RU2471267C2 - Фотоэлектрические модули с содержащими пластификатор пленками на основе поливинилацеталя с высоким удельным сопротивлением - Google Patents

Фотоэлектрические модули с содержащими пластификатор пленками на основе поливинилацеталя с высоким удельным сопротивлением Download PDF

Info

Publication number
RU2471267C2
RU2471267C2 RU2010117653/04A RU2010117653A RU2471267C2 RU 2471267 C2 RU2471267 C2 RU 2471267C2 RU 2010117653/04 A RU2010117653/04 A RU 2010117653/04A RU 2010117653 A RU2010117653 A RU 2010117653A RU 2471267 C2 RU2471267 C2 RU 2471267C2
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
plasticizer
polyvinyl acetal
photovoltaic module
polyvinyl
module according
Prior art date
Application number
RU2010117653/04A
Other languages
English (en)
Other versions
RU2010117653A (ru
Inventor
Андреас КАРПИНСКИ
Уве КЕЛЛЕР
Мартин ШТОЙЕР
Хольгер ШТЕНЦЕЛЬ
Original Assignee
Курарай Юроп Гмбх
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Курарай Юроп Гмбх filed Critical Курарай Юроп Гмбх
Publication of RU2010117653A publication Critical patent/RU2010117653A/ru
Application granted granted Critical
Publication of RU2471267C2 publication Critical patent/RU2471267C2/ru

Links

Classifications

    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08K—Use of inorganic or non-macromolecular organic substances as compounding ingredients
    • C08K5/00—Use of organic ingredients
    • C08K5/04—Oxygen-containing compounds
    • C08K5/10—Esters; Ether-esters
    • C08K5/11—Esters; Ether-esters of acyclic polycarboxylic acids
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B32—LAYERED PRODUCTS
    • B32B—LAYERED PRODUCTS, i.e. PRODUCTS BUILT-UP OF STRATA OF FLAT OR NON-FLAT, e.g. CELLULAR OR HONEYCOMB, FORM
    • B32B17/00—Layered products essentially comprising sheet glass, or glass, slag, or like fibres
    • B32B17/06—Layered products essentially comprising sheet glass, or glass, slag, or like fibres comprising glass as the main or only constituent of a layer, next to another layer of a specific material
    • B32B17/10—Layered products essentially comprising sheet glass, or glass, slag, or like fibres comprising glass as the main or only constituent of a layer, next to another layer of a specific material of synthetic resin
    • B32B17/10005—Layered products essentially comprising sheet glass, or glass, slag, or like fibres comprising glass as the main or only constituent of a layer, next to another layer of a specific material of synthetic resin laminated safety glass or glazing
    • B32B17/1055—Layered products essentially comprising sheet glass, or glass, slag, or like fibres comprising glass as the main or only constituent of a layer, next to another layer of a specific material of synthetic resin laminated safety glass or glazing characterized by the resin layer, i.e. interlayer
    • B32B17/10688—Adjustment of the adherence to the glass layers
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B32—LAYERED PRODUCTS
    • B32B—LAYERED PRODUCTS, i.e. PRODUCTS BUILT-UP OF STRATA OF FLAT OR NON-FLAT, e.g. CELLULAR OR HONEYCOMB, FORM
    • B32B17/00—Layered products essentially comprising sheet glass, or glass, slag, or like fibres
    • B32B17/06—Layered products essentially comprising sheet glass, or glass, slag, or like fibres comprising glass as the main or only constituent of a layer, next to another layer of a specific material
    • B32B17/10—Layered products essentially comprising sheet glass, or glass, slag, or like fibres comprising glass as the main or only constituent of a layer, next to another layer of a specific material of synthetic resin
    • B32B17/10005—Layered products essentially comprising sheet glass, or glass, slag, or like fibres comprising glass as the main or only constituent of a layer, next to another layer of a specific material of synthetic resin laminated safety glass or glazing
    • B32B17/1055—Layered products essentially comprising sheet glass, or glass, slag, or like fibres comprising glass as the main or only constituent of a layer, next to another layer of a specific material of synthetic resin laminated safety glass or glazing characterized by the resin layer, i.e. interlayer
    • B32B17/10761—Layered products essentially comprising sheet glass, or glass, slag, or like fibres comprising glass as the main or only constituent of a layer, next to another layer of a specific material of synthetic resin laminated safety glass or glazing characterized by the resin layer, i.e. interlayer containing vinyl acetal
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08K—Use of inorganic or non-macromolecular organic substances as compounding ingredients
    • C08K5/00—Use of organic ingredients
    • C08K5/0008—Organic ingredients according to more than one of the "one dot" groups of C08K5/01 - C08K5/59
    • C08K5/0016—Plasticisers
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08K—Use of inorganic or non-macromolecular organic substances as compounding ingredients
    • C08K5/00—Use of organic ingredients
    • C08K5/04—Oxygen-containing compounds
    • C08K5/10—Esters; Ether-esters
    • C08K5/101—Esters; Ether-esters of monocarboxylic acids
    • C08K5/103—Esters; Ether-esters of monocarboxylic acids with polyalcohols
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L31/00—Semiconductor devices sensitive to infrared radiation, light, electromagnetic radiation of shorter wavelength or corpuscular radiation and specially adapted either for the conversion of the energy of such radiation into electrical energy or for the control of electrical energy by such radiation; Processes or apparatus specially adapted for the manufacture or treatment thereof or of parts thereof; Details thereof
    • H01L31/04—Semiconductor devices sensitive to infrared radiation, light, electromagnetic radiation of shorter wavelength or corpuscular radiation and specially adapted either for the conversion of the energy of such radiation into electrical energy or for the control of electrical energy by such radiation; Processes or apparatus specially adapted for the manufacture or treatment thereof or of parts thereof; Details thereof adapted as photovoltaic [PV] conversion devices
    • H01L31/042—PV modules or arrays of single PV cells
    • H01L31/048—Encapsulation of modules
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L31/00—Semiconductor devices sensitive to infrared radiation, light, electromagnetic radiation of shorter wavelength or corpuscular radiation and specially adapted either for the conversion of the energy of such radiation into electrical energy or for the control of electrical energy by such radiation; Processes or apparatus specially adapted for the manufacture or treatment thereof or of parts thereof; Details thereof
    • H01L31/04—Semiconductor devices sensitive to infrared radiation, light, electromagnetic radiation of shorter wavelength or corpuscular radiation and specially adapted either for the conversion of the energy of such radiation into electrical energy or for the control of electrical energy by such radiation; Processes or apparatus specially adapted for the manufacture or treatment thereof or of parts thereof; Details thereof adapted as photovoltaic [PV] conversion devices
    • H01L31/042—PV modules or arrays of single PV cells
    • H01L31/048—Encapsulation of modules
    • H01L31/0481—Encapsulation of modules characterised by the composition of the encapsulation material
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02E—REDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
    • Y02E10/00—Energy generation through renewable energy sources
    • Y02E10/50—Photovoltaic [PV] energy

