Cinta adhesiva, en especial para el pegado de laminados fotovoltaicos.

Cinta adhesiva que tiene por lo menos una capa de espuma y dos capas adhesivas por la cara exterior,

dicha capa de espuma está dispuesta entre la capa adhesiva superior y la inferior, caracterizada porque la capa de espuma está configurada como capa de espuma de silicona y porque por lo menos una de las capas adhesivas tiene una masa adhesiva de silicona sensible a la presión basada en una silicona reticulable por adición, que consta de los componentes siguientes:

a) un organopolisiloxano, formado por lo menos por una unidad diorganosiloxano y que en cada molécula lleva por lo menos dos grupos alquenilo unidos al silicio,

b) una resina de organopolisiloxano de la fórmula (R1 3SiO1/2)x(SiO4/2)1.0, en la que R1 es un grupo hidrocarburo monovalente sustituido o sin sustituir, un átomo de hidrógeno o un grupo hidroxi y x es un número entre 0,5 y 1,2,

c) un organopolisiloxano, que en promedio lleva en cada molécula por lo menos dos átomos de hidrógeno unidos al silicio, en una cantidad tal que estén presentes entre 0,01 y 10 moles de átomos de hidrógeno unidos al silicio por cada mol de grupos alquenilo totales de los componentes a), b) y c) y que está libre de dobles enlaces olefínicos,

d) un catalizador organometálico del grupo X del Sistema Periódico de los Elementos.

Cinta adhesiva, en especial para el pegado de laminados fotovoltaicos

La invención se refiere a una cinta adhesiva en especial para el pegado de componentes optoelectrónicos, con preferencia especial de laminados fotovoltaicos, según la definición principal de la reivindicación 1.

Los montajes electrónicos y optoelectrónicos se emplean cada vez con mayor frecuencia en los productos comerciales o se hallan en fase de próximo lanzamiento al mercado. El término optoelectrónica (también llamada a veces optrónica u optotrónica) surge de la combinación de óptica y microelectrónica y abarca en el sentido más amplio todos los productos y procesos, que permiten la conversión de datos y / o energía generados electrónicamente en emisión luminosa y viceversa. Tales montajes abarcan las estructuras electrónicas inorgánicas u orgánicas, por ejemplo los semiconductores orgánicos, organometálicos o poliméricos y también las combinaciones de los mismos. Estos montajes y productos tienen una configuración rígida o flexible, en función del uso pretendido. Un reto técnico para la realización de una vida en servicio y un funcionamiento suficientes de los montajes (opto)electrónicos) en el sector de la (opto)electrónica inorgánica y / u orgánica, de modo muy especial en el sector de la (opto)electrónica orgánica, es la protección de los componentes que contienen antes los infiltrantes. Los infiltrantes pueden ser un gran número de compuestos orgánicos o inorgánicos de peso molecular bajo, en especial el vapor de agua y el oxígeno.

Un gran número de montajes (opto)electrónicos del sector de la (opto)electrónica inorgánica y / u orgánica son sensibles en especial al vapor de agua. Durante la vida en servicio de un montaje electrónico es, pues, necesario protegerlo con un encapsulado, porque, de lo contrario, sus prestaciones podrían mermar a lo largo del período de uso. Por ejemplo, la oxidación de los componentes por ejemplo en el caso de montajes emisores de luz, por ejemplo de lámparas de electroluminiscencia (lámparas EL) o de diodos luminosos orgánicos (OLED), puede provocar en poco tiempo una reducción drástica de la intensidad luminosa, en el caso de pantallas electroforéticas (pantallas EP) puede provocar la pérdida de contraste o en el caso de las células fotovoltaicas puede provocar la pérdida de eficacia.

Una de las estrategias habituales del estado de la técnica consiste, pues, en colocar el montaje electrónico entre dos sustratos impermeables para los infiltrantes, en especial para el vapor de agua. En el caso de módulos o carcasas no flexibles, se emplean con preferencia sustratos de vidrio o de metal, que proporcionan una gran barrera a la infiltración. En el caso de montajes flexibles se emplean sustratos planos, por ejemplo láminas transparentes o no transparentes, que pueden estar formadas por varias capas. Para ello pueden emplearse no solo combinaciones de distintos polímeros, sino también capas Inorgánicas y / u orgánicas. Para las diversas aplicaciones y para las diversas caras pueden utilizarse los más diversos sustratos, p. ej. láminas, tejidos, napas, papeles y combinaciones de los mismos.

