grosor e2 inferior a 50 pm, que forma la cara frontal del módulo fotovoltaico 1 y destinada a recibir un flujo luminoso, una pluralidad de celdas fotovoltaicas 4 dispuestas una al lado de la otra y eléctricamente interconectadas, y un conjunto encapsulante 3 de la pluralidad de celdas fotovoltaicas 4.
El material polimérico de la primera capa 2 puede elegirse entre: policarbonato (PC), polimetacrilato de metilo (PMMA), tereftalato de polietileno (p Et ), poliamida (PA), un polímero fluorado, en particular fluoruro de polivinilo (PVF) o fluoruro de polivinilideno (PVDF), etileno tetrafluoroetileno (ETFE), etileno clorotrifluoroetileno (ECTFE), politetrafluoroetileno (PTFE), policlorotrifluoroetileno (PCTFE) y/o etileno propileno fluorado (FEP).
Además, mientras que la cara posterior de un módulo fotovoltaico tradicional está formada convencionalmente por un apilamiento polimérico multicapa del tipo Tedlar®/tereftalato de polietileno (PET)/Tedlar® (o incluso TPT) con un grosor del orden de 300 pm, el módulo fotovoltaico 1 comprende una segunda capa 5 que forma la cara posterior del módulo fotovoltaico 1, constituida por un material compuesto del tipo polímero preimpregnado/fibras continuas con un peso total inferior a 150 g/m2 Además, la trama de la tela del preimpregnado tiene un grosor de menos de 50 pm, y la tasa de impregnación de resina de polímero está entre el 30 y el 70 % en masa.
El material compuesto de la segunda capa 5 puede ser un preimpregnado a base de resina polimérica y fibras, eligiéndose el polímero entre poliéster, epoxi y/o acrílico, y las fibras entre fibra de vidrio, carbono y/o aramida.
La segunda capa 5 puede tener un grosor e5 de entre 50 pm y 80 pm.
Además, el conjunto encapsulante 3 tiene un grosor total e3 inferior a 150 pm, y preferentemente entre 20 y 100 pm.
El conjunto encapsulante 3 puede estar hecho de al menos un material polimérico elegido entre: copolímeros ácidos, ionómeros, poli(etileno-acetato de vinilo) (EVA), acetales de vinilo, tales como polivinilbutirales (PVB), poliuretanos, cloruros de polivinilo, polietilenos, tales como polietilenos lineales de baja densidad, elastómeros poliolefínicos de copolímeros, copolímeros de a-olefinas y ésteres de ácido a-, p-carboxílico con etileno, tales como copolímeros de etileno-acrilato de metilo y copolímeros de etileno-acrilato de butilo, elastómeros de silicona y/o resinas epoxi. En particular, puede estar hecho de dos capas de polímero 3a y 3b, en particular dos capas de poli(etileno-acetato de vinilo) (EVA), entre las cuales están dispuestas las celdas fotovoltaicas 4. Cada capa 3a, 3b puede tener un grosor e3a, e3b inferior a 50 pm.
Además, las celdas fotovoltaicas 4 pueden ser elegidas entre: celdas fotovoltaicas de homounión o heterounión a base de silicio monocristalino (c-Si) y/o policristalino (mc-Si), y/o celdas fotovoltaicas del tipo IBC, y/o celdas fotovoltaicas que comprenden al menos un material de entre silicio amorfo (a-Si), silicio microcristalino (pC-Si), telururo de cadmio (CdTe), seleniuro de cobre-indio (CIS) y diseleniuro de cobre-indio/galio (CIGS). Su grosor está comprendido entre 1 y 300 pm, y en particular entre 1 y 200 pm.
La producción del módulo fotovoltaico 1 se realiza en una sola etapa de laminación en caliente, a una temperatura comprendida entre 130 °C y 170 °C, y en particular del orden de 150 °C, y durante un tiempo de ciclo de laminación de al menos 10 minutos, y en particular entre 10 y 20 minutos, de las capas constituyentes 2, 3, 4, 5 que forman el apilamiento del módulo fotovoltaico 1.
Sin embargo, dado el pequeño grosor del conjunto encapsulante 3, es deseable poder laminar este apilamiento entre dos láminas antiadherentes y amortiguadoras; compatible con el proceso de laminación en caliente; para evitar cualquier rotura de las celdas fotovoltaicas durante la etapa de presión, esta rotura está ligada al sobregrosor de las tiras de cobre de las celdas fotovoltaicas 4.
De esta manera, la Figura 4 muestra una configuración similar a la de la Figura 3 de un módulo fotovoltaico 1 pero con la presencia de dos capas antiadherentes y amortiguadoras 8 a cada lado del apilamiento para evitar cualquier rotura de las celdas fotovoltaicas 4.
Además, la Figura 5 ilustra, de acuerdo con una vista parcial inferior, una modalidad alternativa de la segunda capa 5 de un módulo fotovoltaico 1 de acuerdo con la invención.
Esta variante ilustra el hecho de que la segunda capa 5, en forma de preimpregnado, puede ser discontinua para reducir aún más el peso por unidad de superficie ligado a esta capa 5 conservando las propiedades mecánicas del módulo fotovoltaico 1.
