Método para producir un módulo fotovoltaico.

Un método para producir un módulo fotovoltaico; comprendiendo dicho método las etapas de:

(a) formar célulassolares sobre una placa de vidrio; y (b) poner en contacto al menos una capa de encapsulante líquido con dichascélulas solares; en el que el encapsulante líquido comprende: (i) un poliol acrílico que tiene un número de unidadesmonoméricas con funcionalidad de hidroxi por cada cadena polimérica, tal y como v iene determinado en la memoriadescriptiva, de 2 a 25 y Mn de 1.000 a 10.000; y (ii) un poliisocianato con una funcionalidad media de al menos dos;en la que la proporción molar de grupos hidroxi no termiales en el poliol con respecto a grupos isocianato en elpoliisocianato es de 0,5:1 a 1:0,5.

Método para producir un módulo fotovoltaico La presente invención se refiere a un encapsulante líquido particularmente útil en la construcción de módulos fotovoltaicos y a un proceso para producir un módulo fotovoltaico.

Se han descrito métodos para el encapsulado de células solares en un módulo fotovoltaico. Por ejemplo, el documento de Estados Unidos Nº. Pub. 2006/0207646 describe un proceso que usa un encapsulante de silicona líquida. No obstante, no se ha informado sobre el uso de resinas acrílicas-uretano para el presente fin.

El documento EP-A 2040306 describe una célula solar con dorso laminado con un material acrílico-uretano.

El documento WO-A-2006/63976 describe una resina acrílica-uretano basada en revestimientos de pintura.

El problema abordado por la presente invención consiste en proporcionar un encapsulante líquido particularmente útil para la construcción de módulos fotovoltaicos y un proceso para producir un módulo fotovoltaico.

Declaración de la invención La presente invención proporciona un método para producir un módulo fotovoltacio que comprende las etapas de:

(a) formar células solares sobre una placa de vidrio; y (b) poner en contacto al menos una capa de encapsulante líquido con dichas células solares; en el que el encapsulante comprende: (i) un poliol acrílico que tiene un número medio de unidades de monómero hidroxi-funcional por cadena polimérica de 2 a 25 y Mn de 1.000 a 10.000; y (ii) un poliisocianato con una funcionalidad media de al menos dos; en el que la proporción molar de los grupos hidroxi no terminales en el poliol con respecto a los grupos isocianato en el poliisocianato es de 0, 5:1 a 1:0, 5.

Descripción detallada Los porcentajes son porcentajes en peso (% en peso) y las temperaturas están en ºC, a menos que se especifique lo contrario. Los porcentajes en peso de monómeros están basados en el peso total de los monómeros en la mezcla de polimerización. Según se usa en el presente documento, el término " (met) acrílico" se refiere a acrílico o metacrílico, y " (met) acrilato" se refiere a acrilato o metacrilato. El término " (met) acrilamida" se refiere a acrilamida (AM) o metacrilamida (MAM) . "Monómeros acrílicos" incluyen ácido acrílico (AA) , ácido metacrílico (MAA) , ésteres de AA y MAA, ácido itacónico (IA) , ácido crotónico (CA) , acrilamida (AM) , metacrilamida (MAM) y derivados de AM y MAM, por ejemplo, alquil (met) acrilamidas. Ésteres de AA y MAA incluyen, pero sin limitarse a, hidroxialquilo, fosfoalquilo y ésteres de sulfoalquilo, por ejemplo, metacrilato de metilo (MMA) , metacrilato de etilo (EMA) , metacrilato de butilo (BMA) , metacrilato de hidroxietilo (HEMA) , acrilato de hidroxietilo (HEA) , metacrilato de hidroxipropilo (HPMA) , acrilato de hidroxibutilo (HBA) , acrilato de metilo (MA) , acrilato de etilo (EA) , acrilato de butilo (BA) , acrilato de 2etilhexilo (EHA) y metacrilatos de fosfoalquilo (por ejemplo, PEM) .

