Películas de estanqueidad para célula solar.

Una célula solar que comprende un elemento transparente de protección de la superficie receptora de la luz (1),

una película de estanqueidad de la superficie receptora de la luz (3A), elementos fotovoltaicos (4), una película de estanqueidad de la superficie posterior (3B) y un elemento de protección de la superficie posterior (2) que se superponen en este orden y se sellan, en la que la película de estanqueidad de la superficie posterior (3B) comprende un copolímero de acetato de etilenvinilo, un agente de reticulación y un aceptor de ácido, siendo el agente de reticulación un peróxido orgánico y siendo el aceptor de ácido hidróxido de magnesio que está contenido en el intervalo de no menos de 0, 5 partes en peso en base a 100 partes en peso de copolímero de acetato de etilen-vinilo.

Tipo: Patente Internacional (Tratado de Cooperación de Patentes). Resumen de patente/invención. Número de Solicitud: PCT/JP2007/071692.

Solicitante: BRIDGESTONE CORPORATION.

Nacionalidad solicitante: Japón.

Dirección: 10-1, KYOBASHI 1-CHOME CHUO-KU TOKYO 104-0031 JAPON.

Inventor/es: SHIMADA,Makiko, OKADA,Tokuo, KATAOKA,Hisataka, INOUE,Yoshihiko.

Fecha de Publicación: .

Clasificación Internacional de Patentes:

  • C08K3/22 SECCION C — QUIMICA; METALURGIA.C08 COMPUESTOS MACROMOLECULARES ORGANICOS; SU PREPARACION O PRODUCCION QUIMICA; COMPOSICIONES BASADAS EN COMPUESTOS MACROMOLECULARES.C08K UTILIZACION DE SUSTANCIAS INORGANICAS U ORGANICAS NO MACROMOLECULARES COMO INGREDIENTES DE LA COMPOSICION (colorantes, pinturas, pulimentos, resinas naturales, adhesivos C09). › C08K 3/00 Utilización de ingredientes inorgánicos. › de metales.
  • C08K5/00 C08K […] › Utilización de ingredientes orgánicos.
  • C08K5/14 C08K […] › C08K 5/00 Utilización de ingredientes orgánicos. › Peróxidos.
  • C08L31/04 C08 […] › C08L COMPOSICIONES DE COMPUESTOS MACROMOLECULARES (composiciones basadas en monómeros polimerizables C08F, C08G; pinturas, tintas, barnices, colorantes, pulimentos, adhesivos C09; filamentos o fibras artificiales D01F; composiciones para el tratamiento de textiles D06). › C08L 31/00 Composiciones de homopolímeros o copolímeros de compuestos que tienen uno o más radicales alifáticos insaturados, teniendo solamente cada uno un enlace doble carbono-carbono, y estando al menos uno terminado por un radical aciloxi de un ácido carboxílico saturado, de ácido carbónico o de un ácido halofórmico (de polímeros hidrolizados C08L 29/00 ); Composiciones de los derivados de tales polímeros. › Homopolímeros o copolímeros de acetato de vinilo.
  • H01L31/04 SECCION H — 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 eléctrica 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). › adaptados como los dispositivos de conversión fotovoltaica [PV] (las pruebas de los mismos durante la fabricación H01L 21/66; las pruebas de los mismos después de la fabricación H02S 50/10).

PDF original: ES-2377997_T3.pdf

 

Películas de estanqueidad para célula solar.

Fragmento de la descripción:

Película de estanqueidad para célula solar Antecedentes de la invención

Campo de la invención

La presente invención se refiere a una célula solar con una película de estanqueidad de la superficie que principalmente consiste en copolímero de acetato de etilen-vinilo.

Descripción de la técnica relacionada Se ha prestado interés a una célula solar como un dispositivo que convierte la energía solar en energía eléctrica desde el punto de vista del uso efectivo de los recursos naturales y la prevención del deterioro medioambiental y se han desarrollado varias células solares.

En una célula solar, como se describe en la Fig. 1, los elementos fotovoltaicos 4 fabricadas de silicio, etc., se sellan mediante una película de estanqueidad de la superficie receptora de la luz 3A y una película de estanqueidad de la superficie posterior 3B hecha de película de EVA (copolímero de acetato de etilen-vinilo) entre una placa de vidrio como un elemento transparente de protección de la superficie receptora de la luz 1 y un elemento de protección de la superficie posterior 2 (material de cobertura posterior) .

