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ES2371319T5 - Monolámina de módulo fotovoltaico, procedimiento para su producción así como su utilización en el caso de la producción de módulos fotovoltaicos - Google Patents

Monolámina de módulo fotovoltaico, procedimiento para su producción así como su utilización en el caso de la producción de módulos fotovoltaicos Download PDF

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ES2371319T5
ES2371319T5 ES09163070.7T ES09163070T ES2371319T5 ES 2371319 T5 ES2371319 T5 ES 2371319T5 ES 09163070 T ES09163070 T ES 09163070T ES 2371319 T5 ES2371319 T5 ES 2371319T5
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Dietmar Etzel
Botho Dr. Hoffmann
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EMS Patent AG
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Description

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DESCRIPCION
Monolamina de modulo fotovoltaico, procedimiento para su produccion as^ como su utilizacion en el caso de la produccion de modulos fotovoltaicos
El invento se refiere a unos modulos fotovoltaicos, es decir a unos modulos para celdas solares destinadas a la produccion fotoelectrica de corriente electrica. En uno de tales modulos fotovoltaicos, un cierto numero de celdas solares estan reunidas sobre una superficie y conectadas unas con otras. Tambien son posibles unos modulos que tienen solamente una celda solar. Las celdas solares son unos finos discos a base de un material semiconductor, que al ser expuestos a la luz entregan una tension electrica y de esta manera transforman la luz solar irradiada directamente en energfa electrica. Como material semiconductor se utiliza para esta finalidad predominantemente silicio. En unas instalaciones solares fotovoltaicas de gran tamano se conectan muchos modulos en serie, lo que proporciona una alta tension electrica y una alta potencia electrica de la instalacion.
Un modulo fotovoltaico o modulo de energfa fotovoltaica esta estructurado usualmente como un estratificado en forma de una plancha. Arriba del todo esta dispuesto un disco transparente p.ej. a base de un vidrio especial. Debajo de este le sigue una lamina mediadora de adhesion, de manera preferida a base de un copolfmero de etileno y acetato de vinilo (EVA), que debe de unir al disco transparente con las celdas solares propiamente dichas (varios discos de silicio o tambien solamente un disco de silicio individual). Otra lamina mediadora de adhesion (de EVA) une a las caras inferiores de las celdas solares con una lamina trasera algo mas gruesa, que constituye la capa protectora trasera del modulo. El material compuesto a base de estas capas se solidifica termicamente en cada caso en una prensa de vado (de tal manera que las capas se pegan unas con otras a traves del EVA al prensar en caliente). En este caso, los materiales de las capas son colocados dentro de la prensa en el orden de sucesion inverso, para que, al estratificar, el disco de vidrio pueda servir como una base ngida para las otras capas. De esta manera, las celdas solares son embebidas en el pegamento fusible de EVA, que es transparente y elastico, y son encapsuladas entre el vidrio y la lamina trasera. La lamina trasera de uno de tales modulos fotovoltaicos es el objeto principal del presente invento.
Una buena descripcion de estos antecedentes tecnologicos la proporciona la solicitud de patente internacional WO 94/22172. Como lamina trasera preferida se menciona allf la Tedla® (marca comercial de E. I. du Pont de Nemours and Company), que es una lamina a base de un poli(fluoruro de vinilo) (PVF). La lamina trasera Tedla® pasa a emplearse en la practica en la mayona de los casos en forma de una lamina de tres capas (de PVF/PET/PVF). El documento de solicitud de patente internacional WO 94/22172 divulga como posibles materiales para la capa trasera del modulo todavfa otros materiales sinteticos termoplasticos adicionales, tales como poliolefinas, poliesteres, diversas poliamidas (nylones), poli(eter-cetonas), polfmeros fluorados, etc.
