MX2013004276A - Lamina protectora para celda solar, metodo de manufactura de la misma y modulo de celda solar. - Google Patents

Lamina protectora para celda solar, metodo de manufactura de la misma y modulo de celda solar.

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Yasunari Takanashi
Naoki Taya
Marina Temchenko
David William Avison
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Abstract

Se describe una lámina protectora 1 para celdas solares que comprende un material base 11 y una capa de resina termoplástica 12 laminada sobre por lo menos una superficie del material base 11. La capa de resina termoplástica 12 comprende una primera capa 121 laminada sobre el material base 11 y una segunda capa 122 laminada sobre la primera capa 121. La primera capa 121 contiene como componente principal un copolímero de etileno y por lo menos un tipo seleccionado del grupo que consiste de met) acrílico, éster de ácido (met) acrílico, (met) acrilato de glicidilo y acetato de vinilo. La segunda capa 122 contiene una resina a base de olefina como el componente principal. La lámina protectora 1 para celdas solares tiene excelente adhesividad entre el material base y la capa de resina termoplástica y puede suprimir la ondulación provocada en un módulo de celda solar.

Description

LÁMINA PROTECTORA PARA CELDA SOLAR, MÉTODO DE MANUFACTURA DE LA MISMA Y MÓDULO DE CELDA SOLAR CAMPO TÉCNICO La presente invención es concerniente con una lámina protectora para celdas solares a ser usada como una lámina protectora de superficie frontal o una lámina protectora de superficie posterior de un módulo de celda solar y método de manufactura de la misma y es concerniente con un módulo de celda solar que utiliza la lámina protectora para celdas solares .
ANTECEDENTES DE LA INVENCIÓN Un módulo de celda solar, que convierte la energía de luz del sol a energía eléctrica, atrae la atención como una fuente de energía limpia apta de generar electricidad sin emitir dióxido de carbono para tratar con cuestiones ambientales tales como contaminación del aire y calentamiento global .
En general, un módulo de celda solar está configurado de: celdas solares que consisten de silicio cristalino, silicio amorfo o los semejantes para efectuar la conversión fotoeléctrica; un encapsulante (tapa de relleno) , que consiste de un aislante eléctrico, para encapsular las celdas solares; una lámina protectora de superficie frontal (lámina frontal) laminada sobre la superficie frontal del encapsulante (superficie receptora de luz) y una lámina protectora de superficie posterior (lámina posterior) laminada sobre la superficie superior del encapsulante. Con el fin de que el módulo de celda solar tenga resistencia a la intemperie y durabilidad sostenible por un largo periodo de tiempo en uso en exteriores como en interiores, se requiere proteger las celdas solares y el encapsulante del clima, humedad, polvo fugitivo, impacto mecánico y los semejantes y evitar que el interior del módulo de celda solar se exponga al aire externo para mediante esto mantener un estado herméticamente cerrado. A este respecto, una lámina protectora para celdas solares es requerida que tenga resistencia a la intemperie y durabilidad sostenible por largo periodo de uso.
El documento de Patente 1 revela una lámina protectora de superficie posterior para celdas solares en la cual una capa de óxido inorgánico, una capa adhesiva y una capa de resina termoplástica son laminadas en este orden sobre la superficie de una película. Esta lámina protectora de superficie posterior para celdas solares es aplicada vía la capa de resina termoplástica al encapsulante al ser calentada y prensada sobre el mismo. La película comprende una reina, tal como teraftalato de polietileno, sobre la cual la capa de óxido de silicio o los semejantes es depositada al vacío como una capa de óxido inorgánico. La capa adhesiva comprende una resina de polietileno modificada por anhídrido de ácido maléico mientras que la capa de resina termoplástica consiste de polipropileno o los semejantes y la capa adhesiva y la capa de resina termoplástica son laminadas sobre la película con la capa de óxido inorgánico (un material base) por medio de un método de laminación co-extrusión en multicapas.
Literatura del arte previo Documento de patente Documento de patente 1. Solicitud de patente publicada No. 2008-270685.
BREVE DESCRIPCIÓN DE LA INVENCIÓN Problemas a ser resueltos por la invención Sin embargo, la lámina posterior revelada en el documento de patente 1, que utiliza como la capa adhesiva, la resina de polietileno modificada por anhídrido de ácido maléico tiene pobre adhesión de la capa adhesiva al material base, de tal manera que el material base y la capa de resina termoplástica son deslaminados entre sí para dar como resultado un problema en que el vapor de humedad entra al interior del módulo de celda solar.
Además, si la laminación de co-extrusión en multicapas fue efectuada para la capa adhesiva sin la capa de resina termoplástica, entonces se presentaría contracción en la capa adhesiva y/o la capa de resina termoplástica debido a enfriamiento después de la laminación, conduciendo a un problema que se presenta ondulación en la dirección del ancho de los rollos o la dirección de flujo. La ondulación de la lámina posterior provocara que el módulo de celda solar se ondule y no solamente se pueden presentar problemas al tiempo de la extracción del módulo de celda solar, sino también el módulo de celda solar puede posiblemente ser dañado.
La presente invención ha sido creada en vista de tales circunstancias y objetos de la misma incluyen proveer una lámina protectora para celdas solares que tiene excelente adhesividad entre el material base y la capa de resina termoplástica y puede suprimir la ondulación provocada en módulo de celda solar, proveer un método de manufactura para la misma y proveer un módulo de celda solar que tiene excelente adhesión entre el material base y la capa de resina termoplástica y es suprimido de la ondulación.
Medios para resolver los problemas Con el fin de obtener los objetos anteriores, en primer lugar, la presente invención provee una lámina protectora para celdas solares que comprende un material base y una capa de resina termoplástica laminada sobre por lo menos una superficie del material base, la capa de resina termoplástica comprende una primera capa laminada sobre el material base y una segunda capa laminada sobre la primera capa, la primera capa contiene como componente principal un copolímero de etileno y por lo menos un tipo seleccionado del grupo que consiste de ácido (met) acrílico, éster de ácido (met) acrílico y (met) acrilato de glicidilo y acetato de vinilo, la segunda contiene una resina a base de olefina como componente principal (Invención 1) .
De acuerdo con la invención anterior (Invención 1) , ya que la primera capa de la resina termoplástica tiene alta adhesión al material base y la segunda capa tiene alta adhesión a un encapsulante de un módulo de celda solar, la lámina protectora para celdas solares tiene la ventaja de que es improbable que se presente una deslaminación. Además, debido a que el componente principal de la primera capa es amorfo (no cristalino) a temperaturas ordinarias y tiene elasticidad, aun si la segunda capa se contrae cuando es enfriada del estado calentado y fundido, la primera capa puede relajar el esfuerzo de contracción, para reducir mediante esto la cantidad de ondulación de la lámina protectora para celdas solares. Como consecuencia, el módulo de celda solar puede ser suprimido de la ondulación debido a la ondulación de la lámina protectora para celdas solares.
En la invención anterior (Invención 1) , es preferido que el contenido total de ácido (met) acrílico, éster de ácido (met) acrílico, (met) acrilato de glicidilo y acetato de vinilo como una unidad de monómeros en el copolímero de la primera capa sea de 3.5 a 15% molar (Invención 2) .
En la invención anterior (Invención 1, 2), es preferido que el éster de ácido (met) acrílico como unidad de monómero en el copolímero de la primera capa sea de por lo menos un tipo seleccionado del grupo que consiste de acrilato de metilo, acrilato de butilo, acrilato de 2-etilhexilo y metacrilato de metilo (Invención 3) .
En la invención anterior (Invención 1-3) , es preferido que la resina a base de olefina de la segunda capa contenga 60 a 100% en masa de etileno como unidad monomerica (Invención 4) .
En la invención anterior (Invención 1-4) , es preferido que la resina a base de olefina de la segunda capa tenga una densidad de 875 a 920 kg/m3 y el calor de fusión ?? obtenido mediante calorímetro de barrido diferencial sea de 100.0 J/g o menos (Invención 5) .
En la invención anterior (Invención 1-5) , es preferido que la capa de resina termoplástica sea formada mediante realización de recubrimiento de co-extrusión de la primera capa y la segunda capa (Invención 6) .
En la invención anterior (Invención 1-6) , es preferido que el material base tenga un espesor de 50 a 250 mieras y la capa de resina termoplástica tenga un espesor de 1/3 a 2 veces el espesor del material base (Invención 7) . El espesor del material base y espesor de la capa de resina termoplástica que satisfacen aquellas condiciones reducen la cantidad de ondulación de la lámina protectora para celdas solares y el módulo de celda solar puede así ser suprimido más efectivamente de la ondulación debido a la ondulación de la lámina protectora para celda solares.
En la invención anterior (Invención 1-7) , es preferido que la proporción del espesor de la capa y el espesor de la segunda capa sea de 1:9 a 7:3 (Invención 8).
En la invención anterior (Invención 1-8) , es preferido que la capa de resina termoplástica sea una capa que se provoca que se adhiera a un encapsulante que constituye un módulo de celda solar (Invención 9) .
En segundo lugar, la presente invención provee un método de manufactura para una lámina protectora para celdas solares, la lámina protectora comprende un material base y una capa de reina termoplástica laminada sobre por lo menos una superficie del material base, el método de manufactura comprende recubrimiento, mediante co-extrusión de una primera composición de resina y una segunda composición de resina sobre por lo menos una superficie del material base, de tal manera que la primera composición de resina está ubicada en el lado del material base, para formar mediante esto la capa de resina termoplástica que comprende una primera capa laminada sobre el material base y una segunda capa laminada sobre la primera capa, la primera capa comprende la primera composición de resina, la segunda capa comprende la segunda composición de resina, la primera composición de resina contiene como componente principal un copolímero de etileno y por lo menos un tipo seleccionado del grupo que consiste de ácido (met) acrílico, éster de ácido (met) acrílico, (met) acrilato de glicidilo y acetato de vinilo, la segunda composición de resina que contiene una resina a base de olefina como componente principal (Invención 10) .
En tercer lugar, la presente invención provee un módulo de celda solar que comprende una celda solar, un encapsulante que encapsula la celda solar y una lámina protectora laminada sobre el encapsulante, la lámina protectora comprende la lámina protectora para celdas solares (Invención 9) , la lámina protectora se adhiere al encapsulante vía la capa de resina termoplástica (Invención 11) .
Efecto ventajoso de la invención La lámina protectora para celdas solares de la presente invención tiene excelente adhesión entre el material base y la capa de resina termoplástica y puede suprimir la ondulación provocada en el módulo de celda solar debido a que la cantidad de ondulación es pequeña. Además, el método de manufactura para una lámina protectora para celdas solares de acuerdo con la presente invención permite que tal lámina protectora para celdas solares sea obtenida para tener excelentes ventajosos como se describe anteriormente. Además, el módulo de celda solar de acuerdo con la presente invención tiene excelente adhesión entre el material base y la capa de resina termoplástica y es suprimida de la ondulación debido a la ondulación de la lámina protectora.
BREVE DESCRIPCIÓN DE LAS FIGURAS La Figura 1 es una vista en sección transversal esquemática de una lámina protectora para celdas solares de acuerdo con una modalidad de la presente invención.