De esta manera, la segunda capa 5 comprende eliminación de material formando agujeros 9 situados al nivel de las celdas fotovoltaicas 4. Esta eliminación de material se realiza debajo de las celdas fotovoltaicas 4, representadas en línea discontinua, que corresponden a zonas donde la resistencia mecánica ya está asegurada por estas celdas 4. En otras palabras, el material del preimpregnado formado por la segunda capa 5 se retira debajo de las celdas 4 pero se mantiene entre las celdas 4 y en los bordes de la capa 5.
Ejemplos de realización específicos
A continuación se describirán dos ejemplos de realización particulares A y B de módulos fotovoltaicos 1 de acuerdo con la invención.
Los dos ejemplos A y B se realizaron con los mismos materiales de encapsulación pero con diferentes celdas fotovoltaicas:
En el primer ejemplo A, las celdas fotovoltaicas 4 comprenden 24 celdas de heterounión a base de silicio amorfo y monocristalino con un grosor del orden de 115 pm.
En el segundo ejemplo B, las celdas fotovoltaicas 4 comprenden 30 celdas de tipo IBC con un grosor del orden de 160 |jm.
Además, para estos dos ejemplos A y B, las capas constituyentes son las siguientes:
La primera capa 2 que forma la cara frontal es una película de etileno clorotrifluoroetileno (ECTFE) del tipo ECT 025 de la compañia Rayotec, con un grosor del orden de 25 pm.
Las capas encapsulantes 3a y 3b son películas de ionómeros obtenidos de la gama Jurasol comercializada por la empresa Juraplast, con un grosor del orden de 50 pm.
La segunda capa 5 que forma la cara posterior es una película compuesta preimpregnada del tipo tejido de vidrio impregnada con una resina epoxi tal como Hexply M77 de Hexcel.
Para cada ejemplo A y B, el módulo fotovoltaico se implementa en una sola etapa de laminación en caliente al vacío. Durante esta etapa, es deseable cocer correctamente la cara posterior formada por la segunda capa 5 para obtener las propiedades mecánicas deseadas. Asimismo, se ha optimizado el programa de laminación en caliente (temperatura, presión, duración, etc.) para obtener un curado suficiente del material compuesto sin defectos visuales ni rotura de celdas fotovoltaicas 4. Esta reticulación se verifica con una medición de la transición vítrea por DSC (por "Calorimetría diferencial de barrido").
Además, como se ha descrito anteriormente con referencia a la Figura 4, para evitar la rotura de las celdas fotovoltaicas 4, el módulo fotovoltaico 1 está laminado entre dos láminas antiadherentes y amortiguadoras 8, de un grosor del orden de 0,50 mm.
Para las dos modalidades A y B se obtienen ventajosamente módulos fotovoltaicos 1 con un peso por unidad de superficie inferior a 800 g/m2 y salida de luz superior a 180 W/m2.
Además, ventajosamente, para estas dos modalidades A y B, la formación de imágenes de electroluminiscencia después de la implementación no mostró degradación de las celdas fotovoltaicas 4, incluso después de la flexión o curvatura de menos de 50 cm, lo que confirmó así la compatibilidad de los nuevos materiales utilizados con un proceso convencional de laminación en caliente para la fabricación de módulos fotovoltaicos 1. El rendimiento eléctrico de los módulos fotovoltaicos 1 es idéntico, o incluso mejor, que sus equivalentes en la configuración estándar gracias a la mejor transparencia óptica de los materiales utilizados.
Además, se ha demostrado el comportamiento de envejecimiento acelerado en una cámara de termociclado de acuerdo con la norma terrestre IEC 61215 durante más de 600 ciclos.
Además, la Figura 6 ilustra una variante de modalidad de acuerdo con la invención del módulo fotovoltaico 1 de la Figura 3.
Este módulo de la Figura 6 puede incluir todas las características descritas anteriormente, y en particular las relacionadas con las Figuras 3 a 5 que, por lo tanto, no se volverán a describir.
Sin embargo, en este ejemplo, el módulo fotovoltaico 1 comprende una capa adicional 10 que forma la cara posterior del módulo fotovoltaico 1, donde la segunda capa 5 está situada entre la capa adicional 10 y el conjunto encapsulante 3.
Esta capa adicional 10 es del mismo material que la que constituye la primera capa 2 que forma la cara frontal del módulo fotovoltaico 1. Ventajosamente, este material corresponde al etileno clorotrifluoroetileno (ECTFE), también conocido como Halar®.
Además, la capa adicional 10 tiene un grosor menor, o igual en este ejemplo de la Figura 6, al grosor e2 de la primera capa 2. La capa adicional 10 permite ventajosamente conseguir un aislamiento dieléctrico del módulo 1.
Por supuesto, la invención no se limita a las modalidades que se acaban de describir. Los expertos en la técnica pueden realizar diversas modificaciones.

