MÉTODO DE FABRICACIÓN DE UN MÓDULO DE BATERÍA SOLAR.
Un procedimiento para producir un módulo de baterías solares que incluye varias células de baterías solares selladas mediante una resina entre un panel transparente del lado de la superficie de recepción de la luz y un panel de la cara posterior,
que se caracteriza por disponer varias células de baterías solares en un intervalo establecido y conectarlas mutuamente entre sí mediante un conductor; disponer una primera lámina de resina selladora cubriendo sustancialmente la superficie entera del panel transparente del lado de la superficie de recepción de la luz entre el panel transparente del lado de la superficie de recepción de la luz y las células de baterías solares; disponer una segunda lámina de resina selladora cubriendo sustancialmente la superficie entera del panel de la cara posterior entre el panel de la cara posterior y las células de baterías solares; disponer trozos de lámina de resina selladora que tienen un grosor mayor que el valor de la suma total del grosor de las células de baterías solares y el grosor del conductor, en un espacio entre las células de baterías solares de modo que estén interpuestos entre la primera lámina de resina selladora y la segunda lámina de resina selladora; seguido de la aplicación de una carga por la presión atmosférica desde la superficie delantera y posterior descargando el aire entre el panel transparente del lado de la superficie de recepción de la luz y el panel de la cara posterior; y calentar la resina para fundirla y después enfriarla para el sellado
Tipo: Patente Internacional (Tratado de Cooperación de Patentes). Resumen de patente/invención. Número de Solicitud: PCT/JP2003/013358.
Solicitante: NAKAJIMA GLASS CO., INC.
Nacionalidad solicitante: Japón.
Dirección: 5301-2, KINOKO-CHO IBARA-SHI, OKAYAMA 715-0004 JAPON.
Inventor/es: AKIYAMA, MASARU, YUUKI,Takeshi, MASADA,Keizo.
Fecha de Publicación: .
Fecha Solicitud PCT: 20 de Octubre de 2003.
Clasificación PCT:
- H01L31/042 ELECTRICIDAD. › H01 ELEMENTOS ELECTRICOS BASICOS. › H01L DISPOSITIVOS SEMICONDUCTORES; DISPOSITIVOS ELECTRICOS DE ESTADO SOLIDO NO PREVISTOS EN OTRO LUGAR (utilización de dispositivos semiconductores para medida G01; resistencias en general H01C; imanes, inductancias, transformadores H01F; condensadores en general H01G; dispositivos electrolíticos H01G 9/00; pilas, acumuladores H01M; guías de ondas, resonadores o líneas del tipo guía de ondas H01P; conectadores de líneas, colectores de corriente H01R; dispositivos de emisión estimulada H01S; resonadores electromecánicos H03H; altavoces, micrófonos, cabezas de lectura para gramófonos o transductores acústicos electromecánicos análogos H04R; fuentes de luz eléctricas en general H05B; circuitos impresos, circuitos híbridos, envolturas o detalles de construcción de aparatos eléctricos, fabricación de conjuntos de componentes eléctricos H05K; empleo de dispositivos semiconductores en circuitos que tienen una aplicación particular, ver la subclase relativa a la aplicación). › H01L 31/00 Dispositivos semiconductores sensibles a la radiación infrarroja, a la luz, a la radiación electromagnética de ondas más cortas, o a la radiación corpuscular, y adaptados bien para la conversión de la energía de tales radiaciones en energía eléctrica, o bien para el control de la energía eléctrica por dicha radiación; Procesos o aparatos especialmente adaptados a la fabricación o el tratamiento de estos dispositivos o de sus partes constitutivas; Sus detalles (H01L 51/42 tiene prioridad; dispositivos consistentes en una pluralidad de componentes de estado sólido formados en o sobre un sustrato común, diferentes a las combinaciones de componentes sensibles a la radiación con una o varias fuentes de luz eléctrica H01L 27/00). › Módulos fotovoltaicos o conjuntos de células individuales fotovoltaicas (las estructuras de soporte de los módulos fotovoltaicos H02S 20/00).