La Figura 2 es una vista en sección transversal esquemática de una lámina protectora para celdas solares de acuerdo con otra modalidad de la presente invención.
La Figura 3 es una vista en sección transversal esquemática de una lámina protectora para celdas solares de acuerdo con otra modalidad de la presente invención.
La Figura 4 es una vista en sección transversal esquemática de una lámina protectora para celdas solares de acuerdo con otra modalidad de la presente invención.
La Figura 5 es una vista en sección transversal esquemática de una lámina protectora para celdas solares de acuerdo con otra modalidad de la presente invención.
La Figura 6 es una vista en sección transversal esquemática de un módulo de celda solar de acuerdo con una modalidad de la presente invención.
La Figura 7 es una vista en sección transversal esquemática de un módulo de celda solar de acuerdo Con otra modalidad de la presente invención.
Modalidades para llevar a cabo la invención Modalidades de la presente invención serán descritas posteriormente en la presente.
Lámina protectora para celdas solares Como se muestra en la Figura 1, la lámina protectora 1 para celdas solares de acuerdo con la presente invención comprende un material de base 11 y una capa de resina termoplástica 12 laminada sobre una superficie (superficie superior en la Figura 1) del material base 11. Esta lámina protectora 1 para celdas solares va a ser usada como una lámina protectora de superficie frontal (lámina frontal) o una lámina protectora de superficie posterior (lámina posterior) de un módulo de celda solar.
El material de base 11 puede ser suficiente si tiene propiedad de aislamiento eléctrico y es apto de ser laminado sobre el mismo con la capa de resina termoplástica 12 y aquellos principalmente que consisten de películas de resina son usados comúnmente .
La película de resina usada para el material base 11 puede ser seleccionada de películas de resina a ser usadas comúnmente en láminas posteriores para módulos de celda solar. Ejemplos de tal película de resina a ser usada incluyen películas o laminas que consisten por ejemplo de resina a base de poliolefina tal como polietileno y polipropileno, resina a base de poliéster tal como teraftalato de polietileno (PET) y naftalato de polietileno, resina a base de poliamida tal como nylon (nombre de marca) , resina a base de policarbonato, resina a base de poliestireno tal como poliestireno táctico y poliestireno sindiotatico (SPS) , resina a base de poliacrilonitrilo, resina a base de cloruro de polivinilo, resina a base de polivinil acetal, resina a base de polivinil butiral y resina a base de flúor. Entre estas películas de resina, una película que consiste de resina a base de poliéster es preferible y película de PET es particularmente preferible.
Nótese que la película de resina anterior puede contener, como sea necesario, varios aditivos, tales como pigmento, absorbedor ultravioleta, estabilizador ultra violeta, pirorretardante , plastificante, agente antiestático, lubricante y agente antibloqueo. Ejemplos de pigmento incluyen dióxido de titanio, negro de carbono y otros materiales apropiados. Ejemplos de absorbedor ultravioleta incluyen aquellos a base de benzofenona, a base de benzotriazol , a base de oxanilida, a base de ciano acrilato y a base de triazina.
En la lámina protectora 1 para celdas solares de acuerdo con la invención debe ser usada como lámina protectora de un módulo de celda solar, es preferido que la película de resina contengan pigmento que refleje la luz visible. Si por otra parte, la lámina protectora 1 para celdas solare de acuerdo con la presente invención va a ser usada como lámina frontal de un módulo de celda solar, la película de resina preferiblemente no contiene pigmento que reduce la transmisividad para luz visible y más preferiblemente contiene absorbedores de beta por el propósito de mejorar la resistencia a la intemperie.
Con el fin de mejorar la resistencia al pelado de la capa de resina termoplástica 12, la superficie de la película de resina a ser laminada sobre la misma con la capa de resina termoplástica 12 es preferiblemente sometida a tratamiento superficial, tal como tratamiento de corona, tratamiento de plasma y tratamiento de imprimación.
El espesor del material base 11 es ajustado apropiadamente en base a la propiedad de aislamiento eléctrico requerido para el módulo de celda solar. Por ejemplo, cuando el material base 11 es una película de resina, es preferido que el espesor de la misma sea de 10 a 300 mieras. En particular, para suprimir la cantidad de ondulación de la lámina protectora 1 para las celdas solares sea pequeño en relación con la capa de resina termoplástica 12 como se discutirá posteriormente y también en vista de la propiedad de aislamiento eléctrico y ahorro de en peso, el espesor del material base 11 es preferiblemente de 50 a 250 µp?, mas preferiblemente 60 a 200 pm y en particular preferiblemente 75 a 150 µ??.
La capa de resina termoplástica 12 en la presente modalidad es una capa para provocar que la lámina protectora 1 para celdas solares se adhiera al encapsulante del módulo de celda solar, sin embargo la presente invención no está limitada a la misma. La capa de resina termoplástica 12 en la presente modalidad está configurada de una primera capa 12 laminada sobre el material base 11 y una segunda capa 122 laminada sobre la primera capa 121.
La primera capa 12 contiene como componente principal un copolímero de etileno y por los menos un tipo seleccionado que consiste de ácido (met) acrílico, éster de ácido (met) acrílico, (met) acrilato de glicidilo y acetato de vinilo (el copolímero puede ser denominado posteriormente en la presente como "copolímero F" ) , mientras que la segunda capa 122 contiene una resina a base de olefina como el componente principal. La primera capa 121 que comprende los materiales anteriores tiene una gran adhesión al material base 11, en particular al material base 11 que comprende una película de resina y además el material de base 11 que comprende una película de PET. Por consiguiente, la lámina protectora 1 para celdas solares de acuerdo con la presente modalidad tiene excelente adhesión entre el material de base 11 y la capa de resina termoplástica 12. Por otra parte, la segunda capa 122 que contiene una resina a base de olefina como el componente principal tiene gran adhesión al encapsulante del módulo de celda solar debido a excelente efecto de pegado por fusión térmica de la resina a base de olefina. Estas grandes adiciones aseguran que la lámina protectora 1 para celdas solares de acuerdo con la presente modalidad sea improbable deslaminarse y el interior del módulo de celda solar puede mediante esto ser protegido por un largo periodo de tiempo.
Además, el copolímero F como el componente principal de la primera capa 121 es amorfo (no cristalino) a temperaturas ordinarias y tiene elasticidad. Por consiguiente, aun si la segunda capa 122, que contiene una resina a base de olefina como el componente principal, se contrae cuando es enfriada del estado calentado y fundido, la primera capa 121 puede relajar el esfuerzo de contracción. Como tal, aun en el caso en donde el recubrimiento por co-extrusión es efectuado para la formación de la primera capa 121 y la segunda capa 122 sobre el material de base 11, los esfuerzos son improbables de ser provocados que actúen hacia el material de base 11 y la cantidad de ondulación de la lámina protectora 1 para celdas solares es así reducida. Esto puede suprimir la ondulación del módulo de celda solar debido a la ondulación de la lámina protectora 1 para celdas solares. Más específicamente, de acuerdo con la lámina protectora 1 para celdas solares que comprenden la primera capa 121 que contiene el copolímero anterior F como el componente principal, la cantidad de ondulación del mismo puede ser suprimida por lo menos 20 mm o menos en consideración de una suposición general que, cuando una muestra de forma cuadrada de 300 mm x 300 mm es cortada de la lámina protectora 1 para celdas solares a ser colocada sobre una mesa horizontal, la cantidad de ondulación de 20 mm o menos en dirección vertical asegura que la ondulación del módulo de celda solar sea suprimida .
El copolímero F como el componente principal de la primera capa 121 es preferiblemente un copolímero de etileno y ácido (met) acrílico, un copolímero de etileno y éster de ácido (met) acrílico, un copolímero de etileno y (met) acrilato de glicidilo, un copolímero de etileno, ácido (met) acrílico y (met) acrilato de glicidilo, un copolímero de etileno, ácido (metacrílico) y anhídrido de ácido maléico o un copolímero de etileno y acetato de vinilo y más preferiblemente un copolímero de etileno y éter de ácido (met) acrílico o un copolímero de etileno y acetato de vinilo. Para la primera capa 121, un tipo de entre estos copolímeros puede ser solamente usado o dos o más tipos pueden ser usados en combinación. Nótese que el éster de ácido (met) acrílico como se usa en la presente significa tanto éster de ácido acrílico como éster de ácido metacrílico. Lo mismo se aplica a otros términos similares.
Como el éster de ácido (met) acrílico, (met) acrilato de alquilo que tiene de 1 a 18 átomos de carbono es preferible y ejemplos del mismo incluyen (met) acrilato de metilo, (met) acrilato de etilo, (met) acrilato de propilo, (met) acrilato de butilo y acrilato 2-etilhexilo . Entre ellos, acrilato de metilo, acrilato de butilo, acrilato de 2-etilhexilo y metacrilato de metilo son preferibles, en donde un tipo puede solamente ser usado o dos o más tipos pueden ser usados en combinación .
El contenido total de ácido (met) acrílico, éster de ácido (met) acrílico, (met) acrilato de glicidilo y acetato de vinilo como una unidad monomerica en el copolímero F anterior es preferiblemente de 3.5 a 15% molar y más preferiblemente 4 a 14% molar. Más específicamente, el contenido de ácido (met) acrílico en el copolímero de etileno y ácido (met) acrílico, el contenido de éster de ácido (met) acrílico en el copolímero de etileno y éster de ácido (met) acrílico, el contenido de (met) acrilato de glicidilo en el copolímero de metileno y (met) acrilato de glicidilo y/o el contenido de acetato de vinilo en el copolímero de etileno y acetato de vinilo son preferiblemente 3.5 a 15% molar y más preferiblemente 4 a 14% molar.
El contenido total de ácido (met) acrílico, éster de ácido (met) acrílico, (met) acetato de glicidilo y acetato de vinilo está dentro de los intervalos anteriores para dar como resultado mediante esto que los aspectos descritos previamente de gran adhesión al material de base 11 y la supresión de ondulación son más significativos. Nótese que, si el contenido total de ácido (met) acrílico, éster de ácido (met) acrílico, (met) acrilato de glicidilo y acetato de vinilo es menor de 3.5% molar, entonces las adhesiones al material base 11 y la segunda capa 122 pueden ser reducidas, mientas que por otra parte, si el contenido total es más del 15% molar, entonces no se puede obtener cohesión suficiente y la ondulación puede posiblemente ocurrir cuando la lámina protectora 1 para celdas solares es laminada.
La primera capa 121 puede ser suficiente si el copolímero anterior F esta contenido como el componente principal, en particular de preferencia contenido con 60% en masa o más, mas preferiblemente con 80% en masa o más y particularmente de preferencia con 90% en masa o más. Por supuesto, la primera capa 121 puede consistir solamente del copolímero F.
