TWI440195B - 包括具有低玻璃轉移溫度的塑化中間層薄膜之光伏模組 - Google Patents
包括具有低玻璃轉移溫度的塑化中間層薄膜之光伏模組 Download PDFInfo
- Publication number
- TWI440195B TWI440195B TW098114118A TW98114118A TWI440195B TW I440195 B TWI440195 B TW I440195B TW 098114118 A TW098114118 A TW 098114118A TW 98114118 A TW98114118 A TW 98114118A TW I440195 B TWI440195 B TW I440195B
- Authority
- TW
- Taiwan
- Prior art keywords
- photovoltaic module
- film
- plasticizer
- weight
- polyvinyl acetal
- Prior art date
Links
- 230000009477 glass transition Effects 0.000 title claims description 16
- 239000011229 interlayer Substances 0.000 title 1
- 125000002777 acetyl group Chemical class [H]C([H])([H])C(*)=O 0.000 claims description 45
- 239000004014 plasticizer Substances 0.000 claims description 41
- DHKHKXVYLBGOIT-UHFFFAOYSA-N acetaldehyde Diethyl Acetal Natural products CCOC(C)OCC DHKHKXVYLBGOIT-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 40
- 229920002554 vinyl polymer Polymers 0.000 claims description 34
- 239000004065 semiconductor Substances 0.000 claims description 29
- 229920002451 polyvinyl alcohol Polymers 0.000 claims description 23
- 239000004372 Polyvinyl alcohol Substances 0.000 claims description 21
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 claims description 15
- 229920002689 polyvinyl acetate Polymers 0.000 claims description 9
- 239000011118 polyvinyl acetate Substances 0.000 claims description 9
- -1 polyethylene Polymers 0.000 claims description 7
- 229920003023 plastic Polymers 0.000 claims description 5
- 239000004033 plastic Substances 0.000 claims description 4
- 239000004698 Polyethylene Substances 0.000 claims description 3
- 229910004298 SiO 2 Inorganic materials 0.000 claims description 3
- 125000004432 carbon atom Chemical group C* 0.000 claims description 3
- 230000000694 effects Effects 0.000 claims description 3
- 229910052751 metal Inorganic materials 0.000 claims description 3
- 239000002184 metal Substances 0.000 claims description 3
- 229920000573 polyethylene Polymers 0.000 claims description 3
- 150000007514 bases Chemical class 0.000 claims description 2
- 150000007942 carboxylates Chemical class 0.000 claims 1
- 239000010408 film Substances 0.000 description 73
- 229920002037 poly(vinyl butyral) polymer Polymers 0.000 description 34
- 239000010410 layer Substances 0.000 description 29
- 235000019422 polyvinyl alcohol Nutrition 0.000 description 21
- 230000000052 comparative effect Effects 0.000 description 17
- ZTQSAGDEMFDKMZ-UHFFFAOYSA-N Butyraldehyde Chemical compound CCCC=O ZTQSAGDEMFDKMZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 16
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 10
- 239000011521 glass Substances 0.000 description 9
- 238000000034 method Methods 0.000 description 9
- 239000000203 mixture Substances 0.000 description 9
- 150000002148 esters Chemical class 0.000 description 8
- LFQSCWFLJHTTHZ-UHFFFAOYSA-N Ethanol Chemical compound CCO LFQSCWFLJHTTHZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 7
- 239000003513 alkali Substances 0.000 description 7
- 238000001125 extrusion Methods 0.000 description 7
- VDZOOKBUILJEDG-UHFFFAOYSA-M tetrabutylammonium hydroxide Chemical compound [OH-].CCCC[N+](CCCC)(CCCC)CCCC VDZOOKBUILJEDG-UHFFFAOYSA-M 0.000 description 7
- QTBSBXVTEAMEQO-UHFFFAOYSA-N Acetic acid Chemical compound CC(O)=O QTBSBXVTEAMEQO-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 6
- 239000000853 adhesive Substances 0.000 description 6
- 230000001070 adhesive effect Effects 0.000 description 6
- 238000005259 measurement Methods 0.000 description 6
- 239000002253 acid Substances 0.000 description 5
- 238000010438 heat treatment Methods 0.000 description 5
- 239000000126 substance Substances 0.000 description 5
- 238000012360 testing method Methods 0.000 description 5
- 238000004448 titration Methods 0.000 description 5
- VEXZGXHMUGYJMC-UHFFFAOYSA-N Hydrochloric acid Chemical compound Cl VEXZGXHMUGYJMC-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- 125000001931 aliphatic group Chemical group 0.000 description 4
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 description 4
- 239000005340 laminated glass Substances 0.000 description 4
- 239000000523 sample Substances 0.000 description 4
- QTBSBXVTEAMEQO-UHFFFAOYSA-M Acetate Chemical compound CC([O-])=O QTBSBXVTEAMEQO-UHFFFAOYSA-M 0.000 description 3
- PYGXAGIECVVIOZ-UHFFFAOYSA-N Dibutyl decanedioate Chemical class CCCCOC(=O)CCCCCCCCC(=O)OCCCC PYGXAGIECVVIOZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- KFZMGEQAYNKOFK-UHFFFAOYSA-N Isopropanol Chemical compound CC(C)O KFZMGEQAYNKOFK-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- HEMHJVSKTPXQMS-UHFFFAOYSA-M Sodium hydroxide Chemical compound [OH-].[Na+] HEMHJVSKTPXQMS-UHFFFAOYSA-M 0.000 description 3
- FRQDZJMEHSJOPU-UHFFFAOYSA-N Triethylene glycol bis(2-ethylhexanoate) Chemical compound CCCCC(CC)C(=O)OCCOCCOCCOC(=O)C(CC)CCCC FRQDZJMEHSJOPU-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- XTXRWKRVRITETP-UHFFFAOYSA-N Vinyl acetate Chemical compound CC(=O)OC=C XTXRWKRVRITETP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- WNLRTRBMVRJNCN-UHFFFAOYSA-N adipic acid Chemical class OC(=O)CCCCC(O)=O WNLRTRBMVRJNCN-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- 150000001299 aldehydes Chemical class 0.000 description 3
