MXPA02010070A

MXPA02010070A - Modulo fotovoltaico con capa de pegamento por fusion, termoplastica, asi como un procedimiento para su obtencion.

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Publication number: MXPA02010070A
Application number: MXPA02010070A
Authority: MX
Inventors: Gunther Stollswerck
Original assignee: Bayer Ag
Priority date: 2001-10-12
Filing date: 2002-10-11
Publication date: 2003-04-25
Also published as: KR20030030967A; CA2406966A1; HK1053389A1; JP2003188402A; CN1412861A; KR100902975B1; US20030075210A1; CN1316635C; US20070131274A1; EP1302988A2; AU2002301252B2; EP1302988A3

Abstract

La invencion se refiere a modulos fotovoltaicos con una capa de pegamento termoplastica especial asi como a su fabricacion.

Description

MODULO FOTOVOLTAICO CON CAPA DE PEGAMENTO POR FUSIÓN. TERMOPLÁSTICA, ASÍ COMO UN PROCEDIMIENTO PARA SU OBTENCIÓN. Campo de la invención. La invención se refiere a módulos fotovoltaicos con capa de pegamento termoplástica, especial, y su obtención. Descripción de la técnica anterior. Se entienden por módulos fotovoltaicos o módulos solares, elementos de construcción fotovoltaicos para la generación directa de corriente eléctrica a partir de la luz, especialmente de la luz solar. Los factores clave para una generación de energía eléctrica solar, eficaz desde el punto de vista de los costes, son el rendimiento de las células solares empleadas así como los costes de fabricación y consistencia de los módulos solares. Un módulo solar está constituido, usualmente, por una combinación de vidrio, células solares conectadas, un material de incrustación y una construcción en el lado posterior. Las capas individuales del módulo solar tienen que cumplir las siguientes funciones: • El vidrio frontal (capa de cobertura) sirve para la protección mecánica y contra los efectos de la intemperie. Este debe presentar una transparencia máxima para mantener tan reducidas como sea posible las pérdidas de absorción en el intervalo espectral óptico desde 350 nm hasta 1150 nm y, de este modo, las pérdidas de rendimiento de las células solares de silicio, empleadas usualmente para la generación de corriente eléctrica. Normalmente se emplea cristal blanco endurecido, pobre en hierro (con un espesor de 3 ó 4 mm), cuyo grado de transmisión en el intervalo espectral, anteriormente citado, es del 90 hasta el 92%. REF: 141823 El material de incrustación (la mayoría de las veces se utilizan láminas de EVA (acetato de etilo-vinilo)), sirve para el pegado de la combinación del módulo. El EVA funde durante el proceso de la laminación aproximadamente a 150°C, fluyendo de este modo también hasta las cavidades intermedias de las células solares soldadas o pegadas con pegamentos conductores y, en este caso, se retícula térmicamente. La formación de burbujas de aire, que conducen a pérdidas de la reflexión, se evita mediante una laminación bajo vacío y presión mecánica. El lado posterior del módulo protege a las células solares y al material de incrustación contra la humedad y contra el oxígeno. Además sirve como protección mecánica contra los arañazos, etc. durante el montaje de los módulos solares y a modo de aislante eléctrico. La construcción del lado posterior puede estar constituida también por vidrio, pero sin embargo, frecuentemente, está constituida por una lámina compuesta. Fundamentalmente se emplean en la lámina compuesta las variantes PVF (fluoruro de polivinilo)-PET (tereftalato de polietileno)-PVF o PVF-aluminio-PVF. Los materiales, denominados de encapsulado, empleados en la construcción de los módulos solares (para el lado anterior y posterior del módulo) deben presentar, especialmente, buenas propiedades de barrera contra el vapor de agua y el oxígeno. Las células solares no son atacadas en sí mismas por el vapor de agua o por el oxígeno, pero se produce una corrosión de los contactos metálicos y una degradación química del material de incrustación EVA. Un contacto destruido de las células solares conduce a un fallo completo del módulo, puesto que, normalmente, todas las células solares están conectadas eléctricamente en serie en un módulo. Una degradación del EVA se manifiesta por un amarilleado del módulo, unido a una reducción correspondiente del rendimiento por absorción de la luz así como por un empeoramiento visual. En la actualidad se encapsula aproximadamente el 80% de todos los módulos, sobre el lado posterior, con una de las láminas compuestas descritas, aproximadamente en el 15% de los módulos solares se utiliza vidrio para el lado anterior y para el lado posterior. En el último caso se emplean, a modo de materiales de incrustación, en lugar del EVA, en parte resinas coladas altamente transparentes, que, desde luego, sólo se endurecen lentamente (varias horas). Para conseguir costes de generación de electricidad de la corriente solar, competitivos, a pesar de los elevados costes de inversión, los módulos solares deben alcanzar tiempos de funcionamiento prolongados. Los módulos solares actuales están proyectados por lo tanto para una duración de vida de 20 hasta 30 años. Además de la elevada estabilidad a la intemperie se exigen a los módulos elevados requisitos en cuanto al comportamiento por solicitación térmica, cuya temperatura puede oscilar durante el funcionamiento de manera cíclica entre +80°C en el caso de una irradiación completa del sol y temperaturas por debajo del punto de congelación (durante la noche). Por lo tanto los módulos solares se someten a un gran número de ensayos de estabilidad (ensayos normalizados según IEC 6 12 15), a los cuales pertenecen ensayos a la intemperie (irradiación por UV, vapor caliente, oscilaciones de la temperatura), así como también ensayos a impactos por granizo y ensayos relacionados con la capacidad de aislamiento eléctrico. Una proporción relativamente elevada de los costes de fabricación de los módulos fotovoltaicos corresponde a la construcción de los módulos, que supone un 30%o de los costes totales. Esta elevada proporción de la fabricación de los módulos está condicionada por los