La segunda capa 122 contiene una resina a base de olefina como el componente principal. Ejemplos de la resina a base de olefina incluyen resina de polietileno tal como polietileno de muy baja densidad (VLDPE, densidad: 880 kg/m3 o mas y menor de 910 kg/m3) , polietileno de baja densidad (VLDPE, densidad: 910 kg/m3 o más y menos de 915 kg/m3) , polietileno de densidad media (MDTE, densidad: 915 kg/m3 o más y menos de 942 kg/m3) y polietileno de alta densidad (HDPE, densidad: 942 kg/m3 o más) , resina de polipropileno (PP) , cópolímero de etileno-polipropileno, elastómero a base de olefina (TPO) y resina de ciclo olefina, en donde un tipo puede solamente ser usado o dos o más tipos pueden ser usados después de ser mezclados .
Entre las resinas a base de olefina anteriores, la resina base de polietileno es preferible que contiene 709 a 100% en masa, particularmente 70 a 99.5% en masa de etileno como unidad de monómero. Tal resina a base de polietileno tiene excelente conveniencia de procesamiento y también tiene adhesividad significativamente excelente al encapsulante del módulo de celda solar, particularmente a un encapsulante formado de cópolímero de etileno-acetato de vinilo que es el mismo a base de etileno, debido a la afinidad más alta con el mismo. Además, el polietileno de muy baja densidad y el polietileno de baja densidad son preferibles que tienen una proporción de contracción más baja aun cuando son enfriados del estado calentado y fundido y el polietileno' de muy baja densidad es particularmente preferible.
La resina a base de olefina anterior tiene preferiblemente una densidad de 835 a 820 kg/m3 y más preferiblemente 880 a 915 kg/m3 mientras que el calor de fusión (o entalpia) ?? obtenido por un calorímetro de barrido diferencial es preferiblemente de 100.1 J/g o menos y más preferiblemente 95 J/g o menos . La densidad es un valor obtenido mediante medición de acuerdo con JIS K7112.
La resina a base de olefina que tiene baja densidad o muy baja densidad y un bajo calor de fusión como se describe anteriormente y así baja cristalinidad, es con proporción de contracción significativamente pequeña y de aquí la lámina protectora 1 para celdas solares de acuerdo con la presente modalidad tiene menos cantidad de ondulación.
Nótese que si la densidad de la resina a base de olefinas es menor de 875 kg/m3 , entonces se puede presentar adherencia en la segunda capa 122 para provocar bloqueas en la lámina protectora laminada 1 para celdas solares y trazas de bloqueo se pueden presentar sobre la superficie de la lámina protectora sin laminar 1 para celdas solares y/o las láminas protectoras laminadas 1 para celdas solares pueden no ser deslaminadas.
La segunda capa 122 puede ser suficiente si la resina a base de olefina está contenida como el componente principal, en particular, preferiblemente contenido con 60% en peso de masa o más, además preferiblemente con 80% en masa o más y particularmente de preferencia con 90% en masa o más. Por supuesto, la segunda capa 122 puede consistir solamente de la resina a base de olefina.
La velocidad de flujo en estado fundido (MFR) del copolímero F en la primera capa 121 y la resina a base de olefina en la segunda capa 122 es preferiblemente de 1 a 20 g/minutos y más preferiblemente 2 a 10 g/10 minuto. La MFR de ambas resinas está dentro de los intervalos anteriores, permitiendo mediante esto que la primera capa 121 y la segunda capa 122 sean formadas mediante recubrimiento de co-extrusión.
La primera capa 121 y la segunda capa 122 puede contener como sea necesario, además de la resina anterior como el componente principal varios aditivos, tales como pigmento, absorbedor ultravioleta, estabilizador ultravioleta, pirorretardante, plastificante, agente anti-estático, lubricante y agente antibloqueo.
El espesor de la capa de resina termoplástica 12 es preferiblemente 1/3 a 2 veces el espesor del material 11 y más preferiblemente 0.4 a 1.5 veces y particularmente de preferencia de 0.6 a 1.2 veces. La capa de resina termoplástica 12 comprende la primera capa 121 y la segunda capa 122, que satisfacen las condiciones anteriores, para reducir además mediante esto la cantidad de ondulación de la lámina protectora 1 para celdas solares y el módulo de celda solar puede así ser suprimido más efectivamente de la ondulación debido a la ondulación de la lámina protectora 1 para celdas solares.
La proporción del espesor de la primera capa 121 y el espesor de la segunda capa 122 es preferiblemente de 1:9 a 7:3, mas preferiblemente 1.5:8.5 a 6.5:3.5 y particularmente de preferencia 2:8 a 6:4. Si la proporción del espesor de la primera capa 121 y el espesor de la segunda capa 122 está dentro de los intervalos anteriores, la cantidad de ondulación de la lámina protectora 1 para celdas solares de acuerdo con la presente modalidad es reducida adicionalmente .
El espesor de la primera capa 121 no está particularmente limitado en tanto que ejerza adhesividad deseada al material base 11 y relajación de esfuerzos sin deteriorar los efectos ventajosos de la presente invención. Más específicamente, el espesor de la primera capa 121 es preferiblemente de 5 a 150 µ??, más preferiblemente 10 a 100 µp? y particularmente de preferencia 15 a 75 µp?.
El espesor de las segunda capa 122 no está particularmente limitado en tanto que ejerza la adhesividad deseada al encapsulante sin deteriorar los efectos ventajosos de la presente invención. Más específicamente, el espesor de la segunda capa 122 es preferiblemente de 10 a 200 µp?, más preferiblemente 15 a 150 µs? y particularmente de preferencia 25 a 100 µt?.
Nótese que la capa de resina termoplástica 12 en la presente modalidad comprende la primera capa 121 y la segunda capa 122, pero la presente invención no está limitada a la misma y una o más capas adicionales pueden ser provistas en tanto que no deterioren los efectos ventajosos de la presente invención. Por ejemplo, la primera capa 121 y la segunda capa 122 pueden ser provistas con una tercera capa entre las mismas .
Aquí, como se muestra en la Figura 2 es preferido que una capa de resina de flúor 13 sea provista sobre la superficie (superficie inferior en la Figura 2) del material base 11 en el lado en donde la capa de resina termoplástica anterior 12 no es laminada. El proveer la capa de resina de flúor 13 de tal manera mejora la resistencia a la intemperie y resistencia química de la lámina protectora 1 para celdas solares. Nótese que, si el material base 11 es formado de una película de resina, la superficie de la película de resina a ser laminada sobre la misma con la capa de resina de flúor 13 es preferiblemente sometida a un tratamiento superficial, tal como tratamiento de corona, tratamiento de plasma y tratamiento de imprimación, con el fin de mejorar la resistencia al pelado de la capa de resina de flúor 13.
La capa de resina de flúor 13 no está particularmente limitada si es una capa que contiene flúor y está configurada de una lámina que tiene resina que contiene flúor (lámina de resina que contiene flúor) o un recubrimiento obtenido mediante la aplicación de una pintura que incluye resina que contiene flúor. Entre ellos, el recubrimiento obtenido mediante la aplicación de una pintura que incluye resina que contiene flúor es preferible en vista de reducir el espesor de la capa de resina de flúor 13 por el propósito de ahorro de peso de la lámina protectora 1 para celdas solares.
Por ejemplo, una resina que contiene como el componente principal fluoruro de polivinilo (PVF) , etileno-cloro trifluorometileno (ECTFE) o etileno-tetrafluoroetileno (ETFE) es procesada a una forma semejante a lámina a ser usada como la lámina de resina que contiene flúor. Ejemplos de la resina que contiene PBS como el componente principal incluyen "Tediar" (nombre de marca) disponible de E . I. du Pont de Nemours Company . Ejemplos de resinas que contienen ECTFE como el componente principal incluyen "Halar" (nombre comercial) disponible de Solvay Solexis, Inc. Ejemplos de la resina que contiene ETFE como el componente principal incluyen "Flúor" (nombre comercial) disponible de ASAHI GLASS CO . , LTD .
Si la capa de resina de flúor crece es una lámina de resina que contiene flúor, la capa de resina de flúor 13 es laminada sobre material base 11 vía una capa adhesiva. La capa adhesiva consiste de un adhesivo que tiene adhesividad al material de base 11 y la lámina de resina que contiene flúor. Ejemplos de tal adhesivo a ser usado incluyen adhesivo a base de acrílico, acrílico a base de poliuretano, adhesivo a base de epoxi, adhesivo a base de poliéster y adhesivo a base de poliéster poliuretano. Un tipo de estos adhesivos puede ser usado solamente o dos o más tipos pueden ser usados en combinación.
Por otra parte, si la capa de resina de flúor 13 es un recubrimiento obtenido mediante aplicación de una pintura que incluye resina que contiene flúor, entonces, la capa de resina de flúor 13 es laminada sobre el material base 11 mediante aplicación de la pintura, que contiene resina que contiene flúor directamente al material base 11 ordinariamente sin ninguna capa adhesiva.
La pintura que contiene resina que contiene flúor no está particularmente limitada si es disuelta en solvente o dispersada en agua y apta de ser aplicada.
La resina que contiene flúor a ser incluida en la pintura no está particularmente limitada si es una resina que contiene flúor sin deteriorar los efectos ventajosos de la presente invención y una resina es ordinariamente usada que se disuelve en el solvente de la pintura (solvente orgánico o agua) y que es reticulable. Como la resina que contiene flúor, resina de fluoroolefina es usada preferiblemente que tiene un grupo funcional curable. Ejemplos de resina de fluoroolefina incluyen un copolímero que consiste de petra fluoroetileno (TFE) , isobutileno, fluoruro de vinilideno (VdF) , hidroxi butil éter y otros monómeros o un copolímero que consiste de TFE, VdF, hidroxibutil vinil éter y otros monómeros .
Ejemplos específicos de resina de flúor olefina incluyen polímeros que contienen clorotrifluoroetileno (CTFE) como el componente principal, tal como "LUMIFLON" (nombre comercial) disponible de ASAHI GLASS CO. , LTD, "CEFRAL COAT" (nombre comercial) disponible de Central Glass Co., Ltd. y "FLUONATE" (nombre comercial) disponible de DIC Corporation y polímeros que contienen tetrafluoroetileno (TFE) como el componente principal, tal como "ZEFFLE" (nombre comercial). Entre ellos, en vista de la resistencia a la intemperie y dispersabilidad del pigmento, un polímero que contiene CTFE como el componente principal y un polímero que contiene TFE como el componente principal son preferidos y "LUMIFLON" y "ZEFFLE" son particularmente preferidos.
"LUMIFLON" es una resina que incluye como unidades estructurales CTFE y varios tipos de alquil vinil éter (VE) o hidroxialquil vinil éter específico. Como esta "LUMIFLON" una resina que tiene una unidad de monómero de hidroxialquil vinil éter es preferible debido a que tiene excelente solubilidad en solvente reactividad de reticulación, resistencia al pelado de material base, dispersabilidad de pigmento, dureza y flexibilidad.
"ZEFFLE" es un copolímero de TFE y olefina de hidrocarburo que es soluble en solvente orgánico y entre ejemplos de los mismos, estos incluyen olefina de hidrocarburo que comprende un grupo hidroxilo con alta reactividad son preferibles por tener excelente solubilidad en solvente, reactividad de reticulación, adhesividad del material base y dispersabilidad del pigmento.
Ejemplos de monómero que contiene flúor que forman la resina que contiene flúor incluidas en la pintura, incluyen CTFE, fluoruro de vinilo (VF) , VdF y vinil éter fluorado.
