JP2011511448A - 光起電力モジュールおよび製造プロセス - Google Patents

Abstract

本発明は、屋根用途のための集積化光起電力モジュールを製造するための費用対効果の高い組成および方法に関する。

Description

本発明は、一般消費者向けの屋根用途のための集積化光起電力モジュールを製造するための組成および費用対効果の高い方法に関する。

費用対効果の高い光起電力の使用を得るために、その使用範囲内でモジュールを集積化することおよび／または製造工程の速度を上げることおよび／または費用対効果の高い方法および材料の使用が要求される。

屋根用途に関しては、光起電力集積化屋根膜はすでに存在しており、ドイツ国実用新案公開第２９８２４０４５Ｕ１号（特許文献１）および国際公開第２００４０６６３２４Ａ２号（特許文献２）に記載されている。光起電力モジュールをその上に取り付けた屋根を得るために防水膜が使用され、その防水膜としてのその最上に、工場で積層化した可撓性の軽量光起電力（ＰＶ）モジュールが設けられる。そのようなＰＶ集積化防水膜は、米国のＳＩＴ（Ｓｏｌａｒ Ｉｎｔｅｇｒａｔｅｄ）のような企業やドイツ国のＡｌｗｉｔｒａによって製造されている。これらは、例えばＵｎｉｔｅｄ Ｓｏｌａｒ Ｏｖｏｎｉｃによって提供されているような、金属箔上にセルを有し、高分子防水膜に対して平行に接着された、いくつかの細長い可撓性モジュールから成る（（Ｕｎｉ−ＳｏｌａｒモジュールＰＶＬ１３６））。セルが金属シート上に設けられるため、外部火炎と防水膜との間に耐火障壁を形成する。したがって、そのような光起電力防水膜は、屋根用途の耐火要件を満たしている。

欧州特許出願公開第０７６９８１８Ａ２号（特許文献３）および欧州特許出願公開第１４５８０３５Ａ２号（特許文献４）は、金属箔上にセルを含む細長い可撓性モジュールの典型的な組成を記載している。市場から入手可能な積層体（例えばＵｎｉ−Ｓｏｌａｒ ＰＶＬ１３６）はさらに、光学的および電子的顕微鏡法ならびにＩＲ分析によって分析されており、そして、特許出願の、欧州特許出願公開第０７６８８１８Ａ２号（特許文献３）および欧州特許出願公開第１４５８０３５Ａ２号（特許文献４）によって記載されている組成と同じものである。次の層が、検出されている。
− ５０μｍのＥＴＦＥ
− 最大８００μｍの、ガラスフリースまたはガラスビーズ含有ＥＶＡ（高含有量の酢酸ビニル、過酸化物架橋されており、接着促進剤を含む）。８００μｍは、優れた可燃性を得ることを可能にする最大厚である。
− 活性層（三接合）を支持する１２０μｍのステンレス鋼箔
− １５０μｍのＥＶＡ（高含有量の酢酸ビニル、過酸化物架橋されており、接着促進剤を含む）
− １００μｍのＥＶＡ低含有量の酢酸ビニル
− 数マイクロメートルのＰＵＲ接着剤
− ５０μｍのＰＥＴ誘電性積層フィルム
− 数マイクロメートルのＰＵＲ接着剤
− １００μｍのＥＶＡ低含有量の酢酸ビニル。
ＰＥＴフィルムは、電気的安全性に必要である。“ＥＶＡ低酢酸ビニル”層は、ＰＵＲ接着剤でＰＥＴフィルムに接着される。ＥＶＡとＰＥＴとの間で良好な接着性を得ることは、容易な課題ではない。ＰＥＴフィルムはモジュールの端部にまでさらに達する。そのようなモジュールを８０℃で水中に４週間含浸した後には、ＰＥＴの境界面で剥離が実際に観測され、その結果潜在的な安全性の問題が生じる。

ステンレス鋼箔は、明らかな耐火障壁であるが、欧州特許出願公開第０７６９８１８Ａ２号（特許文献３）および欧州特許出願公開第１４５８０３５号（特許文献４）によれば、ステンレス鋼箔の上のプラスチックフィルムの厚さは、可燃性であることを理由に８００μｍに制限される。

以下の本明細書では、透明接着剤との関連で、ＥＶＡとは、別途指示しない限り、多量の酢酸ビニル（＞２４％）を含むＥＶＡである。

これらの光起電用防水膜は、いくつかの欠点のために不利を招いている。該膜は、２つの工程（第１の工程でＰＶモジュールの製造、そして第２の工程でラミネーション）で製造されるために高価である。さらに、モジュールもまた、高価である。該モジュールは、組み立てて封入するのに費用が嵩む、金属基板上で（バイパスダイオードで）相互接続した矩形片のセルをベースとする。そのようなモジュールおよびセルは、欧州特許出願公開第１４５８０３５Ａ２号（特許文献４）および欧州特許出願公開第０７６９８１８Ａ２号（特許文献３）中に、およびＨａｎｄｂｏｏｋ ｏｆ Ｐｈｏｔｏｖｏｌｔａｉｃ Ｓｃｉｅｎｃｅ ａｎｄ Ｅｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ （Ａｎｔｏｎｉｏ Ｌｕｑｕｅ ａｎｄ Ｓｔｅｖｅｎ Ｈｅｇｅｄｕｓ、特に第１２章)（非特許文献１）に記載されている：セルは、典型的に厚さ１２０μｍのステンレス鋼箔上に構築される。箔は、ＰＶモジュールを得るために、典型的に４０ｃｍ＊３０ｃｍの矩形に切断され、金属ストリップと直列に接続され、そして封入される。バイパスダイオードは、セルが影に覆われる時に、セルが抵抗性になるのを防ぐのに必要である。絶縁フィルム（ＰＥＴ）もまた、電気絶縁破壊および電気ショックの危険性を低減するのに金属箔の下に必要である。

相互接続した矩形の金属片（ＰＶセルのための基板）は、膨張並びに収縮することによって示差膨張の問題をもたらし、これは、プラスチックフィルムと金属片との間の内部張力を意味する。この金属基板は、構築物の内部からの水蒸気の拡散を妨害して、ＰＶモジュールの封入材料、特に接着剤（接着ＰＥＴ／ＰＵＲ／ＥＶＡ）の加水分解劣化をもたらす。この劣化は、上記の内部張力と組み合わさって、ＰＶモジュールの内部剥離（ＰＥＴ誘電性積層体の加水分解、ＰＥＴのＥＶＡ層からの剥離）、または防水シートからの剥離（ＰＵＲ接着剤の加水分解等…）をもたらす可能性がある。

米国特許第６，７２９，０８１号（特許文献５）は、自己接着性の、そしてアルミニウムシートのような金属シート上に接着可能な、軽量光起電力モジュールを記載している。そのようなシート（例えばＡｌｕＰｌｕｓＳｏｌａｒ製品のＫａｌｚｉｐ（登録商標））は、次いで、アルミニウムの波形屋根上に設置される。いくつかの製造工程が必要である。
− 高価なモジュールの製造
− 自己接着によるラミネーション
− 金属シート（アルミニウムシート）上へのラミネーション

ドイツ国実用新案公開第２９８２４０４５Ｕ１号 国際公開第２００４／０６６３２４Ａ２号 欧州特許出願公開第０７６９８１８Ａ２号 欧州特許出願公開第１４５８０３５Ａ２号 米国特許第６，７２９，０８１号 国際公開第９８／１３８８２号 国際公開第２００６／０８９０４４号 国際公開第９９／２７５８８号

Ｈａｎｄｂｏｏｋ ｏｆ Ｐｈｏｔｏｖｏｌｔａｉｃ Ｓｃｉｅｎｃｅ ａｎｄ Ｅｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ （Ａｎｔｏｎｉｏ Ｌｕｑｕｅ ａｎｄ Ｓｔｅｖｅｎ Ｈｅｇｅｄｕｓ、特に第１２章）

そのため、一段階過程（ｏｎｅ ｓｔｅｐ ｐｒｏｃｅｓｓ）でＰＶ膜に製造できる、費用対効果の高いセルおよび材料による、集積化ＰＶの解決策を開発することが必要とされている。この問題は、基板、アクリル酸および／または無水マレイン酸の官能性を有する熱可塑性接着剤層、相互接続したセル（４）およびスーパーストレートから成り、一段階過程で相互に積層された、集積化光起電力モジュール、によって解決される。

本発明は、費用対効果の高い好ましくはプラスチックＰＶセルおよびロールツーロール法のような方法に基づいて、光起電用防水膜または剛性の光起電力パネルのような、廉価な集積化光起電力モジュールの一段階過程での製造の達成を可能にし、それによって使用／設置が容易になり、そして耐火要求、安全性および耐久性のような屋根用途の要求を満たすことを可能にする。

本発明に有用な光起電力セルは、好ましくは、ステンレス鋼またはプラスチックフィルム上に堆積された薄膜光起電力セルである。

費用対効果の高い“モノリシックに相互接続したプラスチックフィルム上のセル”（本明細書ではまた“プラスチック（ＰＶ）（複数の）セル”とも呼ばれる）は、その費用および絶縁特性（誘電性）について好ましく、現在、いくつかの企業グループおよび会社によって製造されている。そのようなフィルムは、例えば国際公開第９８／１３８８２号（特許文献６）およびＨａｎｄｂｏｏｋ ｏｆ Ｐｈｏｔｏｖｏｌｔａｉｃ Ｓｃｉｅｎｃｅ ａｎｄ Ｅｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ （Ａｎｔｏｎｉｏ Ｌｕｑｕｅ ａｎｄ Ｓｔｅｖｅｎ Ｈｅｇｅｄｕｓ、特に第１２章)（非特許文献１）中に記載されている。