La utilizacion de una poliamida como material de encapsulacion para modulos fotovoltaicos es el tema principal del la solicitud de patente internacional WO 2008/138021 A2. Este documento hace mencion en la introduccion al estado de la tecnica con los materiales compuestos laminares de multiples capas a base de un polfmero fluorado y de un poliester (es decir PVF y PET) como material (trasero) de encapsulacion. Puesto que es pequena la adhesion de este material de encapsulacion al material de embebimiento, esto es el copolfmero de etileno y acetato de vinilo (EVA), en el documento WO 2008/138021 A2 se propone una poliamida (PA) como material de encapsulacion, es decir como un material para la utilizacion en laminas traseras de modulos fotovoltaicos. Se mencionan explfcitamente diversos tipos de poliamidas: PA 6, PA 66, PA 7, PA 9, PA 10, PA 11, PA 12, PA 69, PA 610, PA 612, PA 6-3-T, PA 6I y una poli(ftalamida) (PPA). En el documento WO 2008/138021 A2 se demuestra experimentalmente la idoneidad de los tipos enumerados de PA, pero ni para la utilizacion en un material compuesto laminar ni como una monolamina.
Como un posible material para una lamina trasera se menciona una poliamida 11 tambien en el artfculo especializado "Bio Based Backsheet" (Lamina trasera basada en materiales biologicos) de S.B. Levy, que ha aparecido en Proc. of SPIE (2008) tomo 7.048 (Reliability of Photovoltaic Cells, Modules, Components and Systems (Fiabilidad de las celdas solares, modulos, componentes y sistemas), 70480C/1-10. En este artfculo, se considera que un nylon 11 (o una PA 11) es un material conveniente para laminas traseras, ya que esta basado en una fuente de materia prima renovable (aceite de ricino). Ademas, se divulga que la PA 11 es a pesar de todo estable (es decir, no se degrada biologicamente), y por consiguiente presenta interes para un empleo en el caso de la obtencion de energfa solar favorable para el medio ambiente. Ademas, se divulga que en la practica el nylon 11 no se empleana a solas, sino siempre en union con otro material laminar (p.ej. una celulosa), como lamina trasera.
A la misma conclusion llega tambien el documento de solicitud de patente de los EE.UU. US 2009/0101204 A1, como cuyo primer inventor se menciona asimismo S.B. Levy. En el presente caso, la poliamida 11 (nylon-11 layer (capa) 510) se utiliza en union con un papel especial aislante de la electricidad (505) como una lamina trasera fotovoltaica (500) (comparense la Fig. 5 y las correspondientes explicaciones). La poliamida 11 se aplica en este caso mediante un proceso de revestimiento por extrusion sobre el papel.
El documento WO 2008/138022 A1 describe a una poliamida 12 asimismo como un material de capa para laminas protectoras de modulos fotovoltaicos y hace mencion ademas al hecho de que estos materiales compuestos
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laminares se componen predominantemente de una capa de material de soporte, escogida entre un poliester (un PET o PEN) o del polfmero fluorado ETFE.
A diferencia del estado de la tecnica, que preve por regla general unas laminas traseras de multiples capas, el presente invento se basa en la mision de encontrar unas poliamidas adecuadas, sobre cuya base se puedan producir unas laminas traseras de una sola capa (es decir, monolaminas) para modulos fotovoltaicos.
El problema planteado por esta mision se resuelve de acuerdo con el invento con una lamina trasera que se basa en una poliamida con las caractensticas de la reivindicacion 1 de esta patente. En las reivindicaciones subordinadas se indican unas formas preferidas de realizacion. Ademas, se reivindica un procedimiento para la produccion de tales laminas traseras, asf como su utilizacion para la produccion de modulos fotovoltaicos.
