ES2965378T3 - Procedimiento de fabricación de un módulo fotovoltaico con reticulación parcial y laminación - Google Patents

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Abstract

La invención se refiere principalmente a un método de fabricación de un módulo fotovoltaico, que comprende al menos una célula fotovoltaica (4) entre una primera capa transparente (1) que forma una cara frontal y una segunda capa (2) que forma una cara posterior, caracterizado porque comprende: 1) una primera etapa de depositar una primera capa adhesiva basada en un material polimérico reticulable sobre la primera capa (1) y depositar una segunda capa adhesiva basada en un material polimérico reticulable sobre la segunda capa (2); 2) una segunda etapa de reticulación parcial de las dos capas adhesivas; 3) una tercera etapa de depositar la al menos una célula fotovoltaica (4) sobre una (SPR1) de las dos capas adhesivas parcialmente reticuladas (SPR1, SPR2); 4) una cuarta etapa de formación de una pila multicapa; 5) un quinto paso de laminar la pila multicapa. (Traducción automática con Google Translate, sin valor legal)

Description

DESCRIPCIÓN
Procedimiento de fabricación de un módulo fotovoltaico con reticulación parcial y laminación
Campo técnico
La presente invención se refiere al campo de los módulos fotovoltaicos, los cuales incluyen un conjunto de células fotovoltaicas conectadas entre sí eléctricamente.
Más específicamente, la invención se refiere al campo de los módulos fotovoltaicos utilizados para aplicaciones espaciales, pero también para aplicaciones terrestres. Tales módulos fotovoltaicos pueden ser flexibles o rígidos.
Por tanto, la invención propone un procedimiento de fabricación de un módulo fotovoltaico con etapas de reticulación parcial y laminación.
Estado de la técnica anterior
Con el fin de conservar las células fotovoltaicas de un módulo fotovoltaico, es convencional encapsularlas. La encapsulación de las células fotovoltaicas permite protegerlas del entorno exterior, como, por ejemplo, la lluvia, el viento, la nieve, la humedad, las radiaciones ultravioletas, la radiación, entre otros.
Para ello, es conocido formar un apilamiento que incluya sucesivamente: un elemento de protección posterior, una primera película encapsulante, convencionalmente de etileno acetato de vinilo (EVA), células fotovoltaicas conectadas eléctricamente entre sí, una segunda película encapsulante, convencionalmente de etileno acetato de vinilo (EVA), un elemento de protección delantero transparente como por ejemplo una placa de vidrio.
El elemento de protección delantero está destinado para recibir la radiación solar antes de que este último coopere con las células fotovoltaicas para generar energía eléctrica. Luego, este apilamiento se lamina en caliente para hacer fundir las películas de EVA y provocar la reticulación del EVA fundido, lo que da como resultado la formación de una envoltura de encapsulación sólida de las células fotovoltaicas pegadas a los elementos de protección delantero y posterior.
La utilización del EVA en forma de película presenta la ventaja de facilitar la fabricación de un módulo fotovoltaico utilizando una laminación realizada en caliente del apilamiento. También es más competitivo para el uso industrial. Sin embargo, el EVA presenta el inconveniente de generar ácido acético durante su reticulación a lo largo de la laminación, provocando este ácido acético, especialmente, la erosión de los electrodos de las células fotovoltaicas. El EVA también presenta el inconveniente de amarillear con el tiempo debido a su exposición a la radiación ultravioleta. Además, el EVA presenta el inconveniente de estar asociado a un estrecho rango de temperaturas de utilización, lo cual hace su utilización incompatible en un entorno espacial. Finalmente, las películas de<e>V<a>industriales son actualmente difíciles de obtener en espesores tan pequeños como los deseados para las aplicaciones espaciales. El espesor requerido es inferior a 100 pm, cuando las películas disponibles industrialmente son como mínimo de 200 pm.
Asimismo, las soluciones de encapsulación a base de siliconas, o incluso polisiloxanos, han sido consideradas en la técnica anterior, especialmente para las aplicaciones espaciales y terrestres, así como pegamento para determinados componentes de satélites.