プラスチックフィルムは、ステンレス鋼箔と比較して耐火特性に乏しく、これは解決すべき問題の一つである。

本発明の（複数の）ＰＶセルは、次のものから成ることができる：
− 典型的には２０から２５０μｍのＫａｐｔｏｎ（登録商標）もしくはＰＥＮ（ポリエチレンナフタレート）またはＰＥＴ（ポリエチレンテレフタレート）フィルムのようなベースのプラスチックフィルム、あるいはステンレス鋼フィルム（モノリシック集積化のための絶縁層を備える）
− このフィルム上に、安価なロールツーロール法で、次を堆積または転写させる：
ｉ） 背後電極（アルミニウム等）
ｉｉ） 一つ又は複数の活性ＰＶ層
ｉｉｉ） 透明な導電性酸化物のような、透明前面電極。

酸類、酸素および水蒸気の障壁層を、ａ）の下に、および必要に応じてｃ）の上に追加することができる。有用な障壁は、ハイブリッドポリマー（Ｏｒｍｏｃｅｒｓ（登録商標））を用いたＳｉＯｘもしくはＡｌ２Ｏ３層、または原子層堆積法（Ａｔｏｍｉｃ Ｌａｙｅｒ Ｄｅｐｏｓｉｔｉｏｎ）によって得られる層などである。

ａ）層、ｂ）層およびｃ）層は、例えばリフトアップ、レーザースクライビング、エッチングおよびＡｇペーストのシルク印刷の連続プロセス、…によって相互接続される。これらの層は、典型的には５〜２５ｍｍ幅の相互接続したセルのストリップを形成する。そのようなプラスチックＰＶセルは、当技術分野で知られている金属箔上に構築されたＰＶセルと比較して廉価である。

活性層は：ａ−Ｓｉセル、タンデムセル（ａ−Ｓｉ、ａ−Ｓｉまたはａ−Ｓｉ、微結晶シリコン、…）、三接合ａ−Ｓｉ／ａ−ＳｉＧｅ／ａ−ＳｉＧｅ、有機光起電（ＯＰＶ）、ＣＩＧＳ、等であることができる。

セルは、例えば、（例えば、リフトアップ、レーザー、エッチングおよびＡｇペーストのシルク印刷のプロセス、等々による）国際公開第９８／１３８８２号（特許文献６）中に記載されているような、またはＨａｎｄｂｏｏｋ ｏｆ Ｐｈｏｔｏｖｏｌｔａｉｃ Ｓｃｉｅｎｃｅ ａｎｄ Ｅｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ （Ａｎｔｏｎｉｏ Ｌｕｑｕｅ ａｎｄ Ｓｔｅｖｅｎ Ｈｅｇｅｄｕｓ、特に第１２章）（非特許文献１）中で記載されているような、好ましくは約５〜２５ｍｍのストリップに直列接続される。

セルは、理論的には無限であるが、封入後に得られたモジュールを切断できるように、例えば３〜３０ｍごとに中断することができる。

基板フィルムおよびセルは、タイ−層（ｔｉｅ−ｌａｙｅｒ））に対する接着性を向上するよう処理することができる。有用な技術は、コロナ、火炎処理、大気プラズマ活性化、大気圧または低圧プラズマ堆積（エアロゾル支援の、…）および／または重合、アルミニウムのような金属の（反応性）スパッタリング（Ａｌ２Ｏ３）、原子層堆積、…である。これらの技術は組み合わせることができ、そして、セル／フィルムを障壁層で被覆するのに使用することができる。

本発明のタイ−層との接着性を向上するのに非常に有用な技術は、Ａｌ２Ｏ３の反応性スパッタリングである。スパッタリングは、一般に、プラスチックフィルムを背後電極（アルミニウム）で被覆して、そして前面電極（透明の導電性酸化物、例えばＩＴＯ）をもたらすのに使用される。これらの操作の間、プラスチックフィルムの背面上、および透明の導電性酸化物層（例えばＩＴＯ）の上の最上面上にナノメートルオーダーのＡｌ２Ｏ３層を加えることは容易である。当業者に知られているようにスパッタ層の接着性を向上するために、プラスチックフィルムの原位置での無線周波数Ｏ２化学エッチングは、通常、被覆の前に行われる。

軽量な可撓性の光起電力セルおよびモジュール（ならびに、例えば真空ラミネータ内でそれらを積層させるプロセス）に関するさらなる詳細は、欧州特許出願公開第０７６９８１８Ａ２号（特許文献３）、国際公開第２００６／０８９０４４号（特許文献７）、国際公開第９８／１３８８２号（特許文献６）のような多くの特許および特許出願、ならびに次の会社からの特許において見出すことができる。
− Ｋｏｎａｒｋａ（有機光起電力およびＧｒａｅｔｚｅｌセルおよびモジュール）
− ＶＨＦ−Ｆｌｅｘｃｅｌｌ（ａ−Ｓｉ：Ｈセルおよびモジュール）
− Ｈｅｌｉａｎｔｈｏｓ／ＡＫＺＯ ＮＯＢＥＬ（ａ−Ｓｉ：Ｈセルおよびモジュール）
− Ｐｏｗｅｒｆｉｌｍ（Ｉｏｗａ Ｔｈｉｎ Ｆｉｌｍ）（ａ−Ｓｉ：Ｈセルおよびモジュール）
− Ｃａｎｏｎ（ａ−Ｓｉ：Ｈセルおよびモジュール）
− Ｆｕｇｉ（ａ−Ｓｉ：Ｈセルおよびモジュール）
− Ｕｎｉｔｅｄ Ｓｏｌａｒ Ｏｖｏｎｉｃ（ａ−Ｓｉ：Ｈおよび三接合セルならびにモジュール）

上記の課題は、屋根用途について例示されたような、ＴＰＯ防水シート（ＰＰまたはＰＥベース）のような好ましく強化された防水膜、または金属シート（アルミニウムシートのような）、または好ましくはロール形態もしくはコイル形態の他の適切な基板を提供すること、好ましくはＴＰＯ防水膜、または金属シート、またはその他の基板上で（１つまたは複数の）プラスチックＰＶセルを封入し、そしてラミネート機中でラミネーションすることによる本発明によって特に解決される。ここで、そのようにして得られた積層体は封止された端部、および以下の好ましい可撓性層のスタックを有する：
ａ） 好ましくはフッ素重合体フィルムである透明なフロントシート（必要に応じて、安定剤およびできる限り長持ちするＵＶ吸収剤を含む、典型的には２０〜２００μｍのＥＴＦＥ、ＦＥＰ、ＰＶＤＦ／アクリル、…）。このフィルムは、層ｂ）上に対する接着性を向上させるために表面処理される。
ｂ） １つまたは複数の透明接着剤層（例えばＥＶＡ、イオノマー、シリコーン、シリコーン−尿素ブロックポリマー、タイ−層、タイ−層／透明ＴＰＯ／タイ−層、等をベースとする、総厚５０〜２０００μｍ）。
ｃ） 好ましくはプラスチックＰＶセルであって、予め障壁層で被覆および／または層ｂ）および層ｄ）に対する接着性を向上させるために表面処理することができる。
ｄ） タイ層または共有押出し成形層（タイ−層／ＴＰＯ、タイ層１／ＴＰＯ／タイ−層２）であって、最終製品、例えばＰＶ ＴＰＯ防水膜に、許容可能な外因性の耐火性能を与えるために、好ましくは不透明であり、必要に応じて難燃化される。
ｅ） 基板、例えば金属シートまたは難燃化ＴＰＯ防水膜。

タイ層／ＴＰＯのＴＰＯは、ＴＰＯ膜との接着性を向上させる。タイ層２は、金属シート（例えばアルミニウム）への接着性を付与するように設計される。

得られたＰＶ防水膜は、その後、本質的に知られているように、屋根上に取り付けられる（例えば、ＰＶ素子のないフラップは、ＰＶ防水膜を屋根上に機械的に取り付けて、そして溶接するのに使用される）。集積化ＰＶセルを有する金属シートは、例えば金属屋根上に、またはインサートを備えたプラスチックプロファイル上に、例えばねじの支援により取り付けられる（ＰＶ金属シートを機械的に取り付けるのに活性セルのないフラップを使用して、これらは波形に、あるいは折り畳むことができる）。

層ａ、ｂ、ｃ）は、“スーパーストレート”と称される。あるいはまた、これらの層は、ＰＶセル（前面電極／活性層／背後電極、典型的にはアルミニウム）を備えたガラス板で置き換えることができる。

適切なラミネート機は、真空ラミネーター、膜プレス機および等圧ダブルベルトプレス機（ロールツーロール法）であり、それらは、ラミネーション分野における当業者には周知である。

適切なＥＶＡフィルムは、商品名Ｖｉｓｔａｓｏｌａｒ ４８６．１０（厚さ＝４６０μｍ）のもとでＥｔｉｍｅｘによって供給される。有用なＥＶＡフィルムの形成は、例えば国際公開第９９／２７５８８号（特許文献８）中に記載されている。ＥＶＡフィルムのための典型的なラミネーション温度は、１５５℃（１５分）である。