elevados costes de material (vidrio frontal, con un espesor de 3 a 4 mm, resistente a los impactos por granizo, láminas compuestas sobre el lado posterior) y por los tiempos de procesamiento prolongados, es decir baja actividad de producción. Todavía se componen y se orientan a mano las capas individuales, anteriormente descritas, del módulo compuesto. Además la fusión y la reticulación, relativamente lenta, del pegamento por fusión de EVA y la laminación del módulo compuesto a 150°C aproximadamente y bajo vacío, conducen a tiempos de ciclos de aproximadamente 20 hasta 30 minutos por módulo. Los módulos solares convencionales presentan, debido a la placa de cristal frontal, relativamente gruesa (3 ó 4 mm) además un peso elevado, que requiere además construcciones de sujeción estables y costosas. Del mismo modo la disipación del calor en los módulos solares actuales sólo se ha resuelto de manera insatisfactoria. En el caso de irradiación solar completa los módulos se calientan hasta 80°C, lo cual conduce a un empeoramiento, función de la temperatura, del rendimiento de las células solares y, de este modo, finalmente a un encarecimiento de la corriente eléctrica solar. Hasta el presente no han podido establecerse diversos planteamientos para la reducción de los costes de fabricación de los módulos mediante procedimientos de fabricación más económicos. En la solicitud de patente WO 94/22172 se describe el empleo de un laminador de rodillos en lugar del laminador de placas en vacío, empleado hasta ahora (prensa caliente en vacío), siendo adecuados únicamente de manera condicionada las láminas empleadas de material sintético para el encapsulado de los módulos solares. Las láminas citadas no son suficientemente resilientes ni suficientemente estables a la intemperie, ni la capa de pegamento es suficientemente blanda como para proteger mecánicamente de manera eficaz a las células solares, que se pueden romper fácilmente. En las solicitudes de patente JP-A 09-312410 y JP-A 09-312408 se describe el empleo de poliuretanos termoplásticos (TPU) o bien de elastómeros a modo de capa de pegamento para los módulos solares. Los módulos solares están previstos para ser empleados en automóviles solares. Las células solares tienen que estar protegidas por lo - - tanto contra las vibraciones. Esto se consigue mediante TPU extremadamente blandos, que son claramente más blandos que el EVA. El pegado se lleva a cabo con ayuda de un laminador en vacío, que requiere tiempos de procesamiento prolongados, como los que se han descrito ya anteriormente. Además, a partir de un tamaño del módulo de 2 m2 ya no puede emplearse un laminador en vacío puesto que es demasiado grande la trayectoria de las burbujas de aire hasta su escape en el borde de manera que ya no pueden desprenderse durante los tiempos de procesamiento usuales y permanecen "congeladas" en el pegamento. De este modo se producen pérdidas de reflexión. Los poliuretanos termoplásticos, descritos en la JP-A 09-312410, se reblandecen ciertamente durante el calentamiento en el laminador en vacío, sin embargo no se licúan de manera suficiente como para que se rellenes las cavidades intermedias comprendidas entre las células solares. De este modo se obtienen módulos solares inutilizables. En las solicitudes WO 99/52153 y WO 99/52154 se reivindica el empleo de láminas compuestas o bien de cuerpos compuestos constituidos por una capa de policarbonato y por una capa de polímero fluorado para el encapsulado de los módulos solares. Para el pegado se utiliza el pegamento por fusión EVA que únicamente puede elaborarse lentamente. En la solicitud DE- A 3 013 037 se describe una formación simétrica de un módulo solar con una placa de PC sobre el lado anterior y sobre el lado posterior, caracterizándose la capa de incrustación (capa de pegamento) para las células solares por un módulo E máximo de 1000 MPa, lo cual es demasiado duro y rompe las células solares, frágiles, durante la dilatación térmica. El EVA debe fundirse, a modo de pegamento por fusión, aproximadamente a 150°C; en este caso el EVA es líquido como el agua. Si la construcción del módulo es ahora muy pesada, el EVA es expulsado por compresión hacia los lados, en este estado, durante la laminación y se reduce de manera correspondiente el espesor efectivo de la capa de pegamento. El proceso de reticulación se establece a 150°C aproximadamente y requiere entre 15 y 30 minutos. Debido a este prolongado tiempo de proceso el EVA sólo puede elaborarse de manera discontinua en un laminador en vacío. La ventana de transformación (desarrollo de la presión y de la temperatura en función del tiempo) es muy estrecha para el EVA. Además el EVA muestra bajo irradiación por UV, un amarilleado que se tiene en consideración por ejemplo mediante el dopaje con cerio como absorbedor de los UV en la capa de vidrio situada por encima [F.J. Pern, S.H. Glick, Sol. Energy Materials & Solar Cells 61 (2000), páginas 153-188]. Los materiales sintéticos tienen un coeficiente de dilatación térmico sensiblemente mayor (50 hasta 150J0-6 K"1) que el silicio (2J0"6 K"1) o que el vidrio (4J0"6 K'1). Por lo tanto si se encapsulan células solares con materiales sintéticos y no con vidrio, tienen que desacoplarse mecánicamente las células solares de silicio del material sintético por medio de una capa de pegamento blanda, adecuada. Sin embargo, la capa de pegamento no debe ser demasiado blanda para proporcionar al conjunto de la combinación del módulo solar una resistencia mecánica al viento todavía suficiente. En el EVA resuelve este problema de los coeficientes de dilatación diferentes entre el silicio y los materiales sintéticos o bien de la resistencia al viento, sólo de manera insuficiente. Sumario de la invención. La tarea de la invención consistía en poner a disposición módulos fotovoltaicos que se caracterizasen por un procedimiento rápido y económico para su fabricación así como por un peso reducido. Descripción detallada de la invención. Esta tarea pudo resolverse con los módulos fotovoltaicos según la invención.