Por ejemplo, la patente americana US 4,057,439 A describe una solución de encapsulación a base de siliconas. El objetivo de la patente es mejorar la adhesión de tales encapsulantes en las células solares y los soportes para evitar las delaminaciones. El problema de esta solución es que implementa una encapsulación de manera líquida que puede generar burbujas de gas, especialmente burbujas de aire, dentro del encapsulante y hace difícil el control del espesor del encapsulante. Evolucionando el módulo en el vacío, las burbujas de gas pueden provocar la desintegración del módulo fotovoltaico cuando se despliega fuera de la atmósfera terrestre en una aplicación espacial debido a una diferencia de presión entre las burbujas de gas y el exterior del módulo fotovoltaico. Para una aplicación terrestre, la presencia de burbujas también es perjudicial ya que, más allá de simples problemas estéticos, las burbujas pueden inducir una peor transmisión de la radiación solar hacia las células fotovoltaicas si estas burbujas se forman por encima de las células fotovoltaicas (la radiación solar puede entonces ser reflejada en parte). Además, las burbujas también pueden inducir una peor disipación térmica del módulo fotovoltaico, pudiendo así generar instantáneamente una pérdida de eficiencia de las células fotovoltaicas. Otro inconveniente de la presencia de burbujas es que, pueden favorecer con el tiempo la delaminación del módulo fotovoltaico.
Además, la patente americana US 9,842,952 B2 divulga otra solución de encapsulación a base de siliconas. Las células fotovoltaicas se depositan en primer lugar sobre una primera capa exterior. Luego, se posiciona una composición a base de silicona y de fibras de refuerzo sobre las células fotovoltaicas con el fin de formar una segunda capa exterior. La utilización de fibras de refuerzo permite controlar la difusión de la composición de silicona y evitar el uso de una capa de soporte de modo que reduzca los costes, las dificultades de producción y el tiempo de fabricación. Sin embargo, el uso de tales fibras en la composición de silicona también genera tensiones adicionales con respecto a la utilización de una simple composición de silicona las cuales no son necesariamente deseables, por ejemplo, en términos de complejidad adicional de fabricación, de costes más elevados, de posibles problemas de adherencia de las fibras a la composición de silicona, o incluso de reducción de la transparencia de la composición de silicona, entre otros. La adición de fibras u de otro elemento en el encapsulante genera, generalmente, una masa más significativa, lo cual no es deseable para una aplicación espacial. Además, determinadas fibras como las fibras de carbono podrían representar un riesgo de cortocircuito debido a su conductividad eléctrica más elevada.
Por tanto, la utilización de resinas de silicona solas como materiales de encapsulación para las aplicaciones espaciales es una solución privilegiada. También pueden ser útiles para las aplicaciones terrestres, permitiendo especialmente aumentar la vida útil de los módulos solares de 25 a 40, o incluso 50 años. Una tal mejora se debe principalmente a la ausencia de generación de ácido acético durante el proceso de reticulación, a diferencia del EVA, y a una mejor estabilidad térmica y ultravioleta. Además, la química de las siliconas es lo suficientemente flexible para poder ajustar con precisión las propiedades fisicoquímicas de los productos, tales como el índice de refracción, la viscosidad, la dureza y la resistencia a la tracción, y es posible la producción en masa de estos materiales. Además, debido a su bajo módulo de Young y su baja temperatura de transición vidriosa, del orden de -50 °C, sus propiedades mecánicas permanecen constantes en un amplio rango de temperaturas.
Sin embargo, los adhesivos a base de silicona pura están de manera general inicialmente en el estado líquido, lo cual complica su implementación. En particular, no son compatibles en el estado con los procedimientos de laminación al vacío, a diferencia de los adhesivos en forma de película. Por tanto, aunque la encapsulación de módulos fotovoltaicos con resinas de silicona ha sido considerada desde hace más de treinta años en la técnica anterior, quedan numerosos retos por asumir con el fin de mejorar la fiabilidad de este tipo de procedimiento. Las principales dificultades relacionadas con la utilización de silicona para encapsular los módulos fotovoltaicos son, por lo tanto: los métodos de deposición; el control del espesor; la adherencia de todas las capas; la fluencia del encapsulante durante un procedimiento de laminación; el procedimiento utilizado para la reticulación; la vida útil del producto una vez preparado; la presencia de burbujas de aire atrapadas, los vacíos o cavidades; la optimización de la composición para mejorar las propiedades del polímero (viscosidad, elasticidad, transparencia y dureza); la producción con volúmenes elevados y a un coste razonable. Los documentos JP 2013 235932 A y US 2010/126560 A1 describen módulos fotovoltaicos que comprenden una capa de adhesión parcialmente reticulada.
Exposición de la invención
La invención tiene por objetivo remediar al menos parcialmente las necesidades mencionadas más arriba y los inconvenientes relacionados con las realizaciones de la técnica anterior.
