Солнечная батарея, включающая клеевую композицию с низкой скоростью проницаемости водяных паров (варианты), и способ ее изготовления

Авторы патента:

МИЛАНО Стивен Майкл (US)

ФЕРРИ Луис Энтони (US)

H01L31/048 - герметизированные бескорпусные или с корпусом

Владельцы патента RU 2316847:

ТРУСИЛ ТЕКНОЛОДЖИЗ, ИНК. (US)

Солнечная батарея включает слой фотоэлектрического материала, несущую панель и расположенный между ними клеевой слой, склеивающий слой фотоэлектрического материала и несущую панель друг с другом. Клеевой слой включает клеевую композицию, содержащую полимер или сополимер со значением MVTR менее 5 грамм на квадратный метр в день и полимер или сополимер, модифицированный силаном. Другой вариант солнечной батареи включает слой фотоэлектрического материала, несущую панель и клеевой слой, соединяющий слой фотоэлектрического материала с несущей панелью, отверстия для модульного провода, проходящие через, по меньшей мере, слой фотоэлектрического материала или через несущую панель. Отверстия для модульного провода заполнены клеевой композицией, содержащей полимер или сополимер со значением MVTR менее 5 грамм на квадратный метр в день и полимер или сополимер, модифицированный силаном. Также предлагается способ изготовления солнечной батареи. Изобретение обеспечивает улучшение прочностных свойств солнечной батареи. 3 н. и 23 з.п. ф-лы, 8 ил.

Текст описания приведен в факсимильном виде.

1. Солнечная батарея, включающая слой фотоэлектрического материала; несущую панель; клеевой слой, склеивающий слой фотоэлектрического материала с несущей панелью, в которой клеевой слой содержит непроводящую клеевую композицию, включающую полимер или сополимер со значением MVTR менее 5 г на квадратный метр в день и модифицированный силаном полимер или сополимер.

2. Солнечная батарея по п.1, в которой сшитый полимер или сополимер модифицирован силаном.

3. Солнечная батарея по п.2, в которой модифицированный силаном полимер или сополимер сшиваются в результате воздействия атмосферного кислорода или влаги.

4. Солнечная батарея по п.1, в которой клеевая композиция имеет значение MVTR менее 3 г на квадратный метр в день или менее 1 г на квадратный метр в день.

5. Солнечная батарея по п.1, в которой полимер или сополимер с низким значением MVTR включает, по меньшей мере, одно вещество, выбранное из полиизобутилена, изобутиленизопренового сополимера, изобутиленизопрен-дивинилбензольного сополимера, хлорированного или бромированного бутилкаучука, сополимера изобутилена и бромированного п-метилстирола, изобутилен-п-метилстирольного сополимера, хлорсульфированного полиэтилена, этиленалкил(мет)акрилатного сополимера, акрилонитрил-бутадиенового сополимера, полихлоропрена, или смеси из двух или нескольких указанных веществ.

6. Солнечная батарея по п.1, в которой модифицированный силаном полимер или сополимер содержит мономерные звенья пропилена, и/или в которой модифицированный силаном полимер или сополимер содержит гомополимер пропилена, или сополимер пропилена и, по крайней мере, одного α-олефина C₂-C₈, и/или в которой модифицированный силаном полимер или сополимер включает сополимер пропилена и одного или нескольких веществ, выбранных из малеинового ангидрида или алкил(мет)акрилата.

7. Солнечная батарея по п.1, в которой клеевая композиция дополнительно содержит инициатор сшивания, способный инициировать сшивание между силильными группами в модифицированном силаном полимере или сополимере, или катализатор сшивания, или их смесь.

8. Солнечная батарея по п.1, в которой модифицированный силаном полимер или сополимер содержит одно или несколько веществ, выбранных из

a) модифицированного силаном аморфного α-олефинового полимера или сополимера, в котором модифицированный силаном полимер или сополимер представляет собой модифицированный силаном α-олефиновый полимер или сополимер, содержащий силильные группы, имеющие структуру (I):

где каждый из R¹ и R², независимо друг от друга, представляет собой C₁-C₈ разветвленную или неразветвленную алкильную группу, n=1-3, m=0-2, m+n=3;

b) сшиваемой силаном галогенированной полимерной композиции, включающей смесь из 100 мас.ч. галогенированного полимера и 0,1-20 мас.ч. производного силана, содержащего аминогруппу общей формулы (II)