La expresión "monómeros de vinilo" se refiere a monómeros que contiene un enlace doble carbono-carbono que se encuentra conectado a un heteroátomo tal como nitrógeno u oxígeno. Ejemplos de monómeros de vinilo incluyen, pero sin limitarse a, acetato de vinilo, vinil formamida, vinil acetamida, vinil pirrolidona, vinil caprolactama, y alcanoatos de vinilo de cadena larga tales como neodecanoato de vinilo y estearato de vinilo.

Se usa una célula solar de semiconductor para generar electricidad a partir de luz. Típicamente, las células solares están fabricadas a partir de materiales de semi-conductor tales como silicio (cristalino, policristalino o de película fina) , arseniuro de galio, diseleniuro de indio y cobre, telururo de cadmio, diseleniuro de galio, indio y cobre y sus mezclas. Las células solares pueden encontrarse en forma de obleas o películas finas, estando las primeras formadas por medio de corte a partir de un cristal o mediante moldeo y siendo las últimas depositadas sobre un substrato o superestrato por medio de metalizado por bombardeo o deposición de vapor químico (CVD) .

En algunas realizaciones de la invención, el poliol acrílico presenta un grupo terminal hidroxi. El número medio de unidades monoméricas hidroxi-funcionales por cadena polimérica es un valor medio calculado para el poliol acrílico a partir de sus valores de Mn y peso equivalente (EW) (unidades/cadena= Mn/EW) . El peso equivalente se define como la masa de poliol que contiene un mol de funcionalidad hidroxilo, excluyendo los grupos terminales hidroxi. Por ejemplo, un poliol que contiene 15% en peso de HEMA presenta un EW = 876, 6 g poliol/mol de OH. Si se ha determinado el número de hidroxilo (OH#) para el poliol, entonces el cálculo es el siguiente: Mn/ (56105/OH#) . El número de hidroxilo se calcula a partir del contenido monomérico hidroxi-funcional del polímero, sin incluir el grupo terminal hidroxi que se piensa deriva del agente de transferencia de cadena OH# = 56105/EW. La actual distribución de cadenas poliméricas por supuesto contiene algunas cadenas con funcionalidad de hidroxilo más elevada y más reducida. En algunas realizaciones de la invención, la funcionalidad de hidroxilo medida por cadena polimérica es de al menos 2, 5, preferentemente de al menos 3, preferentemente de al menos 3, 5, preferentemente al menos 4; la funcionalidad medida de hidroxilo no es mayor que 10, preferentemente no mayor que 8, preferentemente no mayor que 7, preferentemente no mayor que 6.

En algunas realizaciones de la invención, Mn del poliol acrílico es de al menos 2.000, preferentemente de al menos 2.500, preferentemente de al menos 3.000, preferentemente de al menos 3.500. En algunas realizaciones de la invención, Mn del poliol no es mayor que 8.000, preferentemente no mayor que 7.000, preferentemente no mayor que 6.000. En algunas realizaciones, Mw/M es de 1, 5 a 3, 5, de manera alternativa de 2 a 3. En algunas realizaciones de la invención, el Tg del poliol acrilico es de -100 ºC a -40 ºC, preferentemente de -80 ºC a -45 ºC, preferentemente de -75ºC a -50 ºC.

