Uso de una película multicapa con capas de poliamida y poliéster para la producción de módulos fotovoltaicos.

Uso de una película multicapa como cubierta trasera de un módulo fotovoltaico,

conteniendo la película multicapa las siguientes capas:

a) una capa orientada hacia la célula solar a base de una masa de moldeo que contiene una porción de poliamida de al menos 35% en peso, referido a la masa de moldeo total,

c) una capa media a base de una masa de moldeo que contiene una porción de poliéster termoplástico de al menos 35% en peso, referido a la masa de moldeo total, así como,

e) una capa dispuesta hacia al exterior a base de una masa de moldeo que contiene una porción de 10 poliamida de al menos 35% en peso, referido a la masa de moldeo total,

caracterizado por que

la adherencia entre las capas según a) y c), así como entre las capas según c) y e) se crea /mediante una medida, que se elige de 1. adición de un copolímero de injerto de poliamina-poliamida a la capa según a) y/o a la capa según e) en una cantidad tal que en estas capas está contenido en cada caso 0,1 a 60% en peso, referido a la masa de moldeo respectiva, de copolímero de injerto de poliamina-poliamida;

2. adición de un copolímero de injerto de poliamina-poliamida a la capa según c) en una cantidad tal que en esta capa está contenido 0,1 a 30% en peso, referido a la masa de moldeo, de copolímero de injerto de poliamina-poliamida;

3. incorporación de una capa de inductor de la adherencia b) entre las capas según a) y c), y/o de una capa de inductor de la adherencia d) entre las capas según c) y e), en donde la capa de inductor de la adherencia o bien las dos capas de inductor de la adherencia se componen de una masa de moldeo que en un 60 a 100% en peso se compone de los siguientes componentes:

I. 0,1 a 100% en peso de un copolímero de injerto de poliamina-poliamida,

II. 0 a 99,9% en peso de poliamida, así como 30

III. 0 a 99,9% en peso de poliéster termoplástico,

estando referidos los datos en porcentaje de I., II. y III. a la masa de moldeo total,

con la condición de que el copolímero de injerto de poliamina-poliamida se prepare utilizando los siguientes monómeros:

a) 0,5 a 25% en peso, referido al copolímero de injerto, de una poliamina con al menos 4 átomos de nitrógeno, así como b) monómeros formadores de poliamida, elegidos de lactamas ácidos α- aminocarboxílicos y/o combinaciones equimolares de diamina y ácido dicarboxílico.

Tipo: Patente Europea. Resumen de patente/invención. Número de Solicitud: E12187605.

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:

  • B32B27/08 SECCION B — TECNICAS INDUSTRIALES DIVERSAS; TRANSPORTES.B32 PRODUCTOS ESTRATIFICADOS.B32B PRODUCTOS ESTRATIFICADOS, es decir, HECHOS DE VARIAS CAPAS DE FORMA PLANA O NO PLANA, p. ej. CELULAR O EN NIDO DE ABEJA. › B32B 27/00 Productos estratificados compuestos esencialmente de resina sintética. › de una resina sintética de una clase diferente.
  • B32B27/34 B32B 27/00 […] › teniendo poliamidas.
  • B32B27/36 B32B 27/00 […] › teniendo poliésteres.
  • B32B7/12 B32B […] › B32B 7/00 Productos estratificados caracterizados por la relación entre las capas, es decir, productos que comprenden esencialmente capas que tienen propiedades físicas diferentes o productos caracterizados por la unión entre las capas (en lo que se refiere a la orientación de los elementos característicos, ver los grupos relativos a las características en cuestión, p. ej. B32B 5/02 para la dirección de las fibras; en lo que se refiere a las sustancias B32B 9/00 - B32B 29/00). › utilizando un adhesivo.
  • H01L31/048 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). › encapsulados de modulos.

PDF original: ES-2505040_T3.pdf

 


Fragmento de la descripción:

Uso de una película multlcapa con capas de pollamlda y polléster para la producción de módulos fotovoltalcos

La invención se refiere al uso de una película multlcapa con capas de poliamida y poliéster para la producción de módulos solares.

Los módulos solares, denominados a menudo también módulos fotovoltaicos, sirven para la generación de energía eléctrica a partir de la luz solar y se componen de un estratificado que, en calidad de capa de núcleo, contiene un sistema de células solares. Esta capa del núcleo está recubierta con materiales de encapsulación que sirven como protección frente a influencias mecánicas y condicionadas por las inclemencias meteorológicas.

En este caso, la célula solar activa se encuentra entre una cubierta frontal y una cubierta trasera. La cubierta frontal es permeable a la luz y se compone, por norma general, de vidrio; está unida con la capa que contiene la célula solar por medio de una capa de inductor de la adherencia, que a menudo se compone de un copolímero de etileno y acetato de vinilo. La cubierta trasera garantiza un blindaje eléctrico y sirve como protección frente a las inclemencias atmosféricas tales como la luz UV y como barrera frente a la humedad.