Ejemplos de monómero copolimerizable que forman la resina que contiene flúor incluida en la pintura incluyen vinil esteres de ácido carboxilico, tales como acetato de vinilo, propionato de vinilo, butirato de vinilo, isobutirato de vinilo, pivarato de vinilo, caproato de vinilo, versatato de vinilo, laurato de vinilo, estearato de vinilo, ciclohexil vinil carbonato y benzoato de vinilo y alquil vinil esteres, tales como metil vinil éter, etil vinil éter, metil vinil éter y ciclohexil vinil éter.
La pintura puede incluir un agente de reticulación, catalizador de curado, solvente y otros agentes apropiados además de la resina que contiene flúor descrita anteriormente y puede incluir además compuestos inorgánicos tales como pigmento y relleno si es necesario.
El solvente a ser incluido en la pintura no está particularmente limitado en tanto que no deteriore los efectos ventajosos de la presente invención y el solvente es preferiblemente usado que incluye uno o más tipos de solvente orgánico seleccionado de metil etil cetona (MEK) , ciclohexanona, acetona, metil isobutil cetona (MIBK) , tolueno xileno, metanol, isopropanol, etanol, heptano, acetato de etilo, acetato de isopropilo, acetato de n-butilo o alcohol n-butílico .
El pigmento o relleno a ser incluido en la pintura no está particularmente limitado en tanto que no deteriore los efectos ventajosos de la presente invención y ejemplos a ser usados incluyen dióxido de titanio, negro de carbono, pigmento de perileno, mica, polvo de poliamida, nitruro de boro, óxido de zinc, oxido de aluminio, sílice, absorbedor ultravioleta, agente antiséptico y agente desecante. Ejemplos específicos del pigmento incluyen relleno a ser usados preferiblemente incluyen "Ti-Pure R105" (nombre comercial) disponible de E. I. du Pont de Nemours and Company, que es dióxido de titanio tipo rutilo tratado con oxido de silicio para proveer durabilidad y "CAB-O-SIL 5S 720" (nombre comercial) disponible de Cabot Corporation, que es sílice hidrofóbica en donde el grupo hidroxilo sobre la superficie de sílice purificado mediante tratamiento superficial utilizando dimetil silicona.
El recubrimiento de la resina que contiene flúor es preferiblemente curado utilizando un agente de reticulación con el fin de mejorar la resistencia a la intemperie y la resistencia a la abrasión. El agente de reticulación no está particularmente limitado en tanto que no deteriore los efectos ventajosos de la presente invención y ejemplos del mismo a ser usados preferiblemente incluyen grupos quelatos de metal, tipos silano, tipos isocianato o tipos melanina. Én la suposición de que la lámina protectora 1 para celdas solares sea colocada en exteriores y usada por largo periodo de tiempo, tipos de agentes de reticulación de isocianato alifático son preferibles en , vista de la resistencia a la intemperie .
El catalizador de curado a ser incluido en la pintura no está particularmente limitado en tanto que no deteriore los efectos ventajosos de la invención y ejemplos del mismo incluyen dilaurato de dibutil estaño para facilitar la reticulación entre la resina que contiene flúor e isocianato.
La composición de la pintura no está particularmente limitada en tanto que no deteriore los efectos ventajosos de la presente invención y es preparada al mezclar la resina que contiene flúor, pigmento, agente de reticulación, solvente y catalizador, por ejemplo. La proporción de la composición es de tal manera que, cuando el total de la pintura es 100% en masa, el contenido en porcentaje de la resina que contiene flúor es preferiblemente de 3 a 80% en masa y más preferiblemente 25 a 50% en masa, el porcentaje de contenido del pigmento es preferiblemente de 5 a 60% en masa y más preferiblemente 10 a 30% de masa y el porcentaje de contenido del solvente es preferiblemente de 20 a 80% en masa y más preferiblemente 25 a 65%.
Cualquier método conocido puede ser usado como el método de aplicación de la pintura al material base 11 y la pintura es aplicada al material base 11 de tal manera que la capa de resina de flúor 13 con el espesor deseado es obtenida, por ejemplo utilizando el método de recubrimiento con barra, método de recubrimiento con cuchilla, método de recubrimiento con rodillo y método de recubrimiento por hoja, método de recubrimiento por molde, método de recubrimiento por gravado u otro método apropiado.
La temperatura de secado para la pintura aplicada al material base 11 puede ser cualquier temperatura que no deteriora los efectos ventajosos de la presente invención y la temperatura esta preferiblemente dentro del intervalo de 50°C a 130°C en vista de reducir la influencia al material base 11.
El espesor de la capa de resina de flúor 13, ajustado con consideración por la resistencia a la intemperie, resistencia química, ahorro de peso y otros factores, es preferiblemente de 50 a 50 µp? y más preferiblemente de 10 a 30 µp?.
Así, la capa de resina de flúor 13 puede también consistir de material termoplástico en cuyo caso la capa de resina de flúor 13 puede ser formada mediante un método de recubrimiento por extrusión en lugar de mediante aplicación de pintura. Tal capa de resina de flúor 13 puede ser formada directamente sobre el material base 11 mediante recubrimiento por extrusión o de otra manera formada sobre el material base 11 vía una o más capas adicionales que pueden mejorar la adhesión al material base 11. Por ejemplo, como se muestra en la Figura 3, una segunda capa de resina termoplástica 14 puede ser interpuesta entre la capa de resina 13 y el material base 11. En este caso, la segunda capa de resina termoplástica 14 y la capa de resina de flúor 13 son preferiblemente recubiertas mediante co-extrusión mediante el material base 11.
Ejemplos de la capa de resina de flúor 13 que comprende material termoplástico incluyen aquellos que contienen como el componente principal copolímero a base de etileno-tetrafluoroetileno, copolímero a base de etileno-clorotrifluoroetileno, copolímero a base de etileno-tetrafluoroetileno-hexafluoropropileno, copolímero a base de tetrafluoroetileno-perfluoro (alquil vinil éter) , copolímero a base de tetrafluoroetileno-hexafluoropropileno, copolímero a base de tetrafluoroetileno-perfluoro (alquil vinil éter) -hexafluoropropileno u otro copolímero o polímero modificado de los mismos. Un tipo de esta resina puede ser usada solamente o dos o más tipos pueden ser usados después de ser mezclados. La capa de resina de flúor 13 que consiste de material termoplástico tiene ventajas incluyendo resistencia a la intemperie. Entre las resinas anteriores, EFTE es particularmente preferible en vista de la resistencia al pelado del material base 11 o de la segunda capa de resina termoplástica 14.
Ejemplos de material para la segunda capa de resina termoplástica 14 incluyen polietileno tal como polietileno de baja densidad (LDPE, densidad: 910 kg/m3 o mas o menor de 915 kg/m3) , polietileno de densidad media (MDPE, densidad: 915 kg/m3 o mas y menor de 942 kg/m3) y polietileno de alta densidad (HDPE, densidad; 942 kg/m3 o más) , polipropileno (PP) , elastómero a base de olefina (TPO, resina a base de ciclo olefina, copolímero de etileno-acetato de vinilo-anhídrido maléico, copolímero de estireno-ácido (met) acrílico y copolímero de etileno-éster de ácido (met) acrílico-anhídrido maléico. De entre ellos, la resina a base de poliolefina tal como polietileno es preferible y el copolímero de etileno-metacrilato de glicidilo (EGA) y copolímero de etileno-acetato de vinilo-anhídrido maléico son más preferibles. Un tipo de estas resinas pueden ser usados solamente o dos o más tipos pueden ser usados después de ser mezcladas. Las resinas anteriores tienen grupos funcionales y por consiguiente polaridad, exhibiendo así gran adhesión al material base 11, particularmente al material base 11 que comprende una película de resina y además al material base 11 que comprende una película de PET. Entre las resinas anteriores, EGA es particularmente preferible debido a excelente adhesión tanto a la capa de resina de flúor 13, que comprende resina de flúor que contiene un grupo funcional y al material base 11 que comprende PET, etc.
El espesor de la segunda capa de resina termoplástica 14 no está particularmente limitado en tanto que ejerza la absorción deseada al material base 11 sin deteriorar los efectos ventajosos de la presente invención. Más específicamente, el espesor de la segunda capa de resina termoplástica 14 es preferiblemente de dos a 100 µp?, más preferiblemente 5 a 75 m y particularmente de preferencia 10 a 50 pm.
Además, la superficie del material base 11 en el lado en donde la capa de resina termoplástica anterior 12 no es laminada puede ser provisto por una tapa depositada al vapor 15 entre el material base 11 y la capa de resina de flúor 13 como se muestra en la Figura 4 o con una lámina de metal 17 vía una capa adhesiva 16 como se muestra en la Figura 5 o la capa de resina de flúor descrita anteriormente 13 y puede también ser provista sobre la superficie de la capa depositada al vapor 15 o la lámina de metal 17 (cada superficie inferior en la Figura 4 y 5) . La provisión de la tapa depositada al vapor 15 sobre la lámina de metal 17 de tal manera mejora la propiedad de a prueba de humedad y la resistencia a la intemperie de la lámina protectora 1 para celdas solares.
Nótese que . si el material base es formado de una película de resina, la superficie de la película de resina a ser laminada sobre la misma con la capa depositada al vapor 15 o la tapa adhesiva 16 es preferiblemente sometida a tratamiento superficial, tal como tratamiento de corona, tratamiento de plasma y tratamiento de imprimación con el fin de mejorar la resistencia al pelado de la capa depositada al vapor 15 o de la capa adhesiva 16.
La capa depositada al vapor 15 consiste de material inorgánico, tal como metal o semi-metal, oxido de metal semi-metal, nitruro o sulfuro, permitiendo mediante esto que el material 11 (lámina protectora 1 para celdas solares) tenga la propiedad de a prueba de humedad (propiedad de barrera al vapor de agua) y resistencia a la intemperie.
Ejemplos de métodos de deposición al vapor para formar la capa depositada al vapor 15 incluyen métodos de fase de vapor química tal como método de deposición de vapor químico plasma-mejorado, método de deposición por vapor termoquímica o método de deposición por vapor fotoquímico y método en fase de vapor físico tal como método de deposición de vapor al vacío, método de bombardeo iónico y método de deposición de iones. Entre estos métodos, el método de bombardeo iónico es preferible en consideración de la operabilidad y control para el espesor de la capa.
Ejemplos de metal para hacer materia prima para la capa depositada al vapor 15 incluyen aluminio (Al) , magnesio (Mg) , calcio (Ca) , potasio (K) , estaño (Sn) , sodio (na) , titanio (Ti) , plomo (Pb) , zirconio (Zr) e itio (Y) . Ejemplos de semimetal incluyen silicio (Si) y boro (B) . Ejemplos de óxido, nitruro y oxinitruro de estos metales o semi metales incluyen oxido de aluminio, oxido de estaño, oxido de silicio, nitruro de silicio, oxinitruro de silicio y oxinitruro de aluminio.