- BJQHLKABXJIVAM-UHFFFAOYSA-N bis(2-ethylhexyl) phthalate Chemical compound CCCCC(CC)COC(=O)C1=CC=CC=C1C(=O)OCC(CC)CCCC BJQHLKABXJIVAM-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- 238000005229 chemical vapour deposition Methods 0.000 description 3
- 150000001875 compounds Chemical class 0.000 description 3
- 238000000151 deposition Methods 0.000 description 3
- 230000008021 deposition Effects 0.000 description 3
- 238000003475 lamination Methods 0.000 description 3
- OJXOOFXUHZAXLO-UHFFFAOYSA-M magnesium;1-bromo-3-methanidylbenzene;bromide Chemical compound [Mg+2].[Br-].[CH2-]C1=CC=CC(Br)=C1 OJXOOFXUHZAXLO-UHFFFAOYSA-M 0.000 description 3
- 238000003825 pressing Methods 0.000 description 3
- 238000004544 sputter deposition Methods 0.000 description 3
- 238000012546 transfer Methods 0.000 description 3
- HGBOYTHUEUWSSQ-UHFFFAOYSA-N valeric aldehyde Natural products CCCCC=O HGBOYTHUEUWSSQ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- GCDUWJFWXVRGSM-UHFFFAOYSA-N 2-[2-(2-heptanoyloxyethoxy)ethoxy]ethyl heptanoate Chemical compound CCCCCCC(=O)OCCOCCOCCOC(=O)CCCCCC GCDUWJFWXVRGSM-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- IRIAEXORFWYRCZ-UHFFFAOYSA-N Butylbenzyl phthalate Chemical compound CCCCOC(=O)C1=CC=CC=C1C(=O)OCC1=CC=CC=C1 IRIAEXORFWYRCZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- RTZKZFJDLAIYFH-UHFFFAOYSA-N Diethyl ether Chemical compound CCOCC RTZKZFJDLAIYFH-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- LYCAIKOWRPUZTN-UHFFFAOYSA-N Ethylene glycol Chemical compound OCCO LYCAIKOWRPUZTN-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- VZCYOOQTPOCHFL-OWOJBTEDSA-N Fumaric acid Chemical compound OC(=O)\C=C\C(O)=O VZCYOOQTPOCHFL-OWOJBTEDSA-N 0.000 description 2
- 229910019142 PO4 Inorganic materials 0.000 description 2
- 238000006359 acetalization reaction Methods 0.000 description 2
- 239000002313 adhesive film Substances 0.000 description 2
- ZFMQKOWCDKKBIF-UHFFFAOYSA-N bis(3,5-difluorophenyl)phosphane Chemical compound FC1=CC(F)=CC(PC=2C=C(F)C=C(F)C=2)=C1 ZFMQKOWCDKKBIF-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- SCABKEBYDRTODC-UHFFFAOYSA-N bis[2-(2-butoxyethoxy)ethyl] hexanedioate Chemical compound CCCCOCCOCCOC(=O)CCCCC(=O)OCCOCCOCCCC SCABKEBYDRTODC-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 229910052799 carbon Inorganic materials 0.000 description 2
- 150000001732 carboxylic acid derivatives Chemical class 0.000 description 2
- KRKNYBCHXYNGOX-UHFFFAOYSA-N citric acid Natural products OC(=O)CC(O)(C(O)=O)CC(O)=O KRKNYBCHXYNGOX-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 239000002131 composite material Substances 0.000 description 2
- 238000004132 cross linking Methods 0.000 description 2
- 229920003020 cross-linked polyethylene Polymers 0.000 description 2
- 239000004703 cross-linked polyethylene Substances 0.000 description 2
- 239000013078 crystal Substances 0.000 description 2
- 230000007423 decrease Effects 0.000 description 2
- 238000000113 differential scanning calorimetry Methods 0.000 description 2
- HBGGXOJOCNVPFY-UHFFFAOYSA-N diisononyl phthalate Chemical compound CC(C)CCCCCCOC(=O)C1=CC=CC=C1C(=O)OCCCCCCC(C)C HBGGXOJOCNVPFY-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- VJHINFRRDQUWOJ-UHFFFAOYSA-N dioctyl sebacate Chemical compound CCCCC(CC)COC(=O)CCCCCCCCC(=O)OCC(CC)CCCC VJHINFRRDQUWOJ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 230000007613 environmental effect Effects 0.000 description 2
- 238000001704 evaporation Methods 0.000 description 2
- 230000008020 evaporation Effects 0.000 description 2
- 239000000463 material Substances 0.000 description 2
- 230000007935 neutral effect Effects 0.000 description 2
- 229910052760 oxygen Inorganic materials 0.000 description 2
- 235000021317 phosphate Nutrition 0.000 description 2
- XNGIFLGASWRNHJ-UHFFFAOYSA-N phthalic acid Chemical compound OC(=O)C1=CC=CC=C1C(O)=O XNGIFLGASWRNHJ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- KWYUFKZDYYNOTN-UHFFFAOYSA-M potassium hydroxide Inorganic materials [OH-].[K+] KWYUFKZDYYNOTN-UHFFFAOYSA-M 0.000 description 2
- 229920005989 resin Polymers 0.000 description 2
- 239000011347 resin Substances 0.000 description 2
- WOCIAKWEIIZHES-UHFFFAOYSA-N ruthenium(iv) oxide Chemical compound O=[Ru]=O WOCIAKWEIIZHES-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 150000003839 salts Chemical class 0.000 description 2
- 229920001187 thermosetting polymer Polymers 0.000 description 2
- 239000010409 thin film Substances 0.000 description 2
- HFVMEOPYDLEHBR-UHFFFAOYSA-N (2-fluorophenyl)-phenylmethanol Chemical compound C=1C=CC=C(F)C=1C(O)C1=CC=CC=C1 HFVMEOPYDLEHBR-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- DNIAPMSPPWPWGF-GSVOUGTGSA-N (R)-(-)-Propylene glycol Chemical compound C[C@@H](O)CO DNIAPMSPPWPWGF-GSVOUGTGSA-N 0.000 description 1
