塑料光伏模块及其制造方法技术

本发明专利技术描述了用于包封太阳能电池的复合材料，其是由以下元件构成的光伏模块：由透明热塑性塑料和/或阻隔膜制成的外层，和太阳能电池已经包埋入其中的弹性层，和阻隔膜或阻隔片。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术涉及高效率并适合用于例如汽车车顶区域或旅游住宿汽车中的轻质光伏模块(PV)，以及它的制备方法。光伏模块在下文中是指由一个或多个太阳能电池、太阳能电池的封装系统和任选的将所述光伏模块固定在载体上的固定装置构成的配置。
技术介绍
光伏模块对于从太阳光获得能量，尤其在汽车中是非常重要的。除了为了所谓舒服功能，例如維持电池电荷状态而提供能量，车辆内部空间的停车通风，停车处风道和空调 系统热交換器的干燥，以及空调系统在启动后运转时间的总体減少以外，车辆集成的发电在电机动性领域中是额外重要的。光伏电流发生器可以通过将所得太阳能供入汽车电器网络或将它储存在车辆电池中而为电气驱动器的驱动能量作出显著的贡献。太阳能还可以用来操作消耗电能的设备，例如旅游住宿汽车、载货汽车等中的冷却设备。因为汽车上受限的表面，所以尤其希望具有尽可能高效率的PV模块，该效率例如通过使用结晶PV电池达到。此外节约重量的设计也是合乎需要的，尤其是在具有轻型结构的车辆中的应用中。当前在市场上仅可获得具有玻璃作为外板的用于汽车的结晶光伏顶板(WebastoSolar)。玻璃的密度是由塑料，例如聚(甲基)丙烯酸甲酯PMMA制成的外板的密度的大约2.I 倍。然而，例如，PMMA的热膨胀远高于玻璃。因此，在对应于现有技术的模块结构(ESG板/EVA (こ烯-こ酸こ烯酯共聚物)/PV电池/EVA/阻隔膜)中简单地用塑料板替换玻璃板不但在组件的接合过程中(在大约150摄氏度的高温下密封/压制)，而且在后续使用中都导致结晶PV电池中大的热应力，以致使该电池破裂和变得丧失作用。预制玻璃板在光伏模块中的使用(这例如在单板安全玻璃的情况下是必要的)一般具有的缺点是将模块组件的接合过程仅能间歇地进行并且比连续方法更加昂贵。DE3924393 (R0hm GmbH)描述了不含增塑剂的持久弹性的压敏粘合剤。所述粘合剂由未交联共聚物组成，该共聚物由含氨基的可通过自由基路线聚合的单烯键不饱和的单体与(甲基)丙烯酸烷基酯构成。DE19653605 (Rohm GmbH)描述了粘合剂，其由55重量％_99. 9重量％的结构和官能的(甲基)丙烯酸酯単体的(甲基)丙烯酸酯共聚物组成，其中所述官能単体具有叔或季氨基，并且所述粘合剂另外含有O. I重量％-45重量％的含酸基的丙烯酸酯或(甲基)丙烯酸酯的聚合物或共聚物，以及含有增塑剂。DE19653606 (Rohm GmbH)描述了粘合剂，其由55重量％_99. 9重量％的结构和官能的(甲基)丙烯酸酯单体的(甲基)丙烯酸酯共聚物组成，其中所述官能単体具有叔或季氨基，并且所述粘合剂另外含有O. I重量％-15重量％的有机ニ或三羧酸，以及包含增塑剂。
技术实现思路
目的根据本专利技术的目的因此是·开发与现有技术相比具有显著减小的重量的PV模块。 开发具有如下结构的塑料PV模块，该结构使塑料外板的热膨胀从结晶PV电池的热膨胀脱开关联，以致不可能在使用中的热负荷交换期间发生电池的破裂。·开发具有球形形状的PV模块，该形状适应于所用载体的形状，例如汽车顶板。·开发挠性PV模块，该挠性PV模块可以通过冷弯曲转化成球形形状，而对PV电池不产生任何损害，或PV电池不会破裂。 ·开发PV模块的制备方法，使得当将组件接合时，不发生引起PV电池破裂的热膨胀。·开发适合于连续生产的PV模块的低成本制备方法。·开发复制球形形状的PV模块的成形方法。·开发粘合剂配方，该粘合剂配方在长时间内，例如最多30年内确保足够的耐候性。·开发在长时间内确保足够弹性的粘合剂配方。·该保护性覆盖物还必须对于常见的环境影响，例如雨或冰雹是惰性的。