De acuerdo con el invento, el problema planteado por esta mision se resuelve con una lamina trasera, que ha sido producida como una monolamina a partir de una masa de moldeo, que se basa en una poliamida, estando constituida la poliamida a base de unos monomeros alifaticos lineales y/o ramificados y/o cicloalifaticos, que tienen en promedio por lo menos 8 y como maximo 17 atomos de C y que se escogen entre el conjunto que se compone de diaminas, acidos dicarboxflicos, lactamas y acidos aminocarboxflicos asf como unas mezclas de los mismos, estando excluidas una poliamida 610 y una poliamida 612, y estando reticuladas las poliamidas que se basan en lactamas y acidos aminocarboxflicos, siendo escogida la poliamida entre el conjunto que se compone de una poliamida 4X, una poliamida 4X reticulada, una poliamida 9 reticulada, una poliamida 99, una poliamida 99 reticulada, una poliamida 910, una poliamida 910 reticulada, una poliamida 1010, una poliamida 1010 reticulada, una poliamida 11 reticulada, una poliamida 12 reticulada, una poliamida 1010/10CHDA, una poliamida 1010/10CHDA reticulada, una poliamida 610/10CHDA, una poliamida 610/10CHDA reticulada, una poliamida 612/10CHDA, una poliamida 612/10CHDA reticulada, una poliamida 910/10CHDA, una poliamida 910/10CHDA reticulada, una poliamida 912/10CHDA, una poliamida 912/10CHDA reticulada, una poliamida 1012/10CHDA, una poliamida 1012/10CHDA reticulada, una poliamida 610/12CHDA, una poliamida 610/12CHDA reticulada, una poliamida 612/12CHDA, una poliamida 612/12CHDA reticulada, una poliamida 910/12CHDA, una poliamida 910/12CHDA reticulada, una poliamida 912/12CHDA, una poliamida 912/12CHDA reticulada, una poliamida 1012/12CHDA, una poliamida 1012/12CHDA reticulada, una poliamida 1212/12CHDA, una poliamida 1212/12CHDA reticulada, una poliamida 1212/10CHDA, una poliamida 1212/10CHDA reticulada, una poliamida 1012, una poliamida 1012 reticulada, una poliamida 1014, una poliamida 1014 reticulada, una poliamida 1212 reticulada, una poliamida 1210, una poliamida 1210 reticulada, una poliamida MACMY reticulada, una poliamida PACMY reticulada, una poliamida MACMY/PACMY reticulada y unas mezclas de estas, designando:
X a un acido dicarboxflico alifatico lineal con 12 hasta 18 atomos de C, y designando Y a un acido dicarboxflico alifatico lineal con 9 hasta 18 atomos de C.
El hecho de que los monomeros escogidos para la poliamida tienen en promedio por lo menos 8 y como maximo 17 atomos de C, amplfa hacia abajo la gama de eleccion para los monomeros individuales (comparado con la condicion mas estrecha, de que cada monomero contenido en la poliamida debena tener por lo menos 8 atomos de C) y se fundamenta en la consideracion de que eventualmente unos monomeros cortos (p.ej. unas diaminas de cadena corta) pueden ser compensados o compensados en exceso en la misma poliamida con unos monomeros largos del otro tipo (p.ej. acidos dicarboxflicos de cadena larga) de tal manera que el promedio establezca por lo menos 8 atomos de C (y como maximo 17 atomos de C). Un ejemplo de una poliamida, en la que ciertamente se cumple el requisito del promedio, pero no cada uno de los monomeros tiene por lo menos 8 atomos de C, es una PA 412, que esta constituida sobre la base de la diamina de 4 atomos de C butanodiamina y del acido dicarboxflico de 12 atomos de C acido dodecanodioico.
Los monomeros se escogen entre el conjunto que se compone de diaminas, acidos dicarboxflicos, lactamas y acidos aminocarboxflicos asf como de mezclas de los mismos. Como condiciones (para el deslinde con respecto del estado de la tecnica) son validas ademas las siguientes: que estan excluidas del presente invento las poliamidas PA 610 y PA 612 y que, por otra parte, estan reticuladas las poliamidas que se basan en lactamas y acidos aminocarboxflicos.
Las poliamidas que se basan en diaminas y acidos dicarboxflicos, procedentes del sector antes mencionado, constituyen unas variantes preferidas tanto en una forma no reticulada como tambien en una forma reticulada.
