図面 (/)

技術 光起電性モジュールの製造におけるポリマー複合体の使用

出願人 イソボルタイク・アクチェンゲゼルシヤフト
発明者 ムケンフバー,ハラルド
出願日 2008年5月8日 (12年7ヶ月経過) 出願番号 2010-506771
公開日 2010年8月5日 (10年4ヶ月経過) 公開番号 2010-527142
状態 拒絶査定
技術分野 光起電力装置 光起電力装置
主要キーワード 巻取りシステム 太陽電池型 モジュール構造物 貯蔵ロール 絶縁容量 カプセル化用材料 プラスチック複合体 光起電性モジュール
関連する未来課題
重要な関連分野

この項目の情報は公開日時点(2010年8月5日)のものです。
また、この項目は機械的に抽出しているため、正しく解析できていない場合があります

図面 (5)

課題・解決手段

本発明は、光起電性モジュールを製造するための、ポリエチレンテレフタレート(PET)、ポリエチレンフテネート(PEN)およびエチレンテトラフルオロエチレン共重合体(ETFE)から成る群から選ばれる担体材料(3、3’)、および両側において該担体層に隣接して存在するナイロンの層(2、2’、4、4’)を含んで成るプラスチック複合体(1,1’)の使用に関する。

概要

背景

光起電性モジュール太陽光から電気エネルギーを発生させるために使用され、芯の層として太陽電池系を含む積層体から成っている。この芯の層は機械的なおよび天候による影響に対して保護を行うカプセル材料を用いて封じ込まれている。これらの材料はガラスおよび/またはプラスチックフィルムおよび/またはプラスチック複合体の一つまたはそれ以上の層から成っていることができる。

現在、耐候性フィルム積層体の標準品としてはフルオロポリマーおよびポリエステルフィルム複合体が使用されている。この場合、外側においてフルオロポリマーのフィルム耐候性を、またポリエステルフィルムが機械的な安定性および所望の電気絶縁性保証している。他のフルオロポリマーフィルムは内側において太陽電池系の密封層に結合するために使用されている。

この場合、フルオロポリマーフィルムは、太陽電池自身に対する埋め込み材料として使用されている密封層に対しては低い接着性しか示さない。さらにフルオロポリマーのフィルムは電気絶縁性には僅かしか寄与しないので、比較的厚いポリエステルフィルムを使用することが必要である。

本発明はこの点を改善しようとするものである。

概要

本発明は、光起電性モジュールを製造するための、ポリエチレンテレフタレート(PET)、ポリエチレンフテネート(PEN)およびエチレンテトラフルオロエチレン共重合体(ETFE)から成る群から選ばれる担体材料(3、3’)、および両側において該担体層に隣接して存在するナイロンの層(2、2’、4、4’)を含んで成るプラスチック複合体(1,1’)の使用に関する。

目的

効果

実績

技術文献被引用数
1件
牽制数
3件

この技術が所属する分野

ライセンス契約や譲渡などの可能性がある特許掲載中! 開放特許随時追加・更新中 詳しくはこちら

請求項1

光起電性モジュールの製造に対する、ポリエチレンテレフタレート(PET)、ポリエチレンフテネート(PEN)、またはエチレンテトラフルオロエチレン共重合体(ETFE)から成る群から選ばれる担体材料(3、3’)を含んで成り、また担体材料の両側に隣接したポリアミド12の層(2、2’、4、4’)含んで成るプラスチック複合体(1、1’)の使用。

請求項2

担体材料(3、3’)は接着層によってポリアミド12の層(2、2’、4、4’)にノンポジティブに連結されていることを特徴とする請求項1記載のプラスチック複合体の使用。

請求項3

接着層の中の接着剤ポリウレタンおよび/またはポリエステル接着剤であることを特徴とする請求項2記載のプラスチック複合体の使用。

請求項4

複合体は同時押出し法により製造し得ることを特徴とする請求項1記載のプラスチック複合体の使用。

請求項5

同時押出し法において少なくとも1種の接着促進剤をさらに使用することを特徴とする請求項4記載のプラスチック複合体の使用。

請求項6

該層の間に蒸気層から沈積させた酸化物層を備えた重合体フィルムが使用されていることを特徴とする請求項1〜5のいずれか一つに記載されたプラスチック複合体の使用。

請求項7

蒸気層から沈積させた酸化物層を備えた重合体フィルムはポリエチレンテレフタレート(PET)、またはポリエチレンナフテネート(PEN)、またはエチレンテトラフルオロエチレン共重合体(ETFE)のフィルム、並びにフィルムまたはフィルム複合体の形をしたそれらの同時押出し物を含んで成ることを特徴とする請求項6記載のプラスチック複合体の使用。