в которой R представляет собой водород, алкильную или фенильную группу, R' представляет собой алкиленовую группу, OR" представляет собой алкокси или алкоксиалкоксигруппу, содержащую 1-6 углеродных атомов;

с) привитого силаном сополимера моноолефина и винилароматического мономера, содержащего, по меньшей мере, 50 мол.%, по меньшей мере, одного C₃-C₇ моноолефина и 0,1-50 мол.%, по меньшей мере, одного винилароматического мономера, в котором силан имеет общую структуру (III)

где R представляет собой одновалентный олефиновоненасыщенный углеводородный или оксиуглеводородный радикал, химически активный в отношении свободнорадикальных участков основного полимера, Y представляет собой гидролизуемый органический радикал, а R' представляет собой алкильный или арильный радикал, или радикал Y.

9. Солнечная батарея по п.1, в которой клеевая композиция дополнительно включает одно или несколько веществ, выбранных из

(a) активатора склеивания, включающего одно или несколько веществ, выбранных из силана, титаната, цирконата или циркоалюмината;

(b) пластификатора, содержащего одно или несколько веществ, выбранных из углеводородного масла, эфирного производного двухосновной кислоты, минерального масла, парафина, производного парафина или полибутена, и

(c) смолы, повышающей клейкость, содержащей одно или несколько веществ, выбранных из смоляного эфира, политерпена, производного политерпена, C₅ углеводородной смолы, С₉ углеводородной смолы, фенильной смолы и природной смолы.

10. Солнечная батарея, включающая слой фотоэлектрического материала, несущую панель; клеевой слой, соединяющий слой фотоэлектрического материала с несущей панелью; отверстия для модульного провода, проходящие через, по меньшей мере, слой фотоэлектрического материала или через несущую панель; клеевую композицию для модульного провода, герметизирующую отверстия для модульного провода, причем клеевая композиция для модульного провода включает полимер или сополимер со значением MVTR менее 5 г на квадратный метр в день и полимер или сополимер, модифицированный силаном.

11. Солнечная батарея по п.10, в которой клеевой слой включает клеевую композицию, содержащую полимер или сополимер со значением MVTR менее 5 г на квадратный метр в день и полимер или сополимер, модифицированный силаном, которая может представлять собой клеевую композицию для модульного провода или отличаться от нее.

12. Солнечная батарея по п.10 или 11, в которой сшитый полимер или сополимер модифицированы силаном.

13. Солнечная батарея по п.12, в которой модифицированный силаном полимер или сополимер сшивается в результате воздействия атмосферного кислорода или влаги.

14. Солнечная батарея по п.10, в котором клеевая композиция имеет значение MVTR менее 3 г на квадратный метр в день или менее 1 г на квадратный метр в день.

15. Солнечная батарея по п.10, в которой полимер или сополимер со значением MVTR менее 5 г на квадратный метр в день включает, по меньшей мере, одно вещество, выбранное из полиизобутилена, изобутиленизопренового сополимера, изобутиленизопрендивинилбензольного сополимера, хлорированного или бромированного бутил каучука, сополимера изобутилена и бромированного п-метилстирола, изобутилен-п-метилстирольного сополимера, хлорсульфированного полиэтилена, этиленалкил(мет)акрилатного сополимера, акрилонитрилбутадиенового сополимера, полихлоропрена, или смесей из двух или нескольких указанных веществ.

16. Солнечная батарея по п.10, в которой модифицированный силаном полимер или сополимер содержит мономерные звенья пропилена и/или в которой модифицированный силаном полимер или сополимер содержит гомополимер пропилена, или сополимер пропилена и, по крайней мере, одного α-олефина C₂-C₈, и/или в которой модифицированный силаном полимер или сополимер включает сополимер пропилена и одного или нескольких веществ, выбранных из малеинового ангидрида или алкил(мет)акрилата.

17. Солнечная батарея по п.10, в которой клеевая композиция дополнительно содержит инициатор сшивания, способный инициировать сшивание между силильными группами в модифицированном силаном полимере или сополимере, или катализатор сшивания, или их смесь.