- OXQGTIUCKGYOAA-UHFFFAOYSA-N 2-Ethylbutanoic acid Chemical compound CCC(CC)C(O)=O OXQGTIUCKGYOAA-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- GWQRPOCMBMQBTK-UHFFFAOYSA-N 2-[2-(2-ethylhexanoyloxy)ethoxy]ethyl 2-ethylhexanoate Chemical compound CCCCC(CC)C(=O)OCCOCCOC(=O)C(CC)CCCC GWQRPOCMBMQBTK-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- WPMUZECMAFLDQO-UHFFFAOYSA-N 2-[2-(2-hexanoyloxyethoxy)ethoxy]ethyl hexanoate Chemical compound CCCCCC(=O)OCCOCCOCCOC(=O)CCCCC WPMUZECMAFLDQO-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- SSKNCQWPZQCABD-UHFFFAOYSA-N 2-[2-[2-(2-heptanoyloxyethoxy)ethoxy]ethoxy]ethyl heptanoate Chemical compound CCCCCCC(=O)OCCOCCOCCOCCOC(=O)CCCCCC SSKNCQWPZQCABD-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- BWWFASLYXIURFI-UHFFFAOYSA-N 2-[2-[2-(8-methylnonanoyloxy)ethoxy]ethoxy]ethyl 8-methylnonanoate Chemical compound C(CCCCCCC(C)C)(=O)OCCOCCOCCOC(CCCCCCC(C)C)=O BWWFASLYXIURFI-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- BXYWKXBAMJYTKP-UHFFFAOYSA-N 2-[2-[2-[2-(3-sulfanylpropanoyloxy)ethoxy]ethoxy]ethoxy]ethyl 3-sulfanylpropanoate Chemical compound SCCC(=O)OCCOCCOCCOCCOC(=O)CCS BXYWKXBAMJYTKP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- LJKDOMVGKKPJBH-UHFFFAOYSA-N 2-ethylhexyl dihydrogen phosphate Chemical compound CCCCC(CC)COP(O)(O)=O LJKDOMVGKKPJBH-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- UGIWGFXQNPWKPR-UHFFFAOYSA-N 2-ethylhexyl phenyl hydrogen phosphate Chemical compound CCCCC(CC)COP(O)(=O)OC1=CC=CC=C1 UGIWGFXQNPWKPR-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- PXRKCOCTEMYUEG-UHFFFAOYSA-N 5-aminoisoindole-1,3-dione Chemical compound NC1=CC=C2C(=O)NC(=O)C2=C1 PXRKCOCTEMYUEG-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- ZUDPXPYGTYNSCK-UHFFFAOYSA-N 6-(1-hexylcyclohexyl)oxy-6-oxohexanoic acid Chemical compound OC(=O)CCCCC(=O)OC1(CCCCCC)CCCCC1 ZUDPXPYGTYNSCK-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- GPZYYYGYCRFPBU-UHFFFAOYSA-N 6-Hydroxyflavone Chemical compound C=1C(=O)C2=CC(O)=CC=C2OC=1C1=CC=CC=C1 GPZYYYGYCRFPBU-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- BJIUNQZHYLBUNL-UHFFFAOYSA-N 6-heptoxy-6-oxohexanoic acid Chemical compound CCCCCCCOC(=O)CCCCC(O)=O BJIUNQZHYLBUNL-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 241000208340 Araliaceae Species 0.000 description 1
- WVDDGKGOMKODPV-UHFFFAOYSA-N Benzyl alcohol Chemical compound OCC1=CC=CC=C1 WVDDGKGOMKODPV-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- UEQVNDWYSYHYHN-UHFFFAOYSA-N CCCCC(CCC)C(=O)OCCOC(=O)C(CCC)CCCC Chemical compound CCCCC(CCC)C(=O)OCCOC(=O)C(CCC)CCCC UEQVNDWYSYHYHN-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N Carbon Chemical compound [C] OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 102100035474 DNA polymerase kappa Human genes 0.000 description 1
- 101710108091 DNA polymerase kappa Proteins 0.000 description 1
- ZVFDTKUVRCTHQE-UHFFFAOYSA-N Diisodecyl phthalate Chemical compound CC(C)CCCCCCCOC(=O)C1=CC=CC=C1C(=O)OCCCCCCCC(C)C ZVFDTKUVRCTHQE-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- XTHFKEDIFFGKHM-UHFFFAOYSA-N Dimethoxyethane Chemical compound COCCOC XTHFKEDIFFGKHM-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000001692 EU approved anti-caking agent Substances 0.000 description 1
- IMROMDMJAWUWLK-UHFFFAOYSA-N Ethenol Chemical compound OC=C IMROMDMJAWUWLK-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000005977 Ethylene Substances 0.000 description 1
- 229910019440 Mg(OH) Inorganic materials 0.000 description 1
- CGSLYBDCEGBZCG-UHFFFAOYSA-N Octicizer Chemical compound C=1C=CC=CC=1OP(=O)(OCC(CC)CCCC)OC1=CC=CC=C1 CGSLYBDCEGBZCG-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 235000005035 Panax pseudoginseng ssp. pseudoginseng Nutrition 0.000 description 1
- 235000003140 Panax quinquefolius Nutrition 0.000 description 1
- 229920001744 Polyaldehyde Polymers 0.000 description 1
- 239000004721 Polyphenylene oxide Substances 0.000 description 1
- ZLMJMSJWJFRBEC-UHFFFAOYSA-N Potassium Chemical compound [K] ZLMJMSJWJFRBEC-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- KDYFGRWQOYBRFD-UHFFFAOYSA-N Succinic acid Natural products OC(=O)CCC(O)=O KDYFGRWQOYBRFD-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000012963 UV stabilizer Substances 0.000 description 1
- 239000003377 acid catalyst Substances 0.000 description 1
- 150000007513 acids Chemical class 0.000 description 1
- 239000000654 additive Substances 0.000 description 1
- 239000012790 adhesive layer Substances 0.000 description 1
- 239000001361 adipic acid Substances 0.000 description 1
- 235000011037 adipic acid Nutrition 0.000 description 1
- 150000001447 alkali salts Chemical class 0.000 description 1
- 238000004458 analytical method Methods 0.000 description 1
- 239000012736 aqueous medium Substances 0.000 description 1
- 159000000032 aromatic acids Chemical class 0.000 description 1
- 238000001479 atomic absorption spectroscopy Methods 0.000 description 1
- QVGXLLKOCUKJST-UHFFFAOYSA-N atomic oxygen Chemical compound [O] QVGXLLKOCUKJST-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000002585 base Substances 0.000 description 1
- MTZQAGJQAFMTAQ-UHFFFAOYSA-N benzoic acid ethyl ester Natural products CCOC(=O)C1=CC=CC=C1 MTZQAGJQAFMTAQ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- VVKREWPWSWPBGC-UHFFFAOYSA-N benzoic acid;2-(2-hydroxypropoxy)propan-1-ol Chemical compound CC(O)COC(C)CO.OC(=O)C1=CC=CC=C1 VVKREWPWSWPBGC-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- KZBSIGKPGIZQJQ-UHFFFAOYSA-N bis(2-butoxyethyl) decanedioate Chemical compound CCCCOCCOC(=O)CCCCCCCCC(=O)OCCOCCCC KZBSIGKPGIZQJQ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- HORIEOQXBKUKGQ-UHFFFAOYSA-N bis(7-methyloctyl) cyclohexane-1,2-dicarboxylate Chemical compound CC(C)CCCCCCOC(=O)C1CCCCC1C(=O)OCCCCCCC(C)C HORIEOQXBKUKGQ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- WZEFLOBFCQPVHR-UHFFFAOYSA-N bis(8-methylnonyl) cyclohexane-1,2-dicarboxylate Chemical compound CC(C)CCCCCCCOC(=O)C1CCCCC1C(=O)OCCCCCCCC(C)C WZEFLOBFCQPVHR-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000012496 blank sample Substances 0.000 description 1