El objeto de la invención son módulos fotovoltaicos con la siguiente constitución A) al menos una capa de cobertura externa, en el lado anterior, dirigida hacia la fuente de energía, constituida por cristal o por un material sintético resiliente, estable a los UV, estable a la intemperie, transparente, con una baja permeabilidad al vapor de agua, B) al menos una capa de pegamento de material sintético, que se encuentra entre A) y C), en la que están incrustadas al menos una o varias células solares, que están conectadas eléctricamente entre sí, C) al menos una capa externa, en el lado posterior, dirigida en sentido opuesto al de la fuente de energía, de cristal o de un material sintético estable a la intemperie con bajo permeabilidad al vapor de agua, caracterizados porque la capa de pegamento de material sintético B) está constituida por un poliuretano termoplástico alifático, con una dureza de 75 Shore A hasta 70 Shore D, preferentemente desde 92 Shore A hasta 70 Shore D y con una temperatura de reblandecimiento Treb de 90° hasta 150°C y con un módulo E' de 2 MPa (medido según el método DMS), que es un producto de reacción a partir de un diisocianato alifático (A), al menos un poliol con actividad zerewitinoff con un promedio de al menos 1,8 hasta 3,0 zerewitinoff como máximo átomos de hidrógeno con actividad zerewitinoff y con un peso molecular medio, promedio en número, desde 600 hasta 10.000 g/mol (B) y al menos un poliol con actividad zerewitinoff con, en promedio, de al menos 1,8 hasta 3,0 como máximo átomos de hidrógeno con actividad zerewitinoff y con un peso molecular promedio en número desde 600 hasta 500 g/mol a modo de prolongador de cadenas (C), siendo la proporción molar entre los grupos NCO del diisocianato alifático y los grupos OH del prolongador de cadenas (C) y del poliol (B), desde 0,85 hasta 1,2, preferentemente desde 0,9 hasta 1,1. Método DMS (análisis dinámico-mecánico en el módulo de tracción). Se troquelaron rectángulos (30 mm x 10 mm x 1 mm) en placas inyectadas.

Estas placas de ensayo se excitaron periódicamente con deformaciones muy pequeñas bajo una carga previa constante -en caso dado en función del módulo de memorizado-y se mide la fuerza que actúa sobre la sujeción, como función de la temperatura y de la frecuencia de excitación. La carga previa adicional, aplicada, sirve para mantener suficientemente tensada todavía la probeta en el momento de la amplitud negativa de deformación. La temperatura de reblandecimiento Treb se determinó como temperatura característica para la resistencia térmica a E' = 2 MPa. Las mediciones por DMS se llevaron a cabo con el dispositivo Seiko DMS Modelo 210 de la Firma Seiko con 1 HZ en el intervalo de temperaturas de -150°C hasta 200°C con una velocidad de calentamiento de 2°C/minuto. La capa de cobertura A) está constituida, preferentemente, por una placa o por una o varias láminas. La capa C) está constituida, preferentemente, por una placa o por una o varias láminas. La capa de cobertura A) está constituida, preferentemente, por una lámina o placa que se presenta en forma de tiras, estando dispuestas las tiras por encima de las denominadas cadenas de células solares. Las células solares, incrustadas en la capa de pegamento de material sintético B) están dispuestas preferentemente en cadenas de células solares. Preferentemente las cadenas de células solares están soldadas en serie o están unidas con pegamentos conductores para generar una tensión eléctrica tan elevada como sea posible con las células solares. Cuando se utilizan pegamentos conductores, estos deben colocarse preferentemente a modo de los denominados gusanos de pegamento (Kleben, Grundlagen-Technologie-Anwendungen, Handbuch Münchener Ausbildungssemi-nar Axel Springer Verlag Berlín, Heidelberg 1997) (20) directamente sobre el lado interno de la capa de pegamento de material sintético (102, 111) de tal manera que en el momento de la laminación lleguen directamente hasta los contactos correspondientes de las células solares (24) y presenten una zona de solapado (21) que posibilite la conexión en serie de las células solares (véase la figura 8). De este modo puede eliminarse la soldadura como paso previo a la laminación y la conexión eléctrica así como el encapsulado se llevan a cabo en una sola etapa. Preferentemente se encuentra, entre la capa de cobertura (A) y las células solares, en la capa de pegamento de material sintético (B) además una lámina de vidrio con un espesor menor que 500 µm. El módulo solar, según la invención, está constituido, preferentemente, por una cobertura transparente, situada en el lado anterior, (1, 5), una capa de pegamento (2), que recubre a las células solares (4) así como un lado posterior (3, 6), que puede ser opaco o transparente (véase la figura 1 y la figura 2). La cobertura de presentar las propiedades siguientes: elevada transparencia desde 350 nm hasta 1J 150 nm, elevada resiliencia, estabilidad a los UV y a la intemperie, baja permeabilidad al vapor de agua.