·开发在长时间内确保足够耐候性的阻隔膜。目的的达到根据本专利技术的目的如下达到图I中描绘了根据本专利技术的解决方案的示意结构。它由塑料板、具有包埋入的PV电池的弾性中间层和阻隔膜或作为阻隔片形式的第二塑料板组成。所述结构由厚度大约5mm的耐候性透明塑料板组成，该耐候性透明塑料板由具有足够机械強度的热塑性塑料，例如PMMA (聚甲基丙烯酸甲酷)或PC (聚碳酸酷)制成。由热塑性塑料制成的透明塑料板的厚度是Imm-IOmm,优选非常尤其优选的中间层(例如厚度大约O. lmm-5. Omm,优选O. 15mm_4. 5mm,非常尤其优选O. 2mm_4. Omm厚度的聚丙烯酸酯或有机硅)，和阻隔层或阻隔片，该中间层在使用温度范围(-40至+80°C )内是持久弹性的，其中已经包埋入了 PV电池，该阻隔层或阻隔片保护PV电池防止外部机械和气候影响(例如厚度大约O. lmm-4. Omm的PET、PVF、PMMA、PC)。聚碳酸酯是本领域已知的。聚碳酸酯可以形式上认为是由碳酸和脂族或芳族ニ羟基化合物形成的聚酷。它们可容易地通过ニ甘醇或双酚与光气或碳酸ニ酯按缩聚或酯交换反应进行反应获得。在此优选衍生自双酚的聚碳酸酷。所述双酚尤其包括2，2-双(4-羟苯基)丙烷(双酚A)、2，2-双(4-羟苯基)丁烷(双酚B)、l，I-双(4-羟苯基)环己烷(双酚C)、2，2’ -亚甲基ニ苯酚(双酚F)、2，2-双(3，5- ニ溴-4-羟苯基)丙烷(四溴双酚A)和2，2-双(3，5- ニ甲基-4-羟苯基)丙烷(四甲基双酚A)。这些芳族聚碳酸酯通常通过界面缩聚或酯交换制备,其中细节在Encycl. Polym.Sci. Engng. 11，648-718 中给出。在界面缩聚中，在惰性有机溶剂，例如ニ氯甲烷、氯苯或四氢呋喃中，将呈碱性水溶液形式的双酚乳化，并使之在逐步反应中与光气反应。胺用作催化剂，并在空间位阻双酚的情况下也使用相转移催化剂。所得聚合物可溶于所使用的有机溶剂中。聚合物的性能可以经由双酚的选择广泛地改变。如果同时使用不同的双酚,则还可以按多阶段缩聚构造嵌段聚合物。环烯烃类聚合物是可通过使用环状烯烃，尤其是通过使用多环烯烃获得的聚合物。环状烯烃包括，例如，单环烯烃，例如环戊烯、环戊ニ烯、环己烯、环庚烯、环辛烯，以及这些单环烯烃的含1-3个碳原子的烷基衍生物，实例是甲基、こ基或丙基，例如甲基环己烯或ニ甲基环己烯，以及这些单环化合物的丙烯酸酯衍生物和/或甲基丙烯酸酯衍生物。另外，具有烯属侧链的环烷烃也可以用作环状烯烃，实例是甲基丙烯酸环戊基酷。 优选桥联的多环烯烃化合物。这些多环烯烃化合物既可以在环中具有双键(在这种情况下，它们是桥联多环环烯)，又可以在侧链中具有双键。在那种情况下，它们是多环环烷烃化合物的こ烯基衍生物，烯丙氧基羧基衍生物和(甲基)丙烯酰氧基衍生物。这些化合物还可以具有烷基、芳基或芳烷基取代基。不希望由此进行任何限制，例示的多环化合物是ニ环庚-2-烯(降冰片烯)、ニ环庚-2，5-ニ烯(2，5-降冰片ニ烯)、こ基ニ环庚-2-烯(こ基降冰片烯)、こ叉ニ环庚-2-烯(こ叉-2-降冰片烯)、苯基ニ环庚-2-烯、ニ环壬-3，8-ニ烯、三环_3_ 癸烯、三环_3，8-癸烯(3，8-ニ氢ニ环戊ニ烯)、三环-3-十一碳烯、四环_3_十二碳烯、こ叉四环-3-十二碳烯、甲基氧基羰基四环_3_十二碳烯、こ叉-9-こ基四环-3-十二碳烯、五环-3-十五碳烯、五环-4-十五碳烯、六环-4-十七碳烯、ニ甲基六环-4_十七碳烯、双(烯丙氧基羧基)三环癸烷、双(甲基丙烯酰氧基本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】...

【专利技术属性】
技术研发人员：T·莱茵，T·弗兰克，G·本茨，U·努姆里希，F·施瓦格，M·奥尔布里希，
申请(专利权)人：赢创工业集团股份有限公司，
类型：
国别省市：