Claims (13)

  1. REIVINDICACIONES
    i. Módulo fotovoltaico (1) que comprende:
    - una primera capa transparente (2) que forma la cara frontal del módulo fotovoltaico (1), destinada a recibir un flujo luminoso,
    - una pluralidad de celdas fotovoltaicas (4) dispuestas una al lado de la otra y conectadas eléctricamente entre sí,
    - un conjunto encapsulante (3) de la pluralidad de celdas fotovoltaicas (4),
    - una segunda capa (5), el conjunto encapsulante (3) y la pluralidad de celdas fotovoltaicas (4) están situadas entre la primera capa (2) y la segunda capa (5), donde la primera capa (2) comprende al menos un material polimérico y tiene un grosor (e2) de menos de 50 pm,
    - una capa adicional (10) que forma la cara posterior del módulo fotovoltaico (1), la segunda capa (5) está situada entre la capa adicional (10) y el conjunto encapsulante (3), donde la segunda capa (5) tiene un peso por unidad de superficie de menos de 150 g/m2, el conjunto encapsulante (3) tiene un grosor máximo (e3) inferior a 150 pm, y
    la capa adicional (10) tiene un grosor menor o igual que la primera capa (2), caracterizado porque la capa adicional (19) es del mismo material que la que constituye la primera capa (2) que forma la cara frontal del módulo fotovoltaico (1), y porque la segunda capa (5) comprende al menos un material compuesto del tipo preimpregnado a base de resina polimérica y fibras.
  2. 2. Módulo de acuerdo con la reivindicación 1, caracterizado porque dicho al menos un material compuesto del tipo preimpregnado comprende una tasa de impregnación de resina polimérica de entre el 30 y el 70 % en masa.
  3. 3. Módulo de acuerdo con la reivindicación 1 o 2, caracterizado porque la segunda capa (5) es discontinua, y comprende en particular uno o varios orificios (9), formados en particular al nivel de una o varias celdas fotovoltaicas (4).
  4. 4. Módulo de acuerdo con una de las reivindicaciones anteriores, caracterizado porque dicho al menos un material compuesto de la segunda capa (5) es un preimpregnado a base de resina polimérica y fibras, el polímero se elige entre poliéster, epoxi y/o acrílico, y las fibras se eligen entre fibras de vidrio, carbono y/o aramida.
  5. 5. Módulo de acuerdo con cualquiera de las reivindicaciones anteriores, caracterizado porque dicho al menos un material polimérico de la primera capa (2) se elige entre: policarbonato (PC), polimetacrilato de metilo (PMMA), tereftalato de polietileno (PET), poliamida (PA), un polímero fluorado, en particular el fluoruro de polivinilo (PVF) o fluoruro de polivinilideno (PVDF), tetrafluoroetileno de etileno (ETFE), clorotrifluoroetileno de etileno (ECTFE), politetrafluoroetileno (PTFE), policlorotrifluoroetileno (PCTFE) y/o etileno propileno fluorado (FEP).
  6. 6. Módulo de acuerdo con cualquiera de las reivindicaciones anteriores, caracterizado porque tiene un peso por unidad de superficie inferior a 1 kg/m2, en particular inferior a 800 g/m2, en particular incluso inferior a 600 g/m2.
  7. 7. Módulo de acuerdo con cualquiera de las reivindicaciones anteriores, caracterizado porque el conjunto encapsulante (3) tiene un grosor máximo (e3) de entre 20 pm y 100 pm, y preferentemente entre 50 pm y 75 pm.
