專利名稱：聚酰胺作為光伏模塊的封裝材料的用途的制作方法
聚酰胺作為光伏模塊的封裝材料的用途 本發(fā)明涉及聚酰胺作為光伏模塊的封裝材料的用途。 光伏模塊用于產(chǎn)生電流。在此，光伏模塊的結(jié)構(gòu)的一部分是太陽能電池，其通過太 陽光的照射產(chǎn)生電荷，該電荷可以作為電流導(dǎo)出。視類型而定，這些太陽能電池對(duì)于機(jī)械的 影響或者氣候的影響是不同程度敏感的。為保護(hù)它們不受這些影響，使用封裝材料。這些 封裝材料可以由一層或多層由玻璃和/或塑料復(fù)合體構(gòu)成。 按照標(biāo)準(zhǔn)當(dāng)前對(duì)于這些封裝材料使用由含氟聚合物材料和聚酯(PET)構(gòu)成的復(fù) 合體。外側(cè)的含氟聚合物層保證氣候穩(wěn)定性，內(nèi)核中的PET薄膜保證機(jī)械穩(wěn)定性和電絕緣 性，且內(nèi)側(cè)的另外的含氟聚合物層保證連接到太陽能電池的包埋材料上。
在這些材料的情況下顯示，對(duì)于包埋材料例如乙烯醋酸乙烯酯(EVA)的粘附性 小。此外需要相對(duì)厚的復(fù)合體，以保證所期望的電絕緣性。這一方面在于含氟聚合物層的 低絕緣能力，另一方面在于按照標(biāo)準(zhǔn)在薄膜之間插入的粘合層。粘合層中極小的瑕疵或者 雜質(zhì)會(huì)導(dǎo)致流過點(diǎn)狀高電流。該現(xiàn)象必須通過在內(nèi)核中預(yù)防性地更大厚度的PET薄膜加以 抵制。 在此，本發(fā)明提供補(bǔ)救措施。 根據(jù)本發(fā)明，建議使用聚酰胺作為用于制造光伏模塊的封裝材料。
有利地使用聚酰胺作為薄膜或作為包含聚酰胺(PA)的薄膜復(fù)合體。此外，提出有 利地使用塑料復(fù)合體，其包括載體材料以及在兩側(cè)與載體材料鄰接的聚酰胺12-層，所述 載體材料選自聚對(duì)苯二甲酸乙二醇酯(PET)、聚萘二甲酸乙二醇酯(PEN)或乙烯四氟乙烯 共聚物(ETFE)。 使用聚酰胺使得對(duì)包埋材料非常好的粘附性成為可能，所述包埋材料，如上所述， 可以是EVA。特別是與具有含氟聚合物層和PET的復(fù)合體相比，通過在相同的厚度下使用聚 酰胺單薄，能夠非常顯著地改善電絕緣性。由粘合層中的缺陷或者雜質(zhì)引起的點(diǎn)狀高電流 不可能流動(dòng)。 在此，聚酰胺薄膜同樣可以實(shí)現(xiàn)氣候穩(wěn)定且UV穩(wěn)定，使得在這些特性方面，達(dá)到 與在使用含氟聚合物的情況下類似的值。通過著色也能調(diào)節(jié)出各種顏色組合。此外，省去 了兩個(gè)生產(chǎn)步驟，即制造PET/含氟聚合物層復(fù)合體，以及含氟聚合物層/PET/含氟聚合物 層復(fù)合體。 對(duì)于光伏模塊，特別是屋頂安裝以及建筑物整合(Gebaudeintegration)領(lǐng)域
中，可以找到在耐火應(yīng)用方面的特別標(biāo)準(zhǔn)。對(duì)此的詳細(xì)的說明可以在保險(xiǎn)商實(shí)驗(yàn)室UL94和 UL790的標(biāo)準(zhǔn)中找到。為了在這些前提條件下能夠同樣利用本發(fā)明的聚酰胺的優(yōu)點(diǎn)，需要
制造在外側(cè)具有作為耐火層的含氟聚合物層的復(fù)合體。特殊應(yīng)用還需要在含氟聚合物層和
