UTILIZACIÓN DE UNA LÁMINA TRASERA PARA MÓDUILOS FOTOVOLTAICOS Y MÓDULO FOTOVOLTAICO RESULTANTE.

Utilización de una lámina trasera para módulos fotovoltaicos y módulo fotovoltaico resultante. Antecedentes de la invención Campo de la invención La presente invención se refiere a una lámina trasera para módulos fotovoltaicos que constituyen la unidad componente de baterías solares, y a un módulo fotovoltaico que las utiliza. Más particularmente, la presente invención se refiere a una lámina trasera para módulos fotovoltaicos que presenta una excelente adhesión de la capa de rellenos, resistencia a la hidrólisis, resistencia al voltaje, propiedades de barrera de gas, resistencia al calor, resistencia a la intemperie, durabilidad, resistencia física y otras diversas características, y favorable facilidad de fabricación y capacidad de reducción de costes. Descripción de la técnica relacionada En los últimos años, ha adquirido relevancia la generación fotovoltaica solar como fuente de energía limpia debido a la preocupación creciente por los problemas medioambientales tales como el calentamiento global, y ello ha conducido al desarrollo de baterías solares que presentan una variedad de configuraciones. Estas baterías solares se fabrican empaquetando diversas células fotovoltaicas, generalmente cableadas en serie o en paralelo, y se construyen con diversos módulos fotovoltaicos unidos. Los módulos fotovoltaicos anteriormente mencionados requieren una durabilidad suficiente, resistencia a la intemperie y similares para permitir su utilización al aire libre durante un período de tiempo largo. Como representa la figura 5, en una estructura específica de un módulo fotovoltaico general 51, un sustrato transmisor de luz 52 compuesto por vidrio o similar, una capa de relleno 53 compuesta por una resina termoplástica, por ejemplo un copolímero de etileno-vinil acetato (EVA) o similar, diversas células fotovoltaicas 54 como dispositivo fotovoltaico, una capa de relleno 55 similar a la capa de relleno 53, y una lámina trasera 56 para módulos fotovoltaicos se laminan en este orden y se moldean integralmente mediante un proceso de laminación en caliente con vacío o similar. En el módulo fotovoltaico, la infiltración de vapor de agua, gas oxígeno o similares en su interior pueden generar la decoloración y el despegado de las capas 53 y 55, la corrosión del cableado y el deterioro del funcionamiento de la célula voltaica 54. Por lo tanto, según la lámina trasera 56 para módulos fotovoltaicos descrita anteriormente, son necesarias las propiedades de barrera de gas contra el vapor de agua, el gas oxígeno y similares, además de las características básicas tales como resistencia física, resistencia a la intemperie, resistencia al calor y similares. Además, hoy en día, es probable que para reducir la pérdida de eficiencia de generación de energía se incremente en la medida de lo posible el voltaje del sistema fotovoltaico, con lo cual se han incrementado las demandas de sistemas fotovoltaicos con una tensión eléctrica del sistema no inferior a 1.000 v. Por lo tanto, la lámina trasera 56 para módulos fotovoltaicos requiere una resistencia al voltaje superior. En la lámina trasera 56 para módulos fotovoltaicos, se ha utilizado una estructura multicapa en la cual se han laminado un par de capas de resina sintética 58 en la cara anterior y en la cara posterior de la capa de barrera de gas 57. Los ejemplos específicos de láminas traseras 56 para módulos fotovoltaicos convencionales desarrolladas comprenden (a) las que presentan una estructura en la cual se laminas un par de películas de fluoruro de polivinilo sobre las dos caras de una hoja de aluminio (ver la publicación de solicitud de patente no examinada nº Hei 6- 177412 y similares); (b) las que presentan una estructura en la cual se lamina una película de tereftalato de polietileno sobre las dos caras de una película de resina sobre la cual se ha depositado mediante vapor un óxido metálico (publicación de solicitud de patente japonesa no examinada nº 2002-100788); y similares. En la lámina trasera para módulos fotovoltaicos anteriormente mencionada (a), la película de fluoruro de polivinilo (película Tedlar®) laminada sobre las dos caras de la hoja de aluminio inhibe la consecución de la durabilidad y la reducción de precio debido a que dicha película presenta una resistencia mecánica baja y es cara. Además, la