具有集成光伏模块的顶部片材制造技术

本发明专利技术涉及具有集成光伏模块的顶部片材，至少包括衬底（1）和外部片材（2），所述衬底和外部片材经由热塑性层（3）按面地相互连接，其中光伏层系统（6）衬入热塑性层（3）中并且衬底（1）包含至少一种聚合物。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】具有集成光伏模块的顶部片材
本专利技术涉及具有集成光伏模块的顶部片材、其制造方法以及其应用。
技术介绍
已知光伏模块可以被集成到运输工具的顶部片材中。这样的顶部片材例如由DE3713854AUDE 4006756AUDE 4105389C1 和 US20120097218A1 已知。 具有集成光伏模块的常规顶部片材典型地被构造为由两个玻璃片材组成的复合片材，在所述两个玻璃片材之间布置光伏模块。这样的顶部片材具有以下缺点:所述顶部片材具有高的重量。很多具有集成光伏模块、尤其是具有基于结晶硅的集成光伏模块的常规顶部片材此外具有以下缺点:仅小的面可以被配备有光伏模块并且顶部片材仅可以具有小的曲率。
技术实现思路
本专利技术的任务是，提供具有集成光伏模块的改善的顶部片材。该顶部片材应该具有小的重量。此外,应该可以给顶部片材的面的大部分配备光伏模块并且给顶部片材配备强的曲率。此外，该顶部片材应该可以简单地和成本低地来制造。 本专利技术的任务根据本专利技术通过按照独立权利要求1的具有集成光伏模块的顶部片材解决。优选的实施从从属权利要求中得知。 具有集成光伏模块的本专利技术顶部片材至少包括衬底和外部片材，所述衬底和外部片材经由热塑性层按面地相互连接，其中光伏层系统衬入到热塑性层中，并且衬底包含至少一种聚合物。 本专利技术顶部片材被设置用于在顶部的范围中将例如运输工具的内部空间与外部环境隔开。外部片材在此根据本专利技术朝向外部环境。衬底朝向内部空间。太阳辐射经由外部片材进入到顶部片材中并且射到热塑性层内的光伏层系统上。 本专利技术的优点在于本专利技术的衬底，所述衬底包含至少一种聚合物。根据现有技术，具有集成光伏模块的顶部片材典型地包括两个通过层压相互连接的玻璃片材。与此相比，通过根据本专利技术的聚合衬底实现顶部片材重量的明显减小。已经表明，本专利技术顶部片材尽管聚合衬底仍具有足够的稳定性，以便能够例如将所述顶部片材使用在机动车中。本专利技术顶部片材此外可以比常规顶部片材成本低地制造。光伏层系统可以大面积地布置在热塑性层中并且可以实现具有强曲率的顶部片材。 衬底和外部片材的彼此背离的表面优选地构成顶部片材的外面。这意味着,在衬底和外部片材的彼此背离的表面上不布置其他元件，例如其他片材。尤其是不需要在聚合衬底的与外部片材背离的表面上布置其他玻璃片材来实现顶部片材的足够稳定性。特殊的优点在于顶部片材的小的重量。但是衬底和外部片材的彼此背离的表面可以具有涂层。聚合衬底例如可以具有保护涂层，例如UV保护层或用于避免通过刮痕引起的损坏的层。 优选地，衬底由塑料组成。衬底尤其是不包含玻璃，例如作为玻璃片材。尤其是，在光伏层系统的内部空间侧不布置玻璃片材。这意味着，本专利技术顶部片材不包含玻璃片材，所述玻璃片材与光伏层系统相比具有离通过顶部片材限定的内部空间更小的间距。 在本专利技术的有利构型中，衬底被构造为刚性片材。