Uso de una película multi-estratificada con barrera de permeación de oxígeno para la fabricación de módulos fotovoltaicos.

Uso de una película multi-estratificada como cubierta trasera de un módulo fotovoltaico, en donde la película multi-estratificada se compone de las siguientes capas directamente consecutivas:

a) una capa orientada hacia la célula solar a base de una masa de moldeo que se compone en al menos un 70% en peso de un copolímero de etileno-alcohol vinílico

(EVOH);

b) una capa adhesiva,

c) una capa intermedia a base de una masa de moldeo termoplástica que contiene poliamida, poliolefina y/o poliéster,

d) opcionalmente, una capa adhesiva, así como

e) una capa externa a base de una masa de moldeo que contiene una proporción de poliamida de al menos 35% en peso, referido a la masa de moldeo.

Tipo: Patente Europea. Resumen de patente/invención. Número de Solicitud: E12187785.

Solicitante: Evonik Industries AG.

Nacionalidad solicitante: Alemania.

Dirección: RELLINGHAUSER STRASSE 1-11 45128 ESSEN ALEMANIA.

Inventor/es: HAGER, HARALD, DR., PAWLIK,ANDREAS, WIELPUTZ,MARTIN.

Fecha de Publicación: .

Clasificación Internacional de Patentes:

  • SECCION H — ELECTRICIDAD > ELEMENTOS ELECTRICOS BASICOS > DISPOSITIVOS SEMICONDUCTORES; DISPOSITIVOS ELECTRICOS... > Dispositivos semiconductores sensibles a la radiación... > H01L31/048 (encapsulados de modulos)
  • SECCION H — ELECTRICIDAD > ELEMENTOS ELECTRICOS BASICOS > DISPOSITIVOS SEMICONDUCTORES; DISPOSITIVOS ELECTRICOS... > Dispositivos semiconductores sensibles a la radiación... > H01L31/042 (Módulos fotovoltaicos o conjuntos de células individuales fotovoltaicos (las estructuras de soporte de los módulos fotovoltaicos H02S 20/00))
  • SECCION B — TECNICAS INDUSTRIALES DIVERSAS; TRANSPORTES > PRODUCTOS ESTRATIFICADOS > PRODUCTOS ESTRATIFICADOS, es decir, HECHOS DE VARIAS... > Productos estratificados compuestos esencialmente... > B32B27/08 (de una resina sintética de una clase diferente)
  • SECCION B — TECNICAS INDUSTRIALES DIVERSAS; TRANSPORTES > PRODUCTOS ESTRATIFICADOS > PRODUCTOS ESTRATIFICADOS, es decir, HECHOS DE VARIAS... > Productos estratificados compuestos esencialmente... > B32B17/10 (de resina sintética)
  • SECCION B — TECNICAS INDUSTRIALES DIVERSAS; TRANSPORTES > PRODUCTOS ESTRATIFICADOS > PRODUCTOS ESTRATIFICADOS, es decir, HECHOS DE VARIAS... > Productos estratificados compuestos esencialmente... > B32B27/30 (teniendo una resina vinílica; teniendo una resina acrílica)
  • SECCION B — TECNICAS INDUSTRIALES DIVERSAS; TRANSPORTES > PRODUCTOS ESTRATIFICADOS > PRODUCTOS ESTRATIFICADOS, es decir, HECHOS DE VARIAS... > Productos estratificados compuestos esencialmente... > B32B27/34 (teniendo poliamidas)

PDF original: ES-2474130_T3.pdf

 

google+ twitter facebook

Fragmento de la descripción:

Uso de una pelïcula multi-estratificada con barrera de permeaciïn de oxïgeno para la fabricaciïn de mïdulos fotovoltaicos La invenciïn se refiere al uso de sistemas de pelïculas con una capa de barrera frente al oxïgeno a base de EVOH para la fabricaciïn de mïdulos solares.

Los paneles solares, a menudo denominados tambiïn mïdulos fotovoltaicos, sirven para la generaciïn de energïa elïctrica a partir de la luz solar y constan de un estratificado que contiene, como capa de nïcleo, un sistema de cïlulas solares. Esta capa de nïcleo estï envuelta por materiales de encapsulaciïn que sirven como protecciïn frente a influencias mecïnicas y relacionadas con la meteorologïa.

