[发明专利]太阳能电池组件和共挤出体

说明书

本发明涉及一种具有至少一个太阳能电池的太阳能电池组件，太阳能电池置于前盖和后盖之间，其中所述的前盖使光线能够穿透至太阳能电池。

另外，本发明涉及一种共挤出体，包括至少两个热塑性塑料层和填料。

太阳能电池组件或光伏组件通常具有太阳能电池，其置于前盖和后盖之间。目前工业中以硅为基础的太阳能电池最为重要，虽然也越来越多地使用其它材料。所述的前盖通常由透光的玻璃构成且与太阳能电池通过由乙烯-醋酸-乙烯酯（EVA）构成的粘合剂结合。所述的后盖（也常称为背板膜）通常由以氟聚合物为基础的塑料薄膜构成，因为氟聚合物是十分耐高温的。例如参照Roekens和Beyer，《塑料》（Kunststoffe）5/2007（第92页-第95页），其中后盖由聚氟乙烯（PVF）-聚对苯二甲酸乙二醇酯（PET）-PVF三层层合板构成。根据Roekens和Beyer现有技术的缺点是如下情况，由于后盖的含氟性，其回收仅可能是通过热的方式，即是说，借助成本高的燃烧工艺。

由JP 2007-177136 A已知太阳能电池和背板膜的布置，其中所述的薄膜可以含有玻璃纤维、云母、硅灰石或二氧化钛。不利的是，这种薄膜的性能在整个区域是基本不变的且因此不进行涉及靠近太阳能电池处的性能调整。此外，由此在背板膜的整个厚度上的个别填料的材料消耗是非常大的。以类似的技术和方式，这些缺点也存在于US2008/0264484 A1。

EP 2043162 A2描述了具有由塑料制成的前盖和后盖的太阳能电池组件。这里所描述的结构虽然适用于具有整体低效能的小面积应用，但是在大面积应用时，其中出现自然的较高温度时，这里所显示的结构是不适用的。由US 6,521,825 B1已知具有由多层塑料制成的后盖的太阳能电池组件。

本发明的任务在于，提供一种太阳能电池组件或一种共挤出体形式的用于太阳能电池组件的后盖的塑料体，其中避免所描述的缺点。

此任务由具有至少一个置于前盖和后盖之间的太阳能电池的太阳能电池组件(其中所述的前盖使光线能够穿透至太阳能电池)通过如下来解决，后盖包括至少两层的、无卤素的共挤出体，其具有面向太阳能电池的第一热塑性塑料层和背离太阳能电池的第二热塑性塑料层，其中所述的第一热塑性塑料层包括具有反射能力的第一填料，其比第一热塑性塑料层的热塑性塑料的反射能力更强且所述的第二热塑性塑料层包括第二填料，其具有比第二热塑性塑料层的热塑性塑料更高的导热性，其中在这两种热塑性塑料层中至少第一和/或第二填料的份额与另外的热塑性塑料层中的相同填料的份额是不同的。换句话说这意味着，所述的第一热塑性塑料层鉴于第一填料和/或第二填料是与第二热塑性塑料层不同的。

在第一热塑性塑料层中反射能力的增强实现了两个任务。首先，更多光线到达太阳能电池，因为例如通过将从太阳能电池穿出的或从太阳能电池旁经过的光线反射回太阳能电池，使得转化为电能的电磁辐射的效率提高。其次，太阳能电池组件位于第一热塑性塑料层背后的部分受到热能保护。

通过由相应的填料提高第二热塑性塑料层内的导热性，显著提高共挤出体的长期温度稳定性（RTI），及因此显著提高太阳能电池组件的长期温度稳定性（RTI）。从而可以提高效能，特别是在还出现高系统电压的较大的组件时。

通过共挤，所述的太阳能电池组件是可以更容易制造的。

通过现在可能更大的太阳能电池组件和与此相关的更高的系统电压而可以有利地设计为，所述的第二填料额外提高热塑性塑料层的击穿强度。通常，具有这样的性能的电绝缘体适合。测量显示，当第二热塑性塑料层中填料含量为20重量%时，所述的击穿强度改善12-15%（基于无填料的相同的层）。为了进一步提高长期温度稳定性，还有利的是，所述的第二填料额外具有比热塑性塑料更低的热膨胀系数。由此在热负荷时塑料发生更小的膨胀。温度上升时持续的膨胀和随后冷却时的收缩，在简单的塑料后盖的情况下即导致所述的塑料层在一定的运行小时数后磨损。

特定的物质满足所有的性能，即高导热性、高击穿强度和低热膨胀系数。可以使用特别是层状的物质如云母，例如白云母或少量的赤铁矿，但还有硅灰石、氮化硼、或纤维材料，如玻璃纤维，但是以比例如云母更少的量，及所述物质的天然混合物。更低的热膨胀系数得到显著更低的收缩率，由此使嵌入的组件稳定化。

优选应用具有层状结构的白云母。一般来说，对于层状物质可以设计为，当厚度低于2μm时，优选低于1μm时，其具有的长和宽为5至45μm，优选5至15μm。