請求項8

蒸気層から沈積させた酸化物層は酸化アルミニウムまたは酸化珪素の層を含んで成ることを特徴とする請求項6または7記載のポリマー複合体の使用。

請求項9

層の間にアルミニウムフィルムが使用されていることを特徴とする請求項1記載のプラスチック複合体の使用。

請求項10

少なくとも一つの層の上に接着層としてさらに一つの層が備えられていることを特徴とする請求項1記載のプラスチック複合体の使用。

請求項11

接着層は単一層または多重層であり、ポリウレタン、および/またはポリエステル、および/またはポリアクリレートからなることを特徴とする請求項10記載のプラスチック複合体の使用。

請求項12

接着層は同時押出し法により被覆される請求項10または11記載のプラスチック複合体の使用。

請求項13

接着層はローラ被覆装置により被覆される請求項10または11記載のプラスチック複合体の使用。

請求項14

少なくとも一つの層は着色していることを特徴とする請求項1〜13のいずれか一つに記載されたプラスチック複合体の使用。

請求項15

層(3、3’)は物理的媒体により予備処理されていることを特徴とする請求項1記載のプラスチック複合体の使用。

請求項16

密封層(5、5’)は層(2、2’)または層(4、4’)に被覆されていることを特徴とする請求項1記載のプラスチック複合体の使用。

請求項17

密封層(5、5’)は酢酸エチルビニルEVA)、またはポリビニルブチラールPVB)、またはロノマー、またはポリメタクリル酸メチルPMMA)、またはポリウレタン、またはポリエステル、またはホットメルト、並びにフィルムまたはフィルム複合体の形をしたそれらの同時押出し物を含んで成ることを特徴とする請求項16記載のプラスチック複合体の使用。

請求項18

層(2、2’)または(4、4’)は少なくとも一つの上方の面において物理的および/または化学的に処理されていることを特徴とする請求項1記載のプラスチック複合体の使用。

技術分野

0001

本発明は光起電性モジュールの製造におけるプラスチック複合体の使用に関する。

背景技術

0002

光起電性モジュールは太陽光から電気エネルギーを発生させるために使用され、芯の層として太陽電池系を含む積層体から成っている。この芯の層は機械的なおよび天候による影響に対して保護を行うカプセル材料を用いて封じ込まれている。これらの材料はガラスおよび/またはプラスチックフィルムおよび/またはプラスチック複合体の一つまたはそれ以上の層から成っていることができる。

0003

現在、耐候性フィルム積層体の標準品としてはフルオロポリマーおよびポリエステルフィルム複合体が使用されている。この場合、外側においてフルオロポリマーのフィルム耐候性を、またポリエステルフィルムが機械的な安定性および所望の電気絶縁性保証している。他のフルオロポリマーフィルムは内側において太陽電池系の密封層に結合するために使用されている。

0004

この場合、フルオロポリマーフィルムは、太陽電池自身に対する埋め込み材料として使用されている密封層に対しては低い接着性しか示さない。さらにフルオロポリマーのフィルムは電気絶縁性には僅かしか寄与しないので、比較的厚いポリエステルフィルムを使用することが必要である。

0005

本発明はこの点を改善しようとするものである。

0006

本発明は、光起電性モジュールの製造に対する、ポリエチレンテレフタレート(PET)、ポリエチレンフテネート(PEN)またはエチレンテトラフルオロエチレン共重合体(ETFE)から成る群から選ばれる担体材料、並びに該担体材料の両側に隣接して配置されたポリアミド12の層を含んで成るプラスチック複合体の使用に関する。これによって太陽電池の埋め込み材料として作用する密封層に対して優れた接着性が得られ、それと同時に、ポリアミド12はポリエステルと同等な絶縁性をもっているから、薄い重合体フィルムを使用することが可能になる。