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Health & Medical Sciences (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Polymers & Plastics (AREA)
  • Medicinal Chemistry (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Computer Hardware Design (AREA)
  • Condensed Matter Physics & Semiconductors (AREA)
  • Microelectronics & Electronic Packaging (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Electromagnetism (AREA)
  • Power Engineering (AREA)
  • Photovoltaic Devices (AREA)
  • Compositions Of Macromolecular Compounds (AREA)
  • Laminated Bodies (AREA)
  • Manufacture Of Macromolecular Shaped Articles (AREA)
  • Joining Of Glass To Other Materials (AREA)
  • Addition Polymer Or Copolymer, Post-Treatments, Or Chemical Modifications (AREA)

Abstract

Изобретение относится к фотоэлектрическому модулю, содержащему ламинат из a) прозрачного переднего покрытия, b) одного или нескольких фоточувствительных полупроводниковых слоев, c) по меньшей мере одной содержащей пластификатор пленки на основе поливинилацеталя с содержанием поливинилового спирта более 12 вес.% и d) заднего покрытия. Модуль характеризуется тем, что содержащие пластификатор пленки c) на основе поливинилацеталя имеют температуру стеклования Tg по меньшей мере 20°С. Также изобретение относится к применению пленок на основе поливинилацеталя с содержанием поливинилового спирта более 12 вес.%, обладающих температурой стеклования Tg по меньшей мере 20°С, для заполнения полостей, имеющихся в фоточувствительных полупроводниковых слоях или их электрических соединениях, при изготовлении фотоэлектрических модулей. Пленки с указанной температурой стеклования обладают повышенным удельным сопротивлением, что позволяет их использовать по указанным выше назначениям. 2 н. и 8 з.п. ф-лы, 2 пр., 1 табл.