Para la cubierta trasera se utilizan actualmente asociaciones de películas estandarizadas a base de películas de fluoropolímeros y poliésteres. La película de fluoropolímeros en la cara externa garantiza en este caso la estabilidad frente a las inclemencias atmosféricas, la película de poliéster garantiza la estabilidad mecánica y las propiedades de aislamiento eléctrico deseadas. Otra película de fluoropolímero en la cara interna sirve para la unión a la capa de sellado del sistema de células solares. No obstante, películas de fluoropolímero de este tipo presentan sólo una escasa adherencia con la capa de sellado, la cual se utiliza como material de embutición para las propias células solares. Además de ello, la película de fluoropolímero coopera sólo en una medida secundaria en el aislamiento eléctrico, de lo cual resulta la necesidad de utilizar una película de poliéster relativamente gruesa.

En el documento WO 2008138022 se propone, por lo tanto, reemplazar en asociaciones de este tipo las dos películas de fluoropolímero por películas de poliamida 12 (PA12). En un perfeccionamiento de lo anterior, en el documento WO 2011066595 se propone que la capa termoplástica orientada hacia la célula solar contenga una carga reflectante de la luz tal como dióxido de titanio, mientras que la capa termoplástica alejada de la célula solar contenga una segunda carga tal como fibras de vidrio, wollastonita o mica, carga que determina una mayor conductibilidad térmica de esta capa. Materiales termoplásticos a modo de ejemplo proceden del grupo de las poliamidas, poliésteres o mezclas a base de poliamida y poliolefina. Se mencionan explícitamente PA11, PA12 y PA1010, así como sus mezclas con poliolefinas.

No obstante, en el caso de combinaciones de materiales termoplásticos de este tipo no se alcanza adherencia suficiente alguna de las capas, debiéndose mencionar en particular la combinación a base de poliésteres y poliamidas.

La misión de la invención es proponer para ello una solución inductora de la adherencia que garantice a lo largo de toda la vida útil de la asociación, es decir, a lo largo de más de 20 años, independientemente de todas las incidencias atmosféricas, una firme adherencia entre las capas.

En el documento EP 1 065 048 A2 se describen asociaciones multicapa a base de poliamidas y/o poliésteres incompatibles que están unidas entre sí a través de una capa de inductor de la adherencia. La capa de inductor de la adherencia contiene un copolímero de injerto que se compone de una porción de poliamina y cadenas de poliamida injertadas.

En este documento no se documenta, sin embargo, que el copolímero de injerto pueda utilizarse, en lugar de en una capa de inductor de la adherencia, también en una capa funcional, y que también se puede mejorar la adherencia entre las capas, que contienen considerables cantidades de cargas. Además de ello, en este documento tampoco se da a conocer de qué manera, en el caso de esta aplicación especial, el nivel de adherencia varía en el transcurso de los años cuando una película correspondiente sea expuesta a las inclemencias atmosféricas.

El problema se resolvió mediante el uso de una película multicapa como cubierta trasera de un módulo fotovoltaico, conteniendo la película multicapa las siguientes capas:

a) una capa orientada hacia la célula solar a base de una masa de moldeo que contiene una porción de poliamida de al menos 35% en peso, preferiblemente de al menos 40% en peso, de manera

particularmente preferida de al menos 45% en peso, de manera particularmente preferida de al menos 50% en peso y de manera muy particularmente preferida de al menos 55% en peso, en cada caso referido a la masa de moldeo total,

c) una capa media a base de una masa de moldeo que contiene una porción de poliéster termoplástico de al menos 35% en peso, preferiblemente de al menos 40% en peso, de manera particularmente preferida de al menos 45% en peso, de manera particularmente preferida de al menos 50% en peso y de manera muy particularmente preferida de al menos 55% en peso, en cada caso referido a la masa de moldeo total, así como,

e) una capa dispuesta hacia al exterior a base de una masa de moldeo que contiene una porción de poliamida de al menos 35% en peso, preferiblemente de al menos 40% en peso, de manera particularmente preferida de al menos 45% en peso, de manera particularmente preferida de al menos 50% en peso y de manera muy particularmente preferida de al menos 55% en peso, en cada caso referido a la masa de moldeo total,

y en donde se crea una adherencia entre las capas según a) y c), así como entre las capas según c) y e) mediante una medida, que se elige de

1. Adición de un copolímero de injerto de poliamina-poliamida a la capa según a) o bien a la capa según e) en una cantidad tal que en estas capas está contenido en cada caso 0,1 a 60% en peso, preferiblemente en cada caso 1 a 50% en peso, y de manera particularmente preferida, en cada caso 3 a 40% en peso, referido a la masa de moldeo respectiva, de copolímero de injerto de poliamina-poliamida;

2. adición de un copolímero de injerto de poliamina-poliamida a la capa según c) en una cantidad tal que en esta capa está contenido 0,1 a 30% en peso, y preferiblemente 1 a 20% en peso, referido a la masa de moldeo, de copolímero de injerto de poliamina-poliamida;