Por tanto, la invención tiene por objetivo, según uno de sus aspectos, un procedimiento de fabricación de un módulo fotovoltaico, que comprende al menos una célula fotovoltaica, especialmente una pluralidad de células fotovoltaicas dispuestas de lado a lado, entre una primera capa transparente que forma una cara delantera del módulo fotovoltaico y una segunda capa que forma una cara posterior del módulo fotovoltaico, caracterizada porque incluye:
1) una primera etapa que consiste en depositar una primera capa de adhesión a base de un material de polímero reticulable sobre la primera capa destinada para formar la cara delantera del módulo fotovoltaico, y para depositar una segunda capa de adhesión a base de un material de polímero reticulable sobre la segunda capa destinada para formar la cara posterior del módulo fotovoltaico,
2) una segunda etapa que consiste en realizar una reticulación parcial, también llamada pre-reticulación, de las dos capas de adhesión a base de un material de polímero reticulable para formar dos capas de adhesión parcialmente reticuladas,
3) una tercera etapa que consiste en depositar la dicha al menos una célula fotovoltaica sobre una de las dos capas de adhesión parcialmente reticuladas,
4) una cuarta etapa que consiste en formar un apilamiento multicapa, es decir, un apilamiento de las capas constitutivas del módulo fotovoltaico, mediante el ensamblaje de una de las dos capas de adhesión parcialmente reticuladas sobre la otra de las dos capas de adhesión parcialmente reticuladas, la cual comprende la dicha al menos una célula fotovoltaica, permitiendo así la encapsulación de la o de las células fotovoltaicas,
5) una quinta etapa que consiste en realizar la laminación del apilamiento multicapa, y la finalización de la reticulación de las dos capas de adhesión parcialmente reticuladas, de modo que forme una sola y única capa de encapsulación de las células fotovoltaicas.
Ventajosamente, el procedimiento de fabricación según la invención permite, por lo tanto, realizar un apilamiento en paralelo sobre la primera capa que forma la cara delantera y sobre la segunda capa que forma la cara posterior, para depositar la o las células fotovoltaicas sobre una de las dos caras, y luego ensamblar las dos partes pre-reticuladas, es decir reticuladas parcialmente y de manera previa a la etapa de laminación la cual permite en general la dicha reticulación, y finalmente laminar el conjunto. De esta manera, es posible limitar la inclusión de aire entre las barreras delantera/posterior y el encapsulante, contrario de las soluciones de la técnica anterior que prevén un apilamiento completamente realizado a partir de una sola cara. También es posible obtener un espesor final de encapsulante adaptado, controlado y homogéneo, o incluso diferente en las dos caras si fuera necesario. Este espesor final está ventajosamente comprendido entre 40 y 200 micrómetros, y la posición de la o de las células dentro del encapsulante final no está necesariamente en el centro de este encapsulante.
Aún de manera ventajosa, la invención permite, por lo tanto, realizar la encapsulación de módulos fotovoltaicos con ayuda de adhesivos de tipo silicona cuya reticulación se inicia de manera previa a la laminación.
Por «material de polímero reticulable», se entiende un material de polímero capaz de ser reticulado, cuyo estado puede pasar a un estado reticulado. Un material de polímero reticulable presenta, especialmente, un grado de reticulación estrictamente inferior al punto de congelación de este material de polímero. Especialmente, el material de polímero reticulable está en el estado líquido. Por «material en el estado líquido», se entiende que el material tiene tendencia a fluir debido a la baja cohesión de las moléculas las cuales lo componen. Especialmente, el estado líquido del material de polímero reticulable es tal que este material de polímero reticulable presenta una viscosidad preferiblemente comprendida entre 1 Pa.s y 50 Pa.s a una temperatura de 25 °C. En la presente descripción, los valores de viscosidad se dan a la presión atmosférica.
El procedimiento de fabricación según la invención también puede incluir una o varias de las siguientes características tomadas de manera aislada o según todas las combinaciones técnicas posibles.
Preferiblemente, la primera capa de adhesión a base de un material de polímero reticulable y la segunda capa de adhesión a base de un material de polímero reticulable pueden ser idénticas. En particular, pueden ser a base del mismo material de polímero reticulable.
Además, la primera capa de adhesión puede ser a base de un material de polímero reticulable en el estado líquido y/o la segunda capa de adhesión puede ser a base de un material de polímero reticulable en el estado líquido.