Una célula solar se prepara mediante las etapas siguientes: el elemento transparente de protección de la superficie receptora de la luz 1, la película de estanqueidad de la superficie receptora de la luz 3A, los elementos fotovoltaicos 4, la película de estanqueidad de la superficie posterior 3B y el elemento de protección de la superficie posterior 2 se superponen en este orden y se reticula el EVA mediante calentamiento y presión para unificar el producto superpuesto, obteniendo de ese modo una célula solar.

Cuando se usa la célula solar bajo un entorno ambiental tal como un entorno exterior en el que se expone la célula solar a alta temperatura y a alta humedad durante largos periodos, el agua y la humedad tienden a permear la célula solar. Los cables y electrodos conductores de la célula solar se corroen fácilmente con óxido con la presencia de agua y humedad, dando como resultado la reducción de la durabilidad de la célula solar.

Para mejorar la durabilidad de la célula solar impidiendo que los cables conductores y los electrodos de la célula solar se corroan, se usa una placa de vidrio como elemento transparente de protección de la superficie receptora de la luz (véase el documento de patente 1) . Sin embargo, aunque la célula solar se selle mediante el uso de la placa de vidrio, la durabilidad de la célula solar no se puede mejorar suficientemente mediante impidiendo que tenga lugar la oxidación.

Para mejorar el rendimiento fotovoltaico de la célula solar, es muy deseable enfocar la luz hacia los elementos fotovoltaicos mediante la recogida de modo efectivo de la luz dentro de la célula solar. Desde este punto de vista, se prefiere que la película de estanqueidad usada para la célula solar tenga una elevada transparencia, no refleje ni absorba la luz incidente y sea capaz de transmitir la mayor parte de la luz. Por esta razón, se usa normalmente una película de EVA trasparente incolora que tiene una excelente resistencia al agua como la película de estanqueidad para células solares.

La película de EVA es propensa a generar ácido acético mediante el permeado del agua y la humedad en altas temperaturas con el tiempo, debido a que el EVA comprende acetato de vinilo como constituyente. El ácido acético puede acelerar la formación de óxido mediante el contacto con los cables y los electrodos de la célula solar. Por lo tanto, para impedir enérgicamente la formación de óxidos en la célula solar, es más efectivo impedir el contacto del ácido acético con los cables conductores y los electrodos de la célula solar.

El Documento 2 desvela que una película de EVA transparente que comprende un aceptor de ácido con un diámetro medio de partículas de no más de 5 !m en una cantidad de no más del 0, 5% en peso se usa como la película de estanqueidad para la célula solar. La película de EVA que comprende el aceptor de ácido impide la generación del ácido, dando como resultado de ese modo la mejora de la durabilidad de la célula solar.

[documento de patente 1] JP-A-2000-174296 [documento de patente 2] JP-A-2005-29588

Sumario de la intención Problema a ser resuelto por la invención Ha habido una investigación considerable sobre células solares. Sin embargo, desde el punto de vista del amplio uso de la célula solar, se requiere que la célula solar genere energía eléctrica durante un largo periodo bajo un entorno nativo severo tal como un entorno exterior.

En consecuencia, es el objetivo de la presente invención proporcionar una película de estanqueidad para células solares que permita a la célula solar generar una elevada energía eléctrica durante un largo periodo de tiempo impidiendo que los cables conductores y los electrodos se oxiden.

Medios para resolver el problema Los presentes inventores han realizado una amplia investigación para mejorar la durabilidad de la célula solar y como consecuencia han descubierto que el rendimiento fotovoltaico de la célula solar se reduce ocasionalmente debido al aceptor de ácido contenido en la película de estanqueidad de la superficie posterior, cuando la célula solar provista con las películas de estanqueidad que contienen los aceptores de ácido se usa durante un largo periodo. Aunque la razón de la reducción de la durabilidad no está clara, se cree que los iones generados a partir del aceptor de ácido afectan a la función de los electrodos superficiales posteriores de los elementos fotovoltaicos. Para mejorar la durabilidad de la célula solar, es efectivo impedir la reducción del rendimiento fotovoltaico de la célula solar debido al receptor de ácido.

Además, para impedir la formación de óxido en la célula solar, como se describe en el Documento 2, es más efectivo añadir aceptor de ácido que atrape el ácido, tal como el ácido acético, que descompone el metal a la película de estanqueidad. Sin embargo, cuando se incrementa la cantidad de aceptor de ácido en la película de estanqueidad para impedir adicionalmente la formación del óxido, el rendimiento fotovoltaico de la célula solar es propenso a que se reduzca por la reducción de la transparencia de la película de estanqueidad.