La cobertura (1, 5) puede estar constituida por los materiales siguientes: vidrio, policarbonato, poliéster, cloruro de polivinilo, polímeros fluorados, poliuretanos termoplásticos o combinaciones arbitrarias de estos materiales. La cobertura (1, 5) puede estar configurada en forma de placas, de láminas o de láminas compuestas. El lado posterior (3, 6) debe ser estable a la intemperie, debe presentar una baja permeabilidad al vapor de agua así como una elevada resistencia eléctrica. El lado posterior puede estar constituido, además de por los materiales citados para el lado anterior, también por poliamida, ABS o por otro material sintético estable a la intemperie o por una placa o lámina metálica dotada sobre el lado interno con una capa eléctricamente aislante. El lado posterior (3, 6) puede estar configurado como placa, como lámina o como lámina compuesta. La capa de pegamento (2) debe presentar las propiedades siguientes: elevada transparencia desde 350 nm hasta 1J50 nm, buena adherencia sobre silicio, sobre el contacto del lado posterior de aluminio de las células solares, sobre los contactos cincados del lado anterior, sobre la capa antirreflectante, sobre las células solares y sobre el material de la cobertura o bien sobre el lado posterior. La capa de pegamento puede estar constituida por una o varias láminas de pegamento, que pueden estar sobre laminadas sobre la cobertura y/o sobre el lado posterior. Las láminas de pegamento (2) deben ser blandas para compensar las tensiones que se generan debido a los diferentes coeficientes de dilatación térmica del material sintético y del silicio. Las láminas de pegamento (2) deben presentar un módulo E menor que 200 MPa y mayor que 1 MPa, preferentemente menor que 140 MPa y mayor que 10 MPa y un punto de fusión por debajo de la temperatura de fusión de las uniones soldadas de las células solares, de manera típica desde 180°C hasta 220°C o bien de la estabilidad a la deformación térmica de los pegamentos eléctricamente conductores, de manera típica por encima de 200°C. Las láminas de pegamento deben presentar, además, una elevada resistencia eléctrica, reducida absorción de agua, elevada resistencia frente a la irradiación UV y a la oxidación térmica, deben ser químicamente inertes y deben poderse elaborar fácilmente y sin reticulación. En una forma preferente de realización de la invención, la cobertura y el lado posterior están constituidos por láminas o por placas de material sintético. El espesor total de la cobertura y del lado posterior es, al menos, de 2 mm, preferentemente de 3 mm como mínimo. De este modo las células solares están protegidas suficientemente contra los efectos mecánicos. El pegado está constituido por al menos una lámina de pegamento formada por un poliuretano termoplástico con un espesor total desde 300 hasta 1.000 µm. Otra forma preferente de realización de la invención es un módulo solar, en el cual la cobertura y el lado posterior están constituidos por láminas con un espesor menor que 1 mm formadas por los materiales anteriormente citados, fijándose la combinación sobre un soporte metálico o de material sintético adecuado, que proporcione al conjunto la rigidez necesaria. De manera especialmente preferente está constituido el soporte material sintético por un material sintético reforzado con fibras de vidrio. Otra forma preferente de realización de la invención es un módulo solar, en el cual la cobertura está constituida por una lámina con un espesor menor que 1 mm formada por los materiales anteriormente citados y el lado posterior está constituido por una placa con cámaras huecas de material sintético para aumentar la rigidez con una clara reducción del peso. En otra forma preferente de realización de la invención la cobertura (103) y/o el lado posterior (113) están constituidos por láminas y placas en forma de tiras, que tienen exactamente el tamaño de una cadena de células solares. Estas están fijadas en una distancia de algunos milímetros hasta centímetros sobre la lámina de pegamento 102 o bien 111 de tal manera que exista entre las cadenas una zona únicamente con lámina de pegamento sin cobertura y lado posterior, que puede servir, por ejemplo, a modo de charnela para las láminas (131) (véase la figura 7). Un módulo solar de este tipo puede plegarse y/o enrollarse de tal manera que puede transformarse de manera sencilla. De manera especialmente preferente este módulo solar está construido a partir de materiales sintéticos ligeros de tal manera que se encuentra aplicación en el sector del camping, en el sector de actividades al aire libre o en otras aplicaciones móviles tales como teléfonos portátiles, ordenadores portátiles, etc. Otro objeto de la invención es un procedimiento para la fabricación de los módulos fotovoltaicos según la invención, caracterizado porque los módulos fotovoltaicos se fabrican en un laminador de placas en vacío (prensa caliente en vacío) o en un laminador de rodillos. La temperatura de la laminación se encuentra preferentemente al menos 20°C y, como máximo, 40°C por encima de la temperatura de reblandecimiento Treb del poliuretano termoplástico empleado. Preferentemente se cargarán una combinación constituida por una placa de cobertura o por una lámina de cobertura y por una lámina de pegamento de material sintético, por una cadena de células solares así como una combinación constituida por una lámina o placa para el lado posterior y una lámina de pegamento de material sintético sobre un laminador de rodillos y se prensarán y pegarán en este caso para dar un módulo solar. Un laminador de rodillos está constituido por al menos dos rodillos que giran en sentidos opuestos, que giran con una velocidad definida y que prensan entre sí, a una presión definida, una combinación de diversos materiales a una temperatura definida. En una forma de realización preferente del procedimiento se fabrican, en una primera etapa, laminados constituidos por una placa o lámina (101) y la lámina de pegamento (102) en un laminador de rodillos (12) (véase la figura 3). Este laminador de rodillos puede encontrarse directamente detrás de la extrusora para la extrusión de las láminas. A continuación se alimentan, de manera superpuesta, en una segunda etapa, en un laminador de rodillos (12) las combinaciones/capas siguientes: combinación constituida por cobertura (101) con lámina de pegamento (102); cadena solar (4); combinación constituida por el lado posterior (112) con lámina de pegamento (111) (véase la figura 4). Las láminas de pegamento son, en este caso sobre flameadas o coextruidas respectivamente sobre el lado interno de la cobertura o bien del lado posterior. Cuando la cobertura o el lado posterior tengan un espesor mayor que 1 mm, este no puede calentarse ya por un cilindro en un laminador de rodillos debido a