Cada capa de adhesión a base de un material de polímero reticulable, depositada durante la primera etapa, es decir la primera capa de adhesión y la segunda capa de adhesión, puede presentar un espesor comprendido entre 20 y 100 |jm, preferiblemente entre 20 y 60 jm , y ventajosamente del orden de 50 jm , es decir, igual a 50 jm ± 5 jm . Las capas de adhesión primera y segunda a base de un material de polímero reticulable pueden presentar espesores diferentes o idénticos. El espesor global de las capas de adhesión primera y segunda a base de un material de polímero reticulable está ventajosamente comprendido entre 40 y 200 jm .
Además, la tasa de reticulación implementada durante la segunda etapa de reticulación parcial de las dos capas de adhesión a base de un material de polímero reticulable puede estar comprendida entre 40 % y 70 %, preferiblemente entre 50 % y 60 %, todavía preferiblemente entre 50 % y 55 %. La tasa de reticulación puede variar en este rango, según el material utilizado y según los parámetros de laminación utilizados posteriormente.
La tasa de reticulación se puede medir mediante el método DSC (para«Differential Scanning Calorimeter»en inglés), medición relativa mediante cálculo del aire bajo el pico de reticulación, según el método de entalpía de la norma IEC 62788 adaptado a encapsulantes de silicona: se realiza un barrido de temperatura, de 40 °C a 200 °C, de una muestra fresca de encapsulante. Este barrido revela el pico de reticulación. Calculando el aire bajo el pico de la curva, se obtiene la entalpía de la reacción total de reticulación, es decir la energía liberada por la reacción exotérmica de reticulación. Cuando se realiza la misma medición y el mismo cálculo para una muestra parcialmente pre-reticulada, el valor de entalpía es inferior al del producto fresco, ya que corresponde al final de la reticulación. Se habla de entalpía residual. La diferencia entre las dos entalpías determina el porcentaje de la reacción de reticulación efectuada durante la pre-reticulación.
Un tal valor de la tasa de reticulación permite maximizar la adhesión entre las diferentes capas, permite la evacuación de las burbujas de aire, así como minimizar el espesor final del encapsulante. Por tanto, este valor de la tasa de reticulación corresponde al mejor compromiso entre adhesión, bajo espesor y evacuación de las burbujas de aire.
Además, la duración de la reticulación implementada durante la segunda etapa de reticulación parcial de las dos capas de adhesión a base de un material de polímero reticulable puede estar comprendida entre 1 minuto y 1 hora.
La temperatura de reticulación implementada durante la segunda etapa de reticulación parcial de las dos capas de adhesión a base de un material de polímero reticulable puede estar comprendida entre 50 y 150 °C.
En particular, la duración de la reticulación implementada durante la segunda etapa de reticulación parcial de las dos capas de adhesión a base de un material de polímero reticulable puede estar comprendida entre 5 minutos y 15 minutos, y la temperatura de reticulación implementada durante la segunda etapa de reticulación parcial de las dos capas de adhesión a base de un material de polímero reticulable puede estar comprendida entre 90 y 110 °C.
Además, la quinta etapa de laminación se puede realizar con una presión positiva, sobre el módulo, comprendida entre 100 mbar y 1 bar, especialmente entre 500 mbar y 1 bar, especialmente entre 800 mbar y 1 bar. Además, la cámara donde se encuentra el módulo no está necesariamente al vacío.
Además, la quinta etapa de laminación puede comprender una puesta al vacío durante un periodo comprendido entre 5 y 10 minutos.
Preferiblemente, el material de polímero reticulable puede elegirse entre la familia de las siliconas.
Además, la dicha al menos una célula fotovoltaica puede elegirse entre las células de tipo silicio, semiconductor III-V, CIGS (cobre, indio, galio, selenio), CdTe (telururo de cadmio), orgánicas, perovskita o multiuniones de estos tipos, entre otros.
Además, de manera ventajosa, la o las capas de adhesión a base de un material de polímero reticulable están desprovistas de cualquier elemento de refuerzo, especialmente de cualquiera de las fibras de refuerzo, textiles o no, especialmente previstas para limitar el flujo líquido del material de polímero reticulable.
Breve descripción de los dibujos
La invención podrá comprenderse mejor con la lectura de la descripción detallada que sigue, de un ejemplo de implementación no limitativo de esta última, así como del examen de las figuras, esquemáticas y parciales, del dibujo adjunto, sobre el cual:
La Figura 1 ilustra, esquemáticamente y en sección, la primera etapa de un procedimiento de fabricación de un módulo fotovoltaico de acuerdo con la invención.
La Figura 2 ilustra, esquemáticamente y en sección, la segunda etapa del procedimiento de fabricación de acuerdo con la invención.
La Figura 3 ilustra, esquemáticamente y en sección, la tercera etapa del procedimiento de fabricación de acuerdo con la invención.