  8. 8. Módulo de acuerdo con cualquiera de las reivindicaciones anteriores, caracterizado porque el conjunto encapsulante (3) está formado por al menos una capa que comprende al menos un material encapsulante del tipo polimérico elegido entre: copolímeros ácidos, ionómeros, poli(etileno-acetato de vinilo) (EVA), acetales de vinilo, tales como polivinilbutirales (PVB), poliuretanos, cloruros de polivinilo, polietilenos, tales como polietilenos lineales de baja densidad, poliolefinas elastoméricas de copolímeros, copolímeros de aolefinas y ésteres de ácido a-, p-carboxílico a etilénico, tales como copolímeros de etileno-acrilato de metilo y copolímeros de etileno- acrilato de butilo, elastómeros de silicona y/o resinas epoxi.
  9. 9. Módulo de acuerdo con cualquiera de las reivindicaciones anteriores, caracterizado porque las celdas fotovoltaicas (4) se eligen entre: celdas fotovoltaicas de homounión o heterounión a base de silicio monocristalino (c-Si) y/o policristalino (mc-Si), y/o celdas fotovoltaicas del tipo IBC, y/o celdas fotovoltaicas que comprenden al menos un material de entre silicio amorfo (a-Si), silicio microcristalino (pC-Si), telururo de cadmio (CdTe), seleniuro de cobre-indio (CIS) y diseleniuro de cobre-indio/galio (CIGS).
  10. 10. Módulo de acuerdo con cualquiera de las reivindicaciones anteriores, caracterizado porque las celdas fotovoltaicas (4) tienen un grosor comprendido entre 1 y 300 pm, en particular entre 1 y 200 pm, en particular entre 70 pm y 160 pm.
  11. 11. Módulo de acuerdo con cualquiera de las reivindicaciones anteriores, caracterizado porque la capa adicional (10) está compuesta por el mismo material que constituye la primera capa (2) que forma la cara frontal del módulo fotovoltaico (1), este material es etileno clorotrifluoroetileno (ECTFE).
  12. 12. Método para producir un módulo fotovoltaico (1) de acuerdo con cualquiera de las reivindicaciones anteriores, caracterizado porque comprende la etapa de laminación en caliente, a una temperatura comprendida entre 130 °C y 170 °C, en particular del orden de 150 °C, y con duración del ciclo de laminación de al menos 10 minutos, en particular comprendido entre 10 y 20 minutos, de las capas constituyentes (2, 3, 4, 5) del módulo fotovoltaico (1).
  13. 13. Método de acuerdo con la reivindicación 12, caracterizado porque incluye la etapa de laminar las capas constituyentes (2, 3, 4, 5) del módulo fotovoltaico (1) entre dos capas antiadherentes y amortiguadoras (8).
ES19730402T 2018-05-22 2019-05-16 Módulo fotovoltaico ligero y flexible que comprende una capa frontal de polímero y una capa posterior de material compuesto Active ES2924337T3 (es)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
FR1854260A FR3081615B1 (fr) 2018-05-22 2018-05-22 Module photovoltaique leger et flexible comportant une couche avant en polymere et une couche arriere en materiau composite
PCT/FR2019/051114 WO2019224458A1 (fr) 2018-05-22 2019-05-16 Module photovoltaïque léger et flexible comportant une couche avant en polymère et une couche arrière en matériau composite