タイ層は好ましくは、アクリル酸を含むかまたは無水マレイン酸でグラフト化されたポリオレフィンコポリマーをベースとする。

いくつかの層の間の接着性を向上させるために、それらは、コロナ（Ｏ２／Ｎ２下で、またはＮ２もしくはＮ２／ＣＯ２もしくはＮ２／ＮＨ３等下で）、火炎処理、大気プラズマ活性化、大気圧もしくは低圧プラズマ蒸着（エアロゾルの補助による、…）および／または重合化、アルミニウムのような金属（Ａｌ２Ｏ３）の（反応性）スパッタリング、化学エッチング（ＮａＯＨ、…）、…のような技術によって処理することができる。障壁層を含むことができる。

本発明のための基板として適切な金属シートは典型的には、次のものであることができる。
− Ａｌ５５／Ｚｎ４５タイプの被覆鋼（Ａｌｕｚｉｎｃ、Ｇａｌｖａｌｕｍｅ、Ｇａｌｖａｌ、Ｚｉｎｃａｌｕｍｅ）、例えばエポキシ被膜を有するＡＺ１８５から作製されるような、０．５〜２ｍｍの単一シート金属プロファイル
− ０．５〜２ｍｍの（侵食環境中での耐腐食性をさらに向上させるために可能な限り被覆された）アルミニウムシート

金属シートは、その曲げ剛性を向上させるために部分的に波形をもうけることができる。金属シートのポリマーフィルムに対する接着性を向上させるための被膜は、ＰＶＣ−Ｖａｃ、ＰＵＲ、エポキシ、アクリル、その他をベースとする被膜であることができる。

ＴＰＯ防水膜は、一般に、多層の積層されたシートであり、そしてポリエステルスクリムもしくは織物（典型的には２＊２、１１００ｄＴｅｘ）、および／またはガラスフリース（典型的には５０ｇ／ｍ^２）で強化されており、そしてそのシートを絶縁パネルに（接着剤またはフックおよびループ方式で）取り付けるために、ポリエステルの裏当てを有することができる。より剛性の強化材（３＊３、１３６０ｄＴｅｘ等のような、重ガラススクリム）は、激しい嵐の間、ＰＶセルの変形を低減するために好ましい場合がある。ＴＰＯ膜の上層は、下層よりも低い融解温度または高い流動性を有することができる。シートの総厚は、典型的には０．８ｍｍ〜４ｍｍ、好ましくは１．２〜３ｍｍである。

タイ−層と接触するＴＰＯを含む、透明でないＴＰＯ（熱可塑性ポリオレフィン）層を製造するのに有用なＴＰＯ組成物は、次をベースとする（混合物）である。
− 可撓性のＰＰ（ＦＰＰ）：ＰＰ／ＥＰＲ反応器混合樹脂（Ｂａｓｅｌｌが供給するＨｉｆａｘ ＣＡ１０、Ｈｉｆａｘ ＣＡ１２、Ｈｉｆａｘ ＣＡ０２、Ｈｉｆａｘ ＣＡ６０、…）、またはエラストマーＰＰ樹脂（例えばランダムＰＰコポリマーとの混合物で、商品名Ｖｅｒｓｉｆｙ２３００．０１または２４００．０１のもとでＤｏｗが供給しているような）、またはＴＰＶ（少量のエクステンションオイルを含む熱可塑性加硫物（Ｖｕｌｃａｎｉｓａｔｅｓ）：Ｓａｎｔｏｐｒｅｎｅ、等）。
− ＬＬＤＰＥ、ＶＬＤＰＥ（Ｄｅｘｐｌａｓｔｏｍｅｒｓが提供するＥｘａｃｔ ０２０１または８２０１のような）、ＯＢＣ（ＤｏｗからのＩｎｆｕｓｅ）および同様物、あるいはコポリマー類（ＥＶＡ（エチレン酢酸ビニル）、ＥＥＡ（エチレン酢酸エチル）、ＥＢＡ（エチレン酢酸ブチル）、イオノマー、等）。

タイ−層／ＴＰＯのＴＰＯは、好ましくは、接着性を最適化するよう（少なくとも）ＴＰＯ膜（の下層）よりも高いＭＦＩおよび／または低い融解温度を有するであろう。層はさらに、顔料、ＵＶ光安定剤および熱安定剤ならびに難燃剤を含む。

タイ−層を製造するのに有用な樹脂は、次である：
− ＥＡＡ（ポリエチレンアクリル酸）ポリマー
− 無水マレイン酸でグラフト化されたＰＯ（ＰＥまたはＰＰのようなポリオレフィン）

Ｐｒｉｍａｃｏｒ １３２１およびＰｒｉｍａｃｏｒ １４１０は、ＥＡＡ樹脂の例であり、Ｄｏｗ Ｃｈｅｍｉｃａｌによって供給されている。Ｏｒｅｖａｃ Ｃ３１４−２は、Ａｒｋｅｍａによって供給されている、無水マレイン酸でグラフト化されたＰＰ（ＭＡＨ−ＰＰ）の例である。これらの樹脂は、タイ−層のレオロジーおよび融解温度を適合させるために混合することができる。例えば、Ｐｒｉｍａｃｏｒ １３２１およびＰｒｉｍａｃｏｒ １４１０の透明性および柔軟性を向上させるために、アクリル酸ブチルのようなコポリマーを、そのような樹脂の重合化工程中に添加することができる。これにより、いずれにせよ融解温度が下がることになる。浄化剤（ｃｌａｒｉｆｉｅｒｓ）は、主としてＭＡＨ−ＰＰに対しては有用である。これらの樹脂は、耐久性を向上させるためにさらに安定化される。

タイ−層はまた、次の層からなる共有押出し成形、または共積層化のＡ／Ｂ／Ｃ３層フィルムであることができる。
− ＴＰＯ内層またはコア層（Ｂ層）
− 上述の組成物（ＥＡＡ、ＥＭＡ、無水マレイン酸グラフト化ポリマーを含む組成物）から成る２つの薄い外部タイ−層（Ａ層およびＣ層）

外層（ＡおよびＣ）は、好ましくは、薄層（＜１５０μｍ、好ましくは＜５０μｍ、および典型的にはＡ／Ｂ／Ｃフィルムの全厚さの１／５の薄さ）であり、大部分は非架橋であるが、しかし薄い厚さのために、たとえ高い融解温度（すなわち＞９５℃）を持つコポリマーを使用した場合でも、十分に透明である。ＥＡＡ樹脂またはＥＭＡ樹脂は、部分的に中和する（イオノマーの製造について周知のように）か、または物理的可逆架橋を得るためにイオノマーと混合することができる。

ＴＰＯ内層は架橋することができ、低い融解温度（＜８５℃）を有するが、結晶化度の低い（すなわち良好な透明性）を持つ透明で柔軟なコポリオレフィン（ＶＬＤＰＥ、＞２８％ＶＡｃを含むＥＶＡ、…）の使用を可能にする。架橋は、押出し工程後に行われる（例えば、リリースベルト間での、後硬化炉中での過酸化物架橋（ｐｅｒｏｘｉｄｅ ｃｒｏｓｓ−ｌｉｎｋｉｎｇ）；湿度によるシラン架橋、等…）。

透明なＴＰＯ層は、典型的には、次の混合物である。
− ポリプロピレンとエチレンとのランダムコポリマー（ＲＣＰ）３０〜６０重量％、
− 上記のランダムコポリマーの剛性を低減し、耐衝撃性を向上するためのＶＬＤＰＥ（Ｅｘａｃｔ ８２０１のような）４０〜７０重量％、
− Ｔｉｎｕｖｉｎ １２３、Ｔｉｎｕｖｉｎ ７７０、Ｃｈｉｍａｓｓｏｒｂ ２０２０、およびベンゾフェノンのような、転移性および非転移性ＨＡＬＳ、およびＵＶ吸収剤、
− 浄化剤（ｃｌａｒｉｆｉｅｒｓ）（透明性を向上するため）。

あるいはまた、透明なＴＰＯ層は、次の混合物であることができる。
− ＵＬＤＰＥ（ＤｏｗからのＡｔｔａｎｅ ＳＬ４１０２のような）６０〜８０％、
− Ｖｅｒｓｉｆｙ ２４００（Ｄｏｗ）２０〜４０％、
− Ｔｉｎｕｖｉｎ １２３、Ｔｉｎｕｖｉｎ ７７０、Ｃｈｉｍａｓｓｏｒｂ ２０２０、およびベンゾフェノンのような、転移性および非転移性ＨＡＬＳ、およびＵＶ吸収剤、
− 浄化剤（透明性を向上するため）。

プラスチックのフィルムおよび層を、通常、（ＨＡＬＳおよび抗酸化剤、および場合によりＵＶ吸収剤で）安定化し、そして顔料を含むことができ（不透明層）、そして慣用の難燃剤で難燃化することができる。浄化剤は、透明性を向上するために使用することができる。制酸剤（ａｎｔｉ−ａｃｉｄｓ）（ハイドロタルサイトおよび／またはステアリン酸の金属塩のような酸捕捉剤等）は、コア層（ＴＰＯ）において有用である。