- 125000003178 carboxy group Chemical group [H]OC(*)=O 0.000 description 1
- 239000003795 chemical substances by application Substances 0.000 description 1
- 239000011248 coating agent Substances 0.000 description 1
- 238000000576 coating method Methods 0.000 description 1
- 238000007906 compression Methods 0.000 description 1
- 230000006835 compression Effects 0.000 description 1
- 238000001816 cooling Methods 0.000 description 1
- 229920001577 copolymer Polymers 0.000 description 1
- 230000007797 corrosion Effects 0.000 description 1
- 238000005260 corrosion Methods 0.000 description 1
- 239000003431 cross linking reagent Substances 0.000 description 1
- 230000032798 delamination Effects 0.000 description 1
- 239000004806 diisononylester Substances 0.000 description 1
- 239000000975 dye Substances 0.000 description 1
- 238000005538 encapsulation Methods 0.000 description 1
- 125000001033 ether group Chemical group 0.000 description 1
- 229920001038 ethylene copolymer Polymers 0.000 description 1
- 239000005038 ethylene vinyl acetate Substances 0.000 description 1
- 238000005187 foaming Methods 0.000 description 1
- 238000009472 formulation Methods 0.000 description 1
- 239000001530 fumaric acid Substances 0.000 description 1
- 239000007789 gas Substances 0.000 description 1
- 235000008434 ginseng Nutrition 0.000 description 1
- 125000003187 heptyl group Chemical group [H]C([*])([H])C([H])([H])C([H])([H])C([H])([H])C([H])([H])C([H])([H])C([H])([H])[H] 0.000 description 1
- 229910052739 hydrogen Inorganic materials 0.000 description 1
- 125000004435 hydrogen atom Chemical group [H]* 0.000 description 1
- 230000007062 hydrolysis Effects 0.000 description 1
- 238000006460 hydrolysis reaction Methods 0.000 description 1
- WGCNASOHLSPBMP-UHFFFAOYSA-N hydroxyacetaldehyde Natural products OCC=O WGCNASOHLSPBMP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 238000005286 illumination Methods 0.000 description 1
- 238000009413 insulation Methods 0.000 description 1
- 150000002500 ions Chemical class 0.000 description 1
- UEGPKNKPLBYCNK-UHFFFAOYSA-L magnesium acetate Chemical compound [Mg+2].CC([O-])=O.CC([O-])=O UEGPKNKPLBYCNK-UHFFFAOYSA-L 0.000 description 1
- 239000011654 magnesium acetate Substances 0.000 description 1
- 229940069446 magnesium acetate Drugs 0.000 description 1
- 235000011285 magnesium acetate Nutrition 0.000 description 1
- 238000013208 measuring procedure Methods 0.000 description 1
- 239000002609 medium Substances 0.000 description 1
- 239000000155 melt Substances 0.000 description 1
- 229910021645 metal ion Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000000178 monomer Substances 0.000 description 1
- 238000000465 moulding Methods 0.000 description 1
- 230000003647 oxidation Effects 0.000 description 1
- 238000007254 oxidation reaction Methods 0.000 description 1
- 239000001301 oxygen Substances 0.000 description 1
- 239000005022 packaging material Substances 0.000 description 1
- NBIIXXVUZAFLBC-UHFFFAOYSA-K phosphate Chemical compound [O-]P([O-])([O-])=O NBIIXXVUZAFLBC-UHFFFAOYSA-K 0.000 description 1
- 239000010452 phosphate Substances 0.000 description 1
- 239000000049 pigment Substances 0.000 description 1
- 229920003229 poly(methyl methacrylate) Polymers 0.000 description 1
- 229910021420 polycrystalline silicon Inorganic materials 0.000 description 1
- 229920000570 polyether Polymers 0.000 description 1
- 229920001223 polyethylene glycol Polymers 0.000 description 1
- 239000002861 polymer material Substances 0.000 description 1
- 238000006116 polymerization reaction Methods 0.000 description 1
- 239000004926 polymethyl methacrylate Substances 0.000 description 1
- 229920005591 polysilicon Polymers 0.000 description 1
- 229910052700 potassium Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000011591 potassium Substances 0.000 description 1
- 238000003918 potentiometric titration Methods 0.000 description 1
- 238000012545 processing Methods 0.000 description 1
- 230000001681 protective effect Effects 0.000 description 1
- 239000005336 safety glass Substances 0.000 description 1
- 229940116351 sebacate Drugs 0.000 description 1
- CXMXRPHRNRROMY-UHFFFAOYSA-L sebacate(2-) Chemical compound [O-]C(=O)CCCCCCCCC([O-])=O CXMXRPHRNRROMY-UHFFFAOYSA-L 0.000 description 1
- 150000003330 sebacic acids Chemical class 0.000 description 1
- 239000003381 stabilizer Substances 0.000 description 1
- 239000000758 substrate Substances 0.000 description 1
- 239000001384 succinic acid Substances 0.000 description 1
- 230000003746 surface roughness Effects 0.000 description 1
- 229920001897 terpolymer Polymers 0.000 description 1
- UWHCKJMYHZGTIT-UHFFFAOYSA-N tetraethylene glycol Chemical compound OCCOCCOCCOCCO UWHCKJMYHZGTIT-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- VZCYOOQTPOCHFL-UHFFFAOYSA-N trans-butenedioic acid Natural products OC(=O)C=CC(O)=O VZCYOOQTPOCHFL-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- DQWPFSLDHJDLRL-UHFFFAOYSA-N triethyl phosphate Chemical compound CCOP(=O)(OCC)OCC DQWPFSLDHJDLRL-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- WVLBCYQITXONBZ-UHFFFAOYSA-N trimethyl phosphate Chemical compound COP(=O)(OC)OC WVLBCYQITXONBZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 238000009281 ultraviolet germicidal irradiation Methods 0.000 description 1
