RU2069920C1

RU2069920C1 - Photoelectric module

Info

Publication number: RU2069920C1
Authority: RU
Inventors: В.Г. Данилов; О.Н. Невзорова; В.П. Перепелкин; И.С. Персиц; Т.Н. Торопцева; Г.С. Чехунина
Original assignee: Государственное научно-производственное предприятие "Квант"
Priority date: 1992-07-06
Filing date: 1992-07-06
Publication date: 1996-11-27

Abstract

FIELD: self-contained power supplies using solar energy. SUBSTANCE: photoelectric module is built around at least one photocell placed between adhesive tape layers. Ethylene and vinyl acetate base adhesive tape contains 10-15 percent of gel fractions. Outer surface of adhesive tape is coated. EFFECT: improved design. 1 dwg

Description

Изобретение относится к автономным источникам электропитания, использующим энергию Солнца. The invention relates to autonomous power sources using the energy of the sun.

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. In the known constructions of photovoltaic modules, as an adhesive filler, connecting the surface of photocells (photoconverters, solar cells) with front and back protective coatings, organosilicon cold-cured elastomers are widely used (US Pat. No. 4,170,507). A significant drawback of the use of such a filler, as well as the materials described in US patent N 4104083 is the duration of the processes of formation of the module, and therefore, low productivity. More technologically advanced is the design using thermoplastic adhesives such as highly plasticized polyvinyl butyral (US patent N 3957337). It should be noted, however, that under the influence of light, temperature, and air oxygen, the polyvinyl butyral film substantially turns yellow, and this process is catalyzed by silver ions migrating with the contact of the photoconverters. "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.Significantly better performance properties are possessed by photovoltaic modules, in which stabilized adhesive films based on a copolymer of ethylene with vinyl acetate are used as fillers, capable of crosslinking during module formation. "Excapsulant Degradation in photovoltaic Moduls" KJ Lewis and CA Megerle, "Polym. Sol. Energy Util. Symp. 183 ^rd Meet. Amer. Chem. Soc. Las Vegas, New, March 28 - Apr. 2, 1982" Washington, DC 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. Closest to the proposed invention in terms of technical nature and the achieved result is a layered structure in which ethylene vinyl acetate copolymer layers are located on the back and front surfaces of the connected photocells (US Pat. No. 4,499,658, class H 01 L 31/18, 21/56, C 09 J 5/06) In these layers, at least one cross-linked crosslinking peroxide initiator and one silicone adhesion monomer primer are dispersed.

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. The presence in the composition of the polymer layers of an appropriate amount of cross-linking peroxide initiator contributes to the achievement of the content of the gel fraction of 10 65 during the formation of the module, which provides the necessary heat resistance of the design "Jnvecrigafion of Test Mefhods Material Properfies and processes for Solar Clell Encapsulants" Springlorn Zabs, 1982. However , the presence of a peroxide crosslinking initiator in the polymer layers and, consequently, residues of peroxide decomposition products in the finished product leads to the formation of microinclusions of the gas phase at the interface of the layers and, Consequently, it reduces the resistance of the finished module to delamination.

Добавление в состав полимерных слоев кремнийорганического праймера увеличивает возможность образования микрорасслоений за счет газообразных продуктов его гидролиза до низкомолекулярных спиртов, кетонов и кислот. The addition of organosilicon primer to the polymer layers increases the possibility of the formation of micro-delamination due to the gaseous products of its hydrolysis to low molecular weight alcohols, ketones and acids.

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.The technical result of the invention is the elimination of gas evolution, which leads to increased resistance of the structure to delamination. The technical result is achieved by using in the construction of polymer layers (adhesive film) based on a copolymer of ethylene with vinyl acetate with a pre-formed three-dimensional structure and a gel fraction of 10 50
The decrease in the content of the gel fraction below 10 does not allow a sufficiently high resistance to delamination due to the low intrinsic strength of the adhesive film.

Увеличение содержания гель-фракции свыше 50 снижает стойкость к расслаиванию конструкции за счет уменьшения содержания адгезионно-активной плавкой фазы. An increase in the content of the gel fraction above 50 reduces the resistance to delamination of the structure by reducing the content of the adhesive-active melting phase.

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. So, the dependence of the peeling force of the protective coating from a film based on tetrafluoroethylene and hexafluoropropylene on the gel fraction in the adhesive film on samples with a width of 15 mm) can be presented in the table.

Таким образом, оптимальные значения усилия отслаивания достигаются в диапазоне содержания гель фракции от 10 до 50 Thus, the optimum values of the peeling force are achieved in the range of the gel fraction from 10 to 50

Claims

A photoelectric module containing at least one photocell placed between the layers of an adhesive film based on a copolymer of ethylene with vinyl acetate and external coatings, characterized in that an adhesive film containing 10 to 50% gel fraction is used.