ЗАЩИТНОЕ ПОКРЫТИЕ ДЛЯ ФОТОЭЛЕКТРИЧЕСКОГО МОДУЛЯ Российский патент 2003 года по МПК H01L31/42 

Изобретение относится к полупроводниковым приборам, в частности к средствам для изготовления фотоэлектрических преобразователей солнечной энергии.

Известно защитное покрытие для герметизации тыльной стороны фотоэлектрического модуля солнечной батареи, выполненное в виде пленки поливинилхлорида (см. заявка Японии М59-5678, МПК Н 01 L 29/91, опубл. 1984 г.). Недостатками известного покрытия являются недостаточно высокие влагонепроницаемость, механическая прочность, плохая адгезия к слою поливинилбутиралю, применяемому для ламинирования фотоэлектрического модуля.

Известно защитное покрытие для герметизации фронтальной стороны фотоэлектрического модуля, выполненное из комбинированного материала, представляющего собой два наружных слоя толщиной 60-70 мкм каждый из пленки полиэтилентерефтолатной ламинированной (марки ПНЛ-3) для электроизоляции токоведущих частей модуля, центрального слоя алюминиевой фольги толщиной 100-150 мкм для обеспечения защиты фотопреобразователей от климатических и механических воздействий и двух слоев полиэтиленовой пленки толщиной 5-10 мкм для обеспечения необходимой адгезии пленки ПНЛ-3 и алюминиевой фольги (см. патент РФ 2086046, МПК Н 01 L 31/04, опубл. 1997 г.).

Недостаток известного защитного покрытия в сложности конструкции, в высокой трудоемкости изготовления, многообразии применяемых для изготовления материалов, что повышает его вес, стоимость, снижает его надежность из-за возможности расслаивания образованной структуры.

Известно защитное покрытие для герметизации фронтальной стороны фотоэлектрического модуля, выполненное на основе синтетической пленки ПНЧ-КТ-1,135 (ТУ 6-49-5761783-334-90), одна из поверхностей которой выполнена глянцевой (см. модуль фотоэлектрический ФСМ 30-12 РУСС.564186.001, открытое применение 1996 г. - прототип).

Недостаток указанного защитного покрытия в низкой степени его адгезии к полимерным материалам, применяемым при ламинировании и герметизации фотоэлектрических преобразователей в фотоэлектрическом модуле. Это приводит к расслаиванию структуры фотоэлектрического модуля при изготовлении и эксплуатации, к снижению его долговечности и надежности.

Изобретение решает задачу создания защитного покрытия для герметизации тыльной стороны фотоэлектрического модуля, имеющего простую конструкцию, высокую адгезию к применяемым для ламинирования фотоэлектрических модулей полимерным материалам (например, к пленкам тедпар, пленкам на основе поливинилбутираля или сополимера этилена с винилацетатом), низкий вес, повышенный срок службы, низкую влагопроницаемость, достаточную механическую прочность, обеспечивающего высокую стойкость к появлению отслоений в конструкциях фотоэлектрических модулей.

Поставленная задача достигается тем, что в защитном покрытии для фотоэлектрического модуля, включающем слой синтетического материала, выполненного в виде синтетической бумаги, синтетическая бумага выполнена с бумифицирующим покрытием по меньшей мере на одной ее поверхности в качестве средства связи с соответствующим полимерным материалом при ламинировании и герметизации фотоэлектрических преобразователей в фотоэлектрическом модуле.

Предпочтительно применить синтетическую бумагу на лавсановой или полиэтилентерефталатной основе толщиной не менее 70 мкм. Целесообразно одну из его поверхностей выполнить глянцевой. Целесообразно бумифицирующее покрытие выполнить с толщиной не менее 5 мкм. Предпочтительно синтетическую бумагу с бумифицирующим покрытием выполнить в виде неразъемного соединения. Целесообразно бумифицирующее покрытие выполнить в виде лака.

Проведенный анализ уровня техники, включающий поиск по патентным и научно-техническим источникам информации и выявление источников, содержащих сведения об аналогах заявляемого изобретения, позволяет установить, что заявителем не обнаружены технические решения, характеризующиеся признаками, идентичными всем существенным признакам заявленного изобретения. Определение из перечня выявленных аналогов прототипа позволило выявить совокупность существенных (по отношению к усматриваемому заявителем техническому результату) отличительных признаков в заявляемом объекте, изложенных в формуле изобретения. Следовательно, заявляемое изобретение соответствует требованию "новизна" по действующему законодательству. Сведений об известности отличительных признаков в совокупностях признаков известных технических решений с достижением такого же, как у заявляемого устройства, положительного эффекта не имеется. На основании этого сделан вывод, что предлагаемое техническое решение соответствует критерию "изобретательский уровень".

Фиг. 1 изображает предлагаемое защитное покрытие для фотоэлектрических модулей; на фиг. 2 показан вариант конструкции фотоэлектрического модуля с применением предлагаемого защитного покрытия; на фиг.3 изображена слоистая структура для изготовления фотоэлектрического модуля.

Защитное покрытие состоит из слоя синтетического материала, выполненного в виде синтетической бумаги 1 толщиной 70-200 мкм на полиэтилентерефталатной (или лавсановой) основе с внешней глянцевой поверхностью для обеспечения защиты фотопреобразователей от климатических и механических воздействий, и расположенного на его поверхности бумифицирующего покрытия 2. Бумифицирующее покрытие 2 имеет толщину 5-30 мкм для обеспечения высокой адгезии защитного покрытия к полимерным материалам, например на основе сополимера этилена с винилацетатом, широко применяемого для ламинирования фотоэлектрических преобразователей в фотоэлектрических модулях.