衬底例如可以至少包含聚乙烯(PE)、聚碳酸酯(PC)、聚丙烯(PP)、聚苯乙烯(PS)、聚丁二烯、聚腈、聚酯、聚氨酯(PU)、聚甲基丙烯酸甲酯(PMMA)、聚氯乙烯(PVC)、聚丙烯酸酯、聚酰胺、聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET)、丙烯腈-丁二烯-苯乙烯(ABS)、苯乙烯丙烯腈(SAN)、丙烯酸酯-苯乙烯-丙烯腈(ASA)和/或它们的共聚物或混合物。衬底优选地包含至少一种热塑性聚合物。衬底特别优选地至少包含聚碳酸酯(PC)和/或聚甲基丙烯酸甲酯(PMMA)。这在衬底的处理、强度和机械和化学耐抗性方面是特别有利的。衬底的厚度优选地为0.8mm至25mm、特别优选地是0.8mm至4mm,例如2.1mm。被构造为刚性片材的衬底的特殊优点在于本专利技术顶部片材的稳定性。 在本专利技术的另一有利构型中，衬底被构造为柔性薄膜。柔性薄膜的厚度优选地为0.02mm至2mm、特别优选地为0.1mm至1.5mm,例如为0.4mm至1.5mm,完全特别优选地为0.15mm至0.8mm,尤其是0.45mm至0.8mm。特殊的优点在于本专利技术顶部片材的小的重量和低制造成本。柔性薄膜优选地包含至少一种热塑性聚合物。热塑性聚合物优选地用氟代替。这在衬底的化学和机械稳定性方面是特别有利的。衬底完全特别优选地至少包含聚氟乙烯和/或聚偏二氟乙烯。乙烯-四氟乙烯(ETFE)和/或聚四氟乙烯(PTFE)同样是优选的。这在热塑性层在衬底处的附着以及化学和机械耐抗性方面是特别有利的。衬底也可以包含它们的混合物或共聚物。 在本专利技术的一种有利构型中，外部片材包含玻璃，优选地平板玻璃、浮法玻璃、石英玻璃、硼硅玻璃或钠钙玻璃。这在本专利技术顶部片材的稳定性以及保护光伏层系统免遭外部影响、例如免遭通过诸如冰雹或小冰雹等降水引起的损坏方面是特别有利的。外部片材可以是非预加应力的、部分预加应力的、预加应力的或硬化的，例如以热或化学方式硬化的。 在本专利技术的另一有利构型中，外部片材包含至少一种聚合物，优选热塑性聚合物。外部片材例如可以至少包含聚乙烯(PE)、聚碳酸酯(PC)、聚丙烯(PP)、聚苯乙烯(PS)、聚丁二烯、聚腈、聚酯、聚氨酯(PU)、聚甲基丙烯酸甲酯(PMMA)、聚氯乙烯(PVC)、聚丙烯酸酯、聚酰胺、聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET)、丙烯腈-丁二烯-苯乙烯(ABS)、苯乙烯丙烯腈(SAN)、丙烯酸酯-苯乙烯-丙烯腈(ASA)和/或它们的共聚物或混合物，优选聚碳酸酯(PC)和/或聚甲基丙烯酸甲酯(PMMA)。通过使用聚合外部片材，顶部片材的重量可以进一步被减小。 如果外部片材被构造为聚合外部片材，则在一种优选的构型中衬底被构造为柔性薄膜。因此，顶部片材可以以非常小的重量实现。 外部片材的厚度优选地为1.0mm至12mm,特别优选地为1.4mm至5mm,例如2.1mm。如果衬底被构造为柔性薄膜，则外部片材的厚度优选地为2.8mm至5_。由此实现顶部片材的有利的稳定性。 热塑性层包含至少一种热塑性聚合物，优选地乙烯醋酸乙烯酯(EVA)、聚乙烯醇缩丁醛(PVB)、聚氨酯(PU)、聚乙烯(PE)和/或聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET)。但是热塑性层也可以例如至少包含聚丙烯、聚碳酸酯、聚甲基丙烯酸甲酯、聚丙烯酸酯、聚氯乙烯、聚醋酸盐树脂、浇铸树脂、丙烯酸脂、氟化乙烯丙烯、聚氟乙烯和/或乙烯-四氟乙烯。