Para conseguir un buen sellado del borde en especial en el caso de los componentes (opto)electrónicos sensibles, por ejemplo los OLED, se emplean adhesivos reactivos. Un buen adhesivo presenta una permeabilidad escasa en especial respecto al oxígeno y al vapor de agua, tiene una adherencia suficiente sobre el montaje y puede fluir bien sobre este. Una adherencia escasa sobre el montaje reduce el efecto barrera, permitiendo con ello la entrada del oxígeno y del vapor de agua a través de la superficie límite entre el sustrato y el adhesivo. A diferencia de los componentes optoelectrónicos, que contienen compuestos orgánicos sensibles al oxígeno, para la fabricación de módulos solares no se realiza un sellado del borde con adhesivo ni con cinta adhesiva provista de lámina barrera, porque hasta el presente parecía que no era necesario. Hasta ahora se daba por supuesto que no se necesitaba ninguna barrera contra el oxígeno, porque los cantos laterales del laminado ya están suficientemente protegidos contra el agua (pluvial), ya que el laminado se pega por el borde con una masa de estanqueidad de silicona líquida retlculable o con una cinta adhesiva espumable dentro de un marco de aluminio.

Para el encapsulado de los componentes (opto)electrónicos, por ejemplo los OLED, se han empleado hasta el presente sobre todo adhesivos líquidos y adhesivos basados en epóxidos (WO 98/21287 A1; US 4,51,195 A; US 4,552,64 A). Cuando se reticulan intensamente, estos presentan una permeabilidad escasa. Su principal ámbito de aplicación son las uniones pegadas de bordes de montajes rígidos. La reticulación se realiza por aportación de calor o por exposición a la radiación UV.

Unos componentes optoelectrónicos especiales son los módulos fotovoltaicos. Se entiende por fotovoltaico el elemento que permite la transformación directa de la energía de radiación, sobre todo de la energía solar, en energía eléctrica mediante las células solares. Existen diversas formas de ejecución de células solares, las más generalizadas son células de silicio de capa gruesa, ya sea en forma de células monocristalinas (c-Si), ya sea en forma de células multlcrlstalinas (mc-Si). Se están propagando cada vez más las células de capa fina de silicio amorfo (a-Si), GaAs (arseniuro de galio), CdTe (telururo de cadmio), CIS (sobre, indio, selenio), CIGS (cobre, indio, galio, selenio), también las células solares orgánicas y las células de colorantes.

Para la generación de energía, las células solares se suelen conectar a grandes módulos solares, también llamados módulos fotovoltaicos (módulos PV). Para ello se conectan las células en serle con el anverso y el reverso de circuitos impresos. De este modo el voltaje de las células individuales se suma. Además, las células solares normalmente se procesan en forma de laminado, a saber, en especial un laminado provisto de un material barrera (vidrio, láminas, etc.) por la cara superior y la inferior.

La fabricación de un módulo solar se realiza a menudo con la cara ópticamente activa hacia abajo. Por lo general se limpia y se prepara para ello un vidrio adecuado. El vidrio es normalmente un vidrio blanco templado, de bajo contenido en hierro, de 3 a 4 mm de grosor, a ser posible con baja absorción entre 35 nm y 115 nm. Sobre este vidrio se coloca entonces una banda de lámina de etileno-acetato de vinilo (lámina EVA), cortada con las mismas dimensiones. Las células solares se unen mediante tirillas de soldar para formar las cadenas individuales (también llamadas strings) y sobre la cara superior de las mismas se coloca una lámina de EVA. A continuación se posicionan y se sueldan los enlaces transversales, que tienen que unir entre sí las distintas cadenas y conducen al lugar de la caja de conexión. Seguidamente se cubre todo de modo sucesivo con láminas de EVA y de poli(fluoruro de vinilo) (p. ej. Tediar) cortadas con las dimensiones exactas o con una combinación de EVA, poliéster y de poli(fluoruro de vinilo). En el siguiente paso de la producción se realiza el laminado del módulo en una depresión de aprox. 2 mbares y aprox. 15°C. Con el laminado a partir de lámina de EVA, que hasta entonces era lechosa, se forma una capa de plástico transparente, reticulada en sentido tridimensional y ya no fusible, en la que están atrapadas las células solares y que está unida firmemente con la luna de vidrio y la lámina del reverso. Después del laminado se hace un dobladillo con los cantos, se coloca la caja de conexión y se dota de los diodos de funcionamiento autónomo. De este modo queda terminado el laminado.