接着促進剤（シラン、…）を、（ガラスフリース、タイ−層、ＴＣＯ（透明導電性酸化物）、等との接着性を向上させるために）添加することもできる。シラン架橋剤または過酸化物架橋剤は、フィルム、特にＶＬＤＰＥ、ＥＶＡまたは（Ｆ）ＰＰ／ＥＶＡの柔軟で透明な内部層のような内部層の熱変形温度を高めるために添加することができる。他の架橋技術（ガンマ線、Ｘ−線、ＥＢＣ、ＵＶ光、太陽光、…）ならびに適合した架橋剤および開始剤（光開始剤のような）を使用することもできる。

押出工程に間、反応性添加剤の添加によってタイ−層の反応性コモノマー（アクリル酸）またはグラフト化モノマー（無水マレイン酸）が中和されないように注意しなければならない。これらの添加剤はコア層中に添加することが好ましい。ラミネーション工程の間にタイ−層へ移動することができるため（すなわち、例えばＡｌ２Ｏ３上へのタイ−層の酸ベースの接着反応がすでに得られた場合には）低分子量添加剤が有用である。

使用中のモジュール温度を低下するために、下層として金属シートを備えるモジュールを、プロファイルの助けによって取り付けることができる。この目的のために、プロファイルを、溶接、接着または機械的取り付け具（釘、ねじまたはフックおよびループのような）、等のうちの一種によって屋根に取り付ける。モジュールは、モジュール下の空気循環を伴って、プロファイル上に取り付ける。これは、次のデータに基づいて当業者が認識できるように、Ｐｒｉｍａｃｏｒ １３２１、または１４１０でさえも、のようなＥＡＡをベースとするタイ−層を高い安全性マージンで使用可能にする。
Ｐｒｉｍａｃｏｒ １３２１ １４１０
Ｔｍ（ＤＳＣ ℃） １０１ ９６
Ｖｉｃａｔ（℃） ９０ ８１
コモノマー（％） ６．５ ９．７

欧州特許出願公開第０７６９８１８Ａ２号（特許文献３）は、金属シートの上にプラスチックフィルムの厚い層（＞８００μｍ）を有するＰＶモジュールを得ることが困難であることを示している。

“プラスチックセル”を含む可燃性の低い光起電力ＴＰＯ防水膜（または柔軟性モジュール）を得るためには、透明接着剤層内のガラスフリースを除去する（欧州特許出願公開第０７６９８１８Ａ２（特許文献３）の開示とは対照的に）ことが好ましいが、一方で、さらにハロゲン化、好ましくは臭素化難燃剤によって難燃化されたシートまたはフィルムを含む背面層（すなわちプラスチックセルの下）を提供することが好ましく、これらのシートまたはフィルムは、炭化したりまたは耐火障壁材料を形成したりする傾向が低くなければならない。難燃剤分解生成物が、放出されて、そして火炎に達して消火できることがまさに必要である。したがって、これらのシートまたはフィルム、およびこれらのシートまたはフィルム上のシートまたはフィルムは、それらが、難燃剤分解生成物を火炎内へ放出するために、炭化したり、または障壁層を形成したりする傾向がないかあるいはほとんどない、ということに基づいて選択される。したがって、ガラスフリースは、透明接着剤層中に含まれるべきではないか、または少なくとも必要ではなく、セルの下の層は、好ましくは臭素化難燃剤、それらの低い炭化傾向で知られる材料を含む、ＴＰＯ樹脂および／または適切なコモノマー（酢酸ビニル、アクリレート、中和されたアクリル酸、…）を有するポリエチレンをベースとする層を含むべきである。十分な好ましく臭素化された難燃剤を背面層に添加する場合、１ｍｍ（＞０．８ｍｍ）厚のＥＶＡ透明接着物でさえも、前面シートに使用できることが発見された。十分な不燃性は、機械的特性の向上（より厚い保護ＥＶＡ透明接着物）に伴って達成される。

背面層（すなわち、層ｄ）の接着物（ＥＶＡ、“タイ−層／ＴＰＯ”、…）は、ハロゲン化化合物および触媒（Ｓｂ２Ｏ３）とともに調製することができ、モジュールに火がついたときに十分な（ハロゲン／臭素）遊離基が火炎内に放出可能にするために（火炎伝播を“だいなしにする（ｐｏｉｓｏｎ）”ために）、少なくとも５０ｇ／ｍ^２、好ましくは少なくとも１００ｇ／ｍ^２のハロゲン化、好ましくは臭素化難燃剤を含む。驚くべきことに、プラスチックセル基板（プラスチック上のセル）が使用されるとき、たとえ接着物（ＥＶＡ、…）層の下のシート／箔／フィルムが、炭化難燃剤を含むＰ−ＰＶＣまたはＴＰＯのような炭化タイプの材料である場合でさえ、それにもかかわらず、そのような接着剤層の導入によって低い可燃性を得られることが発見された。好ましくは、そして欧州特許出願公開第０７６９８１８Ａ２号（特許文献３）の開示とは対照的に、セルの上のＥＶＡ透明接着剤層中にはガラスフリースはない。ガラスフリースは、ハロゲン遊離基の火炎へのアクセスを制限する。

ハロゲン化難燃剤は、好ましくはＳｂ２Ｏ３またはＳｂ２Ｏ５のような触媒と組み合わせた、好ましくは臭素化難燃剤である。ホウ酸亜鉛、等のような他の難燃剤を添加することができる。

本発明にしたがい、ＴＰＯ防水膜は、その総厚さ内でハロゲン難燃剤を含むことができる。ＴＰＯ膜が、一般に、ＰＶセル、およびそれらの封入層、例えばＥＴＦＥによって完全には覆われないため（例えば、膜の溶接性および／または損傷したＰＶモジュールの交換を可能にするために）、ＴＰＯ光酸化に起因して、ＴＰＯ膜の上層内へのハロゲン化難燃剤の添加によって、ハロゲン化化合物の環境中への放出を招く。ハロゲン化難燃剤は、特にＵＶ安定性が必要とされる場合に、費用がさらに高価となる。より安定なハロゲン難燃剤についてでさえ、ＵＶ安定性の低下が予想される。

驚くべきことに、膜（ＰＶセルを有するあるいは有さない領域、および封入層）の満足のゆく耐火性能は、ハロゲン化難燃剤を含まないＴＰＯ膜の上層によって達成できることが発見された。すなわち、プラスチックＰＶセルのレベルにおいてさえも、難燃剤分解生成物が放出され、そして火炎に達して消炎できる。したがって、そのようなＴＰＯ膜のＵＶ老化は、ハロゲン難燃剤によって損なわれることがないため、その価格が低減される。

本発明は、プラスチックセルを備えたＰＶ ＴＰＯ防水膜の耐火性能を向上するためのタイ−層／ＴＰＯ組成物（層ｄ）をさらに提供し、ここで、このＴＰＯ防水膜は、Ｍｇ（ＯＨ）２またはＡｌ（ＯＨ）３炭化難燃剤のような古典的な鉱物性難燃剤を含む。そのような“タイ−層／ＴＰＯ”層ｄ）は、ハロゲン化化合物および触媒（Ｓｂ２Ｏ３）とともに調製され、少なくとも５０ｇ／ｍ^２、好ましくは少なくとも１００ｇ／ｍ^２のハロゲン化難燃剤、好ましくは臭素化難燃剤を含む。

驚くべきことに、公知のプラスチックＰＶセルおよびそれらの封入材によって、従来のＴＰＯ膜（ハロゲンを含まない難燃剤）の耐火性能の損失を招くが、上述のタイ−層／ＴＰＯ組成物は、その耐火性能の損失を補償するが、それは、透明封入材を備えたプラスチックＰＶセルの結果であることが発見された。

そのようなタイ−層／ＴＰＯ組成物は、優れた機械特性が要求されるとき、ＥＶＡ層ｂ）の厚さを増加させること可能にし、そしてＰＶ ＴＰＯ防水膜は、より批判的な屋根構造（より低い耐火性能を持つ屋根構造）上に取り付けることができる。

驚くべきことに、優れた外部耐火特性が、プラスチックＰＶセルが厚い金属シート上に積層されるときに得られ、そのようなシートがヒートシンクとして作用することによって火炎の伝播を著しく制限できることも発見された。

本発明を、添付の図面を参照して説明する。これらの図面は、範囲を制限するものではなく、特定の実施形態を示すものである。例示した以外のその他の好ましい特徴の組み合わせもまた可能であり、有利である。図面は、次を示している。

図１は、本発明によるＰＶモジュール（１１０）、例えばＰＶ集積化防水膜またはＰＶ金属シートの横断面図である。 図２は、本発明の一段階過程で製造された集積化ＰＶモジュールにわたる横断面図である。 図３は、ＰＶ防水膜のダブルベルトプレス機製造の概念図である。 図４は、本発明のモジュールの屋根統合の概略図である。 図５は、図４のモジュールを屋根構造に取り付けるのに使用されるプロファイルの詳細図である。 図６は、実験室耐火試験のセットを示す図である。