La capa depositada al vapor 15 puede consistir de un material inorgánico o varios tipos de materiales inorgánicos. La capa depositada al vapor 15 que consiste de varios tipos de material inorgánicos puede consistir de capas depositadas al vapor que tienen una estructura laminada en la cual cada capa de material orgánico es depositada al vapor secuencialmente o una capa depositada al vapor en la cual los varios tipos de materiales inorgánicos son concurrentemente depositadas al vapor.
El espesor de la capa depositada al vapor 15 es ajustado apropiadamente con consideración por la propiedad de la barrera al vapor de- agua y cambiada dependiendo del tipo de material inorgánico a ser usado, densidad de deposición de vapor y otros factores. Comúnmente, el espesor de la capa depositada al vapor 15 es preferiblemente de 5 a 200 nm y más preferiblemente 10 a 100 nm.
Como la capa depositada al vapor 15, la lámina de metal 17 también permite que el material base 11 (lámina protectora 1 para celdas solares) tenga la propiedad a prueba de humedad (propiedad de barrera al vapor de agua) y resistencia a la intemperie. El material para la lámina de metal no está particularmente limitado en tanto que tenga tales funciones y ejemplos de los mismos incluyen aluminio, aleación de aluminio, tal como aleación de aluminio-hierro y otros materiales apropiados .
En tanto que el espesor de la lámina de metal 17 no está particularmente limitado en tanto que no deteriore los efectos ventajosos de la presente invención, el espesor es preferiblemente de 5 a 100 µt? y más preferiblemente 10 a 50 µ??, en vista de la frecuencia más baja de picaduras, resistencia mecánica más alta, propiedad de barrera al vapor de agua más alta, ahorro de peso y otros factores.
La capa adhesiva 16 consiste de adhesivo que tiene adhesión al material base 11 y la lámina de metal 17. Ejemplos de adhesivos a ser usado para constituir la capa adhesiva 16 incluyen adhesivo a base de acrílico, adhesivo a base de poliuretano, adhesivo a base de epoxi, adhesivo a base de poliéster y adhesivo de poliéster poliuretano. Un tipo de estos adhesivos puede ser usado solamente o dos o más tipos pueden ser usados en combinación.
En tanto que el espesor de la capa adhesivo 16 no está particularmente limitado en tanto que no deteriore los efectos ventajosos de la presente invención, comúnmente el espesor es de preferiblemente 1 a 20 pm y más preferiblemente 3 a 10 m.
Nótese que las modalidades anteriores ejemplifican la lámina protectora 1 para celdas solares en las cuales la capa de resina termoplástica 12 es laminada sobre una superficie del material base 11, sin embargo la lámina protectora para celdas solares de la presente invención no está limitada al mismo y una capa de resina termoplástica puede también ser laminada sobre la otra superficie del material base 11 (superficie opuesta a la superficie anterior) .
Método de manufactura para lámina protectora para celdas solares Con el de fabricar la lámina protectora 1 para celdas solares de acuerdo con la presente invención (como un ejemplo, la lámina protectora 1 para celdas solares mostradas en la Figura 1) , es preferible recubrir mediante co-extrusión una primera composición de resina que constituye la primera capa 121 de la capa de resina termoplástica 12 y una segunda composición de resina que constituye la segunda capa 122 sobre por lo menos una superficie de material base 11 de tal manera que la primera composición de resina está localizada en el lado de material base 11, para formar mediante esto la capa de resina termoplástica 12 que comprende la primera capa 121 laminada sobre el material base 11 y la segunda capa 122 laminada sobre la primera capa 121. Tal método de recubrimiento por co-extrusión permite que la lámina protectora 1 para celdas solares sea manufacturada con alta productividad a bajo costo. Además, una capa adhesiva adicional que provoca que la lámina protectora 1 para celdas solares se adhiera a encapsulante del módulo de celda solar no es requerida y asi impide la degradación en el tiempo tal como debido a la descomposición de aquel adhesivo.
Más específicamente, la lámina protectora 1 para celdas solares es obtenida utilizando una máquina de formación de película de dado T u otra máquina apropiada, que funde y amasa la primera composición de resina y segunda composición de resina respectiva anterior y recubre mediante co-extrusión la primera composición de resina y segunda composición de resina fundida a ser laminadas sobre una superficie del materia base 11 mientras que provoca que el material base 11 se mueva con velocidad constante, formando mediante esto la capa de resina termoplástica 12 que comprende la primera capa 121 y la segunda capa 122 sobre el materia base 11.
Nótese que, si una o más capas adicionales son formadas sobre el materia base 11 como se muestra en la Figura 2 a la Figura 5, la capa de resina termoplástica 12 puede ser formada sobre la superficie en el lado en donde la una o más capas adicionales no son formadas.
La temperatura para fundir las primeras y segundas composiciones de resina que forman la capa de resina termoplástica 1 es ajustada para ser de tal temperatura que no deforma el material base 11 debido a la temperatura (calor) de las composiciones de resina fundidas y la temperatura es preferiblemente de 80°C a 150°C, mas preferiblemente 150 °C a 300 °C.
Las velocidades de descarga de la máquina de formación de película de dado T para la primeras y segundas composiciones de resina que forman la capa de resina termoplástica 12 son ajustadas apropiadamente dependiendo de los espesores propuestos de la primera capa 121 y la segunda capa 122 de la capa de resina termoplástica 12 y/o la velocidad de movimiento del material base 11.
Se provoca que el material base 11 se mueva (sea transportado) en dirección longitudinal con velocidad constante por medio del método de rodillo a rodillo, por ejemplo y la velocidad de movimiento es ajustada apropiadamente dependiendo de las velocidades de descarga de las primeras y segundas composiciones de resina que forman la capa de resina termoplástica 12.
De acuerdo con el método de recubrimiento por coextrusión como se describe anteriormente, la capa de resina termoplástica 12 puede ser pegada fuertemente al material base 11 simplemente mediante recubrimiento de la primera composición de resina fundida y segunda composición de resina mediante la co-extrusión de la máquina de la formación de película de dado T a ser laminada sobre una superficie laminada del material base 11 y la lámina protectora 1 para celdas solares puede así ser manufacturada con alta productividad.
Módulo de celda, solar La Figura 6 es una vista en sección transversal esquemática de un módulo de celda solar de acuerdo con una modalidad de la presente invención. El módulo de celda solar 10 de acuerdo con la presente modalidad está configurado de: varias celdas solares 2 como elementos de conversión fotoeléctricos, cada uno consiste de silicio cristalino, silicio amorfo y/u otro material apropiado, un encapsulante (capa de relleno) 3, que comprende aislante eléctrico, que encapsula las celdas solares 2; una placa de vidrio 4 laminada sobre la superficie frontal (superficie superior de la Figura 6) del encapsulante 3 y la lámina protectora 1 para celdas solares, como una lámina protectora de superficie posterior (lámina posterior) , laminada sobre la superficie posterior (superficie inferior de las Figura 6) del encapsulante 3.
Como se entiende de la descripción en la. presente, la lámina protectora 1 para celdas solares es laminada sobre el encapsulante 3 de tal manera que la segunda capa 122 de la capa de resina termoplástica está ubicada en el lado del encapsulante 3 y de aquí la capa de resina termoplástica 12 asegura una gran adhesión al encapsulante 3. Además, como se describe previamente, la lámina protectora 1 para celdas solares en la presente modalidad tiene excelente adhesión entre el material base 11 y la capa de resina termoplástica 12. Debido a estas grandes adhesiones, el interior del módulo de celda solar 10 de acuerdo con la presente modalidad es protegido por la lámina protectora 1 para celdas solares por un periodo de tiempo largo. Además, la lámina protectora 1 para celdas solares en la presente modalidad exhibe menos cantidad de ondulación, de tal manera que el módulo de celda solar obtenido 10 es suprimido de la ondulación. Consecuentemente, el módulo de celda solar 10 es impedido de los problemas que pueden ocurrir al tiempo de instalar el módulo de celda solar 10 y/o de ser dañado debido a la ondulación de módulo de celda solar 10.
El material para el encapsulante 3 es preferiblemente resina a base de olefina, tal como aquella simplificada como el componente principal de la segunda capa 122 de la capa de resina termoplástica 12 y más preferiblemente copolímero de etileno-acetato de vinilo (EVA) en vista de una propiedad de alta barrera al gas para oxígeno y otros gases problemáticos, fácil reticulación y disponibilidad. El material para el encapsulante 3 que es de resina a base de olefina asegura a alta afinidad con la segunda capa 122, que contiene resina a base de olefina como componente principal de la capa de resina termoplástica 12, mejorando mediante esto originalmente la adhesión entre la capa de resina termoplástica 12 y el encapsulante 3.
El método de manufactura del módulo de celda solar anterior 10 no está particularmente limitado y el módulo de celda solar 10 puede ser manufacturado por ejemplo por medio de : emparedado de las celdas solares 2 entre dos láminas que constituyen el encapsulante 3; colocar la lámina protectora 1 para celdas solares sobre una superficie expuesta de aquellas láminas; colocar la placa de vidrio 4 sobre la otra superficie expuesta de aquellas láminas,- integrarlas mediante prensado mientras que se calientan en un estado al vacío. De acuerdo con este método, la lámina protectora 1 para celdas solares es pegada al encapsulante 3 mediante el pegado de fusión térmica entre la capa de resina termoplástica 12 y el encapsulante 3.
Nótese que, como se muestra en la Figura 7, una lámina protectora 1 para celdas solares como la lámina protectora de superficie frontal (es lámina frontal) puede ser usada como sustituto para la placa de vidrio 4. En este caso, si se usan sustratos flexibles para las celdas solares 2, se puede obtener un módulo de celda solar que tiene flexibilidad. El provocar que el módulo de celda solar tenga flexibilidad de tal manera permite la producción en masa vía el proceso de rodillo a rodillo. Además, ya que el módulo de celda solar que tiene flexibilidad puede ser equipado a un objeto que tiene una superficie de pared en forma de arco o superficie de pared de forma parabólica, el módulo de celda solar puede ser instalado sobre edificios de domo o paredes de abatimiento de sonido de autopista.
Se debe apreciar que las modalidades explicadas hasta ahora son descritas para facilitar el entendimiento de la presente invención y no son descritas para limitar la presente invención. Por consiguiente, se pretende que los elementos revelados en las modalidades anteriores incluyan todos los cambios de diseño y equivalentes que caigan dentro del alcance técnico de la presente invención.
Ejemplos La presente invención será descrita posteriormente en la presente más específicamente con referencia a ejemplos, etc. sin embargo el alcance de la presente invención no está limitado a estos ejemplos, etc.
Ejemplo 1 Una superficie de una película de PET (Lumirror X10S disponible de Toray Industries, Inc., espesor 125 µp?) como material base fue sometido a tratamiento de corona (salida de potencia 2,000 ) . una lámina protectora para celdas solares que tiene la estructura mostrada en la Figura 1 fue obtenida utilizando una máquina de formación de película de dado T (temperatura de cilindro: 230°C a 280°C, temperatura de dado T: 300°C) , para recubrir, mediante co-extrusión, el copolímero de etileno-acrilato de butilo (nombre comercial: LOTRYL 17BA07, disponible de Arkema, contenido de acrilato de butilo: 4.2% molar, denominado posteriormente en la presente como "copolímero A") y resina a base de polietileno de baja densidad (nombre comercial: LUMITAC 43-1 disponible de TOSOH CORPORATION, densidad 905 kg/m3) para tener espesores de 25 m y 75 µp?, respectivamente, directamente sobre la superficie tratada por corona de la película d PET anterior, el copolímero A estando ubicado en el lado de material de base, formando mediante esto una capa de resina termoplástica que comprende una primera capa (el copolímero A) y una segunda capa (la resina a base de polietileno de baja densidad) .