Description

Область техники
Изобретение относится к изготовлению фотоэлектрических модулей с применением содержащих пластификатор пленок на основе поливинилацеталя с высоким удельным сопротивлением.
Уровень техники
Фотоэлектрические модули состоят из фоточувствительного полупроводникового слоя, который для защиты от внешних воздействий снабжен прозрачным покрытием. В качестве фоточувствительного полупроводникового слоя можно использовать монокристаллические солнечные элементы или поликристаллические тонкие полупроводниковые слои на подложке. Тонкослойные солнечные модули состоят из фоточувствительного полупроводникового слоя, который нанесен на чаще всего прозрачную пластину, например, термонапылением, осаждением из газовой фазы, ионным распылением или влажным осаждением.
Обе системы, как правило, прокладываются между стеклянным листом и жесткой задней защитной пластиной, например из стекла или пластмассы, и ламинируются с помощью прозрачного клея.
Прозрачный клей должен полностью окружать фоточувствительный полупроводниковый слой и его электрические межсоединения, быть устойчивым к УФ и нечувствительным к влажности и после процесса ламинирования должен быть полностью без пузырей.
В качестве прозрачного клея часто используют отверждаемые литьевые смолы или сшиваемые системы на основе этиленвинилацетата (ЭВА), такие как раскрытые, например, в DE 4122721 C1 или DE 4128766 A1. Эти клеевые системы в неотвержденном состоянии могут быть сделаны настолько низковязкими, чтобы они окружали батареи солнечных элементов, не образуя пузырей. После добавления отвердителя или сшивающего агента получают механически устойчивый клеевой слой. Недостатком таких клеевых систем является то, что в процессе отверждения часто выделяются агрессивные вещества, такие как кислоты, которые могут повредить фоточувствительные полупроводниковые слои, особенно тонкослойные модули. Кроме того, некоторые литьевые смолы через несколько лет склонны к образованию пузырей или отслаиванию в результате действия УФ-излучения.
Альтернативой отверждаемым клеевым системам является использование содержащих пластификатор пленок на основе поливинилацеталей, таких как известный из производства стеклопакетов поливинилбутираль (ПВБ). Батареи солнечных элементов покрывают одной или несколькими ПВБ-пленками и соединяют их при повышенном давлении и повышенной температуре с желаемыми защитными материалами покрытия в ламинат.
Способы изготовления солнечных модулей с помощью ПВБ-пленок известны, например, из DE 4026165 C2, DE 4227860 A1, DE 2923770 C2, DE 3538986 C2 или US 4321418. Применение ПВБ-пленок в солнечных модулях как ламинированных безопасных стеклах раскрывается, например, в DE 20302045 U1, EP 1617487 A1 и DE 3538986 C2. Однако в этих документах не имеется никакой информации о механических, химических и электрических свойствах применяемых ПВБ-пленок.
В частности, с повышением эффективной мощности фоточувствительных полупроводниковых слоев и глобальным распространением солнечных модулей электрические свойства клеевых пленок становятся все важнее. Потерь заряда или полного короткого замыкания полупроводникового слоя нужно избегать даже в экстремальных погодных условиях, таких как тропические температуры, высокая влажность воздуха или сильное УФ-излучение, в течение всего срока службы модуля. Фотоэлектрические модули подвергают согласно CEI 61215 множеству испытаний (damp heat test - испытание на влажное тепло, wet leakage current test - испытание на ток утечки во влажных условиях), чтобы сократить токи утечки в модулях. Чтобы достичь этого, клеевые пленки должны иметь как можно более высокое удельное сопротивление.
Задача
Таким образом, задача настоящего изобретения состоит в том, чтобы предложить содержащие пластификатор пленки на основе поливинилацеталя с высоким удельным (электрическим) сопротивлением для изготовления фотоэлектрических модулей.
Неожиданно было обнаружено, что пленки с высокой температурой стеклования Tg имеют повышенное удельное сопротивление. Не связывая себя правильностью теории, это объясняется уменьшенной подвижностью ионов в стекловидной или высоковязкой среде.
Сущность изобретения
Таким образом, объектом настоящего изобретения являются фотоэлектрические модули, содержащие ламинат из
a) прозрачного переднего покрытия,
b) одного или нескольких фоточувствительных полупроводниковых слоев,
c) по меньшей мере одной содержащей пластификатор пленки на основе поливинилацеталя и
d) заднего покрытия,
причем содержащие пластификатор пленки c) на основе поливинилацеталя имеют температуру стеклования Tg по меньшей мере 20°C.
Температура стеклования Tg у используемых согласно изобретению пленок предпочтительно составляет соответственно по меньшей мере 22°C, 24°C, 26°C, 27°C, 30°C или 35°C. В качестве верхней границы для температуры стеклования Tg можно указать 40°C.
Температура стеклования Tg содержащих пластификатор пленок на основе поливинилацеталя определяется в значительной степени содержанием и полярностью или пластифицирующим действием используемых пластификаторов. Тем самым удельное сопротивление пленки можно простым образом регулировать пластификатором.
Применяющиеся согласно изобретению пленки при относительной влажности (ОВ) окружающей среды 85% и температуре 23°C предпочтительно имеют удельное сопротивление по меньшей мере 1E+11 Ом·см, предпочтительно по меньшей мере 5E+11 Ом·см, предпочтительно 1E+12 Ом·см, предпочтительно 5E+12 Ом·см, предпочтительно 1E+13, предпочтительно 5E+13 Ом·см, предпочтительно 1E+14 Ом·см. Эти значения должны достигаться в любом месте пленки, в частности, в краевых зонах модуля.
Содержащие пластификатор пленки на основе поливинилацеталя предпочтительно содержат несшитый поливинилбутираль (ПВБ), который получают ацетализацией поливинилового спирта бутиральдегидом.
Возможно также использование сшитых поливинилацеталей, в частности, сшитого поливинилбутираля (ПВБ). Подходящие сшитые поливинилацетали описаны, например, в EP 1527107 B1 и WO 2004/063231 A1 (термическая самосшивка поливинилацеталей, содержащих карбоксильные группы), в EP 1606325 A1 (сшитые полиальдегидами поливинилацетали) и в WO 03/020776 A1 (сшитые глиоксиловой кислотой поливинилацетали). Раскрытие этих патентных заявок включено сюда в полном объеме по ссылке.