La poliamida puede contener, junto a unos monomeros alifaticos, como ya se ha dicho, tambien unos monomeros cicloalifaticos, entre los que se prefieren los siguientes: CHDA (acronimo para el compuesto monomerico cicloalifatico acido ciclohexanodicarboxflico, pensandose en el 1,4-CHDA), BAC (acronimo para el bisaminociclohexano), PACM (= 4,4-diamino-diciclohexil-metano), MACM (= 3,3'-dimetil-4,4'-diamino-diciclohexil- metano), y mezclas de las diaminas cicloalifaticas.
La poliamida se escoge entre el conjunto que se compone de una poliamida 4X (X = un acido dicarboxflico alifatico lineal con 12 hasta 18 atomos de C), una poliamida 4X reticulada, una poliamida 9 reticulada, una poliamida 99, una poliamida 99 reticulada, una poliamida 910, una poliamida 910 reticulada, una poliamida 1010, una poliamida 1010 reticulada, una poliamida 11 reticulada, una poliamida 12 reticulada, una poliamida 1010/10CHDA, una poliamida 1010/10CHDA reticulada, una poliamida 610/10CHDA, una poliamida 610/10CHDA reticulada, una poliamida
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De manera especialmente preferida, la poliamida se escoge entre el conjunto que se compone de una poliamida 1010 y una poliamida 1010 reticulada.
Por el concepto general de poliamida (abreviada como PA) se entienden por lo demas homopoliamidas, copoliamidas, asf como unas mezclas (mezclas preparadas, en ingles blends) a base de homopoliamidas y/o copoliamidas.
La masa de moldeo de poliamidas de la lamina trasera conforme al invento contiene por lo menos un pigmento blanco y de manera mas preferida otros materiales aditivos, que se escogen entre el conjunto que se compone de agentes estabilizadores frente a los rayos UV (ultravioletas), agentes absorbentes de rayos UV, agentes antioxidantes, agentes estabilizadores frente al calor, agentes estabilizadores frente a la hidrolisis, agentes de reticulacion, agentes ignifugantes, silicatos estratificados, materiales de carga, agentes colorantes (que abarcan colorantes y pigmentos cromaticos), agentes de refuerzo, agentes mediadores de adhesion, agentes modificadores de la tenacidad al choque y polfmeros fluorados.
Mediante la eleccion de la poliamida a partir del sector reivindicado, asf como mediante la adicion opcional de uno o varios de estos materiales aditivos, la monolamina trasera de poliamida conforme al invento para modulos fotovoltaicos cumple, en una forma de realizacion especialmente preferida y en una unica capa, todos los requisitos esenciales que son establecidos para una tal lamina trasera, tales como la estabilidad frente a la meteorizacion (la estabilidad frente a los rayos UV y a la hidrolisis), la estabilidad termica, la proteccion mecanica, el aislamiento electrico, una alta reflectividad y una buena adhesion.
En el caso del pigmento blanco, que proporciona la alta reflectividad deseada, se trata de manera preferida de un dioxido de titanio (p.ej. en la modificacion cristalina de rutilo o anatasa). El dioxido de titanio actua simultaneamente tambien como un agente absorbente de los rayos UV. Otros posibles pigmentos blancos son p.ej. oxido de zinc y sulfuro de zinc. La reflectividad, conseguida con los pigmentos blancos, de la lamina trasera es de manera preferida de por lo menos 92 %.
Para la produccion de la monolamina trasera conforme al invento para modulos fotovoltaicos se usa del mejor de los modos el procedimiento de extrusion. Cuando en este contexto se deba de conseguir una reticulacion de la poliamida, entonces a la masa de moldeo de poliamidas se le anade dosificadamente, antes de la conformacion, un agente activador de la reticulacion. Unos preferidos agentes activadores de la reticulacion son p.ej. TMPTMA (= trimetacrilato de trimetilolpropano) y TAIC (= isocianurato de trialilo). La reticulacion se puede llevar a cabo, en el caso de usarse un correspondiente activador, ya al realizar la formulacion o respectivamente la extrusion de laminas, in-line (en lmea) de un modo iniciado por radicales. Sin embargo, de manera preferida, la reticulacion es iniciada mas tarde, en la lamina extrudida, por medio de una irradiacion rica en energfa. La irradiacion rica en energfa se efectua de manera preferida mediante irradiacion con electrones.