热塑性层优选地具有0.5mm至5mm、特别优选Imm至3mm、完全特别优选地Imm至2mm的厚度。 热塑性层优选地由至少一个第一热塑性薄膜和第二热塑性薄膜构成，在所述第一热塑性薄膜和第二热塑性薄膜之间布置光伏层系统。每个热塑性薄膜在此优选地具有0.25mm至1mm、特别优选0.45mm至0.85mm的厚度。第一和第二热塑性薄膜可以由相同的或由不同的材料组成。 但是热塑性层也可以由多于两个的薄膜构成。其他薄膜例如可以用作在制造顶部片材之前的光伏层系统的载体层或保护层。 具有例如3mm至50mm宽度的热塑性层的环绕的边缘区域优选地不配备有光伏层系统。在该边缘区域中，第一和第二热塑性薄膜优选地直接或也经由其他层、例如其他聚合层相互连接。光伏层结构由此持久地稳定并且在不与外部环境接触的情况下衬入到热塑性层内并且有利地被保护免遭环境影响、尤其是腐蚀和机械损坏。 本专利技术顶部片材可以具有任意三本文档来自技高网...

【技术保护点】
具有集成光伏模块的顶部片材，至少包括衬底（1）和外部片材（2），所述衬底和外部片材经由热塑性层（3）按面地相互连接，其中光伏层系统（6）衬入到热塑性层（3）中，并且衬底（1）包含至少一种聚合物。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2012.06.05 EP 12170870.51.具有集成光伏模块的顶部片材，至少包括衬底(I)和外部片材(2)，所述衬底和外部片材经由热塑性层(3)按面地相互连接，其中光伏层系统(6)衬入到热塑性层(3)中，并且衬底(I)包含至少一种聚合物。2.根据权利要求1的顶部片材，其中衬底(I)被构造为柔性薄膜，并且优选地具有0.02mm至2mm、特别优选地0.1mm至1.5mm、完全特别优选地为0.15mm至0.8mm的厚度。3.根据权利要求2的顶部片材，其中所述衬底(I)至少包含聚氟乙烯、聚偏二氟乙烯、乙烯-四氟乙烯和/或聚四氟乙烯。4.根据权利要求1的顶部片材，其中衬底(I)被构造为刚性片材并且优选地具有0.8mm至25mm、特别优选地0.8mm至4mm的厚度并且优选至少包含聚碳酸酯和/或聚甲基丙烯酸甲酯。5.根据权利要求1至4之一的顶部片材，其中光伏层系统(6)具有在前电极层(12)和后电极层(10)之间的至少一个光伏活性吸收层(11)并且其中光伏活性吸收层(11)至少包含非晶、微晶或多晶硅、碲化镉(CdTe )、硒化镉(CdSe )、砷化镓(GaAs )、半导体有机聚合物或低聚物或者铜-铟(镓)-硫/硒(Cl (G) S)、优选半导体有机聚合物或低聚物或铜-铟(镓)-硫 / 硒(CI(G)S)。6.根据权利要求1至5之一的顶部片材，其中外部片材(2)包含玻璃，优选地平板玻璃、浮法玻璃、石英玻璃、硼硅玻璃或钠钙玻璃或者至少一种聚合物，优选聚碳酸酯和/和聚甲基丙烯酸甲酯并且优选地具有1.0mm至12mm,特别优选地为1.4mm至5mm的厚度。7.根据权利要求1至6之一的顶部片材，其中光伏层系统(6)被划分成子分段(7)，所述子分段经由导电连接元件(8)和/或汇流导体相互并联和/或串联。8.根据权利要...

【专利技术属性】
技术研发人员：A诺西奇卡，P雷米，MO普拉斯特，D诺伊曼，H施托费尔，
申请(专利权)人：法国圣戈班玻璃厂，
类型：发明
国别省市：法国;FR