PA薄膜之間附加地使用另一層薄膜，該薄膜例如由聚對(duì)苯二甲酸乙二醇酯構(gòu)成。
本發(fā)明用途的另外的具體實(shí)施方式

在權(quán)利要求書中公開。 下面依據(jù)可能的具體實(shí)施方式

_參見

圖1至5以及一個(gè)可能的實(shí)施例詳細(xì)解釋本 發(fā)明。 圖1表示光伏模塊的示例性結(jié)構(gòu)，該模塊用本發(fā)明所使用的材料1封裝。所述封裝材料1是耐候性的薄膜，其同時(shí)也用作對(duì)于包埋材料2的增附劑。包埋材料2產(chǎn)生對(duì)于 太陽能電池3和對(duì)于包埋材料2'的力傳遞的(kraftschl ilssige)連接。另外包埋材料 2'保證對(duì)于封裝材料4的力傳遞的連接。 圖2表示一個(gè)光伏模塊的示例性結(jié)構(gòu)，該模塊用本發(fā)明所使用的材料1封裝。與
圖1不同的是在該示例性結(jié)構(gòu)中封裝材料1在太陽能電池3的兩側(cè)使用。 圖3表示一個(gè)光伏模塊的示例性結(jié)構(gòu)，該模塊用本發(fā)明所使用的材料1封裝。為另
外滿足對(duì)于耐火性的額外的較高要求，如例如在相應(yīng)的標(biāo)準(zhǔn)UL94和UL790中規(guī)定的那些，
在背向太陽能電池3的一側(cè)使用含氟聚合物層5，作為對(duì)于封裝材料1的附加層。因此，在
這些示例性具體實(shí)施方式

中，含氟聚合物層5和封裝材料4為光伏模塊的每種情況下的最外層。 圖4表示本發(fā)明的具有聚酰胺12-層12的塑料復(fù)合體1、1'的用途，這些層在兩 側(cè)布置到載體材料13上。載體材料13由聚對(duì)苯二甲酸乙二醇酯或聚萘二甲酸乙二醇酯或 乙烯四氟乙烯共聚物構(gòu)成。 圖5表示可能的層壓設(shè)備，該設(shè)備用于制造按照?qǐng)D3由材料1和5構(gòu)成的力傳遞 的復(fù)合體6。將按照實(shí)施例選擇的封裝材料1借助涂覆裝置7用粘合劑涂敷，在穿過干燥器 10后，與含氟聚合物層5粘接。兩個(gè)薄膜之間的接觸通過輥ll之間的壓力控制。在此，在 每一生產(chǎn)步驟前還可以借助物理介質(zhì)9對(duì)材料1進(jìn)行預(yù)處理。 封裝材料1與含氟聚合物層5之間的力傳遞的連接也可以通過共擠壓形成。在此， 也可能在材料1和5之間插入增附劑層，并由此制造三層的共擠壓物。封裝材料1自身可 以為單層，或者同樣可以為由多層構(gòu)成的共擠壓物。 在使用本發(fā)明的封裝材料1之前或者也在與含氟聚合物層5粘接之前，可以用化 學(xué)介質(zhì)或物理介質(zhì)對(duì)材料1進(jìn)行預(yù)處理。這種預(yù)處理可以在該封裝材料1的一側(cè)或者也可 以在兩側(cè)進(jìn)行。 下面的實(shí)施例給出了在各層中選擇組分的可能的變化方案。 作為薄膜的封裝材料1 :類型為聚酰胺6、聚酰胺66、聚酰胺7、聚酰胺9、聚酰胺 10、聚酰胺11、聚酰胺12、聚酰胺69、聚酰胺610、聚酰胺612、PA-6-3-T、PA 61、聚鄰苯二甲 酰胺(PPA)的聚酰胺(PA)以及其他可能的芳香族的、部分芳香族的聚酰胺和由這些類型構(gòu) 成的共聚酰胺。 包埋材料2、2':乙烯醋酸乙烯酯(EVA)、聚乙烯醇縮丁醛(PVB)、離子聚合物、聚