La lamina trasera producida de esta manera, que tiene la composicion conforme al invento, se utiliza para la produccion de modulos fotovoltaicos.
Las variantes con la poliamida 11 reticulada asf como con la poliamida 910 (no reticulada y reticulada), la poliamida 1010 (no reticulada y reticulada), la poliamida 1010/10CHDA (no reticulada y reticulada), la poliamida 1012 (no reticulada y reticulada) y la poliamida 1210 (no reticulada y reticulada) pueden, por lo demas, hacer valer el argumento ecologico de que ellas dependen de una base de materias primas renovables, ya que el aceite de ricino es la base de partida no solo para la preparacion del monomero de PA11, sino tambien para el acido sebacico (acido decanodioico), y la decanodiamina, que sirven para la smtesis de poliamidas con un acido dicarboxflico con 10 atomos de C y/o con una diamina con 10 atomos de C. Ademas, tambien el acido azelaico (es decir el acido dicarboxflico de C9) es accesible a partir de un aceite de ricino, que se presenta en una PA 99 o respectivamente en una PA (M y/o P)ACM9.
A continuacion, se ilustra el invento mas detalladamente con ayuda de unos Ejemplos y Ejemplos comparativos. En este contexto puede observarse que algunas de las poliamidas mencionadas en el documento WO 2008/138021 A2 no cumplen todos los requisitos para el empleo como una monolamina trasera. Ya sin realizar ensayos comparativos
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se puede afirmar que p.ej. una poliamida 6 y una poliamida 66 no entran en cuestion debido a su alta absorcion de agua. Las poliamidas parcialmente aromaticas tales como las poli(ftalamidas) (PPA) no son adecuadas, puesto que los monomeros aromaticos no son estables frente a los rayos UV. Una poliamida 11 y una poliamida 12 normales, por otra parte, presentan el problema de que su punto de fusion esta situado tan solo un poco por encima de la temperatura de estratificacion al realizar la produccion del modulo en una prensa de vado. Mediante una reticulacion se puede desactivar este problema de elaboracion, es decir que se pueden usar unas temperaturas mas altas de estratificacion, sin que la poliamida comience a fluir hacia fuera. Ademas, mediante una reticulacion aumenta la estabilidad, es decir la duracion de vida util de la lamina trasera en el empleo en zonas exteriores.
En los ensayos llevados a cabo que se han denominado como Ejemplos y Ejemplos comparativos, de acuerdo con las Tablas 1 hasta 4 se utilizaron los siguientes materiales:
PA 12:
PA 612:
PA 1010:
Antioxidante 1:
Antioxidante 2:
Absorbente de UV Estabilizador frente a UV/al calor TO2:
TMPTMA:
una poliamida 12 (r|rel = 1,85), de EMS-CHEMIE AG, Suiza
una poliamida 612 (r|rel = 1,80), de EMS-CHEMIE AG, Suiza
una poliamida 1010 (r|rel = 1,92), de EMS-CHEMIE AG, Suiza (la viscosidad
relativa r|rel se mide en cada caso segun el metodo que se indica mas abajo)
bis[3-(5-terc.-butil-4-hidroxi-m-tolil)propionato] de etilen-bis(oxietileno),
antioxidante constituido sobre la base de un fenol impedido estericamente
tetraquis(2,4-di-terc.-butil-fenil)-[1,1-bifenil]-4,4'-diil-bisfosfonito,
antioxidante constituido sobre la base de fenoles impedidos estericamente
N-(2-etoxi-fenil)-N'-(2-etil-fenil)-diamida de acido oxalico
N,N-bis-2,2,6,6-tetrametil-4-piperidinil-1,3-benceno-dicarboxamida
un dioxido de titanio, del tipo de rutilo
trimetacrilato de trimetilolpropano, agente activador de la reticulacion
Las masas de moldeo con las composiciones de acuerdo con la Tabla 1 se produjeron en una extrusora de dos arboles de la entidad Werner u. Pfleiderer, tipo ZSK25. Los respectivos granulados de poliamida se anadieron dosificadamente en comun con los agentes estabilizadores en la zona de entrada, y el dioxido de titanio se anadio dosificadamente con un dispositivo de transporte lateral a la masa fundida. El agente activador de la reticulacion se anade dosificadamente de manera preferida con una bomba, en una zona todavfa fria, situada detras de la zona de entrada.