Можно также проводить ацетализацию с другими или дополнительными альдегидами с 5-10 атомами углерода (такими как, например, валериановый альдегид).
В качестве поливинилового спирта в рамках настоящего изобретения могут применяться также тройные полимеры гидролизированных сополимеров винилацетата с этиленом. Эти соединения, как правило, гидролизованы более чем на 98% и содержат от 1 до 10 вес.% этиленовых звеньев (например, типа "Exceval" фирмы Kuraray Europe GmbH).
Поливинилацетали помимо ацетальных звеньев содержат также звенья, получающиеся из винилацетата и винилового спирта. Применяемые согласно изобретению поливинилацетали предпочтительно имеют содержание поливинилового спирта менее 21 вес.%, менее 18 вес.%, менее 16 вес.% или, в частности, менее 14 вес.%. Не следует опускать содержание поливинилового спирта ниже 12 вес.%.
Содержание поливинилацетата предпочтительно лежит ниже 5 вес.%, предпочтительно ниже 3 вес.%, а в частности, ниже 2 вес.%. Степень ацетализации можно рассчитать из содержания поливинилового спирта и остаточного содержания ацетата.
Требующееся согласно изобретению высокое удельное сопротивление пленки можно подгонять посредством типа и/или количества пластификатора.
Предпочтительно, пленки имеют содержание пластификатора максимум 26 вес.%, особенно предпочтительно максимум 24 вес.%, в частности, максимум 22 вес.%, причем из соображений обрабатываемости пленки содержание пластификатора не должно падать ниже 15 вес.%. Пленки или фотоэлектрические модули по изобретению могут содержать один или несколько пластификаторов.
Согласно изобретению особенно подходящими являются пластификаторы, полярность которых, выраженная формулой 100×O/(C+H), меньше/равна 9,4, причем O, C и H означают число атомов кислорода, углерода и водорода в соответствующей молекуле. Следующая таблица показывает подходящие согласно изобретению пластификаторы и величину их полярности согласно формуле 100×O/(C+H).
Название Сокращение 100×O/(C+H)
ди-2-этилгексилсебакат (DOS) 5,3
ди-2-этилгексиладипат (DOA) 6,3
ди-2-этилгексилфталат (DOP) 6,5
дигексиладипат (DHA) 7,7
дибутилсебакат (DBS) 7,7
ди-2-бутоксиэтилсебакат (DBES) 9,4
триэтиленгликоль-бис-2-этилгексаноат (3G8) 9,4
диизонониловый эфир 1,2-циклогександикарбоновой кислоты (DINCH) 5,4
Менее подходящими являются следующие пластификаторы:
Название Сокращение 100×O/(C+H)
триэтиленгликоль-бис-н-гептаноат 3G7 10,3
тетраэтиленгликоль-бис-н-гептаноат 4G7 10,9
ди-2-бутоксиэтиладипат DBEA 11,5
ди-2-бутоксиэтоксиэтиладипат DBEEA 12,5
Прилипаемость поливинилацетальных пленок к стеклу обычно регулируют добавлением регуляторов адгезии, таких как, например, раскрытые в WO 03/033583 A1 щелочные и/или щелочноземельные соли органических кислот. Особенно подходящими оказались ацетат калия и/или ацетат магния. Кроме того, поливинилацетали из-за процесса получения часто содержат щелочные и/или щелочноземельные соли неорганических кислот, таких как, например, хлорид натрия.
Так как соли также оказывают влияние на удельное сопротивление, целесообразно использование содержащих пластификатор пленок на основе поливинилацеталя с содержанием ионов металлов менее 50 ч/млн, особенно предпочтительно менее 30 ч/млн, и в частности, менее 20 ч/млн. Этого можно достичь за счет соответствующих процессов промывки поливинилацеталя и за счет применения особенно высокоэффективных антиадгезивов, таких как известные специалисту магниевые, кальциевые и/или цинковые соли органических кислот (например, ацетаты).
Далее, на подвижность ионов, возможно зависящую от содержания воды в пленке, и тем самым на удельное сопротивление можно повлиять добавлением пирогенного кремнезема. Содержащие пластификатор пленки на основе поливинилацеталя предпочтительно содержат от 0,001 до 15 вес.%, предпочтительно от 2 до 5 вес.% пирогенного SiO2.
Получения и состав пленок на основе поливинилацеталей принципиально описаны, например, в EP 185863 B1, EP 1118258 B1, WO 02/102591 A1, EP 1118258 B1 или EP 387148 B1.
Ламинирование фотоэлектрических модулей происходит при расплавлении пленок, так что получают безпузырьковое и бессвильное соединение фоточувствительного полупроводникового слоя с пленками.
В одном варианте фотоэлектрических модулей согласно изобретению фоточувствительные полупроводниковые слои наносят на покрытие d) (например, путем термонапыления, осаждения из газовой фазы, ионного распыления или мокрого осаждения) и склеивают пленкой c) с прозрачным передним покрытием a).
В другом варианте фоточувствительные полупроводниковые слои наносят на прозрачное переднее покрытие a) и склеивают пленкой c) с задним покрытием d).
Альтернативно, фоточувствительные полупроводниковые слои могут быть введены между двумя пленками c) и так склеены с покрытиями a) и d).
Толщина содержащих пластификатор пленок на основе поливинилацеталя составляет обычно 0,38, 0,51, 0,76, 1,14, 1,52 или 2,28 мм.
Используемые согласно изобретению пленки в процессе ламинирования заполняют полости, имеющиеся в фоточувствительных полупроводниковых слоях или их электрических соединениях.
Прозрачное переднее покрытие a) состоит, как правило, из стекла или ПММА. Заднее покрытие d) (так называемый задний лист) фотоэлектрического модуля согласно изобретению может состоять из стекла, пластмассы или металла или их сочетаний, причем одна из подложек может быть прозрачной. Равным образом возможно, чтобы одно или оба покрытия были выполнены как стеклопакеты (т.е. как ламинат из по меньшей мере двух стеклянных листов и по меньшей мере одной ПВБ-пленки) или как изоляционные стеклопакеты с газовым промежуточным пространством. Разумеется, возможны также комбинации этих мер.
Использующиеся в модулях фоточувствительные полупроводниковые слои не должны иметь каких-то особых свойств. Можно использовать моно-, поликристаллические или аморфные системы.
В тонкослойных солнечных модулях фоточувствительный полупроводниковый слой нанесен прямо на подложку. Инкапсуляция здесь невозможна. Поэтому слоистое тело из подложки (например, заднего покрытия) с фоточувствительным полупроводниковым слоем и прозрачным передним покрытием собирают с помощью по меньшей мере одной лежащей между ними, содержащей пластификатор пленки согласно изобретению на основе поливинилацеталя и склеивают ею при повышенной температуре. Альтернативно, можно нанести фоточувствительный полупроводниковый слой на прозрачное переднее покрытие в качестве подложки и склеить с задним покрытием с помощью по меньшей мере одной лежащей между ними, содержащей пластификатор пленки согласно изобретению на основе поливинилацеталя.