La Figura 4 ilustra, esquemáticamente y en sección, la cuarta etapa del procedimiento de fabricación de acuerdo con la invención, y
La Figura 5 ilustra, esquemáticamente y en sección, la quinta etapa del procedimiento de fabricación de acuerdo con la invención.
En todas estas figuras, las referencias idénticas pueden designar elementos idénticos o similares.
Además, las diferentes partes representadas en las figuras no están necesariamente según una escala uniforme, para hacer las figuras más legibles.
Exposición detallada de los modos de realización particulares
En la descripción que sigue del ejemplo de implementación de la invención, el campo de aplicación pertinente es el de los módulos fotovoltaicos para aplicaciones espaciales. Sin embargo, la invención también se aplica a los módulos fotovoltaicos previstos para las aplicaciones terrestres.
De manera ventajosa, el procedimiento de fabricación según la invención permite la encapsulación con un material de polímero reticulable utilizando dos etapas principales que consisten en realizar una reticulación parcial del encapsulante líquido, y una laminación de todo el apilamiento formado.
Más particularmente, como se ilustra en la Figura 1, el procedimiento de fabricación de un módulo 10 fotovoltaico de acuerdo con la invención incluye en primer lugar una primera etapa 1) la cual consiste en formar un primer subapilamiento I) y un segundo subapilamiento II).
El primer subapilamiento I) está formado por la deposición de una capa SL2 de adhesión líquida a base de un material de polímero reticulable sobre una segunda capa 2 destinada para formar la cara posterior del módulo 10 fotovoltaico.
El segundo subapilamiento II) está formado por la deposición de una capa SL1 de adhesión líquida a base de un material de polímero reticulable sobre una primera capa 1 destinada para formar la cara delantera del módulo 10 fotovoltaico.
De manera preferencial, el material de polímero reticulable se elige entre la familia de las siliconas. La silicona tiene la ventaja de ser transparente, que aísla eléctricamente y presenta una estabilidad ambiental y térmica (es decir, poca o ninguna degradación relacionada con la humedad, con el oxígeno o con los ácidos a temperaturas que varían entre -200 °C y 200 °C). Además, la silicona puede mejorar la vida útil del módulo 10 fotovoltaico con respecto a un encapsulante de EVA. La silicona evita la formación de ácido acético, a diferencia del EVA. La silicona presenta una mejor estabilidad a la radiación ultravioleta. La química de la silicona es lo suficientemente flexible para ajustar con precisión las propiedades fisicoquímicas (índice de refracción, viscosidad, dureza, resistencia a la tracción, mecánica) del encapsulante permitiendo al mismo tiempo una producción en masa. Debido al bajo módulo de Young de la silicona y a la baja temperatura de transición vidriosa (por ejemplo, de -50 °C) de la silicona, las propiedades mecánicas de la silicona reticulada permanecen constantes en un amplio rango de temperaturas. Con la silicona, es posible encapsular una o varias células 4 fotovoltaicas para una aplicación espacial a una temperatura que puede variar entre -65 °C y 200 °C y utilizable hasta -200 °C.
Luego, como se ilustra en la Figura 2, se realiza una segunda etapa 2) mediante la reticulación parcial, esquematizada por PR en la Figura 2, de las dos capas SL1, SL2 de adhesión líquidas para formar, sobre el primer subapilamiento I), una segunda capa SPR2 de adhesión parcialmente reticulada, visible en la Figura 3, y, en el segundo subapilamiento II), una primera capa SPR1 de adhesión parcialmente reticulada, visible en la Figura 3.
La reticulación parcial PR de la silicona líquida permite aumentar su viscosidad y su resistencia mecánica, lo cual permite entonces asegurar una cantidad mínima de encapsulante sobre y debajo de las células 4 fotovoltaicas.
En la continuación, como se ilustra en la Figura 3, se implementa una tercera etapa 3) mediante la deposición de las células 4 fotovoltaicas sobre la primera capa SPR1 de adhesión parcialmente reticulada. Alternativamente, la deposición también podría realizarse sobre la segunda capa SPR2 de adhesión parcialmente reticulada, en otras palabras, al nivel de la cara posterior. Esta alternativa puede ser particularmente útil cuando la cara 2 posterior incluye un circuito impreso con pistas conductoras a las cuales se deben unir/conectar las células 4 fotovoltaicas. En este caso, es posible proteger los elementos de interconexión de las células para hacerlos accesibles después de la fase de reticulación parcial.