Ejemplo 2 Una lámina protectora para celdas solares que tiene la estructura mostrada en la Figura 1 fue obtenida al efectuar la misma operación como en el Ejemplo 1 con la excepción de cambiar el copolímero A al copolímero de etileno-acrilato de butilo (nombre comercial: NOTRIL 30BA, disponible de Arkema, contenido de acrilato de butilo: 8.6% molar, denominado posteriormente en la presente como "copolímero B" ) .
Ejemplo 3 Una lámina protectora para celdas solares que tiene la estructura mostrada en la Figura 1 fue obtenida al efectuar la misma operación como en el Ejemplo 1 con la excepción de cambiar el copolímero A al copolímero de etileno-acrilato de butilo (nombre comercial: LOTRYL 28MA07, disponible de Arkema, contenido de acrilato de metilo: 11.2% molar.
Ejemplo 4 Una lámina protectora para celdas solares que tiene la estructura mostrada en la Figura 1 fue obtenida al efectuar la misma operación como en el Ejemplo 1 con la excepción de cambiar el copolímero A al copolímero de etileno-acrilato de butilo (nombre comercial: NUCREL N1525 DUPONT-MITSUI POLYCHEMICALS CO . , LTD, contenido de ácido metacrílico: 5.4% molar) .
Ejemplo 5 Una lámina protectora para celdas solares que tiene la estructura mostrada en la Figura 1 fue obtenida al efectuar la misma operación como en el Ejemplo 1 con la excepción de cambiar el copolímero A al copolímero de etileno-acrilato de butilo (nombre comercial: ULTRATHENE 750 disponible de TOSOH CORPORATION, contenido de acetato de vinilo: 13.3% molar).
Ejemplo 6 Una película de PET tratada con recubrimiento de flúor fue preparada al usar una barra meyer para aplicar resina de flúor (mezcla de LUMIFLON LF-200 disponible de ASAHI GLASS CO., LTD., Sumidor 3300 disponible de Sumika Bar Uretahen Co . Ltd. Y Ti-Pure R105 disponible de Du Pont Kabushiki Kaisha, mezclados conjuntamente con una proporción de 100 partes en masa: 10 partes en masa: 30 partes en masa, respectivamente) a una superficie de una película de PET (Tetoron SL disponible de Teijin Dupont Películas Japón Limited, espesor 125 µp?) como material base y secado de la resina de flúor a 130 °C durante 1 minuto para formar una capa de resina de flúor que tiene un espesor de 15 pm. después de esto, la superficie recubierta sin flúor de la película de PET tratada por recubrimiento de flúor obtenida fue sometida a tratamiento de corona (salida de potencia 2,000 ) .
Se usó una máquina de formación de película de dado T (temperatura de cilindro: 230°C a 280 °C, temperatura de dado T: 300°C) para recubrir una resina combinada de copolímero de B y copolímero de etileno-acrilato de butilo mediante coextrusión (nombre comercial: LOTRYL 35BA40, disponible de Arkema, contenido de acrilato de butilo: 10.5% molar, denominado posteriormente en la presente como "copolímero C" ) , combinado con una proporción en masa de 6:4 (copolímero B: Copolímero C) y resina a base de polietileno de baja densidad (nombre comercial: LUMITAC 43-1, disponible de TOSOH CORPORATION, densidad 905 kg/m3) , incluyendo 15% en masa de óxido de titanio para tener espesores de 25 mp y 75 µp?, respectivamente. En esta operación, el recubrimiento de co-extrusión fue efectuado directamente sobre la superficie tratada por corona de la película de PET tratada por recubrimiento de flúor anterior para colocar al resina combinada del copolímero B el copolímero C en el lado del material base, formando mediante esto una capa de resina termoplástica que comprende una primera capa (la resina combinada del copolímero B y el copolímero C) y una segunda capa (la resina a base de polietileno de baja densidad) y una lámina protectora para celdas solares que tiene la estructura mostrada en la Figura 2 fue así obtenida.
Ejemplo 7 Después que un reactor de polimerización con agitador fue desairado, 300.0 g de ??-tridecafluorohexano, 75.0 g de 1, 3 -dicloro-1, 1, 2 , 2 , 3-pentafluoropropano (HCFC-225 disponible de WAKO CHEMICAL, LTD .) y 1.49 g de 3,3,4,4,5,5,6,6,6-nonafluoro-l-hexeno fueron vertidos al reactor de polimerización. Además, 157.3 g de hexafluoropropano, 49.2 g de tetrafluoroetileno y 1.6 g de etileno fueron inyectados en el mismo y la temperatura del reactor de polimerización fue incrementada a 66 °C.
Subsecuentemente, se agregaron 0.564 g de peroxipivalato ter-butilo como iniciador de polimerización para iniciar la polimerización. Para mantener la presión constante durante la polimerización, se provocó que el gas de tetrafluoroetileno/monómero de etileno (proporción de mezcla: 54/46) fluyera continuamente al reactor de polimerización. Además, el gas de tetrafluoroetileno/monómero de etileno mezclado (proporción de mezcla: 54/46), incluyendo 3,3,4,4,5,5,6,6,6- nonafluoro-l-hexeno al 1% molar, ácido anhídrido itaconico al 0.25% molar y 1 , 3 -dichloro- 1 , 1 , 2 , 2 , 3 -pentafluoropropano al 1% en masa se provocó que fluyeran continuamente en el mismo. Después de esto, al tiempo de 70 g del gas de monómero mezclado alimentado al mismo, la polimerización fue detenida y el reactor de polimerización fue enfriado a temperatura ambiente en tanto que es purgado a presión ordinaria. La resina obtenida fue secada a 120 °C durante 24 horas y la resina de flúor propuesta (resina de etileno-fluoroetileno (ETFE) ; denominada como resina de flúor 1) fue obtenida.
La resina 1 de flúor obtenida fue agregada al mismo con un lote principal de pigmento para ETFE (H-5100 disponible de Dainichiseika Color & Chemicals Mfg. Co., Ltd.) para tener 20% en masa de óxido de titanio amasada y resina de flúor de color blanco (denominada como resina de flúor 2) fue obtenida.
Ambas superficies de una película de PET (Tetoron SL disponible de Teijin DuPont Films Japan Limited, espesor 125 µ??) fueron sometidas a tratamiento de corona (salida de potencia 2,000 W) . una máquina de formación de película de dado T (temperatura de cilindro: 200°C, temperatura de dato T: 300°C) fue luego usada para recubrir mediante coextrusión, la resina de flúor 2 obtenida como antes y copolímero de etileno-metacrilato de glicidilo (nombre comercial: LOTADER AX8840, disponible de Arkema, contenido de metacrilato de glicidilo ·. 8.0% molar) para tener cada uno espesores de 25 m directamente sobre una superficie de una película de PET anterior, el copolímero de etileno-metacrilato de glicidilo está ubicado en el lado del material base, formando mediante esto una capa de resina termoplástica y una capa de resina de flúor.
Además, el recubrimiento por extrusión como en el Ejemplo 2 fue efectuado sobre la otra superficie de la película de PET anterior para formar una capa de resina termoplástica que comprende una primera capa (el copolímero B) y una segunda capa (la resina a base de polietileno de baja densidad) y una lámina protectora para celdas solares que tienen la estructura mostrada en la Figura 3, fue así obtenida.
Ejemplo 8 Una lámina protectora para celdas solares que tiene la estructura mostrada en la Figura 1 fue obtenida al efectuar la misma operación como en el Ejemplo 1 con la excepción de cambiar el copolímero A al copolímero de etileno-metacrilato de glicidilo (LOTADER AX8840 disponible de Arkema, contenido de metacrilato de diglicidilo: 8.0% molar) .
Ejemplo comparativo 1 Una lámina protectora para celdas solares fue obtenida al recubrir resina a base de polietileno de baja densidad (nombre comercial: LUMITAC 43-1, disponible de TOSOH CORPORATION, densidad 905 kg/m3) mediante extrusión para tener un espesor de 75 µp\ sobre la superficie tratada por corona de la película de PET obtenida como en el Ejemplo 1, formando mediante esto una capa de resina termoplástica .
Prueba e emplar 1. Evaluación de adhesión Una lámina protectora para celdas solares obtenidas en los ejemplos y ejemplo comparativo fueron evaluadas en términos de adhesión de acuerdo con la Norma Industrial Japonesa JIS K6854-3: 1999 "Adhesivos- Determinación de resistencia a pelado de conjuntos pegados-parte 3: prueba de pelado de 180 °C para conjuntos pegados flexible a flexible (prueba de pelado T) " , el procedimiento específico es como sigue .
Cada pieza de prueba fue preparada al cortar las láminas protectoras para celdas solares obtenidas en los ejemplos y el ejemplo comparativo en 25 mm por 200 mm. Esta pieza de prueba fue sujetada mediante mordazas superior e inferior de un probador de tracción universal para permitir que el material base y la capa de resina termoplástica sean peladas entre si y la carga fue medida como una adhesión (inicial: N/25 mm) mientas que se pela una de la otra de la pieza de prueba con una velocidad de pelado de 300 m/m bajo una condición dada, esto es, temperatura de 23 °C y humedad de 50% de RH (durante la prueba, el material base y la capa de resina termoplástica fueron sujetadas para tener un ángulo de abertura de 180°) . Los resultados son mostrados en la Tabla 1.
Además, después de ser sometidas a la prueba de cocción a presión (121°C, humedad de RH, 24 horas) , cada pieza de prueba como medida como una adhesión (después de durabilidad: N/25 mm) como la anterior. Los resultados son mostrados en la Tabla 1.
Prueba ejemplar 2. Medición de cantidad de ondulación Cada pieza de prueba fue preparada al cortar las láminas protectoras para celdas solares obtenidas en los ejemplos y el ejemplo comparativo en cuadrados de 300 mm x 3000 mm para ser colocada sobre una mesa horizontal y la distancia de (mm) fueron medidas de la superficie a las partes superiores onduladas en cuatro esquinas. Las distancias obtenidas en cuatro puntos fueron usadas para calcular un valor promedio que representa la cantidad de ondulación (mm) . Los resultados son mostrados en la Tabla 1.
Tabla 1 Como se ve de la Tabla 1, las láminas protectoras para celdas solares de los Ejemplos 1 a 8 tuvieron gran adhesión entre el material base (película de PET) y la capa de resina termoplásbica y una cantidad de ondulación pequeña.