防水ＰＶ膜の変形では、図１で示される層は次の通りである：典型的には厚さ１．５ｍｍで下層（１１）を備える多層ＴＰＯ防水膜（１０）、中間層（１２）、および上層（１３）および強化材（１４）、典型的にはポリエステルスクリムまたはガラススクリムまたはポリエステル／ガラスフリースコンビマット（ｃｏｍｂｉ−ｍａｔ）である。上層（１３）は典型的には、０．２５ｍｍ厚である。ＴＰＯ膜（１０）は、ＰＶモジュールより幅広いものであることができる：領域（ｚｏｎｅ）（２０）は、溶接の目的（据え付け、修理、…）を見込んだ領域である。ＴＰＯ膜は、熱安定剤およびＵＶ安定剤をさらに含み、これらは層（５）中へ移動することができることによって、層（５）および層（２）（端部６）中で安定剤が枯渇するいずれの危険性も回避される。

ＴＰＯ防水膜の最上部には、例えば典型的な真空ラミネーター、または膜プレス機（例えば、ＷＥＭＨＯＥＮＥＲ ＶＡＲＩＯＰＲＥＳＳ（登録商標）、プレス寸法１．７＊６ｍ^２）中で、あるいは例えば、ダブルベルトプレス機（半連続的プロセス）中で、次の層のスタックが積層される。
ａ） 透明前面シート（１）
ｂ） 透明接着剤層（２）
ｃ） プラスチック（３）ＰＶセル（４）
ｄ） 好ましくは不透明で、明るい色（高い太陽光反射率）の接着剤層（５）

層ａ）、層ｂ）および層ｄ）は、層ｃ）よりも幅が広いため、プラスチックＰＶセル（ＰＥＴ、ＰＥＮ、…フィルム）（４）の端封（６）が可能であり、内部剥離の危険性を大幅に低減することができ、そして誘電性ＰＥＴフィルムがモジュールの端部内に含まれていた従来技術（Ｕｎｉ−Ｓｏｌａｒモジュール）と比較して、長期安全性を向上することができる。

さらに、ＴＰＯ防水膜の色は、白色または明るい灰色であることができ、プラスチックＰＶセルの端部（６）における温度、ならびに例えば、タイ−層／ＴＰＯ接着剤層の過剰温度および融解開始の危険性を制限する。

ＰＶ集積化金属シートの場合、図１における層は、次の通りである：典型的には１．５ｍｍ厚で、金属基板（１１）、典型的には１ｍｍのアルミニウムを有する、金属シート（１０）、接着剤層、例えば、タイ−層（１２）および例えばＴＰＯ上層（１３）である。上層（１３）は、十分な誘電強度（１ｋＶｏｌｔの部分放電必要条件）を達成するために典型的には０．５ｍｍ厚である。ＴＰＯ金属シート（１０）は、ＰＶモジュール（１〜５）よりも幅広いものであることができる：領域（２０）は、例えば、金属シートを波形にしたり折り畳んだりするために（２つの剛性化リブを得るために）および／または機械的取り付け具のために、あるいは溶接目的（ＴＰＯ据付けストリップとの接続、…）のために、両側に見込んだ領域である。ＴＰＯ上層（１３）は、熱安定剤およびＵＶ安定剤をさらに含み、これらは層（５）中へ移動することができることによって、層（５）および層（２）（端部６）中で安定剤が枯渇するいずれの危険性も回避される。同じ安定剤は、金属基板（１１）のためのタイ−層である、層（１２）中へ移動する。

層（１１）、層（１２）および層（１３）を含む金属シート（１０）の最上部上に、例えば典型的な真空ラミネーター、または膜プレス機（例えば、ＷＥＭＨＯＥＮＥＲ ＶＡＲＩＯＰＲＥＳＳ（登録商標）、プレス寸法１．７＊６ｍ^２）中で、あるいは、例えば、ダブルベルトプレス機（半連続プロセス）中で、次のような層のスタックを積層する。
ａ） 透明前面シート（１）
ｂ） 透明接着剤層（２）
ｃ） プラスチック（３）ＰＶセル（４）
ｄ） 好ましくは不透明で、明るい色（高い太陽光反射率）の接着剤層（５）

層ａ）、層ｂ）および層ｄ）は、層ｃ）よりも幅が広く、プラスチックＰＶセル（ＰＥＴ、ＰＥＮ、…フィルム）（４）の端封（６）が可能となり、内部剥離の危険性を大幅に低減し、そして誘電性ＰＥＴフィルムがモジュールの端部中へ含まれる従来技術（Ｕｎｉ−Ｓｏｌａｒモジュール）と比較して、向上された長期安全性が可能となる。

さらに、金属シートの色は、白色または明るい灰色であることができ、プラスチックＰＶセルの端部（６）における温度、および例えば、タイ−層／ＴＰＯ接着剤層の過剰温度および融解の開始の危険性を制限する。

あるいはまた、層（５）／層（１３）／層（１２）は、一回の同時押出、またはコラミネーション（ｃｏｌａｍｉｎａｔｅｄ）された層、すなわち、アルミニウム基板（１１）をプラスチック（３）ＰＶセル基板に接着するのに使用されるタイ−層／ＴＰＯ／タイ−層であることができる。

図２は、膜プレス機中で、ＰＶモジュールの曲げ弾性率を向上させるために波形の裏当て、またはプロファイル（２００）を備える金属基板（１１）上に一段階過程で積層された、ＰＶモジュール（１１０）の層のスタック（１／２／３＋４／５）を示している。符号１０００は、プレス機の加熱支持部であり、そして符号２０００は、可撓性のプレス膜であり、波形に従う。モジュールは、接着剤層５（例えば、タイ−層／ＴＰＯ／タイ−層）、例えば、電極および活性層（３、４）を備えたプラスチックフィルム、高障壁特性を有し得る透明なプラスチック接着剤層（２）、およびフッ素重合体最上フィルム（１）を有する。

図３は、本発明の集積化ＰＶモジュール（１１０）のダブルベルトプレス機製造の概念図を示している。ダブルベルトプレス機の調製台部（１０００）上では、次のようなものであることができる複合体（５／１０）のロールまたはコイルが巻き解かれる。
− 例えば、防水膜（１０）上へのタイ−層（５）の押出し被覆中に、かつそれによって、すでにタイ−層（５）と共に積層されたポリエステル／ガラスフリースＴＰＯ防水膜（１０）であって：
ｉ） （５）＝通常の添加剤および必要に応じて難燃剤を有するＯｒｅｖａｃ Ｃ３１４−２の５０μｍフィルム
ｉｉ） （１０）＝ＴＰＯ防水膜（Ｈｉｆａｘ ＣＡ１０Ａをベースとする、ポリエステルおよびガラスフリース強化された、通常の添加剤および難燃剤を含む）。
− 例えば金属シート（１０）上へのタイ−層／ＴＰＯ／タイ−層（５）の押出し被覆中に、かつそれによって、すでにタイ−層／ＴＰＯ／タイ−層（５）と共に積層されたアルミニウムシートのような、金属シート（１０）。

プラスチックフィルムＰＶセル（４／３）を、ダブルベルトラミネーター中で不連続的に、すなわち長い矩形の形態に（典型的には６ｍ長；必要に応じていくつかの矩形を並行して）供給する。この目的のために、ロボット（例えば、吸盤デバイスでの操作）によってダブルベルトプレス機の調製領域上に並行して置き、複合体（１０／５）上で直列的に接続する（図示せず）。プラスチックフィルムＰＶセルは、例えば、静電的に（金属ベルト）複合体（１０／５）と良好な接触で保持される。プラスチックＰＶセルの並列した寸法形状（ｆｏｒｍａｔｓ）間の長さとして、典型的にはセルを含まない１０ｃｍを見込むことにより、切断および端封が可能となる。

プラスチックＰＶセル（４／３）は、次の複合体であるフィルム（１／２）と共に積層される。
− （２）との良好な接着性を示すように表面処理された、典型的にはＥＴＦＥ（１）
− （１）上へのタイ−層／透明ＴＰＯ／タイ−層（２）の押出し被覆中、かつそれによって（１）上に積層された、タイ−層／透明ＴＰＯ／タイ−層（２）
最終的な積層体は、所定の寸法形状に切断される。電気的接続（穿孔−接触−はんだ付け）は、オフラインで行われる。

図４は、本発明の剛性モジュール（１１０）の屋根統合化の概略図を示している。屋根の構造にすでに取り付けられた防水膜（１００）上に、柔軟なプロファイル（１０４）を溶接する。これらのプロファイル（１０４）上に、例えば、層（１／２／４／３／５）；典型的な寸法＝６＊１ｍ^２を有する金属シート（１０）である、剛性モジュール（１１０）を固定する。セルのないゾーン（１５）は、プロファイル（１０４）上に、例えば、自己穿孔ねじでモジュールを取り付けるのに使用される。モジュール（１１０）間の接続は、モジュールの下で行うことができる（５３）。

図５は、図４のモジュールを取り付けるのに使用されるプロファイルの詳細を示している。柔軟なプロファイル（１０４）は、防水膜上にプロファイルを溶接するためのフラップ（１３４）を有する。モジュールは、柔軟なプロファイルを穿孔するねじで、プロファイル（１０４）に取り付けられ、そして柔軟なプロファイル（１０４）内部の金属挿入部（１０５）中へ固定される。プロファイル（１０４）は柔軟なため、モジュールの膨張−収縮の運動（７００）に追従することができる。モジュール（１１０）の下の通気および冷却によって、モジュールの温度が制限される。