A continuación se implementa una cuarta etapa 4), como es visible en la Figura 4, que consiste en formar un apilamiento multicapa, es decir un apilamiento de las capas constitutivas del módulo 10 fotovoltaico, mediante ensamblaje del primer subapilamiento I) sobre el segundo subapilamiento II), esquematizado por la flecha A, la segunda capa SPR2 de adhesión parcialmente reticulada, desprovista de células 4 fotovoltaicas, que viene entonces por encima de la primera capa SPR1 parcialmente reticulada la cual comprende las células 4 fotovoltaicas.
Luego, una quinta etapa 5), ilustrada por la Figura 5, permite realizar la laminación, esquematizada por el marco L, del conjunto obtenido y la finalización de la reticulación de las dos capas SPR1, SPR2 de adhesión parcialmente reticuladas para formar una sola y única capa E de encapsulación de las células 4 fotovoltaicas. Cabe señalar que, antes de esta etapa de laminación, también es posible voltear el apilamiento de modo que la cara 1 delantera sea girada hacia abajo.
Cualquier material de polímero reticulable considerado en la presente descripción puede incluir, especialmente estar constituido de, dos componentes A y B. El componente A es una base, por ejemplo, de tipo PDMS (para polidimetilsiloxano). El componente B contiene un agente vulcanizante, como, por ejemplo, el polisiloxano, y un catalizador para permitir que las cadenas de polímero se ramifiquen para formar una red tridimensional de modo que el material de polímero reticulable pueda, al completar su reticulación, formar una capa correspondiente hecha de material sólido e infusible.
El material de polímero reticulable utilizado en el contexto del presente procedimiento de fabricación puede elegirse entre: Sylgard® 184 de la compañía Dow Corning, Dow Corning® 93-500, Siltech® CR 12-63, Siltech® CR 13-46, Elastosil® RT 625 de la compañía Wacker, MAPSIL® 213 de la compañía MAP COATING, MAPSIL® 213B de la compañía MAP COATING, y Ma PSIL® QS 1123 de la compañía MAP COATING.
A continuación, se describirá un ejemplo particular de realización. En este ejemplo, en primer lugar, se procede a la preparación de la cara 1 delantera.
La superficie de la cara 1 delantera se prepara con ayuda de un tratamiento físico de superficie, por ejemplo, de tipo plasma o corona, seguido de una deposición de primario para facilitar el agarre del material de polímero reticulable. Cabe señalar que la primera capa 1 que forma la cara delantera es ventajosamente transparente, y puede ser de vidrio o de un polímero tal como la poliimida transparente, el tereftalato de polietileno (PET), el naftalato de polietileno (PEN), o incluso una película fluorada tal como el fluoroetileno propileno (FEP), el etileno tetrafluoroetileno (ETFE), el etileno clorotrifluoroetileno (ECTFE), el polifluoruro de vinilideno (PVDF), o incluso la polieteretercetona (PEEK), entre otros.
A continuación, se realiza una deposición de una capa SL1 de silicona líquida sobre esta cara 1 delantera. Este adhesivo puede ser depositado por uno cualquiera de un medio de recubrimiento, con brocha, con rodillo, con el dispositivo denominado«Doctor Blade»,o incluso mediante pulverización. El espesor y el medio de deposición se adaptan a la utilización. El espesor está por ejemplo comprendido entre 20 y 100 pm. Cuanto menos viscoso sea el adhesivo, más fácil será realizar las películas finas. Una cantidad de adhesivo muy baja o muy significativa provocaría la aparición de burbujas de aire o de vacíos en el módulo 10 durante la reticulación.
Luego, se desgasifica la capa de adhesivo en una campana de vacío durante un periodo comprendido entre 1 y 20 minutos, de preferencia comprendido entre 5 y 10 minutos.
A continuación, se realiza la reticulación parcial de esta capa SL1 de adhesivo para obtener la capa SPR1 prereticulada. La reticulación parcial se realiza con el medio deseado: calentamiento en estufa u horno, calentamiento por infrarrojos o ultravioleta, entre otros.
A continuación, se posicionan las células 4 fotovoltaicas interconectadas, por ejemplo, por medio de una cinta 6 como es visible en la Figura 3, sobre la capa SPR1 pre-reticulada, estando las células eventualmente recubiertas de primario para maximizar la adhesión. Estas células 4 pueden ser a base de silicio, a base de materiales de tipo III-V, CIGS (cobre, indio, galio, selenio), CdTe (telururo de cadmio), orgánicas, perovskitas o multiuniones de estos tipos.