18. Солнечная батарея по п.10, в которой модифицированный силаном полимер или сополимер содержит одно или несколько веществ, выбранных из

(a) модифицированного силаном аморфного α-олефинового полимера или сополимера, в котором модифицированный силаном полимер или сополимер представляет собой модифицированный силаном α-олефиновый полимер или сополимер, содержащий силильные группы, имеющие структуру (I)

(b) сшиваемый силаном галогенированной полимерной композиции, включающей смесь из 100 мас.ч. галогенированного полимера и 0,1-20 мас.ч. производного силана, содержащего аминогруппу общей формулы (II)

(c) привитого силаном сополимера моноолефина и винилароматического мономера, содержащего, по меньшей мере, 50 мол.%, по меньшей мере, одного C₃-C₇ моноолефина и 0,1-50 мол.%, по меньшей мере, одного винилароматического мономера, в котором силан имеет общую структуру (III)

где R представляет собой одновалентный олефиново-ненасыщенный углеводородный или оксиуглеводородный радикал, химически активный в отношении свободнорадикальных участков основного полимера, Y представляет собой гидролизуемый органический радикал, a R' представляет собой алкильный или арильный радикал или радикал Y.

19. Солнечная батарея по п.10, в которой клеевая композиция дополнительно включает одно или несколько веществ, выбранных из

(c) смолы, повышающей клейкость, содержащей одно или несколько веществ, выбранных из смоляного эфира, политерпена, производного политерпена, C₅ углеводородной смолы, C₉ углеводородной смолы, фенильной смолы и природной смолы.

20. Способ изготовления солнечной батареи, содержащей слой фотоэлектрического материала и несущую панель, включающий

(a) формирование первой клеевой композиции с низкой скоростью проницаемости водяных паров путем объединения полимера или сополимера со значением MVTR менее 5 г на квадратный метр в день с полимером или сополимером, модифицированным силаном;

(b) прикрепление слоя фотоэлектрического материала к несущей панели с использованием клеевой композиции и

21. Способ по п.20, в котором стадия формирования клеевой композиции дополнительно включает использование инициатора сшивания и/или катализатора сшивания.

22. Способ по п.20, в котором в ходе сшивания модифицированный силаном полимер или сополимер образует сетку, через которую может проникать полимер или сополимер со значением MVTR менее 5 г на квадратный метр в день.

23. Способ по п.20, в котором слой фотоэлектрического материала наносят на стеклянный субстрат и в котором стадия (b) включает нанесение слоя первой клеевой композиции на слой фотоэлектрического материала.

24. Способ по п.20, в котором солнечная батарея включает отверстия для модульного провода, проходящие через, по меньшей мере, слой фотоэлектрического материала или несущую панель, дополнительно включающий применение второй клеевой композиции, содержащей полимер или сополимер со значением MVTR менее 5 г на квадратный метр в день, в отверстиях для модульного провода, в котором вторая клеевая композиция идентична или отлична от первой клеевой композиции.

25. Способ по п.20, в котором сшивание инициируется воздействием на клеевую композицию атмосферного кислорода или влаги.

26. Способ по п.20, в котором клеевая композиция имеет значение MVTR менее 3 г на квадратный метр в день или менее 1 г на квадратный метр в день.

Похожие патенты:

Модуль фотоэлектрический // 2287207

Изобретение относится к устройствам автономных источников электропитания, использующих энергию солнца. .

Охлаждаемый модуль солнечной батареи // 2164721

Изобретение относится к солнечным батареям на основе прямого преобразования солнечной энергии в электрическую с помощью фотоэлектрических преобразователей (ФЭП), а именно к охлаждаемому модулю, входящему в их состав.

Фотоэлектрический модуль // 2030025

Изобретение относится к гелиотехнике, в частности к фотоэнергетике, и может быть использовано в энергосистемах с большим сроком активного существования. .

Фотоэлектрический модуль // 2008749

Изобретение относится к прямому преобразованию излучения Солнца в электрическую энергию и может быть использовано в фотоэлектрических модулях, эксплуатируемых в наземных условиях.