la baja transmisión de calor. En tal caso se requiere una calefacción por irradiación o un precalentamiento de otro tipo para precalentar la placa hasta la temperatura correspondiente. La temperatura en el laminador de rodillos debe ser tan elevada que las láminas de pegamento rellenen todas las cavidades intermedias comprendidas entre las células solares/cadenas de células solares y que se suelden entre sí sin que se rompan, en este caso, las células solares. De este modo es posible fabricar módulos solares de cualquier tamaño sin que se presenten burbujas de aire en el módulo acabado y, de este modo, sin que se influya negativamente sobre la calidad del módulo. La velocidad de avance con la que pueden transformarse las láminas en un laminador de rodillos supone, preferentemente, desde OJ m/minuto hasta 3 m/minuto, de forma especialmente preferente desde 0,2 m/minuto hasta 1 m/minuto. En otra forma preferente de realización del procedimiento se fabrica el módulo solar en forma de módulo solar continuo, es decir que la cobertura (10), el lado posterior (11) y la cadena de células solares (14) se pegan entre sí en un procedimiento continuo mediante el laminador de rodillos (12) (véase la figura 5). En este caso las cadenas de células solares soldadas o pegadas se posicionan transversalmente con respecto a la dirección de la laminación, sobre la lámina del lado posterior. Como paso previo a la laminación de las cadenas, estas se sueldan (15) o se pegan con pegamentos conductores en la parte derecha y en la parte izquierda con la cadena precedente o bien subsiguiente en una manera usual para el técnico en la materia. De este modo puede fabricarse un módulo con una longitud arbitraria. Una vez que el módulo ha sido laminado, puede trocearse según longitudes variables, correspondiendo la anchura siempre a la longitud de la cadena (1 ) y correspondiendo la longitud a un múltiplo de la anchura de la cadena (18). Los módulos se cortan con un dispositivo de corte a lo largo de las líneas (16) (véase la figura 6). Como diisocianatos alifáticos (A) pueden emplearse diisocianatos alifáticos y cicloalifáticos o mezclas de estos diisocianatos (véanse las publicaciones HOUBENWEYL "Methoden der organischen Chemie" Tomo E20 "Makromolekulare Stoffe", Georg Thieme Verlag, Stuttgart, New York 1987, páginas 1587-1593 o Justus Liebigs Annalen der Chemie, 562, páginas 75 hasta 136). En particular pueden citarse, de manera ejemplificativa: diisocianatos alifáticos tales como etilendiisocianato, 1,4-tetrametilendiisocianato, 1,6-hexa-metilendiisocianato, 1,12-dodecanodiisocianato; diisocianatos cicloalifáticos tales como isoforonadiisocianato, 1 ,4-ciclohexanodiisocianato, 1 -metil-2 ,4-ciclohexano-diisocianato y l-metil-2,6-ciclohexanodiisocianato así como las mezclas corres-pondientes de isómeros, 4,4'-diciclohexilmetanodiisocianato, 2,4'-diciclohexilme-tanodiisocianato y 2,2'-diciclohexilmetanodiisocianato así como las mezclas correspondientes de isómeros. Preferentemente se emplearán 1,6-hexametilen-diisocianato, 1,4-ciclohexanodiisocianato, isoforonadiisocianato y diciclohexilme-tanodiisocianato así como sus mezclas isómeras. Los diisocianatos citados pueden emplearse individualmente o en forma de mezclas entre sí. También pueden emplearse junto con hasta un 15% en moles (calculado sobre la totalidad del diisocianato) de un poliisocianato, sin embargo debe añadirse, como máximo, una cantidad de poliisocianato tal que se forme un producto que pueda transformarse todavía de manera termoplástica. Los polioles con actividad zerewitinoff (B), que se emplean según la invención, son aquellos con, en promedio, al menos 1,8 hasta 3,0, como máximo, átomos de hidrógeno con actividad zerewitinoff y con un peso molecular, promedio en número M n desde 600 hasta 10.000, preferentemente desde 600 hasta 6.000. Además de los compuestos que presentan grupos amino, grupos tiol o grupos carboxilo quedan incluidos, especialmente, compuestos que presenten dos hasta 3, preferentemente dos grupos hidroxilo, especialmente aquellos con pesos moleculares, promedios en número, M n desde 600 hasta 10.000, de forma especialmente preferente aquellos con un peso molecular, promedio en número M n desde 600 hasta 6.000; por ejemplo poliésteres, poliéteres, policarbonatos y poliésteramidas que presenten grupos hidroxilos. Los poliéter-dioles adecuados pueden prepararse haciendo reaccionar uno o varios óxidos de alquileno con 2 hasta 4 átomos de carbono en el resto alquileno con una molécula de partida, que contenga enlazados dos átomos de hidrógeno activos. Como óxidos de alquileno pueden citarse, por ejemplo: óxido de etileno, óxido de 1,2-propileno, epiclorhidrina y óxido de 1,2-butileno y óxido de 2,3-butileno. Preferentemente encuentran aplicación óxido de etileno, óxido de propileno y mezclas constituidas por óxido de 1,2-propileno y óxido de etileno. Los óxidos de alquileno pueden emplearse individualmente, alternativamente, de manera excesiva, o a modo de mezclas. Como moléculas de partida entran en consideración, por ejemplo: agua, amino alcoholes, tales como N-alquil-dietanolaminas, por ejemplo N-metil-dietanolamina y dioles tales como etilenglicol, 1,3 -propilenglicol, 1,4-butanodiol y 1,6-hexanodiol. En caso dado pueden emplearse también mezclas de moléculas de partida. Los polieteroles adecuados son, además, los productos de polimerización que contienen grupos hidroxilo del tetrahidrofurano. También pueden emplearse poliéteres trifiíncionales en proporciones de 0 hasta 30% en peso referido a los poliéteres bifuncionales, sin embargo, como máximo, en cantidades tales que se formen un producto que pueda transformarse todavía de manera termoplástica. Los poliéter-dioles, fundamentalmente lineales, tienen, preferentemente, pesos moleculares, promedio en número M „ desde 600 hasta 10.000, de forma especialmente preferente desde 600 hasta 6.000. Estos pueden emplearse tanto individualmente como también en forma de mezclas entre sí. Los poliéster-dioles adecuados pueden obtenerse por ejemplo a partir de ácidos dicarboxílicos con 2 hasta 12 átomos de carbono, preferentemente con 4 hasta 6 átomos de carbono, y alcoholes polivalentes. Como ácidos dicarboxílicos entran en consideración, por ejemplo: ácidos dicarboxílicos alifáticos tales como ácido succínico, ácido glutárico, ácido adípico, ácido subérico, ácido azeláico y ácido sebácico, o ácidos dicarboxílicos aromáticos, tales como ácido ftálico, ácido isoftálico y ácido tereftálico. Los ácidos dicarboxílicos pueden emplearse individualmente o a modo de mezclas, por ejemplo en forma de una mezcla de ácido succínico, ácido glutárico y ácido adípico. Para la obtención de los poliéster-dioles puede ser ventajoso, en caso dado, emplear, en lugar de los ácidos dicarboxílicos, los correspondientes derivados de los ácidos dicarboxílicos, tales como diésteres de ácidos carboxílicos con 1 hasta 4 átomos de carbono en el resto alcohólico, anhídridos de ácidos carboxílicos o cloruros de carbonilo. Ejemplos de alcoholes polivalentes son glicoles con 2 hasta 10, preferentemente con 2 hasta 6 átomos de carbono, por ejemplo etilenglicol, dietilenglicol, 1,4-butanodiol, 1,5-pentanodiol, 1,6-hexanodiol, 1,10-decanodiol, 2,2- dimetil-l,3-propanodiol, 1,3-propanodiol o dipropilenglicol. De acuerdo con las propiedades deseadas pueden emplearse los alcoholes polivalentes solos o en mezcla entre sí. Además son adecuados esteres del ácido carbónico con los dioles citados, especialmente aquellos con 4 hasta 6 átomos de carbono, tales como 1,4-butanodiol o 1,6-hexanodiol, productos de condensación de ácidos ?