Clasificación antigua:
- H01L31/042 H01L 31/00 […] › Módulos fotovoltaicos o conjuntos de células individuales fotovoltaicas (las estructuras de soporte de los módulos fotovoltaicos H02S 20/00).
Países PCT: Austria, Bélgica, Suiza, Alemania, Dinamarca, España, Francia, Reino Unido, Grecia, Italia, Liechtensein, Luxemburgo, Países Bajos, Suecia, Mónaco, Portugal, Irlanda, Eslovenia, Finlandia, Rumania, Chipre, Lituania, Letonia, Ex República Yugoslava de Macedonia, Albania.
PDF original: ES-2357946_T3.pdf
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Fragmento de la descripción:
CAMPO TÉCNICO
La presente invención se refiere a un procedimiento para producir un módulo de baterías solares. En particular, la invención se refiere a un procedimiento para producir un módulo de baterías solares que incluye células de baterías solares selladas mediante una resina entre un panel transparente del lado de la superficie de 5 recepción de la luz y un panel de la cara posterior.
ANTECEDENTES DE LA TÉCNICA
En los últimos años, ha crecido la conciencia de la protección medioambiental, y está aumentando más la importancia de la generación de energía fotovoltaica solar. Una célula de batería solar se interpone entre materiales protectores, se sella mediante una resina transparente, y después se proporciona para usar en el exterior como un 10 módulo de baterías solares. Como resina transparente para el sellado, se usa un copolímero de etileno-acetato de vinilo (en lo sucesivo abreviada a veces “EVA”) o similar, y el sellado se lleva a cabo interponiendo la resina entre el material protector y la célula de batería solar, fundiéndola con calor y después solidificándola. Con el fin de disponer de forma eficaz la célula de batería solar y cablearla, es preferible que se sellen varias células de baterías solares en un solo módulo de baterías solares. 15
Así mismo, recientemente se ha diversificado el sitio en el que se instala una batería solar, y la batería solar se usa no solo en el tejado de un edificio sino también en una parte de la pared. En el caso del uso en una pared, la batería solar no se instala solo en una pared exterior, sino que también se usa para construir la propia pared mediante un módulo de baterías solares. En relación con esto, si se proporciona un espacio entre varias células de baterías solares y las superficies frontal y posterior de la batería solar están formadas de un material 20 transparente, se puede preparar un módulo de baterías solares de tipo luz natural en el interior de la pared.
El modelo de utilidad japonés de nº de registro 2.500.974 describe un laminado compuesto de dos cuerpos de tipo placa unidos por dos láminas adhesivas de modo que hay interpuesta una batería solar entre las dos láminas adhesivas, en el que un trozo de lámina que tiene un grosor sustancialmente igual a la batería solar está interpuesto en un espacio formado entre las láminas adhesivas en el exterior de la batería solar. Se describe que, 25 de acuerdo con dicha construcción, se puede hacer que el grosor de la parte del borde circunferencial del laminado sea uniforme y prevenir que se produzca el desconchado debido a que la humedad desde el exterior apenas invade el espacio anterior. Se describe el uso de EVA como la lámina adhesiva y el uso de un vidrio laminado para los cuerpos de tipo placa en ambas superficies.
El documento JP-A-59-022978 describe una lámina de adhesivo de calafateo para el módulo de baterías 30 solares que contiene un copolímero basado en etileno y un peróxido orgánico, cuyas superficies se proporcionan ambas con un patrón grabado en relieve. Se describe que puesto que dicha lámina adhesiva tiene un patrón grabado en relieve, puede prevenir que se produzca el bloqueo de la lámina y tiene excelentes propiedades de desaireación en la etapa de modulado, y de esta forma apenas genera burbujas de aire. En los ejemplos de trabajo de este documento de patente, se describe un método de laminado en el que la temperatura se eleva a 150ºC en el 35 estado de presión reducida en un laminador con vacío, la reducción de la presión se continua a 150ºC durante 1 hora, se lleva a cabo el enfriamiento y entonces se detiene la reducción de presión.