Низковольтный цифровой индикатор // 298942

Применение полимерного композита для получения фотоэлектрических модулей // 2438210

Изобретение относится к применению пластикового композита, содержащего материал-носитель, выбранный из группы полиэтилентерефталата (PET), полиэтиленнафтената (PEN) или сополимера этилена с тетрафторэтиленом (ETFE), а также слои полиамида-12, граничащие с материалом-носителем по обеим сторонам, для получения фотоэлектрических модулей

Применение полиамида в качестве герметизирующего материала для фотоэлектрических модулей // 2444807

Изобретение относится к применению полиамида в качестве герметизирующего материала для изготовления фотоэлектрических модулей

Фотоэлектрические модули с содержащими пластификатор пленками на основе поливинилацеталя с высоким удельным сопротивлением // 2471267

Изобретение относится к фотоэлектрическому модулю, содержащему ламинат из a) прозрачного переднего покрытия, b) одного или нескольких фоточувствительных полупроводниковых слоев, c) по меньшей мере одной содержащей пластификатор пленки на основе поливинилацеталя с содержанием поливинилового спирта более 12 вес.% и d) заднего покрытия

Фотоэлектронное устройство // 2472250

Изобретение относится к области электронно-оптической и полупроводниковой техники и может быть использовано при изготовлении оптико-электронных наблюдательных и регистрирующих приборов, предназначенных для эксплуатации в условиях естественных освещенностей (от сумерек до глубокой ночи)

Изготовление модулей солнечных элементов // 2501120

Изобретение относится к изготовлению модулей солнечных элементов, а также к соответствующим модулям солнечных элементов. Предложено применение а) по меньшей мере одного полиалкил(мет)-акрилата и b) по меньшей мере одного соединения формулы (I), в которой остатки R1 и R2 соответственно независимо друг от друга означают алкил или циклоалкил с 1-20 атомами углерода, для изготовления модулей солнечных элементов, прежде всего для изготовления световых концентраторов модулей солнечных элементов. Заявлен также модуль солнечных элементов и вариант модуля. Технический результат - температура эксплуатации модуля солнечных элементов составляет 80°C и выше, полное светопропускание формовочных масс в диапазоне волн от 400 до 500 нм предпочтительно составляет по меньшей мере 90%, полное светопропускание формовочных масс в диапазоне волн от 500 до 1000 нм предпочтительно составляет по меньшей мере 80%. 3 н. и 13 з.п. ф-лы, 4 ил.

Тонкопленочный фотоэлектрический модуль с профилированной подложкой // 2514163

Изобретение относится к гелеотехнике. Тонкопленочный фотоэлектрический модуль содержит основную подложку; тонкопленочное фотоэлектрическое устройство, размещенное в контакте с основной подложкой, при этом указанное фотоэлектрическое устройство содержит токопроводящую шину, при этом указанная токопроводящая шина выступает от поверхности указанного устройства; полимерный слой, размещенный в контакте с указанным фотоэлектрическим устройством; защитную подложку, размещенную в контакте с указанным полимерным слоем; при этом указанная защитная подложка профилирована, так чтобы обеспечить выемку, расположенную напротив указанной токопроводящей шины; а указанный полимерный слой находится между указанным фотоэлектрическим устройством и указанной защитной подложкой, причем указанная токопроводящая шина выступает на 0,0254-0,508 мм от указанной поверхности указанного устройства, а указанная выемка имеет глубину выступа указанной токопроводящей шины плюс или минус 0-20%. Также согласно изобретению предложены способ изготовления тонкопленочных фотоэлектрических модулей и еще один тонкопленочный фотоэлектрический модуль, изготовленный способом, содержащим определенные этапы. Изобретение обеспечивает возможность создания простых в изготовлении и стабильных фотоэлектрических модулей. 3 н. и 17 з.п. ф-лы, 5 ил.

Вакуумный элемент и способ его изготовления // 2515183

Для производства вакуумных элементов, которые необязательно содержат фитинги в форме по меньшей мере одного солнечного модуля (фотогальванического элемента) и/или солнечного коллектора или дисплейного элемента, отрицательное давление образуется в пространстве между двумя плоскими компонентами, в частности пропускающими свет, или прозрачными пластинами, такими как стеклянные панели, которые связаны вместе через полосу, выполненную из герметизирующего материала, так, что конструкция, которая состоит из первого компонента, предусмотренного с полосой и расположенного на расстоянии от нее, но параллельно второму компоненту, расположенному в ней, вводится в вакуумную камеру и сдавливается в вакууме. В этом случае увеличенная температура также необязательно может быть применена для наслоения пленок, предусмотренных между компонентами, на компоненты и необязательно присутствующие фитинги. Предложенный способ изготовления вакуумных элементов и собственно вакуумный элемент обеспечивает надежное соединение между отдельными компонентами вакуумного элемента. 3 н. и 17 з.п. ф-лы, 5 ил.

