专利名称：聚酰胺作为光伏模块的封装材料的用途的制作方法
聚酰胺作为光伏模块的封装材料的用途 本发明涉及聚酰胺作为光伏模块的封装材料的用途。 光伏模块用于产生电流。在此，光伏模块的结构的一部分是太阳能电池，其通过太 阳光的照射产生电荷，该电荷可以作为电流导出。视类型而定，这些太阳能电池对于机械的 影响或者气候的影响是不同程度敏感的。为保护它们不受这些影响，使用封装材料。这些 封装材料可以由一层或多层由玻璃和/或塑料复合体构成。 按照标准当前对于这些封装材料使用由含氟聚合物材料和聚酯(PET)构成的复 合体。外侧的含氟聚合物层保证气候稳定性，内核中的PET薄膜保证机械稳定性和电绝缘 性，且内侧的另外的含氟聚合物层保证连接到太阳能电池的包埋材料上。
在这些材料的情况下显示，对于包埋材料例如乙烯醋酸乙烯酯(EVA)的粘附性 小。此外需要相对厚的复合体，以保证所期望的电绝缘性。这一方面在于含氟聚合物层的 低绝缘能力，另一方面在于按照标准在薄膜之间插入的粘合层。粘合层中极小的瑕疵或者 杂质会导致流过点状高电流。该现象必须通过在内核中预防性地更大厚度的PET薄膜加以 抵制。 在此，本发明提供补救措施。 根据本发明，建议使用聚酰胺作为用于制造光伏模块的封装材料。
有利地使用聚酰胺作为薄膜或作为包含聚酰胺(PA)的薄膜复合体。此外，提出有 利地使用塑料复合体，其包括载体材料以及在两侧与载体材料邻接的聚酰胺12-层，所述 载体材料选自聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET)、聚萘二甲酸乙二醇酯(PEN)或乙烯四氟乙烯 共聚物(ETFE)。 使用聚酰胺使得对包埋材料非常好的粘附性成为可能，所述包埋材料，如上所述， 可以是EVA。特别是与具有含氟聚合物层和PET的复合体相比，通过在相同的厚度下使用聚 酰胺单薄，能够非常显著地改善电绝缘性。由粘合层中的缺陷或者杂质引起的点状高电流 不可能流动。 在此，聚酰胺薄膜同样可以实现气候稳定且UV稳定，使得在这些特性方面，达到 与在使用含氟聚合物的情况下类似的值。通过着色也能调节出各种颜色组合。此外，省去 了两个生产步骤，即制造PET/含氟聚合物层复合体，以及含氟聚合物层/PET/含氟聚合物 层复合体。 对于光伏模块，特别是屋顶安装以及建筑物整合(Gebaudeintegration)领域
中，可以找到在耐火应用方面的特别标准。对此的详细的说明可以在保险商实验室UL94和 UL790的标准中找到。为了在这些前提条件下能够同样利用本发明的聚酰胺的优点，需要
制造在外侧具有作为耐火层的含氟聚合物层的复合体。特殊应用还需要在含氟聚合物层和
PA薄膜之间附加地使用另一层薄膜，该薄膜例如由聚对苯二甲酸乙二醇酯构成。
本发明用途的另外的具体实施方式
在权利要求书中公开。 下面依据可能的具体实施方式
_参见
图1至5以及一个可能的实施例详细解释本 发明。 图1表示光伏模块的示例性结构，该模块用本发明所使用的材料1封装。所述封装材料1是耐候性的薄膜，其同时也用作对于包埋材料2的增附剂。包埋材料2产生对于 太阳能电池3和对于包埋材料2'的力传递的(kraftschl ilssige)连接。另外包埋材料 2'保证对于封装材料4的力传递的连接。 图2表示一个光伏模块的示例性结构，该模块用本发明所使用的材料1封装。与
图1不同的是在该示例性结构中封装材料1在太阳能电池3的两侧使用。 图3表示一个光伏模块的示例性结构，该模块用本发明所使用的材料1封装。为另
外满足对于耐火性的额外的较高要求，如例如在相应的标准UL94和UL790中规定的那些，
在背向太阳能电池3的一侧使用含氟聚合物层5，作为对于封装材料1的附加层。因此，在
这些示例性具体实施方式
中，含氟聚合物层5和封装材料4为光伏模块的每种情况下的最外层。 图4表示本发明的具有聚酰胺12-层12的塑料复合体1、1'的用途，这些层在两 侧布置到载体材料13上。载体材料13由聚对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构成。 图5表示可能的层压设备，该设备用于制造按照图3由材料1和5构成的力传递 的复合体6。将按照实施例选择的封装材料1借助涂覆装置7用粘合剂涂敷，在穿过干燥器 10后，与含氟聚合物层5粘接。两个薄膜之间的接触通过辊ll之间的压力控制。在此，在 每一生产步骤前还可以借助物理介质9对材料1进行预处理。 封装材料1与含氟聚合物层5之间的力传递的连接也可以通过共挤压形成。在此， 也可能在材料1和5之间插入增附剂层，并由此制造三层的共挤压物。封装材料1自身可 以为单层，或者同样可以为由多层构成的共挤压物。 在使用本发明的封装材料1之前或者也在与含氟聚合物层5粘接之前，可以用化 学介质或物理介质对材料1进行预处理。这种预处理可以在该封装材料1的一侧或者也可 以在两侧进行。 下面的实施例给出了在各层中选择组分的可能的变化方案。 作为薄膜的封装材料1 :类型为聚酰胺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、聚邻苯二甲 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这些类型构 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)、离子聚合物、聚