Для ламинирования полученных таким образом слоистых тел могут применяться известные специалистам способы с предшествующим получением чернового ламината и без него.
Так называемые автоклавные процессы проводят при повышенном давлении примерно 10-15 бар и температурах 130-145°C в течение примерно 2 часов. Процесс формования вакуумным мешком или вакуумным кольцом, например, согласно EP 1235683 B1, проводят при примерно 200 мбар и 130-145°C.
Для изготовления фотоэлектрических модулей согласно изобретению предпочтительно используют вакуумные ламинаторы. Они состоят из обогреваемой и вакуумируемой камеры, в которой стеклопакеты могут ламинироваться в пределах 30-60 минут. На практике хорошо показали себя пониженные давления от 0,01 до 300 мбар и температуры от 100 до 200°C, в частности, 130-160°C.
Альтернативно, можно запрессовать собранное описанным выше образом слоистое тело между по меньшей мере одной парой валков при температуре от 60 до 150°C с получением модуля согласно изобретению. Установки этого типа для изготовления стеклопакетов известны и обычно имеют по меньшей мере один тепловой туннель до или после первой прессовочной машины в установках с двумя прессовочными машинами.
Далее, объектом изобретения является применение содержащих пластификатор пленок на основе поливинилацеталя с температурой стеклования Tg по меньшей мере 20°C для изготовления фотоэлектрических модулей.
Фотоэлектрические модули согласно изобретению могут применяться в качестве элемента фасада, поверхностей кровли, укрытия для зимних садов, звукоизоляционной стены, элемента балкона или подоконника или в качестве компонента поверхности окна.
Методы измерений:
Определение температуры стеклования пленки проводится методом динамической дифференциальной калориметрии (ДСК) согласно DIN 53765 с использованием скорости нагревания 10 K/мин в температурном интервале от -50°C до 150°C. Проводится первый нагрев, с последующим участком охлаждения, за которым следует второй нагрев. Положение температуры стеклования определяют согласно DIN 51007 по кривой измерения, относящейся ко второму нагреву. Средняя точка по DIN (Tg DIN) определяется как точка пересечения горизонтали на половине высоты ступеньки с кривой измерения. Высота ступеньки определяется по вертикальному расстоянию между двумя точками пересечения касательной к середине с базисными линиями кривой измерения до и после стеклования.
Определение характеристик текучести пленки проводится как определение индекса расплава (массовый поток: MFR) согласно ISO 1133 на соответствующем приборе, например, фирмы Göttfert, модель MI2. Значения MFR указаны в граммах за 10 минут (г/10 мин) для условий 100°C и 140°C при 2-мм насадке и при нагрузке 21,6 кг.
Измерение удельного объемного сопротивления пленки проводится согласно DIN IEC 60093 при определенных температуре и влажности окружающей среды (23°C и 85% ОВ) после того, как пленка выдерживалась при этих условиях по меньшей мере 24 ч. Для осуществления измерений применялся пластинчатый электрод типа 302 132 фирмы Fetronic GmbH, а также прибор измерения сопротивления ISO-Digi 5кВ фирмы Amprobe. Испытательное напряжение составляло 2,5 кВ, время ожидания после приложения испытательного напряжения до регистрации результатов измерений - 60 с. Чтобы обеспечить достаточный контакт между плоскими пластинами измерительного электрода и пленкой, их поверхностная шероховатость Rz при измерении согласно DIN EN ISO 4287 не должна быть выше 10 мкм, т.е. исходная поверхность ПВБ-пленки перед измерением сопротивления должна при необходимости разглаживаться путем повторной термической рельефной формовки.
Содержание поливинилового спирта и поливинилацетата в поливинилацеталях определяли согласно ASTM D 1396-92. Анализ содержания ионов металлов проводили методом атомно-абсорбционной спектроскопии (ААС).
Водо- или влагосодержание пленок определяли по методу Карла Фишера. Для моделирования режима увлажнения во влажных условиях пленку предварительно выдерживали 24 ч при 23°C и 85% ОВ. Этот метод можно проводить как на неламинированной пленке, так и на ламинированном фотоэлектрическом модуле в зависимости от расстояния до края пленки.
Примеры:
Получали смеси указанного в таблице 1 состава и исследовали их на температуру стеклования Tg, текучесть и электрическое сопротивление.
Обозначения:
DBEEA: ди-2-бутоксиэтоксиэтиладипат
DBEA: ди-2-бутоксиэтиладипат
3G8: триэтиленгликоль-бис-2-этилгексаноат
Mowital ПВБ: высоковязкий поливинилбутираль с вязкостью 60-90 мПа·с (измеренной согласно DIN53015 на 5%-ном растворе в этаноле (с 5% воды) при 20°C);
содержание поливинилового спирта: 20,3 вес.%,
содержание поливинилацетата: 1,1 вес.%,
степень ацетализации: 78,6%
Оказалось, что стандартные пленки со средним содержанием пластификатора (Сравнительный пример 1) имеют слишком низкое сопротивление для фотоэлектрических применений. Смеси для пленок с высоким содержанием пластификатора (Сравнительный пример 2) хотя и обладают высокой текучестью, но имеют также низкую температуру стеклования Tg и поэтому еще более низкое удельное сопротивление.
Уменьшение доли пластификатора (Пример 1) вызывает заметное повышение температуры стеклования и удельного сопротивления. Его можно еще больше улучшить, наряду с повышением текучести, благодаря применению пластификаторов сниженной полярности (Пример 2 в сравнении с Примером 1).
Примеры 1 и 2 показывают, что благодаря использованным согласно изобретению пленкам с повышенной температурой стеклования Tg можно достичь улучшения удельного сопротивления. Пленки этого типа подходят для фотоэлектрических применений.
Таблица 1
    Сравн. пр. 1 Сравн. пр. 2 Пр. 1 Пр. 2
Состав          
MOWITAL ПВБ вес.% 72,5 65 80 80
Пластификатор 3G8 вес.% 25 17,5 10 20
Пластификатор DBEA вес.% 2,5 - - -
Пластификатор DBEEA вес.% - 17,5 10 -
Суммарное содержание пластификатора вес.% 27,5 35 20 20
           