lámina trasera para módulos fotovoltaicos (a) presenta el inconveniente de una resistencia al voltaje insuficiente como consecuencia de la utilización de la hoja de aluminio para transmitir propiedades de barrera de gas. Al utilizar la lámina trasera para módulos fotovoltaicos (b) anteriormente mencionada una película de tereftalato de polietileno en lugar de la película de polivinilo, y una película depositada de óxido metálico en lugar de la hoja de aluminio, mejoran la resistencia mecánica, la capacidad de reducción de costes, la productividad y la resistencia al voltaje en comparación con la lámina trasera para módulos fotovoltaicos (a). No obstante, la adhesividad inferior entre la capa de relleno 55 que normalmente comprende un copolímero de etileno-vinil acetato (EVA) y la película de tereftalato de polietileno de la cara de la superficie frontal favorece una menor durabilidad y reduce la vida del módulo fotovoltaico. Con el fin de mejorar la adhesividad, se han desarrollado técnicas que consisten en someter la superficie de la cara 2   frontal de la película de tereftalato de polietileno a un tratamiento de imprimación, y en sustituir la película de tereftalato de polietileno de la cara de la superficie frontal por copolímero de etileno-vinil acetato (EVA). No obstante, no han podido satisfacer las exigencias del módulo fotovoltaico, es decir, la prolongación del período de tiempo útil y la reducción de precios, porque se origina un incremento del coste de producción y la humedad (propiedad de hidrolizable) deteriora de forma comparativamente importante la película de copolímero de etileno-vinil acetato (EVA). El documento US 2006/0 166 023 A1 da a conocer una lámina trasera para módulos fotovoltaicos en la cual las capas exteriores de la lámina trasera están fabricadas con polímeros de oleofina. En el ejemplo B5 se describe una lámina trasera que comprende, en el orden siguiente: una película de resina de polipropileno negra, una película de PET de un espesor de 50 µm, una película de PET de un espesor de 12 µm, una película depositada por vapor de óxido de silicio con un espesor de 800 angstroms y una película de resina de polipropileno coloreada de blanco. En un módulo de batería solar, la película de resina de polipropileno coloreada de blanco está encarada al interior en un módulo de batería solar. Sumario de la invención La presente invención se realizó teniendo en cuenta los inconvenientes anteriormente mencionados, y un objeto de la presente invención consiste en proveer una lámina trasera para módulos fotovoltaicos que sea excelente en diversas características tales como la resistencia a la intemperie, la durabilidad, la resistencia al agua, la resistencia al calor, la propiedades de barrera de gas, la resistencia física y similares, y que presente una adhesividad con la capa de relleno y una resistencia a la hidrólisis y una resistencia al voltaje particularmente excelentes, y que muestre una facilidad de fabricación y una capacidad de reducción de costes favorable, y un módulo fotovoltaico que la utilice. La invención presentada para solucionar los problemas anteriormente mencionados se dirige a la utilización de una lámina trasera para módulos fotovoltaicos según las características de la reivindicación 1 y a un módulo fotovoltaico según la reivindicación 8. Puesto que la película de resina por la cara de la superficie frontal de la lámina trasera para módulos fotovoltaicos comprende poliolefina como componente principal, presenta una adhesividad excelente con el copolímero de etileno-vinil acetato (EVA), generalmente utilizado en la capa de relleno, y muestra una resistencia favorable a la hidrólisis. Por lo tanto, la lámina trasera para módulos fotovoltaicos puede mejorar la durabilidad de los módulos fotovoltaicos y favorecer la prolongación de período de tiempo de utilización de los módulos fotovoltaicos demandada socialmente. La película de barrera puede presentar una película de sustrato y una capa de óxido inorgánico. De este modo, disponiendo de una película de barrera que comprende una capa de óxido inorgánico laminada sobre la película sustrato, se alcanzan propiedades de barrera de gas, y pueden mejorarse la resistencia mecánica, la capacidad de reducción de costes, la productividad y la resistencia al voltaje en comparación con las láminas traseras para módulos fotovoltaicos tradicionales, en las cuales se utiliza una hoja metálica. Además, puede utilizarse una hoja... [Seguir leyendo]

