МОДУЛЬ ФОТОЭЛЕКТРИЧЕСКИЙ Российский патент 1996 года по МПК H01L31/04 

Изобретение относится к автономным источникам электропитания, использующим энергию Солнца.

В известных конструкциях фотоэлектрических модулей в качестве заполнителя-адгезива, соединяющего поверхность фотоэлементов (фотопреобразователей, солнечных элементов) с лицевым и тыльным защитными покрытиями, широкое применение нашли кpемнийорганические эластомеры холодного отверждения (патент США N 4170507). Существенным недостатком применения такого заполнителя, также как и материалов, описанных в патенте США N 4104083 является длительность процессов формирования модуля, и следовательно, низкая производительность. Более технологичными является конструкции с применением термопластичных адгезивов типа высокопластифицированного поливинилбутираля (патент США N 3957337). Необходимо, однако, отметить, что под действием света, температура и кислорода воздуха пленка поливинилбутираля существенно желтеет, причем этот процесс катализируется ионами серебра, мигрирующими с контактом фотопреобразователей. "Discoloration of Poly (vinilbutyral) in cells exposed to real and simulated solas environments" A. Kim and A. Shumka, Solas cells, 12 (1984), 345 352.

Значительно лучшими эксплуатационными свойствами обладают фотоэлектрические модули, в которых в качестве заполнителей применяются стабилизированные клеющие пленки на основе сополимера этилена с винилацетатом, способные к сшиванию в процессе формирования модуля. "Excapsulant Degradation in photovoltaic Moduls" K. J. Lewis and C.A. Megerle, "Polym. Sol. Energy Util. Symp. 183^rd Meet. Amer. Chem. Soc. Las Vegas, New, March 28 - Apr. 2, 1982" Washington, D. C. 1983.

Наиболее близкой к предлагаемому изобретению по технической сущности и достигаемому результату является слоистая конструкция, в которой на тыльной и лицевой поверхности скоммутированных фотоэлементов располагаются слои сополимера этилена с винилацетатом (патент США 4499658, кл. H 01 L 31/18, 21/56, C 09 J 5/06) В указанных слоях диспергирован по меньшей мере один перекисный инициатор поперечной сшивки и один кремнийорганический мономерный праймер, улучшающий адгезию.

Наличие в составе полимерных слоев соответствующего количества перекисного инициатора поперечной сшивки способствует достижению содержания гель фракции 10 65 в процессе формирования модуля, что обеспечивает необходимую теплостойкость конструкции "Jnvecrigafion of Test Mefhods Material Properfies and processes for Solar Clell Encapsulants" Springlorn Zabs, 1982. Вместе с тем, присутствие перекисного инициатора сшивки в полимерных слоях и, следовательно, остатков продуктов разложения перекиси в готовом изделии ведет к образованию микровключений газовой фазы на границе раздела слоев и, следовательно, снижает стойкость готового модуля к расслаиванию.

Добавление в состав полимерных слоев кремнийорганического праймера увеличивает возможность образования микрорасслоений за счет газообразных продуктов его гидролиза до низкомолекулярных спиртов, кетонов и кислот.

Техническим результатом изобретения является исключение газовыделения, что ведет к повышению стойкости конструкции к расслаиванию. Технический результат достигается использование в конструкции слоев полимера (клеющей пленки) на основе сополимера этилена с винилацетатом с заранее сформированной трехмерной структурой и содержанием гель фракции 10 50
Уменьшение содержания гель-фракции ниже 10 не позволяет обеспечить достаточно высокую стойкость к расслаиванию из-за низкой собственной прочности клеющей пленки.

Увеличение содержания гель-фракции свыше 50 снижает стойкость к расслаиванию конструкции за счет уменьшения содержания адгезионно-активной плавкой фазы.

Так, зависимость усилия отслаивания защитного покрытия из пленки на основе тетрафторэтилена и гексафторпропилена от содержания гель фракции в клеющей пленке на образцах шириной 15 мм) может быть представлена в таблице.

Таким образом, оптимальные значения усилия отслаивания достигаются в диапазоне содержания гель фракции от 10 до 50

Использование: автономный источник электропитания, использующий энергию солнца. Сущность изобретения: фотоэлектрический модуль выполнен на основе по крайней мере одного фотоэлемента, размещенного между слоями клеющей пленки на основе сополимера этилена с винилацетатом. Клеющая пленка содержит 10 - 15 % гель-фракции. На поверхностях клеющей пленки расположены наружные покрытия. 1 ил.

Модуль фотоэлектрический, содержащий по крайней мере один фотоэлемент, размещенный между слоями клеящей пленки на основе сополимера этилена с винилацетатом и наружными покрытиями, отличающийся тем, что использована клеящая пленка, содержащая 10 50% гельфракции.