[发明专利]具有低蠕变趋势的含增塑剂的膜的光电模块

说明书

技术领域

本发明涉及光电模块的生产，该生产使用了低蠕变趋势(Kriechneigung)的基于聚乙烯醇缩醛(Polyvinylacetal)的包含增塑剂的膜。

背景技术

光电模块由光敏半导体层组成，其带有透明的覆盖层来保护其免遭外来影响。作为光敏半导体层，可以使用单晶太阳能电池或者带有载体的多晶薄半导体层。薄膜太阳能模块由光敏半导体层组成，该半导体层依靠例如蒸发、气相沉积、溅射或者湿沉积来施加到基本透明的片上。

两种系统通常都层压到玻璃板和硬的后覆盖板之间，该后覆盖板例如是由玻璃或者塑料依靠透明的粘接剂来制成的。

该透明的粘接剂必须完全地包封光敏半导体层和它的连接线路，必须是UV稳定的和湿气不敏感的，并且在层压加工后必须是完全无气泡的。

作为透明粘合剂可以使用基于聚乙烯醇缩醛(例如由复合玻璃生产中已知的聚乙烯醇缩丁醛(PVB))的含增塑剂的膜。太阳能电池单元依模块类型用一个或多个PVB膜覆盖或包封，并且随后在升高压力和升高温度下用期望的覆盖材料结合成为层压体。

用于借助PVB膜来制备太阳能模块的方法例如由DE 40 26 165 C2、DE 42 278 60 A1、DE 29 237 70 C2、DE 35 38 986 C2、US 4,321,418、DE 20 302 045 U1、EP 1617487A1或DE 35 389 86 C2已知。此外，DE102007000818公开了通过使用由具有低聚乙烯醇含量的聚乙烯醇缩醛与低极性增塑剂的组合来降低吸湿性(Feuchteaufnahme)和出现漏泄电流

其中，低的聚乙烯醇含量不仅对膜的吸湿性起作用，而且同时还必需确保强烈非极性的增塑剂具有对于聚乙烯醇缩醛好的相容性。非极性的增塑剂还有助于降低湿气或者降低的湿气吸收。因此，在DE102007000818中优选使用具有小于/等于18.0重量％的聚乙烯醇含量的聚乙烯醇缩醛。

尽管这种选择对于降低吸湿性或漏泄电流是有利的，但是其在低的聚乙烯醇含量情况下降低了所述中间层在某些特征方面的机械性能。这些特征之一是所述中间层在升高温度下的蠕变性，这对于光电模块的长期性能而言是重要的。光电模块优选经配置以接受尽可能高的阳光入射，由此在模块中由于光活性层的高的辐射吸收会导致80-100℃范围的温度。

在该温度范围，如果该中间层具有过高的蠕变趋势，那么这会导致例如在玻璃/玻璃模块的情况下(其中两个玻璃板仅通过该中间层彼此机械结合)在该高温作用较长时间段时两个玻璃板彼此相对滑动(verrutschen)。此外，在模块点状或者两侧夹持装置的情况下，这会导致模块的弯曲(Durchbiegung)。

PVB膜在温度负荷下的蠕变趋势还取决于增塑剂含量，但是在很大程度上由聚乙烯醇缩醛的性质例如比如其聚乙烯醇含量来决定。

发明任务

因此，本发明的任务在于提出生产光电模块用的基于具有低聚乙烯醇含量的聚乙烯醇缩醛但是同时在至多100℃的温度范围具有低的蠕变趋势的含增塑剂膜。

现已发现，基于聚乙烯醇缩醛的含增塑剂的膜在温度负荷下的蠕变趋势在很大程度上取决于其聚乙烯醇含量、摩尔质量、交联度或在制备时的缩醛化条件。

发明内容

本发明的主题因此是光电模块，其包含由下列组成的层压体：

a)透明的前覆盖层

b)一个或多个光敏半导体层

c)至少一个基于聚乙烯醇缩醛的含增塑剂的膜，和

d)后覆盖层，其中该基于聚乙烯醇缩醛的含增塑剂的膜c)含有聚乙烯醇含量低于18重量％的聚乙烯醇缩醛，且具有在100℃温度在7天后低于5mm的蠕变趋势，所述蠕变趋势在具有3mm浮法玻璃/0.76mm膜c)/3mm浮法玻璃结构的层压体上测定。

在下面详细描述的测量方法中，所述基于聚乙烯醇缩醛的含增塑剂的膜c)的蠕变趋势优选可以低于3mm，优选低于2mm和非常优选低于1mm。

通过该低的聚乙烯醇含量，可以以相对大的量使用具有低极性的增塑剂，这进一步改善了该膜的耐湿气性而不过度地升高蠕变趋势。

在此情况下，足够低的聚乙烯醇含量不仅直接对膜的吸湿性发生影响，而且同时还确保强烈非极性的增塑剂具有对聚乙烯醇缩醛的好的相容性，使得通过选择这种增塑剂能够获得对降低湿气的额外贡献。

基于这种原因，对于本发明使用的膜，使用具有低于18.0重量％的聚乙烯醇含量的聚乙烯醇缩醛。本发明所用的聚乙烯醇缩醛优选具有低于16重量％的聚乙烯醇含量，特别优选低于15重量％，特别是低于13重量％。不应当低于10重量％的聚乙烯醇含量。