- 238000011144 upstream manufacturing Methods 0.000 description 1
- 238000007740 vapor deposition Methods 0.000 description 1
- 125000000391 vinyl group Chemical group [H]C([*])=C([H])[H] 0.000 description 1
Classifications
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B32—LAYERED PRODUCTS
- B32B—LAYERED PRODUCTS, i.e. PRODUCTS BUILT-UP OF STRATA OF FLAT OR NON-FLAT, e.g. CELLULAR OR HONEYCOMB, FORM
- B32B17/00—Layered products essentially comprising sheet glass, or glass, slag, or like fibres
- B32B17/06—Layered products essentially comprising sheet glass, or glass, slag, or like fibres comprising glass as the main or only constituent of a layer, next to another layer of a specific material
- B32B17/10—Layered products essentially comprising sheet glass, or glass, slag, or like fibres comprising glass as the main or only constituent of a layer, next to another layer of a specific material of synthetic resin
- B32B17/10005—Layered products essentially comprising sheet glass, or glass, slag, or like fibres comprising glass as the main or only constituent of a layer, next to another layer of a specific material of synthetic resin laminated safety glass or glazing
- B32B17/1055—Layered products essentially comprising sheet glass, or glass, slag, or like fibres comprising glass as the main or only constituent of a layer, next to another layer of a specific material of synthetic resin laminated safety glass or glazing characterized by the resin layer, i.e. interlayer
- B32B17/10761—Layered products essentially comprising sheet glass, or glass, slag, or like fibres comprising glass as the main or only constituent of a layer, next to another layer of a specific material of synthetic resin laminated safety glass or glazing characterized by the resin layer, i.e. interlayer containing vinyl acetal
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B32—LAYERED PRODUCTS
- B32B—LAYERED PRODUCTS, i.e. PRODUCTS BUILT-UP OF STRATA OF FLAT OR NON-FLAT, e.g. CELLULAR OR HONEYCOMB, FORM
- B32B17/00—Layered products essentially comprising sheet glass, or glass, slag, or like fibres
- B32B17/06—Layered products essentially comprising sheet glass, or glass, slag, or like fibres comprising glass as the main or only constituent of a layer, next to another layer of a specific material
- B32B17/10—Layered products essentially comprising sheet glass, or glass, slag, or like fibres comprising glass as the main or only constituent of a layer, next to another layer of a specific material of synthetic resin
- B32B17/10005—Layered products essentially comprising sheet glass, or glass, slag, or like fibres comprising glass as the main or only constituent of a layer, next to another layer of a specific material of synthetic resin laminated safety glass or glazing
- B32B17/1055—Layered products essentially comprising sheet glass, or glass, slag, or like fibres comprising glass as the main or only constituent of a layer, next to another layer of a specific material of synthetic resin laminated safety glass or glazing characterized by the resin layer, i.e. interlayer
- B32B17/10688—Adjustment of the adherence to the glass layers
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
- C08K—Use of inorganic or non-macromolecular organic substances as compounding ingredients
- C08K3/00—Use of inorganic substances as compounding ingredients
- C08K3/34—Silicon-containing compounds
- C08K3/36—Silica
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
- C08K—Use of inorganic or non-macromolecular organic substances as compounding ingredients
- C08K5/00—Use of organic ingredients
- C08K5/0008—Organic ingredients according to more than one of the "one dot" groups of C08K5/01 - C08K5/59
- C08K5/0016—Plasticisers
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
- C08K—Use of inorganic or non-macromolecular organic substances as compounding ingredients
- C08K5/00—Use of organic ingredients
- C08K5/04—Oxygen-containing compounds
- C08K5/10—Esters; Ether-esters
- C08K5/101—Esters; Ether-esters of monocarboxylic acids
- C08K5/103—Esters; Ether-esters of monocarboxylic acids with polyalcohols
-
- H—ELECTRICITY
- H10—SEMICONDUCTOR DEVICES; ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- H10F—INORGANIC SEMICONDUCTOR DEVICES SENSITIVE TO INFRARED RADIATION, LIGHT, ELECTROMAGNETIC RADIATION OF SHORTER WAVELENGTH OR CORPUSCULAR RADIATION
- H10F19/00—Integrated devices, or assemblies of multiple devices, comprising at least one photovoltaic cell covered by group H10F10/00, e.g. photovoltaic modules
- H10F19/80—Encapsulations or containers for integrated devices, or assemblies of multiple devices, having photovoltaic cells
- H10F19/804—Materials of encapsulations
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02B—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO BUILDINGS, e.g. HOUSING, HOUSE APPLIANCES OR RELATED END-USER APPLICATIONS
- Y02B10/00—Integration of renewable energy sources in buildings
- Y02B10/10—Photovoltaic [PV]
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02E—REDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