La temperatura del alojamiento se ajusto en forma de un perfil ascendente hasta 270°C. En el caso de un numero de revoluciones del tornillo sin fin de 200 rpm (revoluciones por minuto) se alcanzo un caudal de paso de 12 kg por hora. La granulacion se efectuo mediante un proceso de granulacion por extrusion. Despues de una desecacion a 80°C durante 24 h, se midieron las propiedades del granulado y se produjeron unas laminas aplanadas.
Las laminas aplanadas se produjeron en una instalacion de laboratorio Collin, del tipo 3300, con un husillo de 3 zonas que tema un diametro de 30 mm, una relacion de L/D (longitud/diametro) = 25, y un Chill-Roll (cilindro de enfriamiento) del tipo 136/350. Las temperaturas de los cilindros y las temperaturas de las herramientas se describen en la Tabla 1. La anchura de las laminas fue de 300 mm y el espesor de 300 pm (= 0,3 mm). A partir de estas laminas se cortaron unas barras para el ensayo de traccion por choque por medio del corte con chorros de agua en la forma de acuerdo con la norma DIN 53448.
En el caso de las variantes con un agente activador de la reticulacion, la reticulacion con chorros de electrones se efectuo en unas laminas, que habfan sido cortadas a un formato DIN A4. La tension electrica de aceleracion fue de 10 MeV, y la dosis de 125 kGy.
El almacenamiento en caliente se efectuo en un horno con aire circulante a 80 °C, 100 °C y 120 °C segun la norma ISO 2578/IEC216-1.
Los ensayos de meteorizacion se llevaron a cabo en un aparato de meteorizacion Weatherometer del tipo CI4000 en las siguientes condiciones: potencia de irradiacion 0,50 W/m2, ciclo 102/18 minutos (seco/regado). La temperatura del panel negro fue de 65 °C ± 3 °C, y la humedad fue de 65 % ± 5 %.
Como criterio para la estabilidad termica y frente a la meteorizacion se midieron la resistencia a la traccion por choque (segun la norma DIN 53448) y la diferencia de color AeD65 (segun la norma DIN 6174) (es decir el empeoramiento del color).
La viscosidad relativa r|rel: de acuerdo con la norma EN ISO 307 (2003), medida en una solucion de 0,5 % en peso de una poliamida en m-cresol (es decir 0,5 g de una poliamida en 100 ml de solucion) a una temperatura de 25 °C. De acuerdo con la definicion, r|rel es n/r|0 (la viscosidad de la solucion dividida por la viscosidad del disolvente).
MVR (acronimo del ingles "Melt volume rate" = velocidad volumetrica de fusion): el mdice de flujo de la masa fundida expresado en la unidad cm3/10 min y medido segun la norma ISO 1133 a 275 °C y con una carga de 5 kg.
La PA 612 sirvio como un Ejemplo comparativo de acuerdo con el estado de la tecnica (en las siguientes Tablas se denomina como V1), mientras que los Ejemplos conformes al invento fueron denominados como E1 (que corresponde a la PA 1010), E2 (a la PA 1010 reticulada) y E3 (a la PA 12 reticulada).
5 La Tabla 1 muestra una recopilacion de los ensayos llevados a cabo y de las respectivas composiciones de los materiales utilizados y de los parametros mecanicos.