El documento JP-A-09-036405 describe un módulo de baterías solares laminado preparado poniendo un elemento de energía fotovoltaica entre un miembro de la cara delantera y un miembro de la cara posterior mediante una resina de sellado para formar un laminado, manteniendo el laminado con un grado de vacío de 5 torr o inferior, 40 de 5 a 40 minutos, sometiendo el laminado a unión por termocompresión con un grado de vacío de 5 torr o inferior, y después de dicha unión por termocompresión, enfriamiento del laminado. Se describe que mediante la unión por termocompresión en dichas condiciones, se proporciona un módulo que apenas genera desconchado en el miembro de la superficie y apenas genera burbujas de aire residuales. También se describe que mediante inserción de una tela no tejida entre la célula de batería solar y el material de resina de sellado y liberando el aire presente en 45 el laminado mediante huecos en la tela no tejida, se puede mejorar el problema de generación de burbujas de aire residuales.
El documento JP-A-61-069179 describe un procedimiento para producir un panel de baterías solares que incluye el procedimiento de laminado de desaireación de un laminado de panel de baterías solares compuesto de una célula de batería solar laminada entre un vidrio de cubierta y un material en la cara posterior mediante una 50 carga por un sistema de vacío doble, calentamiento, y después aplicación de presión, en el que se usa EVA como la carga y se mantiene una cámara de doble vacío a un intervalo de temperatura específico para un periodo de tiempo específico. Se describe que llevando a cabo al laminado en condiciones de temperatura específicas, se puede reticular el EVA entero sin causar espumación y amarilleamiento. De acuerdo con las condiciones descritas en los ejemplos de trabajo del mismo, cuando la temperatura de la superficie de la placa en el lado del calentador 55 ha llegado a 140ºC, se lleva a cabo la unión por compresión a vacío, se lleva a cabo una reacción de reticulación a 148ºC, se lleva a cabo el enfriamiento a 50ºC o inferior, y después se libera la compresión para la unión.
El documento EP0755080 describe un procedimiento para hacer un panel de baterías solares aplicando la carga de la presión atmosférica sobre un laminado.
Sin embargo, al conectar varias células entre sí y ponerlas entre dos paneles, llevando a cabo después la unión por termocompresión y el sellado, era difícil evitar la rotura de las células de baterías solares. En particular, en el caso en el que el número de células es grande y el área del módulo entero es grande, es probable que se aplique una carga grande de forma no uniforme y es inevitable la rotura de una parte de las células que reciben una carga excesiva. Puesto que varias células están mutuamente conectadas en serie dentro del módulo, si se rompe 5 una célula, la serie de células que se va a conectar no lleva a cabo la función. En el caso en el que se produzca la rotura de la célula, no solo se deteriora el aspecto, sino que también disminuye mucho el rendimiento de generación de energía, y por lo tanto, el producto debe descartarse como defectuoso. Por consiguiente, se requiere un método de sellado que apenas cause la rotura de la célula en la medida que sea posible.
La invención se ha hecho con el propósito de resolver dicho problema y está dirigida a proporcionar un 10 procedimiento para producir un módulo de baterías solares en el que cuando se disponen varias células de baterías solares y se sellan mediante una resina transparente, se puede prevenir la rotura de las células de baterías solares.
El anterior documento de patente precedente describe que las células de baterías solares se sellan usando una lámina de EVA que contiene un agente de reticulación. Y de acuerdo con el método descrito en el anterior documento de patente precedente, incluso cuando la temperatura se elevaba para llevar a cabo la reticulación, el 15 laminado se ponía con alto vacío, continuando así una fuerte compresión en la dirección vertical por la presión atmosférica.