La cïlula solar activa se encuentra en este caso una cubierta frontal y una cubierta trasera. La cubierta frontal es translïcida y, por lo general, es de vidrio; estï unida por medio de una capa adhesiva, que a menudo se compone de un copolïmero de etileno-acetato de vinilo, con la capa que contiene la cïlula solar. La cubierta trasera garantiza un blindaje elïctrico y sirve como protecciïn frente a las influencias meteorolïgicas tales como luz UV, y como barrera frente a la humedad. Para la cubierta trasera se utilizan actualmente, conforme a la norma, asociaciones de pelïculas a base de pelïculas de fluoropolïmeros y poliïsteres. La pelïcula de fluoropolïmero en la cara externa garantiza en este caso la resistencia a la meteorologïa, y la pelïcula de poliïster garantiza la estabilidad mecïnica y las propiedades de aislamiento elïctricas deseadas. Otra pelïcula de fluoropolïmero en la cara interna sirve para la uniïn a la capa de sellado del sistema de cïlulas solares. No obstante, este tipo de pelïculas de fluoropolïmero presentan sïlo una baja adherencia a la capa de sellado, la cual se utiliza como un material de embuticiïn para las propias cïlulas solares. Ademïs de ello, la pelïcula de fluoropolïmero coopera sïlo en un grado menor en el aislamiento elïctrico, lo cual resulta en la necesidad de utilizar una pelïcula de poliïster relativamente gruesa.

En el documento WO 2008138022 se propone, por lo tanto, reemplazar en asociaciones de este tipo las dos pelïculas de fluoropolïmero por pelïculas de poliamida 12 (PA12) . En un desarrollo adicional de la misma, en el 30 documento WO 2011066595 se propone que la capa de material termoplïstico orientada hacia la cïlula solar contenga un material de carga que refleje la luz tal como diïxido de titanio, mientras que la capa de material termoplïstico alejada de la cïlula solar contiene un segundo material de carga tal como fibras de vidrio, wollastonita o mica, que proporciona una mayor conductividad tïrmica de esta capa. Materiales termoplïsticos a modo de ejemplo proceden del grupo de las poliamidas, los poliïsteres o mezclas de poliamida y poliolefina.

Explïcitamente se mencionan PA11, PA12 y PA1010, asï como sus mezclas con poliolefinas.

Particular importancia se le otorga a la protecciïn de las cïlulas solares sensibles, activas. ïstas se componen predominantemente de silicio sensible a la oxidaciïn.

La misiïn de la invenciïn es minimizar el ataque oxidativo a las cïlulas solares activas.

Este problema se resuelve mediante el uso de una pelïcula multi-estratificada como una cubierta trasera de un mïdulo fotovoltaico, en donde la pelïcula multi-estratificada se compone de las siguientes capas directamente consecutivas:

a) una capa orientada hacia la cïlula solar a base de una masa de moldeo que se compone en al menos un 70% en peso, preferiblemente en al menos un 80% en peso, y de manera particularmente preferida en al menos un 90% en peso de un copolïmero de etileno-alcohol vinïlico (EVOH) ; b) una capa adhesiva,

c) una capa intermedia a base de una masa de moldeo termoplïstica que contiene poliamida, poliolefina y/o poliïster, d) opcionalmente, una capa adhesiva, asï como e) una capa externa a base de una masa de moldeo que contiene una proporciïn de poliamida de al menos 35% en peso, preferiblemente al menos 40% en peso, mïs preferiblemente al menos 45% en peso, de 55 manera particularmente preferida al menos 50% en peso, y de manera muy particularmente preferida al menos 55% en peso, referido a toda la masa de moldeo.

La masa de moldeo de la capa segïn c) contiene como material termoplïstico poliamida, poliolefina y/o poliïster. Ademïs de ello, pueden estar contenidos adyuvantes y aditivos habituales, en particular fotoestabilizadores y/o

estabilizadores tïrmicos, materiales de carga reflectantes de luz tales como, por ejemplo, diïxido de titanio, asï como materiales de carga de refuerzo tales como, por ejemplo, fibras de vidrio, wollastonita o mica.