-hidroxicarboxílicos, tal como el ácido ?-hidroxicaprónico, o productos de polimerización de lactonas, por ejemplo ?-caprolactonas en caso dado substituidas. Como poliéster-dioles se emplearán, preferentemente, poliadipatos de etanodiol, poliadipatos de 1,4-butanodiol, poliadipatos de etanodiol- 1,4-butanodiol, poliadipatos de 1,6-hexanodiol-neopentilglicol, poliadipatos de l,6-hexanodiol-l,4-butanodiol y policaprolactonas. Los poliéster-dioles tienen un peso molecular medio M n desde 600 hasta 10.000, de forma especialmente preferente desde 600 hasta 6.000 y pueden emplearse individualmente o en forma de mezclas entre sí. Los polioles con actividad zerewitinoff (C), son los denominados agentes prolongadores de cadenas y tienen, en promedio, desde 1,8 hasta 3,0 átomos de hidrógeno con actividad zerewitinoff y tienen un peso molecular, promedio en número desde 60 hasta 500. Por esta expresión se entienden, además de los compuestos que presentan grupos amino, grupos tiol y grupos carboxilo, aquellos con dos hasta tres, preferentemente con dos grupos hidroxilo. Como agentes prolongadores de cadenas se emplearán, preferentemente, dioles alifáticos con 2 a 14 átomos de carbono, tales como, por ejemplo, etanodiol, 1,2-propanodiol, 1,3-propanodiol, 1,4-butanodiol, 2,3-butanodiol, 1,5-pentanodiol, 1,6-hexanodiol, dietilenglicol y dipropilenglicol. Sin embargo son adecuados también diésteres de ácido tereftálico con glicoles con 2 hasta 4 átomos de carbono, por ejemplo tereftalato de bis-etilenglicol o tereftalato de bis-l,4-butanodiol, hidroxialquilenéteres de la hidroquinona, por ejemplo l,4-di(ß-hidroxietil)-hidroquinona, bisfenoles etoxilados, por ejemplo l,4-di-(ß-hidroxietil)-bisfenol A, diaminas (ciclo)alifáticas, tales como isoforonadiamina, etilendiamina, 1,2-propilendiamina, 1,3-propilendiamina, N-metil-propilen-l,3-diamina, N,N'-dime-tiletilendiamina y diaminas aromáticas, tales como 2,4-toluilendiamina, 2,6-to-luilendiamina, 3,5-dietil-2,4-toluilendiamina o 3,5-dietil-2,6-toluilendiamina o 4,4'-diaminodifenilmetano primario mono-, di-, tri- o tetraalquil substituido. De forma especialmente preferente se emplearán, a modo de prolongadores de cadenas, etanodiol, 1,4-butanodiol, 1 ,6-hexanodiol, l,4-di(ß-hidroxietil)-hidroquinona o l,4-di(ß-hidroxietil)-bisfenol A. También pueden emplearse mezclas de los prolongadores de cadenas anteriormente citados. Además pueden añadirse también pequeñas cantidades de trioles. Los compuestos monoñmcionales frente a los isocianatos pueden emplearse en proporciones de hasta un 2% en peso, referido al poliuretano termoplástico, alifático, a modo de los denominados interruptores de cadenas. Son adecuadas, por ejemplo, monoaminas tales como butil- y dibutilamina, octilamina, estearilamina, N-metilestearilamina, pirrolidina, piperidina o ciciohexilamina, monoalcoholes tales como butanol, 2-etilhexanol, octanol, dodecanol, estearil-alcohol, los diversos amil-alcoholes, ciciohexanol y etilenglicolmonometiléter. Las cantidades relativas de los compuestos (B) y (C) se elegirán, preferentemente, de tal manera que la proporción de la suma de los grupos isocianato en (A) y la suma de los átomos de carbono con actividad zerewitinoff en (B) y (C) sea de 0,85:1 hasta 1,2:1, preferentemente desde 0,95:1 hasta 1,1 :1. Los elastómeros de poliuretano termoplásticos (TPU), empleados según la invención, pueden contener a modo de productos auxiliares y aditivos (D), hasta un máximo de un 20% en peso, referido a la cantidad total de TPU, de los productos auxiliares aditivos usuales. Los productos auxiliares y aditivos típicos son catalizadores, pigmentos, colorantes, agentes protectores contra la llama, estabilizantes contra los efectos del envejecimiento y de la intemperie, plastificantes, lubrificantes y agentes de desmoldeo, substancias con acción fungiestática y bactereoestática así como cargas y sus mezclas. Los catalizadores adecuados son las aminas terciarias conocidas y usuales en el estado de la técnica, tales como, por ejemplo, trietilamina, dimetilcilohexilamina, N-metilmorfolina, N,N'-dimetilpiperazina, 2-(dimetilamino-etoxi)etanol, diazabiciclo[2,2,2]octano y similares así como, especialmente, compuestos organometálicos tales como esteres del ácido titánico, compuestos de hierro o compuestos de estaño tales como diacetato de estaño, dioctoato de estaño, dilaurato de estaño o las sales de dialquilestaño de ácidos carboxílicos alifáticos tales como diacetato de dibutilestaño o dilaurato de dibutilestaño o similares. Los catalizadores preferentes son los compuestos organometálicos, especialmente esteres del ácido titánico, compuestos de hierro y de estaño. La cantidad total de catalizadores en el TPU asciende, por regla general, aproximadamente desde 0 hasta 5% en peso, preferentemente desde 0 hasta 2% en peso, referido a la cantidad total del TPU. Ejemplos de otros aditivos son lubricantes, tales como esteres de ácidos grasos, sus jabones metálicos, amidas de ácidos grasos, ésteramidas de ácidos grasos y compuestos de silicona, agentes antibloqueo, inhibidores, estabilizantes contra la hidrólisis, contra la luz, contra el calor y contra la coloración, agentes protectores contra la llama, colorantes, pigmentos, cargas y agentes de refuerzo inorgánicos y/o orgánicos. Los agentes de refuerzos son, especialmente, productos de refuerzo tipo fibroso tales como, por ejemplo, fibras inorgánicas, que pueden fabricarse según el estado de la técnica y que también pueden tratarse con una cola. Indicaciones más precisas sobre los citados productos auxiliares y aditivos pueden tomarse de la literatura especializada, por ejemplo en la monografía de J.H. Saunders y K.C. Frisch "High Polymers", tomo XVI, Polyurethane, partes 1 y 2, Verlag Interscience Publishers 1962 o bien 1964, en el manual de aditivos para materiales sintéticos de R. Gachter y H. Müller (Hanser Verlag München 1990) o de la DE-A 29 01 774. Otros aditivos, que pueden incorporarse en el TPU, son termoplastos, por ejemplo policarbonatos y