図６は、本発明で使用される、比較目的に有用な実験室耐火試験のセットの図を示している。試験装置は、粗い松のおがくずおよびパラフィンワックスの圧縮されたブロックであるＺＩＰたきつけ（３０＊３０＊１７ｍｍ）、金属製の支持デッキを有する試験箱、および通気のない試験封入物のために、煙生成物を排出して、試料にわたる通気を避ける、排気フードを含む。試験試料は、プラスチックセル（１０）を有する防水膜（１１０）、あるいは有さない防水膜であり、絶縁材料としての５ｃｍ厚のロックウール（５０１）上に取り付けられ、次の寸法を有する：幅１５０ｍｍ＊長さ３００ｍｍ。試験の手順は次の通りである：
− 着火前に、試料の下端から５０ｍｍの距離および左端と右端との間の中央に、燃え木５０２（ＺＩＰたきつけ）を位置決めする
− 試験角度＝４５°
− 燃え木（ＺＩＰたきつけ）に着火する
− 試験の継続時間は２０分
− 焼けた表面の観測および測定

実施形態：
実施形態１：金属基板を備えるモジュール−接着性、耐久性、電気的安全性および耐火安全性の品質の実証
モジュールＭ３を、周知のラミネーション方法、例えば、欧州特許出願公開第０７６９８１８Ａ２号（特許文献３）に従って製造し、該モジュールＭ３は次の層のスタックを含む：
ａ） ＤｕＰｏｎｔからのＥＴＦＥフィルム５０μｍ（ＥＶＡへの接着のために表面処理する）
ｂ） ２つのＥＶＡ Ｖｉｓｔａｓｏｌａｒ ４８６．１０フィルムのスタック（厚さ±４６０μｍ）
ｃ） ５０μｍＰＥＮフィルムであって、そのＰＥＮフィルムの背面で、Ａｌ２Ｏ３被膜（反応性スパッタリング）を有する活性層（例えば、ＴＣＯ／ｐｉｎ／背面電極／接着剤層／ＰＥＮに対する接着剤）を支持する
ｄ） “５０μＥＡＡ Ｐｒｉｍａｃｏｒ １４１０／９００μｍ ＶＬＤＰＥ Ｅｘａｃｔ ０２０３／５０μｍ ＥＡＡ Ｐｒｉｍａｃｏｒ １４１０”の同時押出フィルムであって、このフィルムは、（平均値であり、アクリル酸官能基の中和を避けるためにすべての層に添加されるわけではない）抗酸化剤（Ｃｉｂａからの０．３％Ｉｒｇａｎｏｘ Ｂ２２５）、ＨＡＬＳ（０．３％Ｔｉｎｕｖｉｎ ７７０および０．３％Ｃｈｉｍａｓｓｏｒｂ ９４４）、酸捕捉剤、顔料（５％ＴｉＯ_２ Ｋｒｏｎｏｓ ２２２０）、２４％Ｓａｙｔｅｘ ８０１０および８％のＳｂ_２Ｏ_３を含む。
ｅ） 必要に応じて耐腐食性／耐化学性をさらに向上させるために、それ自体周知のように、コーティングされた、１ｍｍアルミニウム板。

層ａ）、層ｂ）、層ｄ）および層ｅ）は、２ｃｍの封止側部を得るために、層ｃ）よりも４ｃｍ幅広く、そして長い。小型モジュールが、浸水評価および耐火評価のために製造される。

８０℃の水中での４週間の浸水後、Ｐｒｉｍａｃｏｒ １４１０のＥＶＡからの剥離はない。モジュールの電気的安全性は保持される。比較により、Ｕｎｉ−ｓｏｌａｒモジュールは、ＰＥＴフィルムとＥＶＡ層との間で明らかな剥離を示す。さらに、腐食は観測されない！

耐火性能を評価するために（比較試験）、光電層のない本発明によるモジュールを、水平線に対して４５°の角度で枠（３０＊３０ｃｍ^２）内に配置し、ガスバーナーの火炎（７６０℃±４０℃）に２分間曝す。モジュールの上側（すなわち、普通に太陽にさらされる側）が、火炎の方を向いている。モジュールが消火されるまでの時間（自己消火時間）、および損傷した表面積を観測する。次のモジュール構成（実施形態１．１の変形）を、６０°までの傾斜を有する勾配屋根に対して認可されたＡｌｕ Ｐｌｕｓ Ｓｏｌａｒ製品のＫａｌｚｉｐ（登録商標）と同等の、周知の構成（Ｍ４）と対比して評価した。結果を、次の表中に要約した。

本発明によるモジュールＭ３を、厚い封入層（電気的安全性および耐久性）を備えるアルミニウムパネル上に、一段階過程で製造する。優れた耐火性能が可能であり、従前の技術（ＰＶセルのための基板としての金属箔）の場合よりもなおいっそう良好である。

モジュールＭ１は、参照モジュールＭ４（６０°までの傾斜を有する金属屋根に対して現在首尾よく使用される）と同じレベルで、またはそれよりも良好に挙動する。これは、金属シート上のＥＶＡ／ＰＥＮ／ＥＶＡ有機フィルムの厚さが、８００μｍよりも大きいため、驚くべきことである。このことは、厚い金属板（＞０．５ｍｍ）の放熱および熱伝導効果を示している。モジュールＭ３は、セルの上のＥＶＡの厚さが８００μｍよりも大きいにも拘わらず、参照モジュールＭ４よりもなおいっそう良好に挙動する。

実施形態２：プラスチックＰＶセル（１１０）を備えるＴＰＯ防水膜（１０）の耐火安全性の実証
例１
サンプルＡは、ハロゲン化難燃剤を含む本発明によるポリエステル強化１．５ｍｍ多層ＴＰＯ防水膜（１０）である。多層膜の組成は次のとおりである：
− 通常の安定剤および顔料を含み、２５％Ｓａｙｔｅｘ ＢＴ９３ハロゲン化難燃剤および１０％Ｓｂ２Ｏ３を有する、Ｈｉｆａｘ ＣＡ １０Ａの、３００μｍ最上層。
− 通常の安定剤および顔料を含み、１７％Ｓａｙｔｅｘ ８０１０ハロゲン化難燃剤および６％Ｓｂ２Ｏ３を有する、Ｈｉｆａｘ ＣＡ１０Ａの、６００μｍ中間層。
− ２＊２ １１００ ｄＴＥｘポリエステル強化材。
− 通常の安定剤および顔料を含み、１７％Ｓａｙｔｅｘ ８０１０ハロゲン化難燃剤および６％Ｓｂ２Ｏ３を有する、Ｈｉｆａｘ ＣＡ１０Ａの６００μｍ下層。

耐火試験後の焼けた表面積は、３２００ｍｍ^２である。

サンプルＢは、同じＴＰＯ防水膜（１０）であり、それの最上部に次の層のスタックが積層される。
ａ） ｂ）に接着させるために表面処理した５０μｍＥＴＦＥ
ｂ） ４６０μｍＥｔｉｍｅｘ Ｖｉｓｔａｓｏｌａｒ ４８６．１０
ｃ） 模擬プラスチックＰＶセル（当業者には周知のような、ＰＶＤによってえられたアルミニウムトップコート；大気プラズマによって処理された背面を有する、ＰＥＴフィルム）
ｄ） タイ−層／ＴＰＯをシミュレートする４６０μｍＥｔｉｍｅｘ Ｖｉｓｔａｓｏｌａｒ ４８６．１０であって：
ａ． タイ−層＝１００μｍＯｒｅｖａｃ Ｃ３１４−２（ＭＡＨグラフト化ＰＰ）、
ｂ． ＴＰＯ＝通常の安定剤および顔料を含む３６０μｍのＨｉｆａｘ ＣＡ６０。

耐火試験後の焼けた表面積は１７００ｍｍ^２である。驚くべきことに、層ａ）から層ｄ）までのスタックは、本発明の得られたＰＶ防水膜（１１０）の耐火性能を低減しない。非難燃化フィルムｂ）、ｃ）およびｄ）の全厚が９７０μｍであるが、耐火性能は低減しさえする。

比較例２
サンプルＣは、通常の添加剤および顔料を含むＨｉｆａｘ ＣＡ １０Ａをベースとする従来のポリエステル強化ＴＰＯ防水膜（１０）であり、高い充填量（４５％）のＭｇ（ＯＨ）２難燃剤を含む。この防水膜は、機械特性の深刻な低下を補償するのにポリエステル強化材を必要とする。耐火試験後の焼けた表面積は２５００ｍｍ^２である。サンプルの焼けた部分には、鉱物性のクラスト（炭化物）が見られる。サンプルＣは、サンプルＡよりも良好な耐火性能を示す。

サンプルＤは、Ｃと同じＴＰＯ防水膜であるが、その最上部上には次の層のスタックが積層される。
ａ） ｂ）に接着させるために表面処理した５０μｍＥＴＦＥ
ｂ） ４６０μｍＥｔｉｍｅｘ Ｖｉｓｔａｓｏｌａｒ ４８６．１０
ｃ） 模擬プラスチックＰＶセル（当業者には周知のような、ＰＶＤによってえられたアルミニウムトップコート；大気プラズマによって処理された背面を有する、ＰＥＴフィルム）
ｄ） タイ−層／ＴＰＯをシミュレートする４６０μｍＥｔｉｍｅｘ Ｖｉｓｔａｓｏｌａｒ ４８６．１０であって：
ａ． タイ−層＝１００μｍＯｒｅｖａｃ Ｃ３１４−２（ＭＡＨグラフト化ＰＰ）
ｂ． ＴＰＯ＝通常の安定剤および顔料を含む３６０μｍのＨｉｆａｘ ＣＡ６０