En algunas realizaciones de la invención, el poliol acrílico comprende al menos 60% de residuos polimerizados de monómeros acrílicos, preferentemente al menos 70%, preferentemente al menos 80%, preferentemente al menos 90%, preferentemente al menos 95%. En algunas realizaciones de la invención, el poliol acrílco contiene de 5 a 35% de residuos polimerizados de monómeros acrílicos que contienen hidroxi, preferentemente de 8 a 25%, preferentemente de 10 a 20%. En algunas realizaciones de la invención, el poliol acrílico tiene un Mn de 3.000 a 5.000 y de 10 a 20 % de residuos de monómeros acrílicos que contienen hidroxi. En algunas realizaciones, los monómeros que contienen hidroxi son (met) acrilatos de hidroxialquilo, preferentemente los escogidos entre HEMA, HPMA, HBA o sus combinaciones; preferentemente HEMA y/o HPMA. En algunas realizaciones, el poliol acrílico comprende de 65 a 95% de residuos polimerizados de (met) acrilato (s) de alquilo C4-C12, preferentemente de 75 a 92%, preferentemente de 80 a 90%; en algunas realizaciones, el (met) acrilato (s) de alquilo C4-C12 es (son) acrilato (s) de alquilo C4-C12, preferentemente acrilato (s) de alquilo C4-C10, preferentemente BA y/o EHA. En algunas realizaciones, el poliol acrílico puede contener pequeñas cantidades de residuos de monómeros de vinilo además de los monómeros acrílicos.

Preferentemente, el poliol acrílico está formado por medio de polimerización en disolución usando iniciadores típicos bien conocidos en la técnica. Preferentemente, se usa un agente de transferencia de cadena (CTA) , por ejemplo un alcohol, glicol, alquil éter de glicol, mercapto-alcohol o mercapto-glicol; preferentemente un alcohol, glicol o alquil éter de glicol, preferentemente un alcohol. En algunas realizaciones, el agente de transferencia de cadena se encuentra sustancialmente libre (es decir, menos de 0, 3 %, de manera alternativa menos de 0, 1% , de manera alternativa menos de 0, 05%) de azufre y el poliol acrílico se encuentra considerablemente libre (es decir, menos de 100 ppm, de manera alternativa menos de 50 ppm, de manera alternativa menos de 25 ppm) de azufre. Los disolventes apropiados para la polimerización incluyen, por ejemplo, alcoholes, esteres de alquilo, glicoles, alquil éteres de glicol, aldehidos, cetonas y éteres. En algunas realizaciones, el disolvente también actúa como agente de transferencia de cadena; disolventes preferidos que también son agentes de transferencia de cadena incluyen, por ejemplo, alcoholes C1-C6, incluyendo isopropanol. Cuando se usan compuestos hidroxi como agentes de transferencia de cadena, se piensa que un grupo hidroxi terminal se une directamente al extremo de la cadena polimérica.... [Seguir leyendo]

1. Un método para producir un módulo fotovoltaico; comprendiendo dicho método las etapas de: (a) formar células solares sobre una placa de vidrio; y (b) poner en contacto al menos una capa de encapsulante líquido con dichas células solares; en el que el encapsulante líquido comprende: (i) un poliol acrílico que tiene un número de unidades monoméricas con funcionalidad de hidroxi por cada cadena polimérica, tal y como viene determinado en la memoria descriptiva, de 2 a 25 y Mn de 1.000 a 10.000; y (ii) un poliisocianato con una funcionalidad media de al menos dos; en la que la proporción molar de grupos hidroxi no termiales en el poliol con respecto a grupos isocianato en el poliisocianato es de 0, 5:1 a 1:0, 5.

2. El método de la reivindicación 1, en el que el poliol acrílico presenta un número medio de unidades monoméricas 10 con funcionalidad hidroxi por cadena polimérica de 3 a 6.

3. El método de la reivindicación 1, en el que el poliol acrílico presenta un Mn de 3.000 a 7.000.

4. El método de la reivindicación 1, en el que el poliisocianato presenta una funcionalidad media de 2 a 4.

5. El método de la reivindicación 1, en el que el poliol acrílico comprende de 65 a 95 % en peso de residuos

polimerizados de (met) acrilato de alquilo C4-C12 y de 5 a 35% en peso de residuos polimerizados de monómero 15 acrílico que contiene hidroxi.

6. El método de la reivindicación 5, en el que el poliol acrílico presenta un Mn de 3.000 a 5.000 y de 10 a 20% de residuos de monómero acrílico que contienen hidroxi.