3. incorporación de una capa de inductor de la adherencia b) entre las capas según a) y c), y/o de una capa de inductor de la adherencia d) entre las capas según c) y e), en donde la capa de inductor de la adherencia o bien las dos capas de inductor de la adherencia se componen de una masa de moldeo que contiene los siguientes componentes:

I. 0,1 a 100% en peso, preferiblemente 1 a 75% en peso, de manera particularmente preferida 3 a 50% en peso, y de manera particularmente preferida 4 a 40% en peso de un copolímero de injerto

de poliamina-poliamida,

II. 0 a 99,9% en peso, preferiblemente 12,5 a 99% en peso, de manera particularmente preferida 25 a 97% en peso y de manera particularmente preferida 30 a 96% en peso de poliamida,

III. 0 a 99,9% en peso, preferiblemente 12,5 a 99% en peso, de manera particularmente preferida 25 a 97% en peso y de manera particularmente preferida 30 a 96% en peso de poliéster termoplástico, así como

IV. 0 a 40% en peso, y preferiblemente 0,1 a 30% en peso de aditivos elegidos de caucho contendor de resistencia al impacto y coadyuvantes o bien aditivos habituales,

estando referidos los datos en porcentaje en cada caso a la masa de moldeo total,

con la condición de que el copolímero de injerto de poliamina-poliamida se prepare utilizando los siguientes monómeros:

a) 0,5 a 25% en peso, preferiblemente 1 a 20% en peso y, de manera particularmente preferida 1,5 a 16% en peso, referido al copolímero de injerto, de una poliamina con al menos 4, preferiblemente al menos 8, y de manera particularmente preferida al menos 11 átomos de nitrógeno, así como

b) monómeros formadores de poliamida, elegidos de lactamas ácidos co- aminocarboxílicos y/o combinaciones equimolares de diamina y ácido dicarboxílico.

Por lo tanto, son imaginables diferentes formas de realización:

En una primera forma de realización, la película multicapa contiene directamente de forma sucesiva las capas según a), c) y e). Tanto la masa de moldeo de la capa según a) como la masa de moldeo de la capa según e) contienen la cantidad de copolímero de... [Seguir leyendo]

 


Reivindicaciones:

1. Uso de una película multicapa como cubierta trasera de un módulo fotovoltaico, conteniendo la película multicapa las siguientes capas:

a) una capa orientada hacia la célula solar a base de una masa de moldeo que contiene una porción de poliamida de al menos 35% en peso, referido a la masa de moldeo total, c) una capa media a base de una masa de moldeo que contiene una porción de poliéster termoplástico de al menos 35% en peso, referido a la masa de moldeo total, así como, e) una capa dispuesta hacia al exterior a base de una masa de moldeo que contiene una porción de 10 poliamida de al menos 35% en peso, referido a la masa de moldeo total,

caracterizado por que

la adherencia entre las capas según a) y c) , así como entre las capas según c) y e) se crea /mediante una medida, que se elige de 15

1. adición de un copolímero de injerto de poliamina-poliamida a la capa según a) y/o a la capa según e) en una cantidad tal que en estas capas está contenido en cada caso 0, 1 a 60% en peso, referido a la masa de moldeo respectiva, de copolímero de injerto de poliamina-poliamida;

2. adición de un copolímero de injerto de poliamina-poliamida a la capa según c) en una cantidad tal que en esta capa está contenido 0, 1 a 30% en peso, referido a la masa de moldeo, de copolímero de injerto de poliamina-poliamida;

3. incorporación de una capa de inductor de la adherencia b) entre las capas según a) y c) , y/o de una capa 25 de inductor de la adherencia d) entre las capas según c) y e) , en donde la capa de inductor de la adherencia o bien las dos capas de inductor de la adherencia se componen de una masa de moldeo que en un 60 a 100% en peso se compone de los siguientes componentes:

I. 0, 1 a 100% en peso de un copolímero de injerto de poliamina-poliamida, II. 0 a 99, 9% en peso de poliamida, así como 30

III. 0 a 99, 9% en peso de poliéster termoplástico,

estando referidos los datos en porcentaje de I., II. y III. a la masa de moldeo total,

con la condición de que el copolímero de injerto de poliamina-poliamida se prepare utilizando los siguientes monómeros: 35

a) 0, 5 a 25% en peso, referido al copolímero de injerto, de una poliamina con al menos 4 átomos de nitrógeno, así como b) monómeros formadores de poliamida, elegidos de lactamas ácidos Ï- aminocarboxílicos y/o combinaciones equimolares de diamina y ácido dicarboxílico. 40

2. Uso según la reivindicación 1, caracterizado por que

â? las capas según a) y e) poseen un espesor de 15 a 100 Îm,

â? la capa según c) posee un espesor de 100 a 500 Îm, y â? las capas según b) y d) poseen un espesor de 3 a 40 Îm. 45

3. Módulo fotovoltaico, obtenido al utilizar una película multicapa según una de las reivindicaciones precedentes.


 

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