0007

本発明による使用に対して有利な実施態様は特許請求の範囲に記載されている。

0008

次に本発明の使用の有利な実施態様並びに可能な実施例を参照して本発明を詳細に説明する。図1〜4参照のこと。

図面の簡単な説明

0009

本発明の光起電性モジュール24の例示的な構造。
本発明に従って使用されるポリマー複合体を製造する可能な積層化装置
力により連結された複合体をつくるための、耐候性フィルム、担体材料および接着促進剤として作用するフィルムを同時押出しする可能な装置の模式図。
予備複合体をつくるための、複合体に使用される重合体をさらに硬化させるロール・ツー・ロール法の模式図。

実施例

0010

図1には光起電性モジュール24の例示的な構造が示されている。ここで太陽電池系は本発明に使用される材料1、1’でカプセル化されている。カプセル化用の材料1、1’
は実質的に耐候性をもったフィルム2、2’および担体材料3、3’から成り、該担体材料には密封層5、5’に対する接着促進剤としてフィルム4、4’が隣接している。密封層5、5’は太陽電池系6に対してノンポジティブに連結(kraftschluessige Verbindung;non−positive connection)されている。

0011

図2は本発明に従って使用されるプラスチック複合体を製造する可能な積層化装置を示している。各実施例に従って選ばれた担体材料は被覆装置9により接着剤被覆され、乾燥機10を通った後に接着剤により耐候性のフィルム2と結合される。この場合、耐候性のフィルム2は透明であるかまたは着色していることができる。この二つのフィルムの間の接触はローラ11のプレス圧によって制御される。実施例(a)の任意の具体化例においては、透明なまたは着色されていることができる担体材料3もまた物理的な媒体8によって前処理されていることができる。第2の同様な工程においては、担体材料3および耐候性フィルム2から成る複合体3/2は接着促進剤として作用するフィルム4で接着剤で結合されている。図1参照のこと。

0012

この場合、接着促進剤として作用するフィルム4は透明であるかまたは着色していることができる。担体材料3の接着剤による結合は、先ず第1に接着促進剤として作用するフィルム4によって達成され、第2の工程においてはさらに耐候性フィルム2によって達成されることができる。

0013

図3には、ノンポジティブに連結された複合体をつくるために、耐候性のフィルム2、担体材料3および接着促進剤4として作用するフィルム4を同時押出しする可能な装置が模式的に示されている。この同時押出し系の構造は工程に依存して変形することができる。材料2、3および4から成る重合体の熔融物容器12、13および14の中に容れる。各容器の中には1種の重合体だけが入っている。耐候性フィルム2、担体材料3および接着促進剤として作用するフィルム4の同時押出し物スリット付きノズル15によってつくられる。この同時押出し物を冷却ローラ16aの上に押出し、そこから他の冷却ローラ16bを経て巻取りシステム19へと供給する。この過程においてインラインで厚さの測定が行われる。例えばドイツ特許第19720317号、ヨーロッパ特許第837088号またはヨーロッパ特許第509211号に記載されているようなさらに他の接着促進層を、担体材料3と耐候性フィルム2との間、または担体材料3と接着促進剤として作用するフィルム4との間、或いはフィルム2と4との間に同時押出しすることができる。これらの中で最初の二つの場合では、同時押出し物は4枚の層から成り、最後の場合では5枚の層から成っている。この目的のために図3に示した同時押出しシステムをそれに対応して変形することができる。

0014

図1に示すように、太陽電池6に対するカプセル化材料としてプラスチック複合体を使用するためには、ロール状に巻いた材料として提供されている複合体1を或る長さに切断し、各実施例に従って選ぶことができる密封層5に取り付ける。

0015

層化工程では確かに層2、3、4、5の複合体が得られるが、最終的に光起電性モジュール24のための予備複合体をつくる際には複合体に使用されるプラスチックをさらに硬化させる。これは図4に示すようにいわゆるロール・ツー・ロール法(roll−to−roll method)で行うことができる。

0016

この場合、例えばカプセル化材料1および密封層5から成り可撓性の太陽電池型太陽電池システム6と組み合わされた複合体20は、貯蔵ロールBの上でロール状に巻かれている。カプセル化材料1’および密封層5’から成る他の複合体20’を反対側にある貯蔵ロールAから引き出し、貯蔵ロールBから取り出した複合体20と共に引き出された太
電池システム6に供給する。同時に、貯蔵ロールAまたはBから引き出した材料のウエッブをそれぞれ加熱ステーション21または21aへ供給し、この中でカプセル化材料は少なくとも密封層5または5’の軟化温度に加熱される。これによって一方では層20と20’との間で確実に複合体が生成し、他方では太陽電池システム6と層20および20‘との間でも複合体が生成する。この予備複合体の硬化、およびカプセル化用材料に使用された重合体の交叉結合を達成するために、予備複合体は加熱ステーション23に供給される。光起電性モジュール用の予備複合体24’は貯蔵ロールCの上に貯蔵され、従って必要に応じ再びこのロールから引き出すことができる。

