Cinta adhesiva, destinada especialmente a la unión de módulos fotovoltaicos.

Método para la adherencia de un módulo fotovoltaico, en el cual se aplica una cinta adhesiva en la zona del borde de un laminado fotovoltaico o bien se introduce en el marco de un módulo fotovoltaico

, donde la cinta adhesiva presenta al menos una capa adhesiva que se ha configurado como una capa polimérica que contiene un medio de espumación, y en el cual se incrusta seguidamente el laminado en el marco, que se caracteriza por que la cinta adhesiva se hace espumar tras introducir el laminado en el marco.

Tipo: Patente Europea. Resumen de patente/invención. Número de Solicitud: E10150550.

Solicitante: TESA SE.

Nacionalidad solicitante: Alemania.

Dirección: QUICKBORNSTRASSE 24 20253 HAMBURG ALEMANIA.

Inventor/es: BURMEISTER, AXEL, UTESCH,NILS, ZMARSLY,FRANZISKA.

Fecha de Publicación: .

Clasificación Internacional de Patentes:

  • SECCION C — QUIMICA; METALURGIA > COMPUESTOS MACROMOLECULARES ORGANICOS; SU PREPARACION... > COMPUESTOS MACROMOLECULARES OBTENIDOS POR REACCIONES... > Productos poliméricos de isocianatos o isotiocianatos > C08G18/10 (Procesos de prepolimerización que incluyen reacción de isocianatos o isotiocianatos con compuestos que tienen hidrógeno activo en un primer paso de reacción)
  • SECCION H — ELECTRICIDAD > ELEMENTOS ELECTRICOS BASICOS > DISPOSITIVOS SEMICONDUCTORES; DISPOSITIVOS ELECTRICOS... > Dispositivos semiconductores sensibles a la radiación... > H01L31/048 (encapsulados de modulos)
  • SECCION C — QUIMICA; METALURGIA > COLORANTES; PINTURAS; PULIMENTOS; RESINAS NATURALES;... > ADHESIVOS; ASPECTOS NO MECANICOS DE LOS PROCEDIMIENTOS... > Adhesivos a base de poliureas o poliuretanos; Adhesivos... > C09J175/04 (Poliuretanos)
  • SECCION C — QUIMICA; METALURGIA > COLORANTES; PINTURAS; PULIMENTOS; RESINAS NATURALES;... > ADHESIVOS; ASPECTOS NO MECANICOS DE LOS PROCEDIMIENTOS... > C09J7/00 (Adhesivos en forma de películas u hojas)
  • SECCION C — QUIMICA; METALURGIA > COLORANTES; PINTURAS; PULIMENTOS; RESINAS NATURALES;... > ADHESIVOS; ASPECTOS NO MECANICOS DE LOS PROCEDIMIENTOS... > Adhesivos a base de compuestos macromoleculares obtenidos... > C09J183/04 (Polisiloxanos)
  • SECCION C — QUIMICA; METALURGIA > COLORANTES; PINTURAS; PULIMENTOS; RESINAS NATURALES;... > ADHESIVOS; ASPECTOS NO MECANICOS DE LOS PROCEDIMIENTOS... > Procedimientos de pegado en general; Procedimientos... > C09J5/08 (Utilización de adhesivos en forma de espuma)

PDF original: ES-2468490_T3.pdf

 

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Fragmento de la descripción:

Cinta adhesiva, destinada especialmente a la uniïn de mïdulos fotovoltaicos La presente invenciïn se refiere a un mïtodo para la uniïn de mïdulos fotovoltaicos.

Los mïdulos fotovoltaicos (mïdulo PV) son componentes optoelectrïnicos. Por fotovoltaico (PV) se entiende la transformaciïn directa de la energïa de la radiaciïn, es decir de la energïa solar, en energïa elïctrica con ayuda de cïlulas solares. Existen distintas configuraciones de cïlulas solares pero las mïs conocidas son las cïlulas de silicio de capa gruesa o bien las cïlulas monocristalinas (c-Si) o multicristalinas (mc-Si) . De uso cada vez mayor son las cïlulas de capa fina de silicio amorfo (a-Si) , GaAs (arseniuro de galio) , CdTe (teluro de cadmio) , CIS (cobre, indio, selenio) , CIGS (cobre, indio, galio, selenio) , asï como las cïlulas solares orgïnicas y las cïlulas de colorantes.

Las cïlulas solares se conectan en serie a los grandes mïdulos solares, a los llamados mïdulos de PV principalmente para la obtenciïn de energïa. Las cïlulas se conectan a las pistas o circuitos conductores por delante y por detrïs. De este modo se aïade la tensiïn de cada una de las cïlulas. Ademïs normalmente las cïlulas solares se han introducido en forma de laminado, es decir, disponen de un material barrera o protector tanto por la cara superior como por la inferior (vidrio, lïminas, etc..) .