耐火試験後の焼けた表面積は５０００ｍｍ^２である。欧州特許出願公開第０７６９８１８Ａ２号（特許文献３）の開示に基づいて予想されるように、層ａ）からｄ）までのスタック（非難燃化フィルムｂ）、ｃ）およびｄ）の全厚は９７０μｍ）は、得られたＰＶ防水膜（１１０）の耐火性能を著しく低減させる。

例３
サンプルＥは、Ｃと同じＴＰＯ防水膜であるが、その最上部上には次の層のスタックが積層される。
ａ） ｂ）に接着させるために表面処理した５０μｍＥＴＦＥ
ｂ） ４６０μｍＥｔｉｍｅｘ Ｖｉｓｔａｓｏｌａｒ ４８６．１０
ｃ） 模擬プラスチックＰＶセル（Ｏｒｅｖａｃ Ｃ３１４−２への接着のために、当業者には周知のように、ＰＶＤによって得られるアルミニウムトップコート；Ｎ２／ＮＨ３雰囲気プラズマによって処理された背面を有する、ＰＥＴフィルム）
ｄ） タイ−層／ＴＰＯであって：
ａ． タイ−層＝１００μｍＯｒｅｖａｃ Ｃ３１４−２（ＭＡＨグラフト化ＰＰ）、
ｂ． ＴＰＯ＝通常の安定剤および顔料を含み、２５％のＳａｙｔｅｘ ８０１０および８％のＳｂ２Ｏ３を含む５００μｍのＨｉｆａｘ ＣＡ６０。ハロゲン化難燃剤の量は、約１２５ｇ／ｍ^２である。

耐火試験後の焼けた表面積は１６００ｍｍ^２である。驚くべきことに、本発明の得られたＰＶ防水膜（１１０）は、優れた耐火性能を示す。

例４）：難燃剤を含まない最上層（１３）
次の多層膜を実験室耐火試験に供する。
− 通常の安定剤および顔料を含み、難燃化剤を含まないＨｉｆａｘ ＣＡ１０Ａの３００μｍ最上層
− 通常の安定剤および顔料を含み、２２％Ｓａｙｔｅｘ ８０１０ハロゲン化難燃剤および７％Ｓｂ２Ｏ３を含む、Ｈｉｆａｘ ＣＡ１０Ａの６００μｍ中間層
− ２＊２ １１００ｄＴＥｘポリエステル強化材
− 通常の安定剤および顔料を含み、２２％Ｓａｙｔｅｘ ８０１０ハロゲン化難燃剤および７％Ｓｂ２Ｏ３を含む、Ｈｉｆａｘ ＣＡ１０Ａの６００μｍ下層

耐火試験後の焼けた表面積は驚くべきことに３３００ｍｍ^２に制限される。

サンプルＢの同じ層ａ）から層ｄ）までとのラミネーション後に、得られたＰＶ ＴＰＯ防水膜（またはモジュール）１１０を実験室耐火試験で試験する。耐火試験後の焼けた表面積は驚くべきことに１８００ｍｍ^２に制限される。

実施形態３：封止した端部、良好な温水耐性および耐火特性を備えるＰＶ ＴＰＯ防水膜（１１０）の製造
光起電力セルを、国際公開第９８／１３８８２号（特許文献６）に従って製造し、プラスチックフィルム（ＰＥＮまたはＰＥＴ）のセル基板上に接着する。活性光起電力層を備えるこのＰＥＮまたはＰＥＴフィルムを、当業者に周知の手法に従って真空ラミネーター中で封入し（放出フィルムは、ＴＰＯ膜−層ｅ）−および加熱板システム間で使用することができる）、これは次の層を備える。
ａ） ＤｕＰｏｎｔからの５０μｍＥＴＦＥフィルム（ＰＶ用途のために供給される；典型的に大気プラズマ処理によってＥＶＡに接着する）
ｂ） ＋／−４６０μｍの２つのＥＶＡ Ｖｉｓｔａｓｏｌａｒ ４８６．１０フィルム
ｃ） 活性層（相互接続されたＴＣＯ／ｐｉｎ／背面電極のストリップ）を支持し、相互接続された、並列に配列されたいくつかの５０μｍＰＥＮフィルム。ＰＥＮフィルムの背面は、Ｐｒｉｍａｃｏｒ（ＥＡＡ）フィルムとの接着性を向上させるために、例えば反応性スパッタリング（Ａｌ２Ｏ３のナノ層の堆積）によって処理する。
ｄ） 次の各層の同時押出多層
− ｉ） ５０μｍＰｒｉｍａｃｏｒ １４１０または１３２１
− ｉｉ） ５０μｍＥｘａｃｔ ０２０３
− ｉｉｉ） 混合状態の５０μｍＥｘａｃｔ ０２０３／Ｈｉｆａｘ ＣＡ ６０／Ｖｅｒｓｉｆｙ ２４００．００
各層は、抗酸化剤（例えば、Ｃｉｂａからの０．３％Ｉｒｇａｎｏｘ Ｂ２２５）、ＨＡＬＳ、およびＵＶ吸収剤（例えば、０．３％Ｔｉｎｕｖｉｎ ７７０、例えば０．３％Ｃｈｉｍａｓｓｏｒｂ ９４４および例えば、０．３％Ｃｈｉｍａｓｓｏｒ ８１）、顔料（例えば５％ＴｉＯ２ Ｋｒｏｎｏｓ ２２２０）、ハロゲン化難燃剤（例えば３０％Ｓａｙｔｅｘ ８０１０）、および触媒として例えば８％のＳｂ２Ｏ３を含む。ＥＡＡ Ｐｒｉｍａｃｏｒ層は、ＰＥＮフィルム（Ａｌ２Ｏ３のナノ層が堆積された）に対する優れた接着性を示す。ＨＡＬＳは、押出ステップ（混合段階）においてはＰｒｉｍａｃｏｒ １４１０または１３２１層に、好ましくは添加されないが、ラミネーション工程の間およびエイジングの間に、層ｉｉ）および層ｉｉｉ）に添加されて、これらの層から層ｉ）へ移動する。Ｔｉｎｕｖｉｎ １２３は、Ｔｉｎｕｖｉｎ ７７０よりも好ましい場合がある。他のＮＯＲ−ＨＡＬＳ（酸性基との反応性がより少ない）を、当業者の定義の定義に従って使用することができる。抗酸剤は、層ｉｉ）および層ｉｉｉ）に添加されるだけである。
ｅ） 通常の安定剤を含むＨｉｆａｘ ＣＡ１０Ａをベースとする１．２ｍｍＴＰＯシートであって、酸捕捉剤および顔料および２５％Ｓａｙｔｅｘ８０１０のような臭素化難燃剤および７％Ｓｂ２Ｏ３を含む。ＴＰＯシートは、層ａ）、層ｂ）および層ｄ）中へ移動する、例えばＵＶ吸収剤のＨＡＬＳ安定剤を蓄積することができる。ＴＰＯシートの最上層は、層ｄ）、部分ｉｉｉ）との接着性を最適化するためのＥｘａｃｔ０２０１、Ｈｉｆａｘ ＣＡ ６０および／またはＶｅｒｓｉｆｙ ２４００．００のような軟化樹脂（ｓｏｆｔｅｎｉｎｉｎｇ ｒｅｓｉｎｓ）を含んでもよい。

層ａ）、層ｂ）、層ｄ）は、セルの端部を効果的に封止するために（剥離の危険性がより低い）、層ｃ）よりも長く、幅広い（いずれの側部も２ｃｍ）。ベロア（ループフリース）またはフックを、光起電力ＴＰＯ防水膜の背面に積層するか、または接着することができる（可撓性モジュールとしての使用）。

耐火性能を示すために、前述の可撓性モジュールのいくつか（“不活性”、すなわち活性層のない層ｃ）を有するが）を、既存の１．２ｍｍＡｌｋｏｒｐｌａｎ ３５１７６防水シート（基板＝絶縁パネル、６ｃｍの一般的に使用されるミネラルウール）上に並べて取り付ける（アルミニウムストリップで被覆されるかまたは一緒に溶接されたフラップ２０）。Ａｌｋｏｒｐｌａｎ ３５１７６防水膜は、１０ｃｍ幅のフックストリップ（例えば、同じＰ−ＰＶＣ膜の細片上に縫いつけられたキノコ形のストリップ）を備えている。３つのストリップ／メートルを、Ａｌｋｏｒｐｌａｎ ３５１７６膜上に並列して溶接する。この構造物を試験すると、外部耐火性能試験ＥＮＶ１１８７／１ １５°に首尾よく合格し、これは火炎に向かって放出されて、それを消すハロゲン化難燃剤によるものである。

可撓性モジュール（光起電力ＴＰＯ膜）を、封止された周囲を有する大型パネル中に取り付けて、そして通気性プロファイルに接続してモジュールの下の水の蓄積を制限できることは認識すべきである。

可撓性モジュールは、単一層として（光起電力集積化防水膜として；好ましくは、効果的な水蒸気障壁を含む屋根基板上に）取り付けるか、または既存のＴＰＯ膜上に溶接することができる（二重層システム）。