- Y02E10/00—Energy generation through renewable energy sources
- Y02E10/50—Photovoltaic [PV] energy
Landscapes
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Health & Medical Sciences (AREA)
- Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
- Medicinal Chemistry (AREA)
- Polymers & Plastics (AREA)
- Organic Chemistry (AREA)
- Laminated Bodies (AREA)
- Compositions Of Macromolecular Compounds (AREA)
- Photovoltaic Devices (AREA)
Description
本發明係關於利用以聚乙烯縮醛為基礎的含塑化劑薄膜製造光伏模組,其中該薄膜具有高電阻率(resistivity)及低玻璃轉移溫度。
光伏模組係由具有透明覆膜作為防範外部效應之保護膜的感光半導體層所構成。薄半導體層可被用作為感光半導體層、單晶太陽能電池或支撐多晶矽。薄膜太陽能模組係由例如藉由蒸發塗佈、化學氣相沈積、濺鍍或濕式沈積而施加至例如透明板或撓性載膜等基板的感光半導體層所構成。
通常兩系統藉由透明黏著劑而被疊合於玻璃面板與例如玻璃或塑膠所構成的硬性後覆蓋面板之間。
透明黏著劑必須要完全地包圍感光半導體層與其電連接件、必須要是在UV下穩定與對水氣不敏感、且必須要在疊合程序後完全不起泡。
通常會使用以熱固性模造樹脂或可交聯之伸乙烯乙烯基乙酸酯(EVA)為基礎的系統來用作為透明黏著劑,例如在DE 41 22 721 C1或DE 41 28 766 A1中所揭露者。在未固化的狀態下,這些黏著劑系統可被調整至以不起泡的方式包圍太陽能電池單元的低黏度。在添加了固化劑或交聯劑後,可獲得一機械強度的黏著層。這些黏著劑系統的缺點為:在固化程序期間,通常會釋出可能會破壞感光半導體層尤其是薄膜模組的侵略性物質例如酸類。又,某些模造樹脂在數年後傾向於因UV照射而形成氣泡或脫層。
熱固性黏著系統外的另一選擇為:使用以聚乙烯縮醛為基礎的含塑化劑薄膜例如自製造疊合玻璃已知的聚乙烯丁縮醛(PVB)。太陽能電池單元係由一或多層PVB薄膜所覆蓋,且此些薄膜係利用期望的覆蓋材料在提高的壓力與溫度下而連結至一疊層。
利用PVB薄膜製造太陽能模組的方法已知例如自DE 40 26 165 C2、DE 42 278 60 A1、DE 29 237 70 C2、DE 35 38 986 C2或US 4,321,418所得。在太陽能模組中使用PVB薄膜作為疊合安全玻璃已被揭露於例如DE 20 302 045 U1、EP 1617487 A1及DE 35 389 86 C2中。然而,這些公開文獻並未包含所用之PVB薄膜之機械、化學與電特性相關的任何資訊。
隨著感光半導體層的效率漸增及太陽能模組的全球銷售漸增,薄膜的電特性尤其變得愈來愈重要。在模組的整個使用期間,亦必須避免半導體層在極端的氣候條件如熱帶溫度、高濕度或強UV照射下發生電荷損失或甚至於電路短路。根據IEC 61215,光伏模組會受到許多測試(濕熱測試、濕漏電流測試)以降低模組的漏電流。
一般已知,PVB薄膜的體積電阻會隨著水氣含量的增加而驟然降低,此會大大地有利於光伏模組中的漏電流生成。在光伏模組的邊緣區域中,作為封裝材料的薄膜係暴露於環境及環境條件如高環境濕度。在邊緣區域中之薄膜的水含量可能會因此而大幅地增加並呈現出上至平衡水氣含量值(約3重量%)。在薄膜的邊緣區域中的增加水氣含量會大幅地降低此區域中的電阻。水氣含量的確會朝著薄膜的中央而降低,但是為了避免漏電流,因此便無法將感光半導體層一路設置至薄膜或模組的邊緣區域。此降低了被覆蓋的表面區域,因此降低了模組的電流效率。
因此,光伏模組之黏著劑薄膜必須具有儘可能高的體積電阻(volume resistance)。在此方面,DE 102007000816.5敘述了具有增加體積電阻及較低塑化劑含量的聚乙烯縮醛製造之黏著劑薄膜,其具有大於20℃的玻璃轉移溫度。
由於塑化劑通常較聚乙烯縮醛更便宜,此類系統的缺點為增加製造成本。又,若塑化劑含量降低則薄膜的流動性變差,此可導致在疊合光伏模組期間的問題。
因此本發明的目的為提供用以製造光伏模組之以聚乙烯縮醛為基礎之含其他塑化劑的薄膜,該薄膜具有高體積電阻。
因此本發明的標的為包含下列之疊層的光伏模組:
a)一透明前蓋板;
b)一或多個感光半導體層;
c)至少一個以聚乙烯縮醛為基礎之含塑化劑薄膜;及
d)一背蓋板,其中該以聚乙烯縮醛為基礎之含塑化劑薄膜c)在85% RH/23℃環境氛圍下具有至少1E+12歐姆*公分的體積電阻及低於20℃的玻璃轉移溫度Tg。
根據本發明所用之薄膜較佳地在23℃與85% RH環境濕度下具有至少5E+12歐姆*公分的電阻率,更較佳地至少1E+13歐姆*公分,最佳地至少5E+13或至少1E+14歐姆*公分。
根據本發明所用之薄膜的玻璃轉移溫度Tg可經由下列者而加以操控:殘餘乙酸酯含量、聚乙烯醇含量、交聯程度、聚乙烯縮醛的鏈長及塑化劑的種類與量。
可單獨或彼此組合地量測以下所列這些特性之變化。
根據本發明所用之薄膜的玻璃轉移溫度Tg較佳的最大值為19.5℃,更佳的最大值為18℃,最佳地的最大值為16℃或15℃。0℃可被指定為玻璃轉移溫度Tg的較低限值(lower limit)。
為了製造聚乙烯縮醛,將聚乙烯醇溶於水中,並添加酸催化劑而與醛類如丁醛進行縮醛反應。將沈降的聚乙烯縮醛分離、沖洗至中性、選擇性地懸浮於水性介質使其呈鹼性、並再次沖洗至中性、以及乾燥。
縮醛反應所用的酸在反應發生後必須再次加以中和。若使用過量的鹼(例如,NaOH、KOH或Mg(OH)2
),則鹼滴定量(alkali titer)增加,以及可完全或部分放棄添加鹼性物質。
經由縮醛化反應中所用的醛類量可調整聚乙烯縮醛的聚乙烯醇含量。
亦可利用具有2-10個碳原子的其他或數種醛類(例如戊醛)來進行縮醛反應。
以含塑化劑之聚乙烯縮醛為基礎之薄膜較佳地包含由聚乙烯醇與丁醛之縮醛反應所獲得的未交聯聚乙烯丁縮醛(PVB)。
亦可使用交聯的聚乙烯縮醛尤其是交聯的聚乙烯丁縮醛(PVB)。例如,在EP 1527107 B1及WO 2004/063231 A1(熱自交聯之含羧基聚乙烯縮醛)、EP 1606325 A1(與聚醛交聯之聚乙烯縮醛)及WO 03/020776 A1(與乙醛酸交聯之聚乙烯縮醛)中敘述了適合的交聯聚乙烯縮醛。將這些專利申請案的所有內容包含於此作為參考。
在本發明之範疇內亦可使用水解乙烯基乙酸酯/乙烯共聚物的三元共聚物作為聚乙烯醇。這些化合物通常被水解至大於98莫耳%且包含1至10重量%的乙烯系單元(例如Kuraray Europe GmbH的”Exceval”類)。
又,在本發明之範疇內亦可使用由乙烯基乙酸酯及至少一個額外乙烯化之未飽合單體所製成的水解共聚物來作為聚乙烯醇。
在本發明之範疇內,可使用純的聚乙烯醇或具有不同聚合程度或水解程度的聚乙烯醇混合物。
聚乙烯縮醛除了縮醛單元外更包含自乙烯基乙酸酯與乙烯基醇所獲得的單元。根據本發明所用之聚乙烯縮醛較佳地具有聚乙烯醇含量低於18重量%,低於17重量%,低於16重量%或15重量%,以及最佳地低於14重量%。聚乙烯醇含量不應低於12重量%。
根據本發明所用之聚乙烯縮醛的聚乙烯基乙酸酯含量係較佳地少於3重量%,更佳地少於2重量%,最佳地少於1重量%。
縮醛化的程度可自聚乙烯醇含量與殘留之乙酸酯含量所計算獲得。
薄膜較佳地具有的最大塑化劑含量為40重量%,35重量%,32重量%,30重量%,28重量%,26重量%,24重量%,或22重量%;為了薄膜加工性的目的,塑化劑含量不應低於15重量%(各基於總薄膜調配物)。根據本發明之薄膜或光伏模組可包含一或多種塑化劑。
根據本發明所用之薄膜的適合塑化劑為選自下列族群的一或多種化合物:
-多價脂肪族或芳香族酸的酯類,例如:己二酸二烷酯如己二酸二己酯、己二酸二辛酯、己二酸己基環己酯、庚基與壬基己二酸酯之混合物、己二酸二異壬酯、己二酸庚基壬酯及己二酸與環脂族或含醚鏈之酯醇的酯類;癸二酸二烷酯如癸二酸二丁酯及癸二酸與與環脂族或含醚鏈之酯醇的酯類;鄰苯二甲酸的酯類如鄰苯二甲酸丁芐酯或鄰苯二甲酸雙(2-丁氧基乙基)酯
-多價脂肪族或芳香族醇或具有一或多個未分支或分支脂肪族或芳香族取代基之低聚醚乙二醇的酯類或醚類,例如二-、三-或四乙二醇與線性或分支脂肪族或環脂族羧酸的酯類;二乙二醇雙(2-乙基己酸酯)、三乙二醇雙(2-乙基己酸酯)、三乙二醇雙(2-乙基丁酸酯)、四乙二醇雙-正-庚酸酯、三乙二醇雙-正-庚酸酯、三乙二醇雙-正-己酸酯、四乙二醇二甲基醚及/或二丙二醇苯甲酸酯可作為較後族群之實例
-具有脂肪族或芳香族酯醇的磷酸酯,例如磷酸參(2-乙基己基)酯(TOF)、磷酸三乙酯、磷酸二苯基-2-乙基己酯及/或磷酸三甲苯酯(tricresyl phosphate)
-檸檬酸、琥珀酸及/或反丁烯二酸的酯類
自下列族群所選擇出之一或多種化合物尤其適合作為根據本發明所用之薄膜的塑化劑:癸二酸二(2-乙基己基)酯(DOS)、己二酸二(2-乙基己基)酯(DOA)、己二酸二己酯(DHA)、癸二酸二丁酯(DBS)、三乙二醇雙-正-庚酸酯(3G7)、四乙二醇雙-正-庚酸酯(4G7)、三乙二醇雙(2-乙基己酸酯)(3GO或3G8)、四乙二醇雙(正-2-乙基己酸酯)(4GO或4G8)、己二酸二(2-丁氧基乙基)酯(DBEA)、己二酸二(2-丁氧基乙氧基乙基)酯(DBEEA)、癸二酸二(2-丁氧基乙基)酯(DBES)、鄰苯二甲酸二(2-乙基己基)酯(DOP)、鄰苯二甲酸二-異壬基酯(DINP)、三乙二醇雙(異壬酸酯)、三乙二醇雙(2-丙基己酸酯)、磷酸參(2-乙基己基)酯(TOF)、1,2-環己烷二羧酸二異壬基酯(DINCH)及二乙二醇苯甲酸酯。
尤其適合用來作為根據本發明所用之薄膜之塑化劑為具有下列特性的塑化劑:由公式100xO/(C+H)所表示之極性係小於/等於9.4,其中O、C及H代表各個分子中的氧、碳及氫原子數目。下表顯示了根據本發明可應用之塑化劑及其公式100xO/(C+H)值。
此外,取決於薄膜之水含量的離子遷移率以及因此的電阻率可藉著添加SiO2
尤其是氣相二氧化矽來加以改變。以聚乙烯縮醛為基礎的含塑化劑薄膜較佳地包含0.001至15重量%,更佳為2至5重量%的SiO2
。
在薄膜材料製造期間避免微量的酸係為一個可能來降低根據本發明所用之薄膜對於感光半導體層的腐蝕的感受性。此類薄膜通常在提高溫度下藉由擠壓所製造,聚合物材料或塑化劑可能會因此而熱分解。又,聚乙烯醇之殘留乙酸酯可能會因擴散的水而裂解,藉此會生成乙酸。在上述兩情況下,微量的酸可能會腐蝕感光半導體膜層。
因此,根據本發明所使用的薄膜較佳地具有鹼滴定量(alkali titer)所表示的一特定鹼性,其應大於5或10,更佳地大於15,以及最佳地大於20、30或40。不應超過最大的鹼滴定量100。
如下所述,鹼滴定量係以薄膜的返滴定所測定且可藉由添加鹼性物質如具有1至15個碳原子的有機羧酸金屬鹽尤其是特定鹼鹽或鹼土鹽如乙酸鎂或乙酸鉀來加以調整。所用之鹼性化合物的濃度通常為0.005至2重量%,最佳地為0.05至1重量%,基於總混合物。
此外,根據本發明的薄膜更可包含慣常的添加劑如氧化穩定劑、UV穩定劑、染料、顏料、抗結塊劑。
理論上以聚乙烯縮醛為基礎之薄膜的製造與組成係敘述於例如EP 185 863 B1、EP 1 118 258 B1、WO 02/102591 A1、EP 1 118 258 B1或EP 387 148 B1中。
光伏模組的製造係下列方式進行以獲得無氣泡且無條紋的感光半導體層擋牆:利用至少一種以聚乙烯縮醛為基礎之含塑化劑薄膜c)疊合透明前蓋板a)、感光半導體層b)及背蓋板d)並熔接該些膜層。
在根據本發明之光伏模組的此一變化型中,感光半導體層係嵌入兩薄膜c)間並以此方式接合至蓋板a)與d)。
以聚乙烯縮醛為基礎之含塑化劑薄膜的厚度通常為0.38、0.51、0.76、1.14、1.52或2.28 mm。
尤其在薄膜太陽能模組的例子中,感光半導體層係(以例如蒸鍍、化學氣相沈積、濺鍍或濕式沈積)直接被施加至支撐物。在此處不可能封裝感光半導體層。
在根據本發明之光伏模組的一個變化型中,感光半導體層以例如蒸鍍、化學氣相沈積、濺鍍或濕式沈積而施加至蓋板d),並藉由至少一個薄膜c)而接合至透明前蓋板a)。