Ejemplo 9 Una superficie de una película de PET (Lumirror X10S disponible de Toray Industries, Inc., espesor 125 µp?) como material base fue sometida a tratamiento de corona (salida de potencia 2,000 W) . una lámina protectora para celdas solares que tiene la estructura mostrada en la Figura 1 fue obtenida utilizando una maquina a formación de película de dado T (temperatura de cilindro: 230°C a 280°C, temperatura de dado T: 300°C) para recubrir, mediante co-extrusión, copolímero de etileno-acrilato de butilo (nombre comercial: LOTRYL 30BA02 disponible de Arkema, contenido de acrilato de butilo: 8.6% molar; copolímero B) y resina a base de polietileno con densidad de 880 kg/m3 (nombre comercial: EXCELLEN CX4002, disponible de Sumitomo Chemical Company, Limited) para tener espesores de 25 pm y en 75 µp?, respectivamente, directamente sobre la superficie tratada por corona de la película de PET anterior, el copolímero B estando ubicado en el lado de material base formando mediante esto una capa de resina termoplástica que comprende una primera capa (el copolímero B) y una segunda capa la resina a base de polietileno con densidad de 880 kg/m3.
Ejemplo 10 Una lámina protectora para celdas solares que tiene la estructura mostrada en la Figura 1 fue obtenida al efectuar la misma operación como en el ejemplo 9 con la excepción de cambiar la resina a base de polietileno que constituye la segunda capa de resina a base de polietileno con densidad de 890 kg/m3 (nombre comercial: Evolue SP900100, disponible de Prime Polymer Co., Ltd) .
Ejemplo 11 Una lámina protectora para celdas solares que tiene la estructura mostrada en la Figura 1 fue obtenida al efectuar la misma operación como en el ejemplo 9 con la excepción de cambiar la resina a base de polietileno que constituye la segunda capa a resina a base de polietileno con densidad de 900 kg/m3 (nombre comercial: LUMITAC 22-6, disponible de TOSOH CORPORATION) .
Ejemplo 12 Una lámina protectora para celdas solares que tiene la estructura mostrada en la Figura 1 fue obtenida al efectuar la misma operación como en el ejemplo 9 con la excepción de cambiar la resina a base de polietileno que constituye la segunda capa a resina a base de polietileno con densidad de 910 kg/m3 (nombre comercial: LUMITAC 54-1, disponible de TOSOH CORPORATION) .
Ejemplo 13 Una lámina protectora para celdas solares que tiene la estructura mostrada en la Figura 1 fue obtenida al efectuar la misma operación como en el ejemplo 9 con la excepción de cambiar la resina a base de polietileno que constituye la segunda capa a una resina combinada obtenida al combinar 50 partes en masa de resina de polipropileno con densidad de 890 kg/m3 (nombre comercial: Prime Polypro F-744NP, disponible de Prime Polymer Co., Ltd) y 50 partes en masa a base de polietileno con densidad de 905 kg/m3 (nombre comercial: LUMITAC 43-1, disponible de TOSOH CORPORATION) (densidad de la resina combinada: 898kg/m3) .
Ejemplo 14 Una lámina protectora para celdas solares que tiene la estructura mostrada en la Figura 1 fue obtenida al efectuar la misma operación como en el ejemplo 10 con la excepción de cambiar la resina a base de polietileno que constituye la primera capa a copolímero de etileno- acrilato d metilo (nombre comercial: LOTRYL 28MA07, disponible de Arkema, contenido de acrilato de metilo: 11.2% molar) .
Ejemplo 15 Una lámina protectora para celdas solares que tiene la estructura mostrada en la Figura 1 fue obtenida al efectuar la misma operación como en el ejemplo 10 con la excepción de cambiar el copolímero B que constituye la primera capa a copolímero de etileno-ácido metacrílico (NUCREL N1525, disponible de DUPONT-MITSUI POLYCHEMICALS CO . , LTD, contenido de ácido metacrílico: 5.4% molar).
Ejemplo 16 Una lámina protectora para celdas solares que tiene la estructura mostrada en la Figura 1 fue obtenida al efectuar la misma operación como en el ejemplo 10 con la excepción de cambiar el copolímero B que constituye la primera capa a copolímero de etileno-acetato de vinilo (ULTRATHENE 750, disponible de TOSOH CORPORATION, contenido de acetato de vinilo : 13.3% molar).
Ejemplo 17 Una lámina protectora para celdas solares que tiene la estructura mostrada en la Figura 1 fue obtenida al efectuar la misma operación como en el ejemplo 10 con la excepción de cambiar el copolímero B que constituye la primera capa a una resina combinada de copolímero B y copolímero de etileno-acrilato de butilo (nombre comercial: LOTRYL 35BA40, disponible de Arkema, contenido de acrilato de butilo 10.5% molar, copolímero de C) , combinado con proporción en masa de 6:4 (copolímero B: copolímero C) .
Ejemplo 18 Una lámina protectora para celdas solares que tiene la estructura mostrada en la Figura 1 fue obtenida al efectuar la misma operación como en el ejemplo 9 con la excepción de cambiar la resina a base de polietileno que constituye la segunda capa a resina a base de polietileno con densidad de 910 kg/m3 (nombre comercial: LUMITAC 54-1, disponible de TOSOH CORPORATION) , cambiando el espesor de la primera capa a 10 µp? y cambiando el espesor de la segunda capa a 90 m.
Ejemplo 19 Una lámina protectora para celdas solares que tiene la estructura mostrada en la Figura 1 fue obtenida al efectuar la misma operación como en el ejemplo 9 con la excepción de cambiar la resina a base de polietileno que constituye la segunda capa a resina a base de polietileno con densidad de 910 kg/m3 (nombre comercial: LUMITAC 54-1, disponible de TOSOH CORPORATION) cambiando el espesor de la primera capa a 50 m y cambiando el espesor de la segunda capa a 50 m.
Ejemplo 20 Una lámina protectora para celdas solares que tiene la estructura mostrada en la Figura 1 fue obtenida al efectuar la misma operación como en el ejemplo 9 con la excepción de cambiar la resina a base de polietileno que constituye la segunda capa a resina a base de polietileno con densidad de 910 kg/m3 (nombre comercial: LUMITAC 54-1, disponible de TOSOH CORPORATION) cambiando el espesor de la primera capa a 70 µp? y cambiando el espesor de la segunda capa a 30 µ??.
Ejemplo 21 Una lámina protectora para celdas solares que tiene la estructura mostrada en la Figura 1 fue obtenida al efectuar la misma operación como en el ejemplo 12 con la excepción de cambiar la película de PET como el material base a una película de PET con un espesor de 50 µp? (Lumirror X10S disponible de Toray Industries, Inc., espesor 50 µ) cambiando el espesor de la primera capa a 5 µ?t? y cambiando el espesor de la segunda capa a 15 µp?.
Ejemplo 22 Una lámina protectora para celdas solares que tiene la estructura mostrada en la Figura 1 fue obtenida al efectuar la misma operación como en el ejemplo 12 con la excepción de cambiar la película de PET como el material base a una película de PET con un espesor de 100 m (Lumirror X10S disponible de Toray Industries, Inc., espesor 50 µ) cambiando el espesor de la primera capa a 50 µ?? y cambiando el espesor de la segunda capa a 50 µp?.
Ejemplo 23 Una lámina protectora para celdas solares que tiene la estructura mostrada en la Figura 1 fue obtenida al efectuar la misma operación como en el ejemplo 12 con la excepción de cambiar la película de PET como el material base a una película de PET con un espesor de 50 µp? (Melinex S disponible de Teijin DuPont Films Japón Limited, espesor 250 µp?) cambiando el espesor de la primera capa a 75 µp? y cambiando el espesor de la segunda capa a 225 µ?t?.
Después que un reactor de polimerización con agitador fue desaireado, 300.0 g de ??-tridecafluorohexano, 75.0 g de 1 , 3-dicloro-l , 1 , 2 , 2 , 3 -pentafluoropropano (HCFC-225 disponible de WAKO CHEMICAL, LTD.) y 1.49 g de 3,3,4,4,5,5,6,6,6-nonafluoro-l-hexeno fueron vertidos al reactor de polimerización. Además, 157.3 g de hexafluoropropano, 49.2 g de tetrafluoroetileno y 1.6 g de etileno fueron inyectados en el mismo y la temperatura del reactor de polimerización fue incrementada a 66 °C.
Subsecuentemente, se agregaron 0.564 g de peroxipivalato ter-butilo fueron agregados como iniciador de polimerización para iniciar la polimerización. Para mantener la presión constante durante la polimerización, se provocó que el gas de tetrafluoroetileno/monómero de etileno (proporción de mezcla: 54/46) fluyera continuamente al reactor de polimerización. Además, se provocó que el gas de tetrafluoroetileno/monómero de etileno mezclado (proporción de mezcla: 54/46) , incluyendo 3,3,4,4,5,5,6,6,6- nonafluoro-l-hexeno al 1% molar, ácido anhídrido itaconico al 0.25% molar y 1 , 3 -dichloro-1 , 1 , 2 , 2 , 3 -pentafluoropropano al 1% en masa se provocó que fluyeran continuamente en el mismo. Después de esto, al tiempo de 70 g del gas de monómero mezclado alimentado al mismo, la polimerización fue detenida y el reactor de polimerización fue enfriado a temperatura ambiente en tanto que es purgado a presión ordinaria. La resina obtenida fue secada a 120 °C durante 24 horas y la resina de flúor propuesta (resina de etileno- fluoroetileno (ETFE) ; denominada como resina de flúor 1) fue obtenida.
La resina 1 de flúor obtenida fue agregada al mismo con un lote principal de pigmento para ETFE (H-5100 disponible de Dainichiseika Color & Chemicals Mfg. Co., Ltd.) para tener 20% en masa de óxido de titanio y amasada y resina de flúor de color blanco (denominada como resina de flúor 2) fue obtenida .
Ambas superficies de una película de PET (Tetoron SL disponible de Teijin DuPont Films Japan Limited, espesor 125 µp\) fueron sometidas a tratamiento de corona (salida de potencia 2,000 W) . una máquina de formación de película de dado T (temperatura de cilindro: 200°C, temperatura de dado T: 300 °C) fue luego usada para recubrir mediante co-extrusión, la resina de flúor 2 obtenida como antes y copolímero de etileno-metacrilato de glicidilo (nombre comercial: LOTADER AX8840, disponible de Arkema, contenido de metacrilato de glicidilo: 8.0% molar) para tener cada uno espesores de 25 µt? directamente sobre una superficie de una película de PET anterior, el copolímero de etileno-metacrilato de glicidilo está ubicado en el lado del material base, formando mediante esto una capa de resina termoplástica y una capa de resina de flúor.
Además, el recubrimiento de co-extrusión como en el Ejemplo 9 fue efectuado sobre la otra superficie de la película de PET anterior para formar una capa de resina termoplástica que comprende una primera capa (el copolímero B de etileno-acrilato de butilo) y una segunda capa (la resina a base de polietileno con densidad de 880 kg/m3) y una lámina protectora para celdas solares que tienen la estructura mostrada en la Figura 3, fue así obtenida.