甲基丙烯酸甲酯(PMMA)、聚氨酯、聚酯、熱熔體或有機(jī)硅彈性體。
封裝材料4:玻璃。 作為薄膜的含氟聚合物層5 :聚氟乙烯(PVF)、聚偏氟乙烯(PVDF)、乙烯三氟氯 乙烯(ECTFE)、聚三氟氯乙烯(PCTFE)、乙烯四氟乙烯(ETFE)，聚四氟乙烯(PTFE)、四氟乙 烯_六氟丙烯_偏氟乙烯(THV)、四氟乙烯-全氟烷氧基-乙烯基醚-共聚物(PFA)、全 氟-乙烯-丙烯(FEP)。 作為涂層的含氟聚合物層5 :選自選擇性可溶的含氟聚合物的含氟聚合物。
用上述組分構(gòu)成的光伏模塊在它們應(yīng)用于外部區(qū)域時(shí)極其穩(wěn)定，這尤其歸因于聚 酰胺對(duì)于包埋材料良好的粘附性。
權(quán)利要求
聚酰胺作為封裝材料用于制造光伏模塊的用途。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的用途，其特征在于，所述聚酰胺選自聚酰胺6、聚酰胺66、聚酰胺7、聚酰胺9、聚酰胺10、聚酰胺11、聚酰胺12、聚酰胺69、聚酰胺610、聚酰胺612、PA-6-3-T、PA 61、聚鄰苯二甲酰胺(PPA)。
3. 根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的用途，其特征在于，所述聚酰胺是由不同的芳香族的或者部分芳香族的單體組成的共聚物。
4. 根據(jù)權(quán)利要求l-3任一項(xiàng)所述的用途，其特征在于，所述聚酰胺作為單膜使用。
5. 根據(jù)權(quán)利要求l-3任一項(xiàng)所述的用途，其特征在于，所述聚酰胺包含于薄膜復(fù)合體中。
6. 根據(jù)權(quán)利要求l-5任一項(xiàng)所述的用途，其特征在于，將聚酰胺薄膜或聚酰胺薄膜復(fù)合體染色。
7. 根據(jù)權(quán)利要求1-6任一項(xiàng)所述的用途，其特征在于，向聚酰胺薄膜或聚酰胺薄膜復(fù)合體添加添加劑，優(yōu)選UV穩(wěn)定劑、水解穩(wěn)定劑、抗氧化劑、熱穩(wěn)定劑或防火劑。
8. 根據(jù)權(quán)利要求l-7任一項(xiàng)所述的用途，其特征在于，聚酰胺薄膜或聚酰胺薄膜復(fù)合體包含填充材料。
9. 根據(jù)權(quán)利要求l-8任一項(xiàng)所述的用途，其特征在于，借助物理介質(zhì)對(duì)聚酰胺薄膜進(jìn)行預(yù)處理。
10. 根據(jù)權(quán)利要求l-9任一項(xiàng)所述的用途，其特征在于，所述薄膜復(fù)合體包含聚酰胺薄膜和含氟聚合物薄膜。
11. 根據(jù)權(quán)利要求io所述的薄膜復(fù)合體的用途，其特征在于，所述含氟聚合物選自聚氟乙烯(PVF)、聚偏氟乙烯(PVDF)、乙烯三氟氯乙烯(ECTFE)、聚三氟氯乙烯(PCTFE)、乙烯四氟乙烯(ETFE)，聚四氟乙烯(PTFE)、四氟乙烯-六氟丙烯-偏氟乙烯(THV)、四氟乙烯-全氟烷氧基_乙烯基醚_共聚物(PFA)或全氟-乙烯-丙烯(FEP)。
12. 根據(jù)權(quán)利要求10或11任一項(xiàng)所述的用途，其特征在于，將含氟聚合物薄膜染色。
13. 根據(jù)權(quán)利要求10-12任一項(xiàng)所述的用途，其特征在于，通過粘合層在薄膜之間產(chǎn)生力傳遞的連接。