在另一變化型中,感光半導體層被施加至透明前蓋板a)並藉由至少一個薄膜c)而接合至背蓋板d)。
在薄膜模組中,感光半導體層通常被施加至支撐物的整個表面,即上至支撐物的邊緣。接著,再將邊緣處的部分感光半導體層移除,以致於為了絕緣目的而保持邊緣區為無半導體(所謂邊緣移除)。由於根據本發明所用之薄膜的高電阻值,此邊緣區域可非常窄,較佳地少於3公分,更佳地少於2公分,以及最佳地少於1公分。
在疊合處理期間,根據本發明所用之薄膜會填充存在於感光半導體層或其電連接處的空隙。
透明前蓋板通常由玻璃或PMMA所構成。根據本發明之光伏模組的背蓋板可由玻璃、塑膠或金屬或其複合物所構成;至少一個該支撐物可為透明。亦可將蓋板中的一個或兩個設計為疊合玻璃(即由至少兩個玻璃板及至少一個PVB薄膜所製成的疊合層)或具有一個氣間隙的絕緣玻璃。自然地,亦可能是這些方法之組合。
在模組中所用之感光半導體層不需要具有任何特殊的特性。可使用單晶、多晶或非晶系統。
對於因此所獲得的複合物的疊合而言,可預先製造或不預先製造預疊合層而使用本技術領域中具有通常知識者所熟知的方法。
在約10至15 bar的提高壓力及130至145℃的溫度下進行所謂的壓力鍋(autoclave)處理超過約2小時。例如,根據EP 1 235 683 B1,真空袋或真空環方法係於約200 mbar及130至145℃下操作。
較佳地使用真空疊合機來製造根據本發明之光伏模組。其由可加熱並可抽真空的腔室所構成,其中被疊合的玻璃可在30至60分鐘內被疊合。已證實的實際上減少的壓力為0.01至300 mbar且溫度為100至200℃,最佳地為130至160℃。
或者,可將上述之組裝的複合物壓入溫度60至150℃下之至少一對滾輪間的根據本發明的模組。此類設備已知於疊合玻璃的製造且通常在具有兩個壓迫裝置(pressing apparatus)的設備中自第一壓迫裝置的上游或下游處具有至少一加熱管道。
本發明之更進一步標的為在85% RH/23℃的環境氣候下具有大於1E+12歐姆*公分之體積電阻及低於20℃之玻璃轉移溫度Tg的以聚乙烯縮醛為基礎之含塑化劑薄膜或經提及之較佳實施例在製造光伏模組時的用途。
根據本發明的光伏模組可用作為外觀元件、屋頂區、冬季庭園遮覆、隔音牆、陽台或扶手元件或窗區元件。
在薄膜在設定溫度與環境濕度(23℃與85% RH)下制約至少24小時後,在此些條件下根據DIN IEC 60093來進行薄膜的體積電阻量測。使用來自Fetronic GmbH之302132型板電極及來自Amprobe之電阻率量測儀ISO-Digi 5kV進行量測。測試電壓為2.5 kV,在施加測試電壓後至獲取量測數據的等待時間為60秒。為了保證量測電極之平板與薄膜間的充分接觸,在根據DIN EN ISO 4287量測時薄膜的表面粗糙度Rz不應大於10微米;即有必要時PVB薄膜的原始表面在進行電阻率量測前必須以熱再浮壓(reemboss)加以平坦化。
聚乙烯縮醛之聚乙烯醇及聚乙烯基乙酸酯的含量係根據ASTM D 1396-92所測定。金屬離子含量的分析係利用原子吸收光譜(AAS)進行。
薄膜的水或水氣含量係以Karl Fischer方法所測定。此方法可在未疊合薄膜及已疊合光伏模組兩者上進行,是到薄膜邊緣之距離的函數。
鹼滴定(Alkali titer)
利用磁攪器將3至4克的含塑化劑之聚乙烯縮醛薄膜過夜溶於100毫升的乙醇/THF(80:20)混合物中。將10毫升的稀釋氫氯酸(c=0.01莫耳/升)加入此溶液中,以及接著利用滴定儀以2-丙醇中的氫氧四丁基銨(TBAH)溶液(c=0.01莫耳/升)對樣本進行電位差滴定並同時進行空白滴定。鹼滴定量係以下列式子計算:
鹼滴定量=每100克樣本之HCl毫升數=(TBAH空白樣本的消耗量-TBAH樣本x100除以樣本的重量克數)
根據DIN 53765藉由微差掃描熱量測定法(DSC)在-50℃-150℃的溫度區間內以10 K/min的加熱速率測定薄膜之玻璃轉移溫度Tg。使用第一加熱斜率、接著冷卻斜率、接著第二加熱斜率。根據DIN 51007自與第二加熱斜率相關的量測曲線測定玻璃轉移溫度的位置。DIN中心(Tg DIN)被定義為半階梯高度處水平線與量測曲線的交點。階梯高度係定義為玻璃轉移之前與之後之量測曲線的基線與中間切線之兩交點間的垂直距離。
根據DIN 53015在20℃下量測在乙醇(具有5%水)中5及10%溶液的黏度。
將100重量份之聚乙烯醇Mowiol 28-99(Kuraray Europe GmbH之市售產品)溶解至水中。添加56.7重量份之正-丁醛及75重量份之20%氫氯酸。將沈降的聚乙烯丁縮醛(PVB)分離、以水沖洗至中性、以及乾燥。獲得具有20.2重量%之聚乙烯醇含量及1.5重量%聚乙烯基乙酸酯含量的PVB。
在實驗室混合機(製造商:Brabender,型號826801)中混合以此方式獲得之290克的PVB、100克塑化劑3G8及10克的塑化劑DBEA。將所得混合物擠壓為具有厚度0.8毫米的平板薄膜。該擠壓(extrusion)係於具有反向旋轉之螺桿的雙螺桿擠出機(twin-screw extruder)(製造商:Haake,System Rhecord 90)上進行,其裝設有一熔融泵(melt pump)及一平板模具(flat sheet die)。該擠出機的圓筒溫度為220℃;模具溫度為150℃。
在擠壓時使用根據比較例1之340克PVB及96克之塑化劑DOA。另外的程序係根據比較例1而發生。
PVB的製造係根據比較例1而發生;使用65.1重量份的正-丁醛。獲得具有15.4重量%之聚乙烯醇含量及1.5重量%之聚乙烯基乙酸酯含量的PVB。
擠壓係根據比較例2而發生。
PVB的製造係根據比較例1而發生;使用67.8重量份的正-丁醛。獲得具有14.1重量%之聚乙烯醇含量及1.8重量%之聚乙烯基乙酸酯含量的PVB。
擠壓係根據比較例2而發生。
擠壓係根據比較例2而發生;使用304克根據實例2之PVB及96克之塑化劑3G8。
PVB的製造係根據比較例1而發生;使用69.0重量份的正-丁醛。獲得具有15.2重量%之聚乙烯醇含量及1.5重量%之聚乙烯基乙酸酯含量的PVB。
擠壓係根據比較例1而發生;使用290克根據實例4之PVB及110克塑化劑DOA。
PVB的製造係根據比較例1而發生;使用66.3重量份的正-丁醛。獲得具有16.1重量%之聚乙烯醇含量及1.4重量%之聚乙烯基乙酸酯含量的PVB。
擠壓係根據比較例1而發生;使用290克根據實例5之PVB及110克塑化劑DOA。
PVB的製造係根據比較例1而發生;使用63.9重量份的正-丁醛。獲得具有17.2重量%之聚乙烯醇含量及1.6重量%之聚乙烯基乙酸酯含量的PVB。
擠壓係根據比較例1而發生;使用290克根據實例6之PVB及110克塑化劑DOA。
製造具有表2與3中所列之組成物的薄膜並測試其玻璃轉移溫度Tg、水含量及體積電阻。
DBEEA代表己二酸二(2-丁氧基乙氧基乙基)酯,3G8代表三乙二醇雙(2-乙基己酸酯),DOA代表己二酸二辛酯。
水含量及體積電阻(歐姆*公分)係在85% RH/23℃制約後所測量。玻璃轉移溫度Tg(℃)係根據DIN(DSC)測定。所有數值被定為重量%,基於薄膜混合物。
很明顯,以具有中等塑化劑含量之標準PVB所製造之薄膜(比較例1)表現出對於光伏應用而言太低的體積電阻。以標準PVB製造之具有減少塑化劑含量的薄膜(比較例2)具有高體積電阻但大於20℃之高玻璃轉移溫度Tg。此使得疊合方法中的薄膜處理,亦即封裝感光半導體層或其電連接或圍繞(around)感光半導體層或其電連接流動變得複雜。
降低根據本發明所用之聚乙烯縮醛的PVOH含量導致顯著降低的玻璃轉移溫度在20℃以下與足夠高的體積電阻。
根據本發明之實例顯示了,藉由根據本發明所用之薄膜可達到高體積電阻及低玻璃轉移溫度的組合。此類型的薄膜尤其適合用於光伏應用。
Claims (10)
- 一種光伏模組,其包含下列之疊層:a)一透明前蓋板;b)一或多個感光半導體層;c)至少一個聚乙烯縮醛之含塑化劑薄膜;及d)一背蓋板,其特徵在於該以聚乙烯縮醛為基礎之含塑化劑薄膜c)在85% RH/23℃的環境氛圍下具有大於1E+12歐姆*公分的體積電阻及低於20℃的玻璃轉移溫度Tg;且該聚乙烯縮醛具有少於3重量%之聚乙烯基乙酸酯含量。
- 如申請專利範圍第1項之光伏模組,其特徵在於該以聚乙烯縮醛為基礎之含塑化劑薄膜c)具有最大40重量%的塑化劑含量。
- 如申請專利範圍第1項之光伏模組,其特徵在於該聚乙烯縮醛具有少於18重量%的聚乙烯醇含量。
- 如申請專利範圍第1項之光伏模組,其特徵在於該以聚乙烯縮醛為基礎之含塑化劑薄膜c)包含具有1至15個碳原子的羧酸金屬鹽作為鹼性化合物。
- 如申請專利範圍第1項之光伏模組,其特徵在於該以聚乙烯縮醛為基礎之含塑化劑薄膜包含0.001至5重量%之SiO2 。
- 如申請專利範圍第1至5項中任一項之光伏模組,其特徵在於該感光半導體層係施加至蓋板d)並藉由至少一個該以聚乙烯縮醛為基礎之含塑化劑薄膜c)而接合至該透明前蓋板a)。
- 如申請專利範圍第1至5項中任一項之光伏模組,其特徵在於該感光半導體層係施加至該透明前蓋板a)並藉由至少一個該以聚乙烯縮醛為基礎之含塑化劑薄膜c)而接合至該背蓋板d)。
- 如申請專利範圍第1至5項中任一項之光伏模組,其特徵在於該感光半導體層b),該感光半導體層係嵌入兩薄膜c)之間並以此方式接合至蓋板a)與d)。
- 一種以聚乙烯縮醛為基礎之含塑化劑薄膜於製造光伏模組之用途,該薄膜在85% RH/23℃的環境氛圍下具有大於1E+12歐姆*公分的體積電阻及低於20℃的玻璃轉移溫度Tg,其中該聚乙烯縮醛具有少於3重量%之聚乙烯基乙酸酯含量。
- 一種如申請專利範圍第1至8項中任一項之光伏模組之用途,作為外觀元件、屋頂區、冬季庭園遮覆、隔音牆、陽台或扶手元件或窗區元件。
Applications Claiming Priority (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| DE102008001501 | 2008-04-30 | ||
| DE102008042218A DE102008042218A1 (de) | 2008-04-30 | 2008-09-19 | Photovoltaikmodule enthaltend plastifizierte Zwischenschicht-Folien mit niedriger Glasübergangstemperatur |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| TW201005970A TW201005970A (en) | 2010-02-01 |
| TWI440195B true TWI440195B (zh) | 2014-06-01 |
Family
ID=41131069
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| TW098114118A TWI440195B (zh) | 2008-04-30 | 2009-04-29 | 包括具有低玻璃轉移溫度的塑化中間層薄膜之光伏模組 |
Country Status (4)
| Country | Link |
|---|---|
| EP (1) | EP2283522B1 (zh) |
| DE (1) | DE102008042218A1 (zh) |
| TW (1) | TWI440195B (zh) |
| WO (1) | WO2009133164A2 (zh) |
Families Citing this family (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| DE102008001654A1 (de) * | 2008-05-08 | 2009-11-12 | Kuraray Europe Gmbh | Photovoltaikmodule enthaltend plastifizierte Zwischenschicht-Folien mit hohem Durchgangswiderstand und guter Penetrationsfestigkeit |
| EP2325001A1 (de) * | 2009-11-11 | 2011-05-25 | Kuraray Europe GmbH | Verbundverglasungen mit weichmacherhaltigen Folien geringer Kriechneigung |