甲基丙烯酸甲酯(PMMA)、聚氨酯、聚酯、热熔体或有机硅弹性体。
封装材料4:玻璃。 作为薄膜的含氟聚合物层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)。 作为涂层的含氟聚合物层5 :选自选择性可溶的含氟聚合物的含氟聚合物。
用上述组分构成的光伏模块在它们应用于外部区域时极其稳定，这尤其归因于聚 酰胺对于包埋材料良好的粘附性。
权利要求
聚酰胺作为封装材料用于制造光伏模块的用途。
2. 根据权利要求1所述的用途，其特征在于，所述聚酰胺选自聚酰胺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、聚邻苯二甲酰胺(PPA)。
3. 根据权利要求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单体组成的共聚物。
4. 根据权利要求l-3任一项所述的用途，其特征在于，所述聚酰胺作为单膜使用。
5. 根据权利要求l-3任一项所述的用途，其特征在于，所述聚酰胺包含于薄膜复合体中。
6. 根据权利要求l-5任一项所述的用途，其特征在于，将聚酰胺薄膜或聚酰胺薄膜复合体染色。
7. 根据权利要求1-6任一项所述的用途，其特征在于，向聚酰胺薄膜或聚酰胺薄膜复合体添加添加剂，优选UV稳定剂、水解稳定剂、抗氧化剂、热稳定剂或防火剂。
8. 根据权利要求l-7任一项所述的用途，其特征在于，聚酰胺薄膜或聚酰胺薄膜复合体包含填充材料。
9. 根据权利要求l-8任一项所述的用途，其特征在于，借助物理介质对聚酰胺薄膜进行预处理。
10. 根据权利要求l-9任一项所述的用途，其特征在于，所述薄膜复合体包含聚酰胺薄膜和含氟聚合物薄膜。
11. 根据权利要求io所述的薄膜复合体的用途，其特征在于，所述含氟聚合物选自聚氟乙烯(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. 根据权利要求10或11任一项所述的用途，其特征在于，将含氟聚合物薄膜染色。
13. 根据权利要求10-12任一项所述的用途，其特征在于，通过粘合层在薄膜之间产生力传递的连接。
14. 根据权利要求13所述的用途，其特征在于，所述粘合层为聚氨酯胶粘剂或聚酯胶粘剂。
15. 根据权利要求10-12任一项所述的用途，其特征在于，借助共挤压在薄膜之间产生力传递的连接。
16. 根据权利要求15所述的用途，其特征在于，在共挤压时在薄膜之间另外挤压至少一层增附剂。
17. 根据权利要求l-16任一项所述的用途，其特征在于，所述聚酰胺薄膜另外具有一个含氟聚合物层。
18. 根据权利要求17所述的用途，其特征在于，所述含氟聚合物层包含选择性可溶的含氟聚合物。
19. 根据权利要求17或18所述的用途，其特征在于，将所述含氟聚合物层染色。
20. 根据权利要求17-19任一项所述的用途，其特征在于，所述增附剂层位于聚酰胺薄膜与含氟聚合物层之间。
21. 根据权利要求20所述的用途，其特征在于，所述增附剂是聚氨酯和/或聚酯和/或聚丙烯酸酯。
22. 根据权利要求17-19任一项所述的用途，其特征在于，在聚酰胺薄膜与含氟聚合物层之间另外存在一个由聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET)或聚对苯二甲酸丁二醇酯(PBT)构成的薄膜。
23. 根据权利要求22所述的用途，其特征在于，通过所述粘合层产生力传递的连接。
24. 根据权利要求23所述的用途，其特征在于，所述胶粘剂是聚氨酯胶粘剂或聚酯胶粘剂。
25. 根据权利要求22所述的用途，其特征在于，借助共挤压产生力传递的连接。
26. 根据权利要求25所述的用途，其特征在于，在共挤压时另外挤压至少一层增附剂。
27. 根据权利要求l-26任一项所述的封装材料与包埋材料结合用于制造光伏模块的用途，所述包埋材料选自乙烯醋酸乙烯酯(EVA)、聚乙烯醇縮丁醛(PVB)、离子聚合物、聚甲基丙烯酸甲酯(PMMA)、聚氨酯、聚酯、热熔体或有机硅弹性体。
28. 根据权利要求27所述的用途，其特征在于，所述包埋材料通过共挤压施加到所述封装材料上。
29. 根据权利要求28所述的用途，其特征在于，在所述封装材料与包埋材料之间存在一个增附剂层。
30. 根据权利要求29所述的用途，其特征在于，所述增附剂为单层的或多层的，并且由聚氨酯和/或聚酯和/或聚丙烯酸酯构成。
31. 塑料复合体用于制造光伏模块的用途，所述塑料复合体包括载体材料以及作为封装材料在两侧与所述载体材料邻接的聚酰胺12-层，所述载体材料选自聚对苯二甲酸乙二醇酯、聚萘二甲酸乙二醇酯或乙烯_四氟乙烯共聚物。
全文摘要
本发明涉及聚酰胺作为用于制造光伏模块的封装材料的用途。
文档编号B32B27/34GK101715608SQ200880015438
公开日2010年5月26日 申请日期2008年5月8日 优先权日2007年5月10日
发明者H·默肯胡伯尔 申请人:依索沃尔塔股份公司