Sin embargo a las altas temperaturas a las que puede producirse la reacción de reticulación, la resina de sellado se convierte en un líquido cuya viscosidad ha disminuido. Por lo tanto, cuando el laminado se comprime fuertemente en la dirección vertical, hay la posibilidad no solo de que la resina fluya hacia fuera del borde del 20 laminado, sino también de que las células de baterías solares se muevan con la transferencia de la resina. Si la resina fluye hacia fuera o las células de baterías solares se mueven, hay la posibilidad de que no solo se deteriore el aspecto, sino también de que se rompa el cableado conectado a las células, y por lo tanto se deseaban mejoras. No obstante, si la laminación se lleva a cabo sin una operación de reducción de la presión, es probable que queden burbujas de aire en el producto,... [Seguir leyendo]
Reivindicaciones:
1. Un procedimiento para producir un módulo de baterías solares que incluye varias células de baterías solares selladas mediante una resina entre un panel transparente del lado de la superficie de recepción de la luz y un panel de la cara posterior, que se caracteriza por disponer varias células de baterías solares en un intervalo establecido y conectarlas mutuamente entre sí mediante un conductor; disponer una primera lámina de resina selladora cubriendo sustancialmente la superficie entera del panel transparente del lado de la superficie de 5 recepción de la luz entre el panel transparente del lado de la superficie de recepción de la luz y las células de baterías solares; disponer una segunda lámina de resina selladora cubriendo sustancialmente la superficie entera del panel de la cara posterior entre el panel de la cara posterior y las células de baterías solares; disponer trozos de lámina de resina selladora que tienen un grosor mayor que el valor de la suma total del grosor de las células de baterías solares y el grosor del conductor, en un espacio entre las células de baterías solares de modo que estén 10 interpuestos entre la primera lámina de resina selladora y la segunda lámina de resina selladora; seguido de la aplicación de una carga por la presión atmosférica desde la superficie delantera y posterior descargando el aire entre el panel transparente del lado de la superficie de recepción de la luz y el panel de la cara posterior; y calentar la resina para fundirla y después enfriarla para el sellado.
2. El procedimiento para producir un módulo de baterías solares de acuerdo con la reivindicación 1, en el 15 que el grosor de los trozos de lámina de resina selladora es al menos 0,3 mm más grueso que el grosor de las células de baterías solares.
3. El procedimiento para producir un módulo de baterías solares de acuerdo con la reivindicación 1 ó 2, en el que la anchura de los trozos de lámina de resina selladora es más estrecha que la anchura del espacio.
4. El procedimiento para producir un módulo de baterías solares de acuerdo con la reivindicación 3, en el 20 que la anchura de los trozos de lámina de resina selladora es de 0,1 a 0,95 veces la anchura del espacio.
5. El procedimiento para producir un módulo de baterías solares de acuerdo con una cualquiera de las reivindicaciones 1 a 4, en el que se dispone un espacio entre los trozos de lámina de resina selladora, y el aire interior se descarga a través de estos.
6. El procedimiento para producir un módulo de baterías solares de acuerdo con las reivindicaciones 1 a 5, 25 en el que las láminas de resina selladora están hechas de al menos una resina seleccionada del grupo que consiste en un copolímero de etileno-acetato de vinilo, polivinil-butiral y poliuretano.
7. El procedimiento para producir un módulo de baterías solares de acuerdo con una cualquiera de las reivindicaciones 1 a 6, en el que las láminas de resina selladora están hechas de una resina termoplástica reticulable; y en el sellado en un recipiente de tratamiento de sellado se lleva a cabo la operación de sellado que 30 incluye las etapas respectivas de: una etapa de reducción de la presión en el recipiente de tratamiento de sellado a una temperatura a la que la resina termoplástica no está fundida (etapa 1), una etapa de elevar la temperatura a una temperatura cercana o mayor que el punto de fusión de la resina termoplástica en el estado de presión reducida (etapa 2), una etapa de elevar la presión en el recipiente de tratamiento de sellado (etapa 3), una etapa de elevar la temperatura a un intervalo de temperaturas en el que se produce la reacción de reticulación, 35 procediéndose así a la reacción de reticulación (etapa 4), y una etapa en que se lleva a cabo el enfriamiento (etapa 5).
8. El procedimiento para producir un módulo de baterías solares de acuerdo con una cualquiera de las reivindicaciones 1 a 7, en el que al menos uno del panel transparente del lado de la superficie de recepción de la luz y el panel de la cara posterior está hecho de un vidrio templado o un vidrio de doble resistencia. 40
9. El procedimiento para producir un módulo de baterías solares de acuerdo con una cualquiera de las reivindicaciones 1 a 8, en el que el módulo de baterías solares producido es un módulo de baterías solares de tipo luz natural.
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