Характеристика          
Влагосодержание пленки вес.% 0,43 0,43 0,50 0,45
Индекс расплава MRF 21,6/100/2 г/10 мин 0,22 1,90 0,13 0,13
Индекс расплава MRF 21,6/140/2 г/10 мин 8,7 48,2 4,6 4,3
Температура стеклования Tg (ДСК) °C 18,3 7,4 25,5 27,9
Удельное электрическое сопротивление Ом·см 1,09E+12 1,09E+12 6,20E+12 5,20E+13

Claims (10)

1. Фотоэлектрический модуль, содержащий ламинат из
a) прозрачного переднего покрытия,
b) одного или нескольких фоточувствительных полупроводниковых слоев,
c) по меньшей мере одной содержащей пластификатор пленки на основе поливинилацеталя с содержанием поливинилового спирта более 12 вес.% и
d) заднего покрытия, отличающийся тем, что
содержащие пластификатор пленки c) на основе поливинилацеталя имеют температуру стеклования Tg по меньшей мере 20°С.
2. Фотоэлектрический модуль по п.1, отличающийся тем, что содержащие пластификатор пленки c) на основе поливинилацеталя имеют содержание пластификатора максимум 26 вес.%.
3. Фотоэлектрический модуль по п.1 или 2, отличающийся тем, что поливинилацеталь имеет содержание поливинилового спирта менее 21 вес.%.
4. Фотоэлектрический модуль по п.1, отличающийся тем, что поливинилацеталь имеет содержание поливинилацетата менее 5 вес.%.
5. Фотоэлектрический модуль по п.1, отличающийся тем, что в качестве пластификатора используют одно или несколько соединений, полярность которых, выраженная формулой 100·O/(C+H), меньше/равна 9,4, причем O, C и H означают число атомов кислорода, углерода и водорода в соответствующей молекуле.
6. Фотоэлектрический модуль по п.1, отличающийся тем, что в качестве пластификатора используют одно или несколько соединений из группы ди-2-этилгексилсебаката, ди-2-этилгексиладипата, ди-2-этилгексилфталата, дигексиладипата, дибутилсебаката, ди-2-бутоксиэтилсебаката, диизононилового эфира 1,2-циклогександикарбоновой кислоты и триэтиленгликоль-бис-2-этилгексаноата.
7. Фотоэлектрический модуль по п.1, отличающийся тем, что содержащая пластификатор пленка на основе поливинилацеталя содержит менее 50 ч./млн ионов металлов.
8. Фотоэлектрический модуль по п.1, отличающийся тем, что содержащая пластификатор пленка на основе поливинилацеталя содержит от 0,001 до 5 вес.% SiO2.
9. Фотоэлектрический модуль по п.1, отличающийся тем, что в качестве поливинилацеталя используют поливинилбутираль.
10. Содержащие пластификатор пленки на основе поливинилацеталя с содержанием поливинилового спирта более 12 вес.%, обладающие температурой стеклования Tg по меньшей мере 20°С, для заполнения полостей, имеющихся в фоточувствительных полупроводниковых слоях или их электрических соединениях, при изготовлении фотоэлектрических модулей.
RU2010117653/04A 2007-10-05 2008-10-06 Фотоэлектрические модули с содержащими пластификатор пленками на основе поливинилацеталя с высоким удельным сопротивлением RU2471267C2 (ru)

Applications Claiming Priority (3)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE102007000816.5 2007-10-05
DE102007000816A DE102007000816A1 (de) 2007-10-05 2007-10-05 Photovoltaikmodule mit weichmacherhaltigen Folien auf Basis von Polyvinylacetal mit hohem spezifischen Widerstand
PCT/EP2008/063303 WO2009047221A2 (de) 2007-10-05 2008-10-06 Photovoltaikmodule mit weichmacherhaltigen folien auf basis von polyvinylacetal mit hohem spezifischen widerstand

Publications (2)

Publication Number Publication Date
RU2010117653A RU2010117653A (ru) 2011-11-10
RU2471267C2 true RU2471267C2 (ru) 2012-12-27

Family

ID=40417767

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2010117653/04A RU2471267C2 (ru) 2007-10-05 2008-10-06 Фотоэлектрические модули с содержащими пластификатор пленками на основе поливинилацеталя с высоким удельным сопротивлением

Country Status (8)

Country Link
US (1) US20100193023A1 (ru)
EP (1) EP2195854A2 (ru)
JP (1) JP2010541268A (ru)
CN (1) CN101933161B (ru)
DE (1) DE102007000816A1 (ru)
RU (1) RU2471267C2 (ru)
TW (1) TW200936663A (ru)
WO (1) WO2009047221A2 (ru)