Фотоэлектрический модуль со стабилизированным полимером // 2528397

Изобретение относится к композиции для уменьшения пожелтения и способу получения такой композиции. Композиция состоит из фотоэлектрического устройства, содержащего металлический компонент, поливинилбутирального слоя, расположенного в контакте с указанным металлическим компонентом, и защитной подложки, являющейся второй подложкой, расположенной в контакте с указанным поливинилбутиральным слоем. Поливинилбутиральный слой содержит 1Н-бензотриазол или соль 1Н-бензотриазола. Технический результат - получение композиции, пригодной для устойчивого, долгосрочного применения в фотоэлектрических модулях с металлическими элементами. 2 н. и 13 з.п. ф-лы, 3 табл., 3 пр., 1 ил.

Слоистая конструкция с внутренними полостями для использования с фотоэлементами и способ ее изготовления // 2571441

Интегрированная слоистая конструкция для применения в гелиотехнике содержит первый несущий компонент, такой как деталь из пластика или стекла, предпочтительно содержащий оптически прозрачный материал, способный пропускать излучение, и второй несущий компонент, снабженный по меньшей мере одним паттерном поверхностного рельефа, который содержит множество элементов поверхностного рельефа, и выполненный с возможностью осуществления по меньшей мере одной заданной оптической функции в отношении падающего излучения. Также интегрированная слоистая конструкция содержит второй несущий компонент содержащий, по существу, оптически прозрачный материал, способный пропускать излучение. При этом первый и второй несущие компоненты соединены посредством ламинирования таким образом, что внутри образованной слоистой конструкции находится по меньшей мере один паттерн поверхностного рельефа, а между первым и вторым несущими компонентами сформированы связанные с указанным паттерном оптически функциональные полости. Причем указанная по меньшей мере одна оптическая функция выбрана из группы, включающей введение излучения, коллимирование излучения и направление излучения, а получение и конфигурирование указанной оптической функции осуществлено посредством размеров, материала, положения и/или согласованности внутренних элементов рельефа и содержания полостей. Изобретение обеспечивает возможность решить одну или несколько из проблем: снижение напряжений под действием различных внешних факторов, таких как загрязнение вследствие присутствия пыли, песка, воды, масел и грязи и т.д., исключить ударные воздействия, что обеспечивает повышение эффективности фотоэлементов. 4 н. и 21 з.п. ф-лы, 13 ил.

Слоистая конструкция с внутренними полостями и способ ее изготовления // 2573477

Изобретение относится к оптике и касается слоистой интегрированной конструкции с внутренними полостями и способа ее изготовления для применения в гелиотехнике, в технологиях, связанных с получением пластин, в охлаждающих каналах, для освещения теплиц, подсветки окон, уличного освещения, подсветки транспортных потоков, в отражателях транспортных средств или в защитных пленках. Конструкция содержит первый несущий компонент, такой как деталь из пластика или стекла, содержащий оптически прозрачный материал, способный пропускать излучение, и второй несущий компонент, снабженный по меньшей мере одним паттерном поверхностного рельефа, который содержит множество элементов поверхностного рельефа, и выполненный с возможностью осуществления по меньшей мере одной заданной оптической функции в отношении падающего излучения. Второй несущий компонент содержит, в качестве опции, оптически прозрачный материал, способный пропускать излучение. При этом первый и второй несущие компоненты соединены посредством ламинирования таким образом, что внутри образованной слоистой конструкции находится по меньшей мере один паттерн поверхностного рельефа, а между первым и вторым несущими компонентами сформированы связанные с указанным паттерном оптически функциональные полости. Оптическая функция обеспечена и сконфигурирована за счет размеров, материала, положения и/или согласованности внутренних элементов рельефа. Изобретение обеспечивает создание слоистой структуры, позволяющей повысить эффективность подвода излучения. 8 н. и 23 з.п. ф-лы, 13 ил.