Publications (1)

Publication Number Publication Date
ES2924337T3 true ES2924337T3 (es) 2022-10-06

Family

ID=63963093

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
ES19730402T Active ES2924337T3 (es) 2018-05-22 2019-05-16 Módulo fotovoltaico ligero y flexible que comprende una capa frontal de polímero y una capa posterior de material compuesto

Country Status (8)

Country Link
US (1) US11791429B2 (es)
EP (1) EP3776668B1 (es)
JP (1) JP7408573B2 (es)
CN (1) CN112189264A (es)
ES (1) ES2924337T3 (es)
FR (1) FR3081615B1 (es)
SG (1) SG11202011406XA (es)
WO (1) WO2019224458A1 (es)

Families Citing this family (10)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20190378943A1 (en) * 2018-06-11 2019-12-12 Alta Devices, Inc. Planarization of photovoltaics
FR3106698B1 (fr) * 2020-01-27 2023-10-06 Commissariat Energie Atomique Module photovoltaïque léger comportant une couche avant et une couche arrière en matériaux composites
CN113910695A (zh) * 2020-07-07 2022-01-11 刘勇 一种轻质柔性组件及其安装方法和光伏建筑
FR3116651B1 (fr) 2020-11-23 2024-03-15 Commissariat Energie Atomique Procédé de fabrication d’un module photovoltaïque léger et flexible intégrant une protection thermique
FR3116650B1 (fr) 2020-11-23 2022-11-25 Commissariat Energie Atomique Module photovoltaïque léger et flexible amélioré
CN115149217B (zh) * 2021-03-30 2023-11-14 京东方科技集团股份有限公司 柔性电极、显示装置及可穿戴设备
NL2028006B1 (en) * 2021-04-18 2022-10-31 Atlas Technologies Holding Bv Method for laminating solar cells.
NL2030125B1 (en) * 2021-12-14 2023-06-27 Atlas Technologies Holding Bv Solar panel using back-contacted solar cells.
FR3134653A1 (fr) * 2022-04-15 2023-10-20 Commissariat A L'energie Atomique Et Aux Energies Alternatives Module photovoltaïque léger comportant un cadre composite intégré
FR3137496A1 (fr) * 2022-07-04 2024-01-05 Commissariat à l'Energie Atomique et aux Energies Alternatives Procédé de fabrication d’un module photovoltaïque utilisant un moulage par transfert de résine

Family Cites Families (23)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4478879A (en) 1983-02-10 1984-10-23 The United States Of America As Represented By The Administrator Of The National Aeronautics And Space Administration Screen printed interdigitated back contact solar cell
JP2756082B2 (ja) * 1994-04-28 1998-05-25 キヤノン株式会社 太陽電池モジュールの製造方法
DE4423154A1 (de) * 1994-07-04 1996-01-18 Degussa Lichtdurchlässiges Bauteil für die harte Bedachung
JP2000269535A (ja) * 1999-01-14 2000-09-29 Canon Inc 太陽電池モジュール、発電装置、太陽電池モジュールの分離方法及び太陽電池モジュールの再生方法
JP2004047499A (ja) * 2002-05-14 2004-02-12 Mitsubishi Plastics Ind Ltd 太陽電池用裏面シート
US20070012353A1 (en) * 2005-03-16 2007-01-18 Vhf Technologies Sa Electric energy generating modules with a two-dimensional profile and method of fabricating the same
JP5410973B2 (ja) 2006-08-04 2014-02-05 アルケマ フランス ポリフッ化ビニリデン表面を有する光起電性モジュール
US20100065116A1 (en) 2008-08-13 2010-03-18 Robert Stancel Impact Resistant Thin-Glass Solar Modules
FR2955051B1 (fr) 2010-01-14 2013-03-08 Arkema France Film resistant a l'humidite a base de polymere fluore et d'oxyde inorganique pour application photovoltaique
CN102939666B (zh) * 2010-06-16 2015-10-21 大金工业株式会社 太阳能电池组件用耐候性背板
WO2012091068A1 (ja) * 2010-12-27 2012-07-05 三菱化学株式会社 太陽電池一体型ロールスクリーン
JP5623325B2 (ja) * 2011-03-30 2014-11-12 リンテック株式会社 太陽電池用保護シートおよびその製造方法、ならびに太陽電池モジュール
ITPD20110116A1 (it) 2011-04-13 2012-10-14 M G Lavorazione Materie Plastiche S P A Film multistrato polimerico incapsulante per celle per moduli fotovoltaici, e foglio protettivo integrato, tipo 'backsheet' o 'frontsheet' comprendente tale film
WO2012174179A1 (en) * 2011-06-15 2012-12-20 Dow Global Technologies Llc Flexible photovoltaic articles
EP2623314A1 (en) * 2012-02-06 2013-08-07 Universiteit Twente Encapsulated photovoltaic module
US20140000674A1 (en) * 2012-06-27 2014-01-02 E I Du Pont De Nemours And Company Photovoltaic module back-sheet and process of manufacture
EP2863443B1 (de) * 2013-10-17 2016-04-27 DAS Energy GmbH Photovoltaik-Paneel und Verfahren zu dessen Herstellung
US9978895B2 (en) * 2013-10-31 2018-05-22 National Technology & Engineering Solutions Of Sandia, Llc Flexible packaging for microelectronic devices
FR3024281B1 (fr) 2014-07-28 2016-08-26 Commissariat Energie Atomique Module photovoltaique pour support rigide
FR3024285B1 (fr) 2014-07-28 2016-09-02 Commissariat Energie Atomique Ensemble comportant un module photovoltaique applique sur une zone circulable
CN105322039B (zh) * 2015-09-29 2017-12-15 中国电子科技集团公司第四十八研究所 超轻柔性晶体硅太阳电池组件及其制备方法
CN205336179U (zh) * 2016-01-13 2016-06-22 北京铂阳顶荣光伏科技有限公司 便携式太阳能充电器
FR3056827B1 (fr) 2016-09-29 2019-05-17 Total Solar International Procede d'encapsulation de panneaux photovoltaiques en utilisant des materiaux pre-impregnes