terpolímeros de acrilonitrilo/butadieno/estireno, especialmente ABS. También pueden emplearse otros elastómeros tales como caucho, copolímeros de etileno/acetato de vinilo, copolímeros de estireno/ butadieno así como otros TPU. Además son adecuados para la incorporación plastificantes usuales en el mercado tales como fosfatos, ftalatos, adipatos, sebacatos y esteres de los ácidos alquilsulfónicos. La obtención de los TPU puede llevarse a cabo de manera discontinua o continua. Los TPU pueden fabricarse de manera continua, por ejemplo, con el procedimiento de cabeza/banda mezcladora o según el procedimiento denominado en extrusora. En el procedimiento en extrusora, por ejemplo en una extrusora de varios árboles, puede verificarse el dosificado de los componentes A), B) y C) simultáneamente, es decir en un procedimiento oneshot, o sucesivamente, es decir según un procedimiento al prepolímero. En este caso el prepolímero puede disponerse tanto por tandas como fabricarse de manera continua en una parte de la extrusora o en un dispositivo de prepolimerización independiente, conectado aguas arriba. La invención se explicará con mayor detalle por medio de los ejemplos siguientes. Eiemplo 1. Se sobre extruyó una lámina de Texin® DP7-3007 (producto comercial de la firma Bayer Corp., dureza: 58 Shore D) sobre una lámina de Makrofol® de la manera siguiente: Se aplicó una disposición vertical de toberas sobre una extrusora con una instalación de rodillos de la firma Reifenháuser (con un rodillo de refrigeración (Chill roll)). Delante del rodillo de colada de la instalación se encontraba un rodillo presor con superficie engomada. En la tobera se colocó entre el rodillo de colada y el rodillo presor. Para conseguir una velocidad de descarga muy lenta para esta instalación de "Chill-roll", se tiró de la combinación de láminas únicamente por medio de un bobinador. Para mejorar la adherencia de la fusión de Texin® sobre la lámina empleada de Makrofol® DE 1-1 (con un espesor de 375 µm (producto comercial de la firma Bayer AG)) se sometió la lámina de Makrofol® a un calentamiento previo mediante irradiación con IR como paso previo a la alimentación de la fusión. Se sometió el producto Texin® a un secado previo durante 6 horas a 60°C en el secadero con aire seco. A continuación se ajustaron los parámetros de transformación: Temperatura de la tobera 180°C Temperatura en la masa del Texins® 186°C Presión delante de la tobera 75 bares Número de revoluciones de la extrusora 80 m Temperatura del rodillo de colada 20°C Temperatura del rodillo de refrigeración (Chill roll) 10°C Velocidad de salida 3 m/minuto.

La lámina compuesta, fabricada de este modo, se sobre laminó a continuación, a modo de cobertura, con el lado constituido por Texin® hacia abajo y como lado posterior con el lado constituido por Texin® hacia arriba, con cadenas de células solares dispuestas entre medias, mediante rodillos calentados a 160°C en un laminador de rodillos. Para el pegado óptimo se sometió la lámina compuesta a un calentamiento previo mediante irradiación con IR. La velocidad de transporte del laminador de rodillos fue de 0,3 m minuto. Los módulos, con un tamaño 15 x 15 cm2 pudieron fabricarse en 30 segundos. Se fabricaron varios módulos solares exentos de burbujas (módulos 1, 2 y 3), en los cuales se había incrustado las células solares en ausencia de grietas y de roturas. El rendimiento de las células solares permaneció invariable durante el proceso de fabricación. Los módulos solares se sometieron a dos ensayos a la intemperie diferente. Los rendimientos antes y después de la acción de la intemperie se han indicado en la tabla. Eiemplo 2. Se extruyó una lámina de Desmopan® 88382 (producto comercial de la firma Bayer AG, dureza: 80 Shore A) de la manera siguiente: Se dispuso una instalación de laminación de la firma Somatec (con un rodillo de refrigeración (Chill roll)) junto a una extrusora con una disposición horizontal de toberas. El Chill roll se colocó aproximadamente 5 cm por debajo de la tobera. Para conseguir una velocidad de salida muy lenta para esta instalación de "Chill roll" se tiró de la lámina únicamente por medio de un bobinador. El Desmopan® se sometió a un secado previo durante 6 horas a 75°C en el secadero con aire seco. Se ajustaron los parámetros de transformación siguientes: Temperatura de la tobera 170°C Temperatura en la masa del Desmopans® 177°C Presión por delante de la tobera 27 bares Número de revoluciones de la extrusora 40 m Temperatura del cilindro de refrigeración (Chill roll) 10°C Velocidad de salida 1,7 m/minuto. La lámina, fabricada de este modo, se empleó a continuación a modo de lámina de pegamento en un módulo solar como se ha descrito en la figura 1. El lado anterior del módulo, con un tamaño de 15 x 15 cm estaba constituido por cristal blanco endurecido y el lado posterior estaba constituido por una lámina compuesta de TediarPET-Tedlar. Los módulos solares se fabricaron a 150°C, en el transcurso de 10 minutos, en un laminador en vacío. Se fabricaron varios módulos solares, libres de burbujas (módulos 4 y 5), en los que se incrustaron las células solares en ausencia de grietas y de roturas. El rendimiento de las células solares permaneció invariable durante el procedimiento de fabricación. Los módulos solares se sometieron a dos ensayos diferentes a la intemperie. En la tabla se han indicado los rendimientos antes y después de la acción de la intemperie. Comparativo. Se fabricaron módulos comparativos (módulos comparativos 1 y 2). En lugar del Texin® DP7-3007 se empleó como lámina de pegamento EVA (acetato de etilo-vinilo). El tiempo de fabpcación de módulos con un tamaño de 15 x 15 cm fue de 20 minutos y se llevó a cabo en laminador en vacío. Los módulos comparativos se sometieron igualmente a la acción de la intemperie (véase la tabla). * 50 ciclos desde -40°C hasta +85°C con una duración de los ciclos de aproximadamente 6 horas. ** 500 horas a 80°C y 85% de humedad relativa del aire. Los epores de medición en la determinación del rendimiento es del + 0,3% absoluto. El rendimiento se mide según IEC 6 12 15. Los módulos solares según la invención tienen los mismos rendimientos que los módulos comparativos (estado de la técnica) y presentan la misma estabilidad mecánica así como la misma estabilidad a la intemperie. Los rendimientos se mantienen incluso después de la acción de la intemperie. Los módulos solares según la invención pudieron fabricarse, sin embargo, de una manera considerablemente más rápida (factor de 40 en el laminador de rodillos y factor de 2 en el laminador en vacío) que los módulos comparativos. Se hace constar que, con relación a esta fecha, el mejor método por la solicitante para llevar a la práctica la citada invención, es el que resulta claro de la presente descripción de la invención.