La fabricaciïn de un mïdulo solar se realiza frecuentemente con el lateral activo ïptico hacia abajo. Lo habitual es purificar un vidrio determinado y colocarlo. En el caso del vidrio se trata normalmente de un vidrio o cristal blanco endurecido, pobre en hierro, de unos 3 a 4 mm de grosor, con escasa absorciïn, es decir entre 350 nm y 1150 nm. Sobre este vidrio se coloca entonces una tira recortada de lïmina de acetato de etilenvinilo (lïmina de EVA) . Las cïlulas solares se unirïn por medio de cintas soldadas a cada una de las cuerdas (en inglïs strings) y esta lïmina de EVA se colocarï en la cara superior. Ahora se colocan y sueldan los enlaces transversales que deben unir cada una de las cuerdas unas con otras y seguir hasta el lugar de la toma de conexiones. A continuaciïn se recubre todo de lïminas recortadas de fluoruro de polivinilo y EVA (por ejemplo, TedlarTM) o bien de un conjunto de EVA, poliïster y fluoruro de polivinilo. El laminado del mïdulo es la siguiente etapa de producciïn y tiene lugar a una presiïn de aprox. 20 mbar y a aprox. 150ïC. En el laminado se forma una capa plïstica o sintïtica transparente, reticulada tridimensionalmente y ya no fusionable a partir de una lïmina de EVA hasta ahora lechosa, en la cual se incrustan las cïlulas solares y que se une firmemente al vidrio y a la lïmina de la parte posterior. Tras el laminado los cantos se engarzan, se establece la toma de conexiïn y se aïaden unos diodos de marcha libre. El laminado ya estï listo.

Los mïdulos PV se han provisto por motivos de estabilidad con un marco de aluminio, el cual sirve por un lado para el montaje y por el otro para la protecciïn del mïdulo PV, de una rotura debido a una fuerte flexiïn. La uniïn entre el marco y el laminado, que normalmente consta de vidrio, lïminas polimïricas, una lïmina posterior y cïlulas solares se afloja, por ejemplo, al aplicar una cinta adhesiva de material celular o esponjado de doble cara. Esta se pega normalmente al canto del laminado y opcionalmente incluso al lateral inferior y/o al lateral superior del laminado y se ejerce una presiïn allï. El laminado se aprieta entonces con mucha fuerza en la ranura del marco. El laminado sensible estï protegido generalmente, tal como se ha descrito, por la cara superior, es decir por la cara activa ïpticamente, mediante una capa de vidrio, del vapor de agua o bien del agua y por la parte o cara inferior o bien por una segunda capa de vidrio o bien por una lïmina o un compuesto a base de lïminas con un efecto barrera. Por el contrario, los cantos del laminado estïn protegidos ïnicamente de la entrada de agua por la cinta adhesiva de material esponjado. Con dimensiones mayores de los mïdulos PV, en particular de los mïdulos Mover acoplados, es decir de mïdulos que mediante motores se orientan por la altura del sol, se requiere una fuerza siempre mayor para presionar los laminados en los marcos. Resulta especialmente crïtica la uniïn forzada en las zonas de los cantos del laminado. Mediante la descarga o el solapamiento la cinta adhesiva adquiere aquï el doble del grosor. Debido a esta presiïn la cinta adhesiva puede resultar daïada ya que se pueden formar grietas en la espuma, a travïs de las cuales puede penetrar el agua de la lluvia en el canto del laminado y daïar los sensibles laminados por la corrosiïn de las soldaduras de los compuestos celulares o por el desplazamiento de la capa lïmite vidrio /EVA y realmente resultar daïadas. El proceso del marco con una cinta adhesiva esponjada de doble capa se presenta como algo costoso en tiempo y poco automatizable.

La uniïn entre el marco y el laminado puede ponerse en prïctica al introducir silicona lïquida reticulable o bien un adhesivo lïquido en la ranura del marco. Esto tiene el inconveniente de que retirar la silicona o el adhesivo lïquido es realmente costoso.

La presente invenciïn resuelve el problema simplificando el montaje de un mïdulo fotovoltaico, en especial mediante una aplicaciïn mecïnica de la masa adhesiva y/o la introducciïn del laminado en el marco de PV con una presiïn mïnima. Ademïs deben evitarse lugares como las esquinas de los marcos en los que se producen fallos en la uniïn del marco y el laminado.

Este cometido se resuelve mediante un mïtodo conforme a la reivindicaciïn 1. Las configuraciones y figuras preferidas son el objeto de las correspondientes reivindicaciones.

