[发明专利]包含复合体的光伏模块

说明书

本发明涉及包含1个或多个由多层复合体组成的层的光伏模块并涉及其用于固定或移动发电方面的应用。

玻璃几乎是刚性光伏模块用的唯一覆盖材料。玻璃覆盖层的特征是其机械承载能力差。

作为玻璃代用材料的透明塑料覆盖层是已知的。它们大多由聚碳酸酯板构成。它们用于要求较高机械承载能力的场合，例如用在帆船上。这里，模块被嵌入到甲板的上层结构中，因此不能排除模块受到践踏的可能。以聚碳酸酯作为覆盖层的模块的缺点在于，它们耐天候老化能力差。而且，它们可透过水蒸气，可能导致光伏模块的腐蚀。这使得此种模块经过短时间之后便不得不更换。

已知，氟聚合物片材可用作轻质、挠性光伏模块的透明覆盖片材。诸如聚氟乙烯(PVF)之类的纯氟聚合物和诸如乙烯-四氟乙烯共聚物(ETFE)之类的改性氟聚合物均可用作这里的片材。可用于上述目的的片材例子包括Tedlar^或Tefzel^，二者均为杜邦公司的市售产品。

还可用包含“聚氟乙烯/聚酯/聚氟乙烯”层结构的三层片材作为光伏模块的底板片材。其一个例子是Icosolar^，这是一种Isovolta公司的市售产品。

用氟聚合物片材作盖板的光伏模块只具有有限的机械承载能力。氟聚合物片材表现出很差的可印刷性能。

本发明的基本目的是提供一种性能改善的光伏模块。这一目的根本是与具有氟聚合物盖板的光伏模块相比，改善了可印刷性。该目的还改善其机械承载能力。与玻璃盖板光伏模块相比，需要减轻重量并提高抗断裂。与聚碳酸酯盖板的光伏模块相比，必须改善耐天候老化、防水蒸气透过以及抗划伤。与氟聚合物盖板的光伏模块相比，耐低温性能还有待提高。

本发明这一目的是通过这样一种光伏模块达到的，其特征在于，它们包含1个或多个由多层复合体组成的层，其中复合体包含至少1个聚碳酸酯层和至少1个含氟聚合物层。

本发明的光伏模块具有多项优点。

基于聚碳酸酯/氟聚合物复合体(例如，注塑或挤塑实心板或空心板)的光伏模块，与玻璃盖板光伏模块相比，重量轻的同时还表现出改善的机械承载能力。该轻质特性在光伏模块用于移动发电的情况下尤其有利。与聚碳酸酯盖板相比，它们具有改善的耐天候老化和改善的防水蒸气透过。它们的抗划伤能力强。

另外，外层，或者需要的话，下层的良好印刷性的要求也可得到满足。而且，为适应对建筑设计灵活性不断增长的要求，还可赋予这类型模块以三维形状。另外，还可结合进易于安装的功能。再者，与包括氟聚合物层的光伏模块相比，这类型模块还可暴露于更高的温度。

本发明光伏模块包含至少1个由多层复合体构成的层，其中(每层)复合体包含至少1个聚碳酸酯层和至少1个含氟聚合物层。另外，它们包含至少1个由1个或多个太阳能电池构成的层。该太阳能电池可并联或串联。

本发明光伏模块优选地由多层构成，其中面对光的最上层由复合体构成，后者包含至少1个聚碳酸酯层和至少1个含氟聚合物层。

本发明光伏模块的太阳能电池由无机和/或有机光敏材料构成，例如，单晶硅、多晶硅或非晶硅，或者由铜铟硒化物或镉碲化物，或者由有机染料组成或者是Graetzel电池。该太阳能电池优选由硅制成。

本发明的聚碳酸酯-氟聚合物复合体可由2个或更多个层组成。

本发明聚碳酸酯-氟聚合物复合体的一种优选实施方案是2层结构，包括1个聚碳酸酯层和1个氟聚合物层。在这两层之间可夹有粘合剂层。这些层还可包含其他添加剂，例如紫外吸收剂。

本发明聚碳酸酯-氟聚合物复合体的另一种优选实施方案是3层体系，包括氟聚合物层、聚碳酸酯层和乙烯-醋酸乙烯酯共聚物层。所述层之间可夹有粘合剂层。这些层还可包含其他添加剂，例如紫外吸收剂。此种层结构尤其有利于生产本发明光伏模块，因为太阳能电池可层合到乙烯-醋酸乙烯酯共聚物层中，而不需要使用单独的乙烯-醋酸乙烯酯共聚物片材。

本发明聚碳酸酯-氟聚合物复合体可采用例如挤出、复合挤出或层合等方法来生产。它们可利用下列方法涂布：等离子沉积，例如CVD(化学蒸汽沉积)，或者通过溅射、真空金属镀膜、离子束辅助沉积、喷漆等方法。

本发明聚碳酸酯-氟聚合物复合体的厚度可介于1毫米到最高数厘米。聚碳酸酯/氟聚合物的重量比可介于1000∶1～1∶1000。该比例优选介于100∶1～1∶100，最优选20∶1～1∶20。

可用于聚碳酸酯-氟聚合物复合体中的聚碳酸酯是基于通式(Ⅱ)的双酚的聚碳酸酯，其中