Los presentes inventores han investigado amplia a la vista de los problemas anteriormente mencionados, y, en consecuencia, han descubierto que una película de estanqueidad para célula solar que contiene el aceptor de ácido en altas concentraciones impide de modo efectivo la corrosión del metal mediante su colocación en el lado opuesto a la superficie receptora de la luz de los elementos fotovoltaicos, dando como resultado de ese modo la mejora de la durabilidad de la célula solar sin reducción del rendimiento fotovoltaico.

La presente invención proporciona una célula solar que comprende un elemento transparente de protección de la superficie receptora de la luz, una película de estanqueidad de la superficie receptora de la luz, elementos fotovoltaicos, una película de estanqueidad de la superficie posterior y un elemento de protección de la superficie posterior que se superponen en este orden y se sellan, en la que la película de estanqueidad de la superficie posterior comprende un copolímero de acetato de etilen-vinilo, un agente de reticulación y un aceptor de ácido, siendo el agente de reticulación un peróxido orgánico y siendo el aceptor de ácido hidróxido de magnesio que está contenido en el intervalo de no menos de 0, 5 partes en peso en base a 100 partes en peso de copolímero de acetato de etilen-vinilo.

La película de estanqueidad de la superficie posterior de la célula solar de acuerdo con la presente invención impide la corrosión del metal producida por el ácido tal como el ácido acético generado por hidrólisis de la película de EVA mediante la optimización de la cantidad del aceptor de ácido. La película de estanqueidad de la superficie posterior para célula solar, por lo tanto, impide de modo importante la corrosión de los metales de la célula solar, de modo que mantiene el excelente rendimiento fotovoltaico de la célula solar durante un largo periodo.

Breve descripción de los dibujos La Fig. 1 es una vista en sección de una célula solar general.

Descripción de los números de referencia 1: elemento transparente de protección de la superficie receptora de la luz

2: elemento de protección de la superficie posterior 3A: película de estanqueidad... [Seguir leyendo]

 


Reivindicaciones:

1. Una célula solar que comprende un elemento transparente de protección de la superficie receptora de la luz (1) , una película de estanqueidad de la superficie receptora de la luz (3A) , elementos fotovoltaicos (4) , una película de estanqueidad de la superficie posterior (3B) y un elemento de protección de la superficie posterior (2) que se superponen en este orden y se sellan,

en la que la película de estanqueidad de la superficie posterior (3B) comprende un copolímero de acetato de etilenvinilo, un agente de reticulación y un aceptor de ácido, siendo el agente de reticulación un peróxido orgánico y siendo el aceptor de ácido hidróxido de magnesio que está contenido en el intervalo de no menos de 0, 5 partes en peso en base a 100 partes en peso de copolímero de acetato de etilen-vinilo.

2. Una célula solar como se define en la reivindicación 1, en la que el hidróxido de magnesio está contenido en la cantidad de 0, 5 a 5, 0 partes en peso en base a 100 partes en peso del copolímero de acetato de etilen-vinilo.

3. Una célula solar como se define en la reivindicación 1 ó 2, en la que el hidróxido de magnesio son unas partículas que tienen un diámetro de partícula media de no más de 5 !m.

4. Una célula solar como se define en cualquiera de las reivindicaciones 1 a 3, en la que el contenido de la unidad recurrente de acetato de vinilo del copolímero de acetato de etilen-vinilo está en el intervalo de 5 a 50 partes en peso en base a 100 partes en peso del copolímero de acetato de etilen-vinilo.

5. Una célula solar como se define en cualquiera de las reivindicaciones 1 a 4, en la que la película de estanqueidad de la superficie posterior (3B) comprende además un agente colorante.

6. Una célula solar como se define en la reivindicación 5, en la que el agente colorante está contenido en una cantidad de desde 2 a 10 partes en peso en base a 100 partes en peso del copolímero de acetato de etilen-vinilo.

7. Una célula solar como se define en cualquiera de las reivindicaciones 1 a 6, en la que la película de estanqueidad de la superficie receptora de la luz (3A) comprende copolímero de acetato de etilen-vinilo, peróxido orgánico e hidróxido de magnesio, estando contenido el hidróxido de magnesio en el intervalo de no más de 0, 15 partes en peso en base a 100 partes en peso del copolímero de acetato de etilen-vinilo.

 

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