14. 根據(jù)權(quán)利要求13所述的用途，其特征在于，所述粘合層為聚氨酯膠粘劑或聚酯膠粘劑。
15. 根據(jù)權(quán)利要求10-12任一項(xiàng)所述的用途，其特征在于，借助共擠壓在薄膜之間產(chǎn)生力傳遞的連接。
16. 根據(jù)權(quán)利要求15所述的用途，其特征在于，在共擠壓時(shí)在薄膜之間另外擠壓至少一層增附劑。
17. 根據(jù)權(quán)利要求l-16任一項(xiàng)所述的用途，其特征在于，所述聚酰胺薄膜另外具有一個(gè)含氟聚合物層。
18. 根據(jù)權(quán)利要求17所述的用途，其特征在于，所述含氟聚合物層包含選擇性可溶的含氟聚合物。
19. 根據(jù)權(quán)利要求17或18所述的用途，其特征在于，將所述含氟聚合物層染色。
20. 根據(jù)權(quán)利要求17-19任一項(xiàng)所述的用途，其特征在于，所述增附劑層位于聚酰胺薄膜與含氟聚合物層之間。
21. 根據(jù)權(quán)利要求20所述的用途，其特征在于，所述增附劑是聚氨酯和/或聚酯和/或聚丙烯酸酯。
22. 根據(jù)權(quán)利要求17-19任一項(xiàng)所述的用途，其特征在于，在聚酰胺薄膜與含氟聚合物層之間另外存在一個(gè)由聚對(duì)苯二甲酸乙二醇酯(PET)或聚對(duì)苯二甲酸丁二醇酯(PBT)構(gòu)成的薄膜。
23. 根據(jù)權(quán)利要求22所述的用途，其特征在于，通過所述粘合層產(chǎn)生力傳遞的連接。
24. 根據(jù)權(quán)利要求23所述的用途，其特征在于，所述膠粘劑是聚氨酯膠粘劑或聚酯膠粘劑。
25. 根據(jù)權(quán)利要求22所述的用途，其特征在于，借助共擠壓產(chǎn)生力傳遞的連接。
26. 根據(jù)權(quán)利要求25所述的用途，其特征在于，在共擠壓時(shí)另外擠壓至少一層增附劑。
27. 根據(jù)權(quán)利要求l-26任一項(xiàng)所述的封裝材料與包埋材料結(jié)合用于制造光伏模塊的用途，所述包埋材料選自乙烯醋酸乙烯酯(EVA)、聚乙烯醇縮丁醛(PVB)、離子聚合物、聚甲基丙烯酸甲酯(PMMA)、聚氨酯、聚酯、熱熔體或有機(jī)硅彈性體。
28. 根據(jù)權(quán)利要求27所述的用途，其特征在于，所述包埋材料通過共擠壓施加到所述封裝材料上。
29. 根據(jù)權(quán)利要求28所述的用途，其特征在于，在所述封裝材料與包埋材料之間存在一個(gè)增附劑層。
30. 根據(jù)權(quán)利要求29所述的用途，其特征在于，所述增附劑為單層的或多層的，并且由聚氨酯和/或聚酯和/或聚丙烯酸酯構(gòu)成。
31. 塑料復(fù)合體用于制造光伏模塊的用途，所述塑料復(fù)合體包括載體材料以及作為封裝材料在兩側(cè)與所述載體材料鄰接的聚酰胺12-層，所述載體材料選自聚對(duì)苯二甲酸乙二醇酯、聚萘二甲酸乙二醇酯或乙烯_四氟乙烯共聚物。
全文摘要
本發(fā)明涉及聚酰胺作為用于制造光伏模塊的封裝材料的用途。
文檔編號(hào)B32B27/34GK101715608SQ200880015438
公開日2010年5月26日 申請(qǐng)日期2008年5月8日 優(yōu)先權(quán)日2007年5月10日
發(fā)明者H·默肯胡伯爾 申請(qǐng)人:依索沃爾塔股份公司