Por motivos de estabilidad, los módulos PV se dotan de un marco, en especial de un marco de aluminio, que sirve por un lado para el montaje y por otro para proteger los módulos PV de la rotura en caso de que se doblen demasiado. La unión entre marco y laminado, que normalmente está formado por vidrio, lámina polimérica, lámina de reverso y células solares, se soluciona por ejemplo con la aplicación de una cinta adhesiva espumada por ambas caras. Esta se pega normalmente sobre el canto del laminado y opcionalmente se doble (se arremanga) sobre la cara inferior del laminado y/o sobre la cara superior y se presiona contra ella. El laminado así equipado se presiona seguidamente con gran fuerza para meterlo dentro de la ranura del marco. Tal como se ha descrito previamente, el laminado sensible se protege por lo general por la cara superior, es decir, por la cara ópticamente activa, con una capa de vidrio contra el vapor de agua o contra el agua y por la cara inferior por una segunda capa de vidrio o por una lámina... [Seguir leyendo]

1. Cinta adhesiva que tiene por lo menos una capa de espuma y dos capas adhesivas por la cara exterior, dicha capa de espuma está dispuesta entre la capa adhesiva superior y la inferior, caracterizada porque la capa de espuma está configurada como capa de espuma de silicona y porque por lo menos una de las capas adhesivas tiene una masa adhesiva de silicona sensible a la presión basada en una silicona reticulable por adición, que consta de los componentes siguientes:

a) un organopolisiloxano, formado por lo menos por una unidad diorganosiloxano y que en cada molécula lleva por lo menos dos grupos alquenilo unidos al silicio,

b) una resina de organopolisiloxano de la fórmula (R13Si1/2)x(S¡4/2)i.o, en la que R1 es un grupo hidrocarburo monovalente sustituido o sin sustituir, un átomo de hidrógeno o un grupo hidroxi y x es un número entre ,5 y 1,2,

c) un organopolisiloxano, que en promedio lleva en cada molécula por lo menos dos átomos de hidrógeno unidos al silicio, en una cantidad tal que estén presentes entre ,1 y 1 moles de átomos de hidrógeno unidos al silicio por cada mol de grupos alquenilo totales de los componentes a), b) y c) y que está libre de dobles enlaces oleflnlcos,

d) un catalizador organometálico del grupo X del Sistema Periódico de los Elementos.

2. Cinta adhesiva según la reivindicación 1, caracterizada porque la masa adhesiva de silicona sensible a la presión se retícula con radiación actínica, con preferencia con haces de electrones, en una dosis por lo menos de 1 kGy.

3. Cinta adhesiva según una de las reivindicaciones anteriores, caracterizada porque la relación entre las cantidades del organopolisiloxano y la resina de organopolisiloxano se sitúan entre 2:8 y 8:2, con preferencia entre 3:7 y 6:4, expresados como porcentajes del peso.

4. Cinta adhesiva según una de las reivindicaciones anteriores, caracterizada porque la capa de espuma de silicona es una espuma de silicona de poro cerrado, con preferencia porque la espuma de silicona tiene una densidad entre 18 y 5 kg/m3

5. Cinta adhesiva según una de las reivindicaciones anteriores, caracterizada porque la capa de espuma de silicona tiene un grosor comprendido entre ,5 y 1,5 mm, con preferencia entre ,8 y 1,1 mm.

6. Uso de una cinta adhesiva según una de las reivindicaciones de 1 a 5 para el pegado de componentes optoelectrónicos, en especial para el pegado de un laminado fotovoltaico al marco de un módulo fotovoltalco.