Ejemplo 25 Una película de PET tratada con recubrimiento de flúor fue preparada al usar una barra meyer para aplicar resina de flúor (mezcla de LUMIFLON LF-200 disponible de ASAHI GLASS CO., LTD., Sumidor 3300 disponible de Sumika Bar Uretahen Co. Ltd. Y Ti-Pure R105 disponible de Du Pont Kabushiki Kaisha, mezclados conjuntamente con una proporción de 100 partes en masa: 10 partes en masa: 30 partes en masa, respectivamente) a una superficie de una película de PET (Tetoron SL disponible de Teijin Dupont Películas Japón Limited, espesor 125 pm) como material base y secado de la resina de flúor a 130 °C durante 1 minuto para formar una capa de resina de flúor que tiene un espesor de 15 pm. después de esto, la superficie recubierta sin flúor de la película de PET tratada por recubrimiento de flúor obtenida fue sometida a tratamiento de corona (salida de potencia 2,000 W) .
Como el Ejemplo 10, el recubrimiento de co-extrusión fue efectuado sobre la superficie tratada por corona de la película de PET anterior formando mediante esto una capa de resina termoplástica que comprende una primera capa (el copolímero B de etileno-acrilato de butilo) y una segunda capa (la resina a base de polietileno con densidad de 890 kg/m3) y una lámina protectora para celdas solares que tienen la estructura mostrada en la Figura 2 fue así obtenida.
Ejemplo 26 Una lámina protectora para celdas solares que tiene la estructura mostrada en la Figura 1 fue obtenida al efectuar la misma operación como en el ejemplo 10 con la excepción de cambiar la resina a base de polietileno que constituye la segunda capa a una mezcla de 100 partes en masa de resina a base de polietileno con densidad de 890 kg/m3 (nombre comercial: Evolue SP900100, disponible de Prime Polymer Co., Ltd) y 15 partes en masa de óxido de titanio.
Ejemplo comparativo 2 Una superficie de una película de PET (Lumirror X10S disponible de Toray Industries, Inc., espesor 125 µt?) como material base fue sometida a tratamiento de corona (salida de potencia 2,000 ) . una lámina protectora para celdas solares obtenida utilizando una maquina a formación de película de dado T (temperatura de cilindro: 230°C a 280°C, temperatura de dado T: 300 °C) para recubrir la resina a base de polietileno con una densidad de 918 kg/m3 (nombre comercial: NOVATEC LC615Y disponible de Japón Polyethylene Corporation) mediante extrusor para obtener un espesor de 100 kg/m3 sobre la superficie tratada con corona de la película de PET anterior formando mediante esto una capa de resina termoplástica de una sola capa.
Ejemplo comparativo 3 Una superficie de una película de PET (Lumirror X10S disponible de Toray Industries, Inc., espesor de 125 µ??) como material base fue sometida a tratamiento de corona (salida de potencia 2,000 W) . una lámina protectora para celdas solares fue obtenida utilizando una maquina de formación de película de dado T (temperatura de cilindro: 230°C a 280°C, temperatura de dado T: 300°C) para recubrir, mediante el copolímero de etileno-acrilato de butilo (nombre comercial: LOTRYL 30BA02 disponible de Arkema, contenido de acrilato de butilo: 8.6% molar) mediante extrusión para tener un espesor de 100 µp? para la superficie tratada por corona de la película de PET anterior, formando mediante esto una capa de resina termoplástica de una sola capa.
Prueba ejemplar 3. Medición de calor de fusión Para la resina a base de olefina que constituye cada capa de resina termoplástica en los Ejemplos 9 a 26 y ejemplos comparativos 2 y 3, un calorímetro de barrido diferencial (número de modelo: Q2000, disponible de TA Instruments Japón Inc.) fue usado para efectuar 1 medición de cambio de cantidad de calor bajo las siguientes condiciones para la muestra de datos. - condición de ajuste de muestra El calentamiento fue efectuado con una velocidad de elevación de temperatura de 20°C/min de -40°C a 250°C. - condición de medición Después de esperar a 250°C durante 5 minutos, el enfriamiento fue efectuada con una velocidad de calidad de temperatura de 20°C/min a -40 °C mientras que se mide el cambio en cantidad de calor.
Los datos obtenidos fueron usados para calcular el área de un pico debido a la solidificación, que representaría el calor de fusión ?? (J/g) .
Prueba ejemplar 4. Medición de densidad Para la resina a base de olefina que constituye cada capa de resina termoplástica en los ejemplos 9 a 26 y ejemplos comparativos 2 y 3, la medición de ala densidad (kg/m3) fue efectuada de acuerdo con JIS K7112. Nótese que en el caso de medición de resinas combinadas 2 o más tipos, fueron amasadas a 210 °C utilizando una máquina de amasado biaxial (nombre del producto: LABO PLASTOMILL, disponible de Toyo Seiki Seisaku-sho, Ltd.) y enfriada rápidamente en el baño de agua después de esto depositadas re-procesadas en forma de pelotilla, para la cual la medición fue efectuada. Los resultados son mostrados en la Tabla 2.
Prueba e emplar 5. Evaluación de bloqueo Cada lámina protectora para celdas solares preparadas con ejemplos 9 a 26 y ejemplos Comparativos 2 y 3 fue laminada sobre un núcleo de papel que tiene un diámetro de 7.6 cm (3 pulgadas) y un ancho de 350 mm con cada longitud de 100 m para preparar una muestra para evaluación. Esta muestra para evaluación fue almacenada en una atmosfera de 40 °C durante una semana y la condición de la misma cuando es desarrollada otra vez fue evaluada con los criterios a continuación. Los resultados son mostrados en la Tabla 2. o: una condición en donde la muestra puede ser desarrollada uniformemente ?: una condición en donde la muestra puede ser desarrollada, pero se presentan parcialmente bloqueos y permanecen trazas de bloqueo sobre la superficie de la lámina . x: una condición en donde ocurren bloqueos parcial o completamente y la muestra no puede ser desenrollada.
Prueba ejemplar 6: evaluación de adhesividad La adhesividad para cada lámina protectora para celdas solares obtenida en los ejemplos 9 a 26 y ejemplos comparativos 2 y 3 fue evaluada de acuerdo con el método descrito en la prueba ejemplar 1.
Los resultados son mostrados en la Tabla 2 Prueba ejemplar 7. Medición de cantidad de ondulación. La cantidad de ondulación de cada lámina protectora para celdas solares obtenidas en los Ejemplos 9 a 26 y ejemplos comparativos 2 y 3 fue medida y calculada de acuerdo con el método descrito en la prueba ejemplar 2. Los resultados mostrados en la tabla 2.
Tabla 2 Como se ve de la Tabla 2 las láminas protectoras para celdas solares de los Ejemplos 9 a 26 tuvieron una fuerza de adhesión grande entre el material base (película de ??G) y la capa de resina termoplástica y pequeña cantidad de ondulación y no hubo ningún problema de bloqueos.
Posibilidad de aplicación industrial La lámina protectora para celdas solares de acuerdo con la presente invención es utilizada preferiblemente como una hoja de respaldo de un módulo de celda solar, por ejemplo.
Explicación de números de referencia I lámina protectora para celdas solares II material base 12 capa de resina termoplástica 121 primera capa 122 segunda capa 13 capa de resina de flúor 14 segunda capa de resina termoplástica 15 capa de depositada al vapor 16 capa adhesiva 17 lámina de metal 18 celda solar 3 encapsulante 4 placa de vidrio 10 módulo de celda solar

Claims (11)

REIVINDICACIONES
1. Una lámina protectora de celda solar caracterizada porque comprende un material base y una capa de resina termoplástica laminada sobre por lo menos una superficie del material base, la capa de resina termoplástica comprende una capa d resina termoplástica protectora laminada sobre el material base y una segunda capa laminada sobre la primera capa, la primera capa contiene como componente principal un copolímero de etileno y por lo menos un tipo seleccionado el grupo que consiste de ácido (met) acrílico, éster de ácido (met) acrílico de (met) acrilato de glicidilo y (met) acrilato de vinilo, la segunda capa contiene una resina a base de olefina como componente principal .
2. La lámina protectora para celdas solares de acuerdo con la reivindicación 1, caracterizada porque el contenido total de ácido (met) acrílico, éster de ácido (met) acrílico, (met) acrilato de glicidilo y acetato de vinilo como una unidad monomerica en el copolímero de la primera capa es de 3.5 a 15% molar.
3. La lámina protectora para celdas solares de acuerdo con la reivindicación 1, caracterizada porque el éster de ácido (met) acrílico como una unidad de monómero en el copolímero de la primera capa es por lo menos un tipo seleccionado del grupo que consiste de acrilato de metilo, acrilato de butilo, acrilato de 2-etilhexilo y metacrilato de metilo .
4. La lámina protectora para celdas solares como se resume de acuerdo con cualquiera de las reivindicaciones 1 a 3, caracterizada porque la resina a base de olefina de la segunda capa contiene 60 a 100% en masa de etileno como unidad de monómero.
5. La lámina protectora para celdas solares como se resume de acuerdo con cualquiera de las reivindicaciones 1 a 3, caracterizada porque la resina a base de olefina tiene una densidad de 875 a 929 kg/m3 y un calor de fusión ?? obtenido mediante un calorímetro de barrido diferencial es de 100.0 J/g o menos .
6. La lámina protectora para celdas solares como se resume de acuerdo con cualquiera de las reivindicaciones 1 a 5, caracterizada porque la capa de resina termoplástica es formada al efectuar recubrimiento de co-extrusión de la primera capa y la segunda capa.
7. La lámina protectora para celdas solares como se resume de acuerdo con cualquiera de las reivindicaciones 1 a 6, caracterizada porque el material base tiene un espesor de 50 a 250 mieras la capa de resina termoplástica tiene un espesor de 1/3 a 2 veces el espesor del material base.
8. La lámina protectora para celdas solares como se resume de acuerdo con cualquiera de las reivindicaciones 1 a 7, caracterizada porque la proporción del espesor de la primera capa y el espesor de la segunda capa es de 1:9 a 7:3.
9. La lámina protectora para celdas solares como se resume de acuerdo con cualquiera de las reivindicaciones 1 a 8, caracterizada porque la capa termoplástica es una capa que se provoca que se adhiera a un encapsulante que constituye un módulo de celda solar.
10. Un método de manufactura para una lámina protectora para celdas solares, la lámina protectora comprende un material base y una capa de resina termoplástica laminada sobre por lo menos una superficie del material base, el método de manufactura está caracterizado porque comprende recubrimiento, mediante co-extrusión de una primera composición de resina y una segunda composición de resina sobre por lo menos una superficie del materia base, de tal manera que la primera composición de resina está localizada en el lado del material base, para formar mediante esto, la capa de resina termoplástica que comprende una primera capa laminada sobre el material base y una segunda capa laminada sobre la primera capa, la primera capa comprende la primera composición de resina, la segunda capa comprende la segunda composición de resina, la primera composición de resina contiene como componente principal un copolímero de etileno y por lo menos un tipo seleccionado del grupo que consiste de met) acrílico, éster de ácido (met) acrílico, (met) acrilato de glicidilo y acetato de vinilo, la segunda composición de resina contiene una resina a base de olefina como componente principal .
11. Un módulo de celda solar caracterizado porque comprende una celda solar, un encapsulante que encapsula la celda solar y una lámina protectora laminada sobre el encapsulante, la lámina protectora comprende las celdas solares como se resume en la reivindicación 9, la lámina protectora se adhiere al encapsulante vía la capa de resina termoplástic .
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