[发明专利]氧化钙作为除水剂在太阳能模块应用中的用途

说明书

相关专利申请的交叉引用

本专利申请要求2009年10月14日提交的美国临时专利申请号61/251,527的优先权益，并为2010年3月19日提交的共同待审的美国专利申请号12,679,250的继续申请，所述美国专利申请号12,679,250要求2008年9月22日提交的国际申请号PCT/DE/2008/001564的优先权，所述国际申请号PCT/DE/2008/001564要求2007年9月20日提交的德国优先权文件DE/10 2007 045 104.2的优先权。上述申请的内容通过引用全文结合到本文中。

领域

本发明涉及氧化钙作为除水剂在用于太阳能模块的边缘密封剂制剂中的用途。

背景

光电太阳能电池板或模块一般包括层叠和/或夹在多个层之间的光电装置。大多数光电装置为基于刚性晶片的晶体硅电池或薄膜模块，其在基片上沉积了碲化镉(Cd-Te)、非晶硅或铜-铟-二硒化物(CuInSe₂)。薄膜太阳能模块可为刚性或柔性。柔性薄膜电池和模块通过将光敏层和任何其它必要的物质沉积在柔性基片上产生。光电装置相互电连接，并同其它太阳能电池板或模块电连接，以形成综合系统。

光电太阳能电池板的效率因水分的侵入而减小。减小水分从环境到太阳能模块的内部、水分敏感部分的这种转移的一种有效方法是使用边缘密封剂。这些边缘密封剂具有水蒸气传输速率或MVT低的性质。

一种另外的用于减小水分传输速率的方法是通过使用干燥剂材料。一个这样的干燥剂材料的类别为分子筛。分子筛由含有精确和均匀尺寸的小孔的用作吸附剂的材料组成。水分子足够小以穿过所述孔并被吸附在所述分子筛材料内。典型的分子筛可吸附其自身重量最多22%的水。分子筛的实例包括，但不局限于，铝硅酸盐矿物、粘土、多孔玻璃、多微孔炭、沸石、活性炭或具有开口结构的合成化合物，小分子如水可通过所述开口结构扩散。

然而，通过分子筛吸收水分是可逆的。也就是说，分子筛内容纳的水分可被释放。一些型式的分子筛企图通过包括另外的与水反应的化合物或元素更好地捕获水分。

其它材料可用作干燥剂。这些材料包括硅胶、硫酸钙(按Drierite^TM出售)和氯化钙。这些干燥剂与水反应，但以可逆方式反应。因此一些水分可在被吸收、吸附或反应后释放。

另一类可从周围除去水分的材料包括除水剂。不同于标准干燥剂，除水剂以不可逆的方式与水在产品在其正常寿命中经历的条件下反应。然而，除水剂为腐蚀性的苛性化合物。因此，由于化合物的苛性性质，除水剂尚未用于太阳能模块应用。因此，本领域存在对太阳能模块中的密封剂的需求，所述密封剂结合在太阳能模块的寿命内不释放水且不腐蚀密封剂的除水剂，而且提供相对于干燥剂材料改进的吸水性。

概要

本发明提供一种具有边缘密封的光电太阳能模块。所述边缘密封剂结合氧化钙作为除水剂代替干燥剂如分子筛。在所述边缘密封剂内的氧化钙具有相对于常规干燥剂改进的吸水特征。另外，所述氧化钙不随时间腐蚀或减小所述边缘密封剂的有效性。

在本发明的一个实施例中，所述密封剂组合物包括烯烃聚合物、硅烷改性聚烯烃、至少一种填料、炭黑、大于总组合物约2.5重量%的包括量的氧化钙和至少一种防老化剂。

在本发明的另一个实施例中，所述密封剂组合物还包括大于总组合物约2.5重量%的量的分子筛。

在本发明的另一个实施例中，对于在85℃和100%相对湿度下试验的0.030英寸厚的密封剂组合物样品，所述密封剂组合物显示大于5小时的水穿透时间和小于40 g.m²/天的稳态水蒸气传输速率。

在本发明的另一个实施例中，对于在85℃和100%相对湿度下试验的0.030英寸厚的密封剂组合物样品，所述密封剂组合物显示大于10小时的水穿透时间和小于30 g.m²/天的稳态水蒸气传输速率。

在本发明的另一个实施例中，所述氧化钙和分子筛的组合的包括量大于约10重量%，且对于在85℃和100%相对湿度下试验的0.030英寸厚的密封剂组合物样品，所述密封剂组合物显示大于5小时的水穿透时间和小于40 g.m²/天的稳态水蒸气传输速率。

在本发明的另一个实施例中，所述氧化钙和分子筛的组合的包括量大于约10重量%，且对于在85℃和100%相对湿度下试验的0.030英寸厚的密封剂组合物样品，所述密封剂组合物显示大于10小时的水穿透时间和小于30 g.m²/天的稳态水蒸气传输速率。