Пример использования заявляемого защитного покрытия для наружной герметизации тыльной стороны фотоэлектрического модуля показан на фиг.2. Модуль фотоэлектрический включает по меньшей мере один или множество соединенных коммутированных) между собой фотоэлектрических преобразователей 3, размещенных внутри слоя 4 из полимерного материала или между слоями на основе различных полимерных материалов (на чертежах не показано), фронтальное герметизирующее защитное покрытие 5, выполненное, например, из специально упрочненного стекла, и защитное покрытие (тыльное, герметизирующее), выполненное в виде слоя из синтетической бумаги 1, соединенной со слоем 4 из полимерного материала через расположенное на ней бумифицирующее покрытие 2. Для формирования указанного слоя 4 применимы различные известные полимерные материалы, например материалы на основе сополимера этилена с винилацетатом, и/или поливинилбутираль, или их зарубежные аналоги (пленка ТЕДЛАР и др.). Синтетическая бумага 1 и бумифицирующее покрытие 2 выполнены за одно целое (в виде неразъемного соединения), в частности в виде пленки, например, СБ-П70, СБ-П95 (ТУ 6-49-5761783-311-89). Все указанные части модуля заключены в резиновое уплотнение, герметизирующее периметр модуля, или защищены влагостойким герметиком по периметру и закреплены в корпусе (профиле) из легкого алюминиевого сплава (на чертежах не показано). Для изготовления указанного фотоэлектрического модуля формируют слоистую структуру (фиг.3), в которой фотоэлектрические преобразователи 1 размещают между двумя полимерными пленками 6, 7 (например, из материала на основе сополимера этилена с винилацетатом) и фронтальным и тыльным герметизирующими защитными покрытиями, выполненными соответственно из стекла 5 и синтетической бумаги 1, имеющей на одной из поверхностей бумифицирующее покрытие 1.

Толщина полимерных пленок 6, 7 из материала на основе сополимера этилена с винилацетатом 200-600 мкм выбрана исходя из необходимого уровня электроизоляции токоведущих частей модуля. Синтетическая бумага 1 имеет внешнюю глянцевую поверхность и толщину 70-200 мкм для обеспечения защиты фотоэлектрических преобразователей от климатических и механических воздействий. Бумифицирующее покрытие 2 имеет толщину 5-30 мкм для обеспечения высокой адгезии к полимерной пленке 7.

Сборка помещается в термовакуумную установку, вакуумируется при давлении 0,5-1 кГ/см² и выдерживается при температуре 120-150^oС в течение 3-15 минут. После того как расплавившийся материал полимерных пленок 6, 7 заполнит все полости, слоистая структура извлекается из установки и охлаждается на воздухе. Образовавшийся затвердевший слой 4 (фиг.2) из полимерного материала и бумифицирующее покрытие 2 герметично скрепляют части фотоэлектрического модуля в единое целое.

Заявляемое техническое решение обеспечивает при низкой стоимости высокую надежность и долговечность фотоэлектрического модуля.

Изобретение относится к полупроводниковым приборам, в частности к средствам для изготовления фотоэлектрических преобразователей солнечной энергии. Технический результат изобретения заключается в создании защитного покрытия для герметизации тыльной стороны фотоэлектрического модуля, имеющего простую конструкцию, высокую адгезию к применяемым для ламинирования фотоэлектрических модулей полимерным материалам, повышенный срок службы, низкую влагопроницаемость, достаточную механическую прочность, обеспечивающего высокую стойкость к появлению отслоений в конструкциях фотоэлектрических модулей. Сущность: защитное покрытие состоит из слоя синтетического материала, выполненного в виде синтетической бумаги толщиной 70-200 мкм на полиэтилентерефталатной (или лавсановой) основе с внешней глянцевой поверхностью, и расположенного на его поверхности бумифицирующего покрытия толщиной 5-30 мкм для обеспечения высокой адгезии защитного покрытия к полимерным материалам, например на основе сополимера этилена с винилацетатом. 5 з.п. ф-лы, 3 ил.

1. Защитное покрытие для фотоэлектрического модуля, включающее слой синтетического материала, выполненный в виде синтетической бумаги, отличающееся тем, что синтетическая бумага выполнена с бумифицирующим покрытием по меньшей мере на одной ее поверхности в качестве средства связи с соответствующим полимерным материалом при ламинировании и герметизации фотоэлектрических преобразователей в фотоэлектрическом модуле. 2. Защитное покрытие по п.1, отличающееся тем, что синтетическая бумага выполнена на лавсановой или полиэтилентерефталатной основе и имеет толщину не менее 70 мкм. 3. Защитное покрытие по п.1 или 2, отличающееся тем, что одна из его поверхностей выполнена глянцевой. 4. Защитное покрытие по любому из пп.1-3, отличающееся тем, что бумифицирующее покрытие имеет толщину не менее 5 мкм. 5. Защитное покрытие по любому из пп.1-4, отличающееся тем, что синтетическая бумага и бумифицирующее покрытие образуют неразъемное соединение. 6. Защитное покрытие по любому из пп.1-5, отличающееся тем, что бумифицирующее покрытие выполнено в виде лака.