Families Citing this family (14)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE102008042218A1 (de) * 2008-04-30 2009-11-05 Kuraray Europe Gmbh Photovoltaikmodule enthaltend plastifizierte Zwischenschicht-Folien mit niedriger Glasübergangstemperatur
DE102008001654A1 (de) * 2008-05-08 2009-11-12 Kuraray Europe Gmbh Photovoltaikmodule enthaltend plastifizierte Zwischenschicht-Folien mit hohem Durchgangswiderstand und guter Penetrationsfestigkeit
DE102008001655A1 (de) * 2008-05-08 2009-11-12 Kuraray Europe Gmbh Weichmacherhaltige Folien aus Polyvinylacetal mit Cyclohexan-1,2-dicarbon-säureestern als Weichmacher
DE102008042882A1 (de) 2008-10-16 2010-04-22 Kuraray Europe Gmbh Photovoltaikmodule enthaltend plastifizierte Zwischenschicht-Folien aus Polyvinylacetalen mit hohem Polyvinylacetatgehalt
EP2259334A1 (de) * 2009-06-05 2010-12-08 Kuraray Europe GmbH Photovoltaikmodule mit weichmacherhaltigen Folien geringer Kriechneigung
JP2011057737A (ja) * 2009-09-07 2011-03-24 Denki Kagaku Kogyo Kk シート
EP2325001A1 (de) * 2009-11-11 2011-05-25 Kuraray Europe GmbH Verbundverglasungen mit weichmacherhaltigen Folien geringer Kriechneigung
JP2011146647A (ja) * 2010-01-18 2011-07-28 Kuraray Co Ltd リサイクルされた封止フィルムを用いた太陽電池モジュールの製造方法
BR112012024610A2 (pt) 2010-03-31 2016-05-31 Kuraray Co filme de poli (vinil-acetal) e seu uso
CN104816522B (zh) * 2011-03-29 2017-09-15 株式会社可乐丽 聚乙烯醇缩醛系树脂薄膜及使用了其的多层结构体
KR101491707B1 (ko) * 2011-06-28 2015-02-09 가부시키가이샤 구라레 태양 전지용 밀봉재 및 접합유리용 중간막
EP2548729A1 (de) * 2011-07-22 2013-01-23 Kuraray Europe GmbH Folien aus weichmacherhaltigem Polyvinyl(iso)acetal
CN103045127B (zh) * 2012-11-26 2015-09-02 浙江杭州鑫富药业股份有限公司 一种用于光伏组件封装的pvb组合物及其pvb封装膜
BR112017011215A2 (pt) * 2014-12-24 2018-02-14 Firmenich & Cie partículas de distribuição de pró-flavorizante

Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2002123602A (ru) * 2002-09-04 2004-03-27 Общество с ограниченной ответственностью Научно-производственный центр завода "Красное знам " Фотоэлектрический модуль и способ его изготовления
US20050170160A1 (en) * 1999-12-14 2005-08-04 Solutia Inc. Intrusion resistant glass laminates
US20050284516A1 (en) * 2004-06-23 2005-12-29 Bernhard Koll Solar laminates as laminated safety glass
RU2287207C1 (ru) * 2005-06-03 2006-11-10 Общество с ограниченной ответственностью "Пента-91" (ОАО "Пента-91") Модуль фотоэлектрический
EP1826826A1 (en) * 2004-11-25 2007-08-29 Teijin Dupont Films Japan Limited Highly adhesive polyester film and film for protecting back side of solar cell using same

Family Cites Families (37)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
GB632758A (en) * 1947-09-08 1949-12-05 Hugh Gavin Reid New plastic compositions
GB1473108A (ru) * 1973-09-14 1977-05-11
BE876681A (fr) 1978-06-14 1979-11-30 Bfg Glassgroup Procede de fabrication d'un panneau comprenant au moins une cellule photovoltaique et panneau comprenant au moins une telle cellule
DE3066247D1 (en) 1979-05-08 1984-03-01 Saint Gobain Vitrage Method of manufacturing solar-cell panels and panels obtained by this method
DE3569904D1 (en) 1984-12-24 1989-06-08 Huels Troisdorf Process for producing films, especially those based on polyvinyl butyral with a slight surface tackiness
DE3538986C3 (de) 1985-11-02 1994-11-24 Deutsche Aerospace Verfahren zur Herstellung eines Solargenerators
US4952457A (en) * 1988-12-05 1990-08-28 Monsanto Company Laminated safety glass and polymeric laminate for use therein
FR2644112B1 (ru) 1989-03-10 1991-05-10 Saint Gobain Vitrage
DE4026165A1 (de) 1990-08-15 1992-03-05 Flachglas Solartechnik Gmbh Bauplatte fuer laermschutzwand
DE4122721C1 (ru) * 1991-07-06 1992-11-05 Flachglas Solartechnik Gmbh
DE4128766C2 (de) 1991-08-29 1995-07-20 Flachglas Ag Solarmodul sowie Verfahren zu dessen Herstellung
DE4227860A1 (de) 1991-09-19 1993-04-01 Aug Guttendoerfer Gmbh & Co Photovoltaische platte, insbesondere zum einsatz als fassadenplatte
JP3170105B2 (ja) * 1993-07-01 2001-05-28 キヤノン株式会社 太陽電池モジュール
EP0769818A3 (en) * 1995-10-17 1998-10-28 Canon Kabushiki Kaisha Solar cell module having a surface side covering material with a specific nonwoven glass fiber member
JP3261425B2 (ja) * 1996-03-15 2002-03-04 独立行政法人産業技術総合研究所 固体イオン導電体
JP3623050B2 (ja) * 1996-07-29 2005-02-23 Ｔｄｋ株式会社 高分子電解質および電気化学デバイス
US6801652B1 (en) * 1998-09-29 2004-10-05 Siemens Aktiengesellschaft Method for checking the presentation of components to an automatic onserting unit
DE19951444A1 (de) 1999-10-25 2001-04-26 Huels Troisdorf Verfahren und Folie zur Herstellung von Verbundsicherheitsscheiben
KR100458923B1 (ko) * 2000-03-02 2004-12-03 세키스이가가쿠 고교가부시키가이샤 합판 유리용 중간막 및 합판 유리
DE10129422A1 (de) 2001-06-19 2003-01-02 Huels Troisdorf Weichmacherhaltige PVB-Folie
UA77680C2 (en) * 2001-07-11 2007-01-15 Solutia Inc Method for forming composite interlayer suitable for using laminated glass
DE10143190A1 (de) 2001-09-04 2003-03-20 Kuraray Specialities Europe Hochmolekulare, vernetzte Polyvinylbutyrale, Verfahren zu deren Herstellung sowie deren Verwendung
DE10150091A1 (de) 2001-10-11 2003-04-17 Huels Troisdorf PVB-Folie für Verbundsicherheitsglas und Verbundsicherheitsglas
DE10319198A1 (de) 2002-07-04 2004-01-15 Kuraray Specialities Europe Gmbh Vernetzte Polyvinylacetale
US7511096B2 (en) 2003-01-09 2009-03-31 Kuraray Europe Gmbh Crosslinked polyvinyl acetals
AU2003293853A1 (en) 2003-01-09 2004-08-10 Kuraray Specialities Europe Gmbh Crosslinked polyvinly acetals
DE20302045U1 (de) 2003-02-10 2003-07-10 Wulfmeier Solar Gmbh Photovoltaik-Module mit PVB (Polyvinyl-Butyral)-Folie
JP4644854B2 (ja) * 2003-10-03 2011-03-09 三井・デュポンポリケミカル株式会社 太陽電池封止材用シート
US7459225B2 (en) * 2003-11-24 2008-12-02 Palo Alto Research Center Incorporated Micro-machined fuel cells
US7531284B2 (en) * 2004-12-03 2009-05-12 Xerox Corporation Multi-layer photoreceptor
US20060231189A1 (en) * 2005-04-15 2006-10-19 Solutia, Inc. Low moisture polymer sheets
DE102005059143A1 (de) * 2005-12-08 2007-06-14 J. S. Staedtler Gmbh & Co. Kg Modelliermasse sowie deren Verwendung
EP1795337A1 (de) * 2005-12-09 2007-06-13 Kuraray Europe GmbH Polyvinylacetal-haltige Folie mit verbesserter Gleichmäßigkeit der Längenänderungen über die Breite
US20080128018A1 (en) * 2006-12-04 2008-06-05 Richard Allen Hayes Solar cells which include the use of certain poly(vinyl butyral)/film bilayer encapsulant layers with a low blocking tendency and a simplified process to produce thereof
US8197928B2 (en) * 2006-12-29 2012-06-12 E. I. Du Pont De Nemours And Company Intrusion resistant safety glazings and solar cell modules
US7943845B2 (en) * 2007-02-07 2011-05-17 E. I. Du Pont De Nemours And Company Solar cells encapsulated with poly(vinyl butyral)
US20080264471A1 (en) * 2007-04-30 2008-10-30 Richard Allen Hayes Solar cell modules comprising compositionally distinct encapsulant layers