Se ha propuesto una cinta adhesiva que por un lado se pueda aplicar de forma fïcil, por otro lado simplifique el montaje y ademïs garantice una protecciïn igualmente buena de los cantos del laminado frente al agua/vapor de agua como el sellado costoso con silicona lïquida reticulable.

Para la invenciïn tiene una gran importancia el hecho de que no se deba recurrir a un adhesivo lïquido, en particular a un adhesivo de silicona lïquido, para la adherencia del laminado y el marco, para evitar una presiïn relativamente elevada en el ensamblaje. Ademïs se puede utilizar una cinta adhesiva que ïnicamente se haya configurado de forma correcta. El problema en la utilizaciïn de una cinta adhesiva convencional reside en que el grosor de la cinta adhesiva y el grosor del laminado deban rellenar tanto el marco que por un lado la cinta adhesiva contacte con el laminado en toda su superficie y por el otro lado con el marco. Para garantizar que esto ocurra, se ha empleado hasta el momento una capa de espuma que aporte una determinada flexibilidad.

Se sabe que la luz libre o el ancho interior del marco no debe ser totalmente rellenado al insertar o incorporar el laminado en el marco. Mejor dicho, es suficiente con que el ancho interior se rellene seguidamente de tal forma que la cinta adhesiva contacte en toda la superficie tanto con el marco como tambiïn con el laminado. Ahora se reconoce que esto es posible mediante el empleo de una cinta adhesiva, en particular una cinta adhesiva de silicona, la cual al menos contenga una capa espumable. Mediante el espumado se incrementa de un modo adicional el grosor de la cinta adhesiva y se rellena totalmente el marco mediante la cinta adhesiva y el laminado.

Para el experto es pues sorprendente que la resistencia de la uniïn entre el marco y el laminado sea igual o quizïs algo mayor en comparaciïn con la adherencia con una cinta adhesiva de espuma convencional, aunque la fuerza de compresiïn del laminado en el marco sea menor.

Una cinta adhesiva de... [Seguir leyendo]

 


Reivindicaciones:

1. Mïtodo para la adherencia de un mïdulo fotovoltaico, en el cual se aplica una cinta adhesiva en la zona del

borde de un laminado fotovoltaico o bien se introduce en el marco de un mïdulo fotovoltaico, donde la cinta adhesiva presenta al menos una capa adhesiva que se ha configurado como una capa polimïrica que contiene un medio de espumaciïn, y en el cual se incrusta seguidamente el laminado en el marco, que se caracteriza por que la cinta adhesiva se hace espumar tras introducir el laminado en el marco.

2. Mïtodo conforme a la reivindicaciïn 1, que se caracteriza por, que la capa polimïrica que contiene el medio de espumaciïn se espuma al aïadir agua, preferiblemente a al menos 100ïC, y en particular a al menos 150ïC.

3. Mïtodo conforme a la reivindicaciïn 1 ï 2, que se caracteriza por, que la capa polimïrica que contiene el

medio de espumaciïn experimenta un incremento de volumen debido a la espumaciïn de al menos un 30%, 15 preferiblemente de al menos un 50%.

4. Mïtodo conforme a una de las reivindicaciones 1 hasta 3, que se caracteriza por, que la cinta adhesiva durante la fabricaciïn del marco, en particular en la extrusiïn se inserta en el mismo.

5. Mïtodo conforme a una de las reivindicaciones 1 hasta 4, que se caracteriza por, que la cinta adhesiva junto con el marco se cortan a la longitud deseada.

6. Mïtodo conforme a al menos una de las reivindicaciones anteriores, que se caracteriza por, que al menos una capa adherente se ha configurado a base de poli (diïrgano) siloxanos.

7. Mïtodo conforme a al menos una de las reivindicaciones 1 hasta 5, que se caracteriza por, que al menos una capa adherente presenta como composiciïn adhesiva una composiciïn adhesiva sensible a la presiïn, de poliuretano, sililada, reticulada por la humedad.

8. Mïtodo conforme a una de las reivindicaciones anteriores, que se caracteriza por, que la cinta adhesiva presenta ademïs una capa barrera o de protecciïn y/o un soporte, en particular, una capa de protecciïn que configura el soporte.

9. Mïtodo conforme a la reivindicaciïn 8, que se caracteriza por, que al menos se ha previsto una segunda 35 capa adhesiva, y ´por que las capas adhesivas forman una capa adhesiva superior y una inferior.

10. Mïtodo conforme al menos una de las reivindicaciones anteriores, que se caracteriza por, que la capa polimïrica que contiene el medio de espumaciïn tras la formaciïn de espuma presenta un grosor de capa del orden de unos 100 μm hasta aproximadamente 3000 μm.