En paralelo, se prepara la cara 2 posterior mediante un procedimiento simétrico al aplicado para la cara 1 delantera. Sin embargo, cabe señalar que los parámetros de reticulación parcial y los espesores pueden ser o no idénticos para la cara 1 delantera y la cara 2 posterior.
Por tanto, la superficie de la cara 2 posterior se prepara con ayuda de un tratamiento físico de superficie, por ejemplo, de tipo plasma o corona, seguido de una deposición de primario para facilitar el agarre del material de polímero reticulable. Esta cara 2 posterior no es necesariamente transparente. Puede ser un soporte realizado de material compuesto, por ejemplo, de tipo carbono/panal de abeja de aluminio, o una espuma, de vidrio, una película de polímero o incluso un tejido, entre otros.
A continuación, se realiza una deposición de una capa SL2 de silicona líquida sobre esta cara 2 posterior. Este adhesivo se puede depositar mediante uno cualquiera de un medio de recubrimiento, con brocha, con rodillo, con el dispositivo denominado«Doctor Blade»o incluso mediante pulverización. El espesor y el medio de deposición se adaptan a la utilización. El espesor está por ejemplo comprendido entre 20 y 100 pm. Cuanto menos viscoso sea el adhesivo, más fácil será realizar las películas finas. Una cantidad de adhesivo muy baja o muy significativa provocará la aparición de burbujas de aire y de vacíos en el módulo 10 durante la reticulación.
Luego, se desgasifica la capa de adhesivo en una campana de vacío durante un periodo comprendido entre 1 y 20 minutos, de preferencia comprendido entre 5 y 10 minutos.
A continuación se realiza la reticulación parcial de esta capa SL2 de adhesivo para obtener la capa SPR2 prereticulada. La reticulación parcial se realiza con el medio deseado: calentamiento en estufa u horno, calentamiento por infrarrojos o ultravioleta, entre otros.
De preferencia, la duración de la etapa de reticulación parcial está comprendida entre 5 y 15 minutos, por ejemplo, del orden de 5 a 7 minutos, y la temperatura está comprendida entre 90 °C y 110 °C, por ejemplo 100 °C.
En esta etapa, se procede entonces al ensamblaje de las dos partes y a la laminación al vacío. Por tanto, las dos partes I) y II) se ensamblan de modo de obtener el apilamiento de las capas 1, SPR1, 4, SPR2, 2. A continuación, se laminan al vacío.
El programa de laminación comprende una etapa de vacío durante 5 a 10 minutos, seguida de una etapa de calentamiento durante la cual se aplica una presión positiva comprendida entre 100 mbar y 1 bar, preferiblemente entre 500 mbar y 1 bar, o incluso 800 mbar y 1 bar. La temperatura y la duración necesarias para la reticulación completa dependen de las características del adhesivo. Por ejemplo, para reticular una formulación Sylgard® 184, es adecuada una laminación a 140 °C que comprenda 5 minutos de vacío y 15 minutos a 1 bar.
Cabe señalar que, en el caso de que la diferencia en el coeficiente de expansión térmico sea elevada entre los diferentes materiales, puede ser aconsejable reducir la temperatura de la laminación y por lo tanto aumentar su duración. Para el Sylgard® 184, también es posible una laminación a 80 ° con 5 minutos de vacío y 50 minutos a 1 bar. Esto permite, especialmente, limitar las tensiones termomecánicas ejercidas sobre los diferentes materiales que constituyen el módulo 10 fotovoltaico durante la fabricación, y limitar así las tensiones internas residuales después de la fabricación que pueden llegar a crear curvaturas indeseables del módulo.
Por supuesto, la invención está definida por el alcance de las reivindicaciones adjuntas y no se limita al ejemplo de realización que se acaba de describir.