0017

下記の実施例では、個々の層における成分を選択することによって可能な変形を行うことができる。

0018

耐候性フィルム2、2’:ポリアミド12(PA12);
担体材料3、3’:ポリエチレンテレフタレート(PET)、ポリエチレンナフテネート(PEN)、エチレンテトラフルオロエチレン共重合体(ETFE)、並びにフィルムまたはフィルム複合体の形をしたそれらの同時押出し物;
接着促進剤4、4’としてのフィルム:ポリアミド12(PA12);
密封層5、5’:酢酸エチルビニルEVA)、ポリビニルブチラールPVB)、ロノマー(lonomer)、ポリメタクリル酸メチルPMMA)、ポリウレタン、ポリエステルまたはホットメルト(Hotmelt)。

0019

上記の複合体は化学的または物理的な表面処理を行うことができる。

0020

本発明においては、接着促進剤として作用するフィルム4、4’として、或いはこれに加えて耐候性フィルム2、2’としてもポリアミド12を使用する結果、図1に示されているように、光起電性モジュール24の中のカプセル化用材料1、1’に対し比較的薄い担体フィルム3、3’を使うことができる。ポリアミド12はフルオロポリマーとは対照的に比較的高い絶縁容量をもっているから、薄い担体フィルム3、3’を使用できるのである。厚さ40μmのPA12フィルムは424Vの最大許容システム電圧をもっている(IEC60664−1/IEC 61730−2に従って測定)。PVFフィルム(37μm)の最大許容システム電圧は346Vである(IEC 60664−1/IEC 61730−2に従って測定)。PA12の絶縁容量はポリエチレンテレフタレートの絶縁容量に匹敵している。

0021

同様に、接着促進剤として作用するフィルム4、4’としてポリアミド12を使用すると、各実施例に従って選ぶことができる密封層5、5’に対する接着性を著しく改善することができる。PA12は例えばEVAフィルム(Etimex 486 Fast Cure型)に対し60N/cmより大きい接着性を示す。PVFフィルムでは僅かに≧4N/cmの接着性しか生じない。現在光起電性モジュールのカプセル化の方法として標準的に使用されているようなフルオロポリマーのフィルムに対してポリアミド12の同等な接着性を得るためには、付加的な物理的表面処理または化学的な被覆(プライマー)が必要である。

0022

ポリアミド12を使用することは、光起電性モジュールを処分する場合、通常の市販のモジュール構造物に比べ、フッ素を含む重合体部分を避け得るという点で有利である。

ページトップへ

この技術を出願した法人

この技術を発明した人物

ページトップへ

関連する挑戦したい社会課題

関連する公募課題

該当するデータがありません

ページトップへ

技術視点だけで見ていませんか?

この技術の活用可能性がある分野

分野別動向を把握したい方- 事業化視点で見る -

ページトップへ

おススメ サービス

おススメ astavisionコンテンツ

新着 最近 公開された関連が強い技術

この 技術と関連性が強い技術

関連性が強い 技術一覧

この 技術と関連性が強い人物

関連性が強い人物一覧

この 技術と関連する社会課題

関連する挑戦したい社会課題一覧

この 技術と関連する公募課題

該当するデータがありません

astavision 新着記事

サイト情報について

本サービスは、国が公開している情報(公開特許公報、特許整理標準化データ等)を元に構成されています。出典元のデータには一部間違いやノイズがあり、情報の正確さについては保証致しかねます。また一時的に、各データの収録範囲や更新周期によって、一部の情報が正しく表示されないことがございます。当サイトの情報を元にした諸問題、不利益等について当方は何ら責任を負いかねることを予めご承知おきのほど宜しくお願い申し上げます。

主たる情報の出典

特許情報…特許整理標準化データ(XML編)、公開特許公報、特許公報、審決公報、Patent Map Guidance System データ