Ｕｎｉ−ＳｏｌａｒモジュールＰＶＬシリーズの一片、モデルＰＶＬ １２８を、６０℃の水中で３カ月間エイジングして剥離について試験した。Ｕｎｉ−Ｓｏｌａｒモジュールは、粗悪なＰＥＴフィルムレベル（ＰＵＲ接着剤が加水分解された）で剥離を示す。同じ試験において、封止された端部（２ｃｍ）を備えた、本発明によるモジュールは、層ｂ）と層ｄ）との間の接着性が優れているため（加水分解に対する感応性がない）、剥離を経験しない。

実施形態４）：半連続工程における一段階でのＴＰＯ光起電力防水膜（または可撓性モジュール）の製造
ダブルベルト（１０００−２０００）プレス機（Ｔｅｆｌｏｎ（登録商標）で放出処理（ｒｅｌｅａｓｅ ｔｒｅａｔｍｅｎｔ）のベルト）中で、次の層を積層する（プレス温度約１７５℃）。
Ｉ） 層ｂ）の層ａ）上への押出被覆によって得られる層（１／２）
ａ） 次のｂ）に接着させるために、プラズマ処理した（雰囲気プラズマ処理した−Ｎ２／ＮＨ３雰囲気）、好ましくはＵＶ吸収剤を含む（１）１００μｍＥＴＦＥフィルム
ｂ） 次のｉ）とｉｉ）を同時押出したフィルム（けば立て加工表面）
ｉ） 通常の安定剤を含む２５μｍのＯｒｅｖａｃ Ｃ３１４−２（押出工程の間にＭＡＨ官能基と反応しないため、透明性を与える）
ｉｉ） 例えば次のような、３００μｍの透明ＴＰＯ組成物
ポリプロピレン−エチレンランダムコポリマーおよびＥｘａｃｔ ８２０１（６０／４０比）のようなＶＬＤＰＥの混合物であって、Ｔｉｎｕｖｉｎ １２３、Ｔｉｎｕｖｉｎ ７７０、Ｃｈｉｍａｓｓｏｒｂ ２０２０およびベンゾフェノンのような、移動性および非移動性ＨａｌｓおよびＵＶ吸収剤を含み、透明性を向上するための および透明な抗酸剤を有する、該混合物。
ｉｉｉ） 通常の安定剤を含む２５μｍのＯｒｅｖａｃ Ｃ３１４−２（押出工程の間にＭＡＨ官能基と反応せず、透明性を与える）
ＩＩ） プラスチックＰＶセル寸法形状（４／３）
ｃ） 並列して相互接続されたプラスチックＰＶセルのフォーマット（必要に応じて、障壁層及び、例えばＯｒｅｃａｃ Ｃ３１４−２層のＭＡＨ官能基との反応のために両面上にスパッタリングしたＡｌ２Ｏ３のナノメートルオーダーの層のような処理表面を有する）
ＩＩＩ） 複合体（５／１０）
ｄ） 次のもののインライン同時押出−積層化によって製造された複合体
ｉｉｉ） 通常の添加剤および必要に応じて難燃剤を含む（５）Ｏｒｅｖａｃ Ｃ３１４−２の５０μｍフィルム
ｉｖ） （１０）ＴＰＯ防水膜（Ｈｉｆａｘ ＣＡ１０Ａをベースとする、ポリエステルおよびガラスフリースで強化した膜）

プラスチックＰＶセル（４／３）を、ダブルベルトラミネーター内で不連続的に、すなわち、長い矩形の形態で（典型的には６ｍ長；必要に応じていくつかの素子を並行して）供給する。この目的のために、ダブルベルトプレス機の調製領域上で複合体ｄ）上に並行して置き、直列的に接続する。プラスチックＰＶセルの並列した寸法形状（ｆｏｒｍａｔｓ）間の長さとして、典型的にはセルを含まない１０ｃｍを見込むことにより、切断および端封が可能となる。層ａ）および層ｂ）は、好ましくは、例えば層ａ）上への層ｂ）の押出し被覆によって、適切な製造工程の間にすでに積層化されている。フィルムａ／フィルムｂ）およびフィルムｄ）は、ダブルベルトプレス機中へ連続的に供給される。それらは、端部を封止するためにプラスチックセルよりも幅広い。層ｄ）は、明るい色（高い太陽光反射率）である。最終積層体を、フォーマットに切断する。電気接続（穿孔−接触−はんだ付け）はオフラインで行う。

前述から明らかなように、上記の説明は全ての可能な組合せを包含していない。その他の組合せは、本明細書から当業者によって導き出すことができ、有用である。

Claims (18)

1. − 基板（１０）、
   − アクリル酸および／または無水マレイン酸の官能性を有する熱可塑性接着剤層（５）、
   − 少なくとも２つの相互接続されたセル（４）、および
   − スーパーストレート、
   を含む、一段階過程で積層された集積化光起電力モジュール（１１０）。
2. 前記基板（１０）が、被覆され得る、好ましくは少なくとも０．５ｍｍ厚の金属シートであり、より好ましくは被覆され得る、少なくとも０．５ｍｍ厚のアルミニウムシートであり、そして前記熱可塑性接着剤層（５）が、タイ−層１／ＴＰＯ／タイ−層２である、請求項１に記載の集積化光起電力モジュール（１１０）。
3. 前記相互接続されたセル（４）がフィルム（３）上に構築され、そして透明接着剤層（２）および可撓性フッ素重合体前面シート（１）から成るスーパーストレートによって保護される、請求項２に記載の集積化光起電力モジュール（１１０）。
4. 前記基板（１０）が、支持足部および／または剛性化プロファイル（２００）を備える、請求項２または３に記載の集積化光起電力モジュール（１１０）。
5. 前記基板（１０）がＴＰＯ防水膜であって、その際前記相互接続したセル（４）がフィルム（３）上に構築され、そして透明接着剤層（２）および可撓性フッ素重合体前面シート（１）から成るスーパーストレートによって保護され、そして前記熱可塑性接着剤層（５）がタイ−層／ＴＰＯである、請求項１に記載の集積化光起電力モジュール（１１０）。
6. 前記セルの基板（４）の下に、少なくとも５０ｇ／ｍ^２、好ましくは少なくとも１００ｇ／ｍ^２のハロゲン化難燃剤、好ましくは臭素化難燃剤を含む、請求項５に記載の集積化光起電力モジュール（１１０）。
7. 前記接着剤層（５）が、少なくとも５０ｇ／ｍ^２、好ましくは少なくとも１００ｇ／ｍ^２のハロゲン化難燃剤、好ましくは臭素化難燃剤を含むタイ−層／ＴＰＯである、請求項５または６に記載の集積化光起電力モジュール（１１０）。
8. 前記プラスチック（３）ＰＶセル（４）上の前記接着剤層（２）が、透明なタイ−層／ＴＰＯ／タイ−層接着剤であることを特徴とする、請求項３から７のいずれか一つに記載の集積化光起電力モジュール（１１０）。
9. ダブルベルトプレス機中で製造される、請求項８に記載の集積化光起電力モジュール（１１０）。
10. 封止された端部（６）を有する、請求項１から９のいずれか一つに記載の集積化光起電力モジュール（１１０）。
11. 前記接着剤層（５）または透明である場合の前記基板（１０）が明るい色を有する、請求項１０に記載の集積化光起電力モジュール（１１０）。
12. 前記タイ−層が、積層化の間にかつその場で、隣接する層からの移動によって、ＨＡＬＳおよび／またはＵＶ吸収剤および／または酸捕捉剤を含む、請求項３から１１のいずれか一つに記載の集積化光起電力モジュール（１１０）。
13. 前記防水膜（１０）が、前記端部（６）の安定性を向上させるために、移動ＵＶ吸収剤および移動ＨＡＬＳを含む、請求項５から１２のいずれか一つに記載の集積化光起電力モジュール（１１０）。
14. 前記基板（１０）がガラス強化プラスチックシートであって、その際前記相互接続されたセル（４）がフィルム（３）上に構築されて、そして透明接着剤層（２）および可撓性前面シート（１）から成るスーパーストレートによって保護される、請求項１に記載の集積化光起電力モジュール。
15. 前記接着剤層（５）が、少なくとも５０ｇ／ｍ^２、好ましくは少なくとも１００ｇ／ｍ^２のハロゲン化難燃剤、好ましくは臭素化難燃剤を含むタイ−層／ＴＰＯである、請求項１４に記載の集積化光起電力モジュール。
16. 剛性基板（１０）を備える集積化光起電力モジュール（１１０）を、取り付けられた防水膜（１００）に取り付けるための方法であって、
    − 剛性挿入部（１０５）および溶接可能なフラップ（１３４）を備える、柔軟なプロファイル（１０４）を前記防水膜に設けるステップ、
    − 前記プロファイル（１０４）を前記防水膜（１００）上に溶接するステップ、
    − それぞれの剛性基板（１０）を備える前記モジュールを、前記プロファイル（１０４）の前記剛性挿入部（１０５）に、ねじのような機械的締め具で取り付けるステップ、
    を含む、上記方法。
17. 前記モジュール内部の温度が、前記プロファイル間で、前記モジュールの下に通気空間を設けることによって、８５℃以下に制御される、請求項１６に記載のシステム。
18. 前記熱可塑性接着剤層（５）が、少なくとも５０ｇ／ｍ^２のハロゲン化難燃剤、好ましくは少なくとも１００ｇ／ｍ^２の臭素化難燃剤を含む、請求項３に記載の集積化光起電力モジュール（１１０）。

Images