Also Published As

Publication number Publication date
FR3081615B1 (fr) 2021-09-17
WO2019224458A1 (fr) 2019-11-28
EP3776668A1 (fr) 2021-02-17
EP3776668B1 (fr) 2022-06-29
CN112189264A (zh) 2021-01-05
SG11202011406XA (en) 2020-12-30
JP7408573B2 (ja) 2024-01-05
JP2021525001A (ja) 2021-09-16
FR3081615A1 (fr) 2019-11-29
US11791429B2 (en) 2023-10-17
US20210249549A1 (en) 2021-08-12

Similar Documents

Publication Publication Date Title
ES2924337T3 (es) Módulo fotovoltaico ligero y flexible que comprende una capa frontal de polímero y una capa posterior de material compuesto
ES2948836T3 (es) Módulo fotovoltaico ligero que incluye una capa delantera y una capa posterior en materiales compuestos
JP6286736B2 (ja) バックコンタクトタイプ太陽電池モジュール
JP5902711B2 (ja) 改良された光起電力装置
JP2004531893A (ja) カプセル化太陽電池モジュール及びその製造方法
US20120312359A1 (en) Solar cell module
JP2008258269A (ja) 太陽電池モジュールおよびその製造方法
KR102408270B1 (ko) 정렬 봉지재를 갖는 태양광 모듈
JP7023851B2 (ja) ガラスまたはポリマーからなる前層と隆起部を有する裏層とを備える軽量光起電モジュール
US11784268B2 (en) Flexible and light photovoltaic module
US20130153008A1 (en) Photovoltaic module
EP2824718B1 (en) Photovoltaic module and fabricating method thereof
FR3081614A1 (fr) Module photovoltaique comportant une ou plusieurs diodes de bypass en face arriere d'une cellule photovoltaique du module
JP2012212948A (ja) 太陽電池モジュール
KR20190000520A (ko) 태양 전지 패널 및 이의 제조 방법
JP2014132615A (ja) 太陽電池モジュール
KR101391522B1 (ko) 태양 모듈의 제조 방법
WO2019087693A1 (ja) 太陽電池モジュール及びその製造方法
EP3244456A1 (fr) Module photovoltaïque comprenant des cellules photovoltaïques disposées selon des orientations différentes et installation photovoltaïque associée
JP2021111729A (ja) 太陽電池モジュールおよび太陽電池モジュールの製造方法
WO2023203289A1 (fr) Module photovoltaïque léger et résistant aux chocs
FR3127089A1 (fr) Module photovoltaïque léger comportant une couche avant en verre et polymère
FR3134653A1 (fr) Module photovoltaïque léger comportant un cadre composite intégré
ITMI20111179A1 (it) Componente per modulo fotovoltaico, modulo fotovoltaico comprendente tale componente, e metodo per la realizzazione di un modulo fotovoltaico