Claims

REIVINDICACIONES Habiéndose descrito la invención como antecede se reclama como propiedad lo contenido en las siguientes reivindicaciones: 1.- Módulos fotovoltaicos con la siguiente constitución A) al menos una capa de cobertura externa, situada en el lado anterior, dirigida hacia la fuente de energía, de vidrio de un material sintético resiliente, estable a los UV, estable a la acción de la intemperie, transparente, con baja permeabilidad al vapor de agua, B) al menos una capa de pegamento de material sintético, que se encuentra entre A) y C), en la que están incrustadas al menos una o varias células solares, que están eléctricamente conectadas entre sí, C) al menos una capa externa, situada en el lado posterior, dirigida en sentido opuesto al de la fuente de energía, de vidrio o de un material sintético estable a la acción de la intemperie con baja permeabilidad al vapor de agua, caracterizados porque la capa de pegamento de material sintético en B) está constituida por un poliuretano termoplástico, alifático, con una dureza desde 75 Shore A hasta 70 Shore D, y con una temperatura de reblandecimiento Treb desde 90° hasta 150°C y con un módulo E' de 2 MPa (medido según el método DMS), que es un producto de reacción a partir de un diisocianato alifático (A), al menos un poliol con actividad zerewitinoff con, en promedio, al menos 1,8 hasta, como máximo, 3,0 átomos de hidrógeno con actividad zerewitinoff y con un peso molecular, promedio en número, desde 600 hasta 10.000 g/mol (B) y al menos un poliol con actividad zerewitinoff con, en promedio, al menos 1,8 hasta como máximo 3,0 átomos de hidrógeno con actividad zerewitinoff y con un peso molecular, promedio en número, desde 600 hasta 500 g/mol como prolongadores de cadenas (C), encontrándose la proporción molar entre los grupos NCO del diisocianato alifático y los átomos de hidrógeno con actividad zerewitinoff procedente de (B) y (C) desde 0,85 hasta 1,2, preferentemente desde 0,9 hasta 1,1. 2.- Modulo fotovoltaico de conformidad con la reivindicación 1, caracterizado porque la capa de cobertura A) está constituida por una placa o por una o varias láminas. 3.- Módulo fotovoltaico de conformidad con la reivindicación 1, caracterizado porque la capa C) está constituida por una placa o por una o varias láminas. A.- Módulo fotovoltaico de conformidad con la reivindicación 1, caracterizado porque la capa de cobertura A) está constituida por una lámina o placa que se presenta en tiras, estando dispuestas las tiras por encima de las denominadas cadenas de células solares. 5.- Módulo fotovoltaico de conformidad con la reivindicación 1, caracterizado porque las células solares incrustadas en la capa de pegamento de material sintético B) están dispuestas en cadenas de células solares. 6.- Módulo fotovoltaico de conformidad con la reivindicación 5, caracterizado porque las cadenas de células solares están soldadas sucesivamente en serie o están pegadas con pegamentos conductores. 7.- Módulo fotovoltaico de conformidad con la reivindicación 5, caracterizado porque la conexión eléctrica entre las células solares está constituida por pegamentos conductores que se aplican preferentemente en forma de gusanos directamente por encima del lado interno de la capa de pegamento (B) de tal manera que se juntan directamente sobre los contactos correspondientes de las células solares durante la laminación. 8.- Módulo fotovoltaico de conformidad con una o varias de las reivindicaciones 1 a 7, caracterizado porque se ha dispuesto en la capa de pegamento de material sintético (B) entre la capa de cobertura (A) y las células solares, adicionalmente una lámina de vidrio con un espesor menor que 500 µm. 9.- Procedimiento para la fabricación de módulos fotovoltaicos de conformidad con una de las reivindicaciones 1 a 8, caracterizado porque el módulo fotovoltaico se fabrica en un laminador de placas en vacío (prensa caliente en vacío) o en un laminador de rodillos. 10.- Procedimiento de conformidad con la reivindicación 9, caracterizado porque se carga una combinación constituida por una placa de cobertura o lámina de cobertura A) y una lámina de pegamento de material sintético B), por una cadena de células solares así como una combinación constituida por una lámina o placa del lado posterior y una lámina de pegamento de material sintético sobre un laminador de rodillos y, en este caso, se prensan y se pegan para dar el módulo solar.