1. Utilización de una lámina trasera (1, 11, 21) para módulos fotovoltaicos (31) que es un laminado que comprende: - una película de resina por la cara de la superficie frontal (2), - una película resistente al voltaje (12) - una película de barrera (3, 22) y - una película de resina por la cara de la superficie trasera (4) por este orden, en la que: - la película de resina por la cara de la superficie frontal (2) comprende polietileno como componente principal, - la película resistente al voltaje (12) comprende tereftalato de polietileno como componente principal, caracterizada porque la película resistente al voltaje (12) presenta un espesor de 50 µm o más y de 250 µm o menos, presentando la película de barrera (3, 22) un espesor inferior al de la película resistente al voltaje (12), estando formada la película de barrera (3) por una película de sustrato (6) con un espesor comprendido entre 7 µm y 20 µm y una capa de óxido inorgánico (7) con un espesor comprendido entre 3 Å y 3.000 Å; o se utiliza una hoja de aluminio con un espesor comprendido entre 6 µm y 30 µm como película de barrera (22), debiendo unirse la lámina trasera (1, 11, 21) de modo que la película por la cara de la superficie frontal (2) esté dispuesta hacia el interior en el módulo fotovoltaico (31) y la película de resina por la cara de la superficie trasera (4) esté dispuesta hacia el exterior del módulo fotovoltaico (31). 2. Utilización de la lámina trasera (1, 11, 21) para módulos fotovoltaicos (31) según la reivindicación 1, en la que cada película (2, 3, 4, 12, 22) que configura el laminado se lamina mediante una capa adhesiva (5). 3. Utilización de la lámina trasera (1, 11, 21) para módulos fotovoltaicos (31) según la reivindicación 2, en la que se utiliza un adhesivo a base de poliuretano como adhesivo que constituye la capa adhesiva (5). 4. Utilización de la lámina trasera (1, 11, 21) para módulos fotovoltaicos (31) según una de las reivindicaciones anteriores, en la que la película de resina por la cara de la superficie trasera (4) comprende naftalato de polietileno o tereftalato de polietileno como componente principal. 5. Utilización de la lámina trasera (1, 11) para módulos fotovoltaicos (31) según la reivindicación 1, en la que la película de sustrato (6) de la película de barrera (3) comprende tereftalato de polietileno como componente principal. 6. Utilización de la lámina trasera (1, 11) para módulos fotovoltaicos (31) según la reivindicación 1, en la que se utiliza óxido de aluminio u óxido de silicio como óxido inorgánico que constituye la capa de óxido inorgánico (7). 7. Utilización de la lámina trasera (1, 11, 21) para módulos fotovoltaicos (31) según una de las reivindicaciones anteriores, en la que se incluye un pigmento para ser dispersado en la película de resina por la cara de la superficie frontal (2). 8. Módulo fotovoltaico (31) que comprende un sustrato transmisor de luz (32), una capa de relleno (33), una célula fotovoltaica (34) como dispositivo fotovoltaico, una capa de relleno (35) y la lámina trasera (1, 11, 21) para módulos fotovoltaicos según la reivindicación 1, laminados en este orden. 9. Módulo fotovoltaico (31) según la reivindicación 8, en el que cada película (2, 3, 4, 12, 22) que configura el laminado se lamina mediante una capa adhesiva (5). 10. Módulo fotovoltaico (31) según la reivindicación 9, en el que como adhesivo que constituye la capa adhesiva (5) se utiliza un adhesivo a base de poliuretano. 11. Módulo fotovoltaico (31) según una de las reivindicaciones anteriores, en el que la película de resina por la cara de la superficie trasera (4) comprende naftalato de polietileno o tereftalato de polietileno como componente principal. 12. Módulo fotovoltaico (31) según la reivindicación 8, en el que la película de sustrato (6) de la película de barrera (3) comprende tereftalato de polietileno como componente principal. 13. Módulo fotovoltaico (31) según la reivindicación 8, en el que se utiliza óxido de aluminio u óxido de silicio como óxido inorgánico que constituye la capa de óxido inorgánico (7). 14. Módulo fotovoltaico (31) según una de las reivindicaciones de módulo fotovoltaico (31) anteriores, en el que se incluye un pigmento que debe dispersarse en la película de resina por la cara de la superficie frontal (2). 18   19     21