| JP5174280B2 (ja) | 2010-03-31 | 2013-04-03 | 株式会社クラレ | ポリビニルアセタールフィルムおよびその用途 |
Family Cites Families (24)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| BE876681A (fr) | 1978-06-14 | 1979-11-30 | Bfg Glassgroup | Procede de fabrication d'un panneau comprenant au moins une cellule photovoltaique et panneau comprenant au moins une telle cellule |
| DE3066247D1 (en) | 1979-05-08 | 1984-03-01 | Saint Gobain Vitrage | Method of manufacturing solar-cell panels and panels obtained by this method |
| ATE42712T1 (de) | 1984-12-24 | 1989-05-15 | Huels Troisdorf | Verfahren zur herstellung von folien, insbesondere auf der basis von polyvinylbutyral mit geringer oberflaechenklebrigkeit. |
| DE3538986C3 (de) | 1985-11-02 | 1994-11-24 | Deutsche Aerospace | Verfahren zur Herstellung eines Solargenerators |
| FR2644112B1 (zh) | 1989-03-10 | 1991-05-10 | Saint Gobain Vitrage | |
| DE4026165A1 (de) | 1990-08-15 | 1992-03-05 | Flachglas Solartechnik Gmbh | Bauplatte fuer laermschutzwand |
| DE4122721C1 (zh) | 1991-07-06 | 1992-11-05 | Flachglas Solartechnik Gmbh | |
| DE4128766C2 (de) | 1991-08-29 | 1995-07-20 | Flachglas Ag | Solarmodul sowie Verfahren zu dessen Herstellung |
| DE4227860A1 (de) | 1991-09-19 | 1993-04-01 | Aug Guttendoerfer Gmbh & Co | Photovoltaische platte, insbesondere zum einsatz als fassadenplatte |
| DE19756274A1 (de) * | 1997-12-18 | 1999-06-24 | Huels Troisdorf | Weichmacherhaltige Folie aus teilacetalisierten Polyvinylalkoholen |
| US6801652B1 (en) | 1998-09-29 | 2004-10-05 | Siemens Aktiengesellschaft | Method for checking the presentation of components to an automatic onserting unit |
| DE19951444A1 (de) | 1999-10-25 | 2001-04-26 | Huels Troisdorf | Verfahren und Folie zur Herstellung von Verbundsicherheitsscheiben |
| DE10129422A1 (de) | 2001-06-19 | 2003-01-02 | Huels Troisdorf | Weichmacherhaltige PVB-Folie |
| DE10143190A1 (de) | 2001-09-04 | 2003-03-20 | Kuraray Specialities Europe | Hochmolekulare, vernetzte Polyvinylbutyrale, Verfahren zu deren Herstellung sowie deren Verwendung |
| DE10319198A1 (de) | 2002-07-04 | 2004-01-15 | Kuraray Specialities Europe Gmbh | Vernetzte Polyvinylacetale |
| AU2003293853A1 (en) | 2003-01-09 | 2004-08-10 | Kuraray Specialities Europe Gmbh | Crosslinked polyvinly acetals |
| MXPA05007218A (es) | 2003-01-09 | 2005-11-23 | Kuraray Specialities Europe | Poliacetales degradados. |
| DE20302045U1 (de) | 2003-02-10 | 2003-07-10 | Wulfmeier Solar GmbH, 33609 Bielefeld | Photovoltaik-Module mit PVB (Polyvinyl-Butyral)-Folie |
| US20050238887A1 (en) * | 2004-04-27 | 2005-10-27 | D Errico John J | Infrared reflecting multiple layer glass panels |
| DE102004030411A1 (de) | 2004-06-23 | 2006-01-19 | Kuraray Specialities Europe Gmbh | Solarmodul als Verbundsicherheitsglas |
| US20070248809A1 (en) * | 2006-04-19 | 2007-10-25 | Steven Vincent Haldeman | Interlayers Comprising Stable Infrared Absorbing Agents |
| DE102007000817A1 (de) * | 2007-10-05 | 2009-04-09 | Kuraray Europe Gmbh | Weichmacherhaltige Folien auf Basis von Polyvinylacetal mit erhöhter Glasübergangstemperatur und verbessertem Fließverhalten |
| DE102007000816A1 (de) * | 2007-10-05 | 2009-04-09 | Kuraray Europe Gmbh | Photovoltaikmodule mit weichmacherhaltigen Folien auf Basis von Polyvinylacetal mit hohem spezifischen Widerstand |
| DE102007055733A1 (de) * | 2007-12-07 | 2009-06-10 | Kuraray Europe Gmbh | Photovoltaikmodule mit reflektierenden Klebefolien |
-
2008
- 2008-09-19 DE DE102008042218A patent/DE102008042218A1/de not_active Withdrawn
-
2009
- 2009-04-29 TW TW098114118A patent/TWI440195B/zh not_active IP Right Cessation
- 2009-04-30 WO PCT/EP2009/055244 patent/WO2009133164A2/de not_active Ceased
- 2009-04-30 EP EP09738208.9A patent/EP2283522B1/de not_active Not-in-force
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| EP2283522B1 (de) | 2013-07-03 |
| DE102008042218A1 (de) | 2009-11-05 |
| EP2283522A2 (de) | 2011-02-16 |
| WO2009133164A2 (de) | 2009-11-05 |
| WO2009133164A3 (de) | 2010-09-30 |
| TW201005970A (en) | 2010-02-01 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| TWI440659B (zh) | 由聚乙烯縮醛與塑化劑環己烷-1,2-二羧酸酯製成之含塑化劑薄膜 | |
| CN102822250B (zh) | 聚乙烯醇缩醛膜及其用途 | |
| JP5619086B2 (ja) | 可塑剤含有ポリビニル(イソ)アセタールからの薄膜 | |
| US8872019B2 (en) | Photovoltaic module comprising plasticized intermediate layer films having high radiation transmission | |
| JP5366969B2 (ja) | 反射性接着フィルムを備えた光起電性モジュール | |
| CN101933161B (zh) | 带有高电阻系数的基于聚乙烯醇缩醛的包含增塑剂的膜的光电模块 | |
| JP5606162B2 (ja) | クリープ傾向が低い可塑剤含有シートを有する太陽電池モジュール | |
| CN102017185A (zh) | 包含具有高体积电阻和好的耐渗透性的塑化中间层膜的光电模块 | |
| TWI443142B (zh) | 包括具有高鹼滴定量的塑化中間層薄膜之光伏模組 | |
| TW201009004A (en) | Photovoltaic modules comprising plasticized intermediate layer films having a low polyvinyl acetate content | |
| TWI440195B (zh) | 包括具有低玻璃轉移溫度的塑化中間層薄膜之光伏模組 | |
| TW201009005A (en) | Photovoltaic modules comprising plasticized intermediate layer films containing silica | |
| US20110186042A1 (en) | Mirror For Solar Thermal Power Plants, Comprising Plasticizer-Containing Polyvinyl Acetal Films | |
| WO2010043641A1 (de) | Photovoltaikmodule enthaltend plastifizierte zwischenschicht-folien aus polyvinylacetalen mit hohem polyvinylacetatgehalt |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| MM4A | Annulment or lapse of patent due to non-payment of fees |