La masa de moldeo de la capa segïn e) puede contener una de las siguientes poliamidas o varias en forma de una mezcla. Ademïs, puede estar contenido hasta el 40% en peso, basado en la porciïn total de polïmero de la masa de moldeo, de otros materiales termoplïsticos, por ejemplo, cauchos resistentes al impacto. Cauchos eventualmente contenidos contienen preferiblemente, de manera correspondiente al estado conocido de la tïcnica, grupos funcionales, con los que se obtiene una compatibilidad con la matriz de poliamida.Ademïs de ello, pueden estar contenidos los adyuvantes y aditivos habituales para poliamidas, en particular fotoestabilizadores y/o estabilizadores tïrmicos. Con respecto a los materiales de carga, es vïlido lo dicho para la masa de moldeo de la capa segïn c) . Adicionalmente, la masa de moldeo de la capa segïn e) puede ser de color y/o puede contener un agente de mateado.

El adhesivo de la capa segïn b) se orienta segïn la naturaleza de la capa segïn c) . Si esta capa se compone de una masa de moldeo a base de poliamida, poliïster y/o poliolefina, el adhesivo puede ser una masa de moldeo que comprende al menos 35% en peso, preferiblemente al menos 40% en peso, de manera particularmente preferida al menos 45% en peso, de manera especialmente preferida al menos 50% en peso y de manera muy particularmente preferida al menos 55% en peso de una poliolefina, que porta 0, 1 a 5% en peso, preferiblemente 0, 3 a 4% en peso y de manera particularmente preferida al menos 0, 5 a 4% en peso de grupos anhïdrido de ïcido. Otros adhesivos adecuados, especialmente en los casos en los que la capa segïn c) estï constituida a base de poliamida o de poliïster, contienen un copolïmero de injerto de poliamina-poliamida, eventualmente en combinaciïn con una poliamida que es compatible con EVOH, por ejemplo PA6, o la combinaciïn de segundas poliamidas. Composiciones adecuadas se describen, por ejemplo, en los documentos EP 1 065 048 A2 asï como EP 1216826 A1. La masa de moldeo de la capa segïn b) puede contener, adicionalmente, fotoestabilizadores y/o estabilizadores tïrmicos, asï como un material de carga reflectante de la luz tal como diïxido de titanio (documento WO 2011066595) .

El adhesivo de la capa segïn d) puede tener cualquier composiciïn adecuada. Por ejemplo, son adecuados los mismos sistemas que se mencionan anteriormente para el adhesivo de la capa segïn b) .

EVOH es conocido desde hace tiempo. Es un copolïmero de etileno y alcohol vinïlico y, a veces tambiïn se denomina EVAL. El contenido en etileno en el copolïmero es generalmente de 25 a 60% en moles y, en particular, de 28 a 45% en moles. Una pluralidad de tipos estï disponible en el comercio. Por ejemplo, se remite al documento de la razïn social "Introduction to Kuraray EVAL™ Resins", Versiïn 1.2/9810 de la razïn social Kuraray EVAL Europe.

La poliamida puede ser una poliamida parcialmente cristalina tal como, por ejemplo, PA6, PA66, PA610, PA612, PA10, PA810, PA106, PA1010, PA11, PA1011, PA1012, PA1210, PA1212, PA814, PA1014, PA618, PA512,... [Seguir leyendo]

 


Reivindicaciones:

1. Uso de una pelïcula multi-estratificada como cubierta trasera de un mïdulo fotovoltaico, en donde la pelïcula multi-estratificada se compone de las siguientes capas directamente consecutivas: 5 a) una capa orientada hacia la cïlula solar a base de una masa de moldeo que se compone en al menos un 70% en peso de un copolïmero de etileno-alcohol vinïlico (EVOH) ; b) una capa adhesiva, c) una capa intermedia a base de una masa de moldeo termoplïstica que contiene poliamida, poliolefina y/o poliïster, 10 d) opcionalmente, una capa adhesiva, asï como e) una capa externa a base de una masa de moldeo que contiene una proporciïn de poliamida de al menos 35% en peso, referido a la masa de moldeo.

2. Uso segïn la reivindicaciïn 1, caracterizado por que -la capa conforme a a) posee un espesor de 50 a 250 μm, -la capa conforme a b) posee un espesor de 15 a 100 μm, -la capa conforme a c) posee un espesor de 100 a 500 μm, -la capa conforme a d) posee un espesor de 3 a 40 μm y -la capa conforme a e) posee un espesor de 15 a 100 μm.

3. Mïdulo fotovoltaico, obtenido utilizando una pelïcula multi-estratificada de acuerdo con una de las reivindicaciones precedentes como cubierta trasera.