Claims (12)

REIVINDICACIONES
1. Procedimiento de fabricación de un módulo (10) fotovoltaico, que comprende al menos una célula (4) fotovoltaica entre una primera capa (1) transparente que forma una cara delantera del módulo (10) fotovoltaico y una segunda capa (2) que forma una cara posterior del módulo (10) fotovoltaico, caracterizado porque comprende:
1) una primera etapa que consiste en depositar una primera capa (SL1) de adhesión a base de un material de polímero reticulable sobre la primera capa (1) destinada para formar la cara delantera del módulo (10) fotovoltaico, y para depositar una segunda capa (SL2) de adhesión a base de un material de polímero reticulable sobre la segunda capa (2) destinada para formar la cara posterior del módulo (10) fotovoltaico,
2) una segunda etapa que consiste en realizar una reticulación parcial de las dos capas (SL1, SL2) de adhesión a base de un material de polímero reticulable para formar dos capas (SPR1, SPR2) de adhesión parcialmente reticuladas,
3) una tercera etapa que consiste en depositar la dicha al menos una célula (4) fotovoltaica sobre una (SPR1) de las dos capas (SPR1, SPR2) de adhesión parcialmente reticuladas,
4) una cuarta etapa que consiste en formar un apilamiento multicapa (1, SPR1, 4, SPR2, 2) mediante el ensamblaje de una (SPR1) de las dos capas (SPR1, SPR2) de adhesión parcialmente reticuladas sobre la otra (SPR2) de las dos capas (SPR1, SPR2) de adhesión parcialmente reticuladas, la cual comprende la dicha al menos una célula (4) fotovoltaica,
5) una quinta etapa que consiste en realizar la laminación del apilamiento multicapa (1, SPR1, 4, SPR2, 2), y la finalización de la reticulación de las dos capas (SPR1, SPR2) de adhesión parcialmente reticuladas,
siendo la tasa de reticulación implementada durante la segunda etapa de reticulación parcial de las dos capas (SL1, SL2) de adhesión a base de un material de polímero reticulable comprendido entre el 40 % y 70 %.
2. Procedimiento según la reivindicación 1, caracterizado porque cada capa (SL1, SL2) de adhesión a base de un material de polímero reticulable, depositada durante la primera etapa, presenta un espesor comprendido entre 20 y 100 |jm, preferiblemente entre 20 y 60 jm , todavía preferiblemente del orden de 50 jm .
3. Procedimiento según la reivindicación 1 o 2, caracterizado porque la tasa de reticulación implementada durante la segunda etapa de reticulación parcial de las dos capas (SL1, SL2) de adhesión a base de un material de polímero reticulable está comprendida entre 50 % y 60 %, todavía preferiblemente entre 50 % y 55 %.
4. Procedimiento según una de las reivindicaciones anteriores, caracterizado porque la duración de la reticulación implementada durante la segunda etapa de reticulación parcial de las dos capas (SL1, SL2) de adhesión a base de un material de polímero reticulable está comprendida entre 1 minuto y 1 hora.
5. Procedimiento según cualquiera de las reivindicaciones anteriores, caracterizado porque la temperatura de reticulación implementada durante la segunda etapa de reticulación parcial de las dos capas (SL1, SL2) de adhesión a base de un material de polímero reticulable está comprendida entre 50 y 150°C.
6. Procedimiento según las reivindicaciones 4 y 5, caracterizado porque la duración de la reticulación implementada durante la segunda etapa de reticulación parcial de las dos capas (SL1, SL2) de adhesión a base de un material de polímero reticulable está comprendida entre 5 minutos y 15 minutos, y porque la temperatura de reticulación implementada durante la segunda etapa de reticulación parcial de las dos capas (SL1, SL2) de adhesión a base de un material de polímero reticulable está comprendida entre 90 y 110 °C.
7. Procedimiento según una cualquiera de las reivindicaciones anteriores, caracterizado porque la quinta etapa de laminación se realiza a una presión positiva comprendida entre 100 mbar y 1 bar, especialmente entre 500 mbar y 1 bar, todavía especialmente entre 800 mbar y 1 bar.
8. Procedimiento según una cualquiera de las reivindicaciones anteriores, caracterizado porque la quinta etapa de laminación comprende una puesta bajo vacío durante un periodo comprendido entre 5 y 10 minutos.
9. Procedimiento según una cualquiera de las reivindicaciones anteriores, caracterizado porque el material de polímero reticulable se elige entre la familia de las siliconas.
10. Procedimiento según una cualquiera de las reivindicaciones anteriores, caracterizado porque la dicha al menos una célula (4) fotovoltaica puede elegirse entre las células de tipo silicio, semiconductor III-V, CIGS (cobre, indio, galio, selenio), CdTe (telururo de cadmio), orgánicas, perovskita o multiuniones de estos tipos.
11. Procedimiento según una cualquiera de las reivindicaciones anteriores, caracterizado porque la primera capa (SL1) de adhesión a base de un material de polímero reticulable y la segunda capa (SL2) de adhesión a base de un material de polímero reticulable son a base del mismo material de polímero reticulable.
12. Procedimiento según una cualquiera de las reivindicaciones anteriores, caracterizado porque la primera capa (SL1) de adhesión es a base de un material de polímero reticulable en el estado líquido y/o porque la segunda capa (SL2) de adhesión es a base de un material de polímero reticulable en el estado líquido.
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