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20050170160A1 (en) * 1999-12-14 2005-08-04 Solutia Inc. Intrusion resistant glass laminates
RU2002123602A (ru) * 2002-09-04 2004-03-27 Общество с ограниченной ответственностью Научно-производственный центр завода "Красное знам " Фотоэлектрический модуль и способ его изготовления
US20050284516A1 (en) * 2004-06-23 2005-12-29 Bernhard Koll Solar laminates as laminated safety glass
EP1826826A1 (en) * 2004-11-25 2007-08-29 Teijin Dupont Films Japan Limited Highly adhesive polyester film and film for protecting back side of solar cell using same
RU2287207C1 (ru) * 2005-06-03 2006-11-10 Общество с ограниченной ответственностью "Пента-91" (ОАО "Пента-91") Модуль фотоэлектрический

Also Published As

Publication number Publication date
TW200936663A (en) 2009-09-01
CN101933161B (zh) 2012-11-07
US20100193023A1 (en) 2010-08-05
WO2009047221A3 (de) 2010-05-20
JP2010541268A (ja) 2010-12-24
RU2010117653A (ru) 2011-11-10
WO2009047221A2 (de) 2009-04-16
EP2195854A2 (de) 2010-06-16
DE102007000816A1 (de) 2009-04-09
CN101933161A (zh) 2010-12-29

Similar Documents

Publication Publication Date Title
RU2471267C2 (ru) Фотоэлектрические модули с содержащими пластификатор пленками на основе поливинилацеталя с высоким удельным сопротивлением
JP5832092B2 (ja) 少ない吸湿性の可塑剤含有フィルムを有する光起電力モジュール
US20100206374A1 (en) Plasticized films based on polyvinyl acetal having an increased glass transition temperatuare and improved flow properties
RU2489773C2 (ru) Фотоэлектрические модули с отражающими клейкими пленками
RU2600358C2 (ru) Пленки из содержащего пластификатор поливинил(изо)ацеталя
US8872019B2 (en) Photovoltaic module comprising plasticized intermediate layer films having high radiation transmission
US9657149B2 (en) Polyvinyl acetal films containing cyclohexane-1,2-dicarboxylic acid esters as a plasticizer
JP2009530859A (ja) 電子部品用の封入剤
JP5606162B2 (ja) クリープ傾向が低い可塑剤含有シートを有する太陽電池モジュール
US20110056555A1 (en) Photovoltaic Modules Containing Plasticized Intermediate Layer Films With High Volume Resistivity and Good Penetration Resistance
TW201009005A (en) Photovoltaic modules comprising plasticized intermediate layer films containing silica
US20110041897A1 (en) Photovoltaic modules containing plasticized intermediate layer films with high alkali titre
US20110186042A1 (en) Mirror For Solar Thermal Power Plants, Comprising Plasticizer-Containing Polyvinyl Acetal Films
TWI440195B (zh) 包括具有低玻璃轉移溫度的塑化中間層薄膜之光伏模組

Legal Events

Date Code Title Description
QZ41 Official registration of changes to a registered agreement (patent)

Free format text: LICENCE FORMERLY AGREED ON 20080131

Effective date: 20131125

MM4A The patent is invalid due to non-payment of fees

Effective date: 20171007