Tabla 1
Ensayo Composicion
V1 (PA 612) [% en peso] E1 (PA 1010) [% en peso] E2 (PA 1010 ret.) [% en peso] E3 (PA 12 ret.) [% en peso]
PA 12
85,4
PA 612
88,4
PA 1010
88,4 85,4
TMPTMA
3,0 3,0
Antioxidante 1
0,6 0,6 0,6 0,6
Antioxidante 2
0,2 0,2 0,2 0,2
Absorbente de los rayos UV
0,5 0,5 0,5 0,5
Estabilizador frente a UV/ al calor
0,3 0,3 0,3 0,3
TiO2
10,0 10,0 10,0 10,0
MVR [cm3/10minl
150 40 45 90
r|rel [al 0,5 %, en m-cresol]
1,799 1,915 1,911 1,874
Temperatura de los cilindros [°Cl
210-230 220-245 220-245 210-230
Temperatura de la herramienta [°Cl
220-240 240 240 230
10
La Tabla 2 muestra las modificaciones de la tenacidad a la traccion por choque y del color durante el almacenamiento en un horno a 80 °C
Tabla 2
Almacenamiento en un horno a 80°C
V1 E1 E2 E3
Penodo de tiempo [h]
Tenacidad a la traccion por choque [kJ/ml
0
33 68 57 41
288
32 52 48 39
750
27 49 38 39
1.488
33 45 41 37
2.496
28 37 25 40
Penodo de tiempo [h]
Diferencia de color
0
0
0
0
0
288
1,0 0,7 1,9 1,8
750
3,7 1,5 2,5 3,1
1.488
5,2 1,9 3,4 4,1
2.496
6,6 2,4 3,9 4,9
15
La Tabla 3 muestra la modificacion de la tenacidad a la traccion por choque y del color durante la meteorizacion en el Weatherometer.
Tabla 3
Meteorizacion
V1 E1 E2 E3
Penodo de tiempo [h]
Tenacidad a la traccion por choque [kJ/m2!
250
41 64 58 40
750
38 56 39 32
1.500
37 64 44 35
2.250
28 56 34 31
3.000
24 45 29 31
Penodo de tiempo [h]
Diferencia de color
0
0
0
0
0
250
1,5 0,4 0,5 0,4
750
2,0 0,8 0,8 0,7
1.500
2,2 1,5 0,6 0,7
2.250
2,3 1,6 0,3 0,3
3.000
3,8 2,1 2,0 2,5
5
10
15
20
25
30
Ensayo de la adhesion del material compuesto:
Unas laminas producidas en el formato A4 de las variantes de ensayo se limpiaron con etanol, se prensaron en una prensa calentable entre dos planchas metalicas con la estructura de las capas de una lamina de poliamida de 0,3 mm / una lamina de pegamento fusible de EVA para modulos solares de 0,5 mm / una lamina de poliamida de 0,3 mm, comenzando desde la temperatura ambiente hasta 140°C en 10 min, con un penodo de tiempo de parada de 5 min, y en el transcurso de 10 min se enfriaron a la temperatura ambiente, siendo aislados los 35 mm superiores situados entre las laminas de poliamida por medio de un papel separador.
Despues de 24 h, el material compuesto laminar se corto en tiras con una anchura de 20 mm y una longitud de 155 mm. Las laminas cortadas se acondicionaron rapidamente durante 1 semana a 70°C y con una humedad del aire de 62,5 %. Despues de haber enfriado a la temperatura ambiente y despues de otras 24 h, se ensayo la resistencia a la traccion del material compuesto laminar en lo que respecta a la separacion de las capas.
Las laminas de poliamidas, presentes sin pegar junto al borde superior, sirvieron para la sujecion en una maquina de pruebas de traccion.
Se ensayo con una velocidad de 50 mm/min. Se midio la fuerza de traccion maxima Fmax para realizar la separacion del material compuesto como un valor promedio, que para el uso conforme al invento debena estar situado por encima de 40 N/cm.
La Tabla 4 muestra una recopilacion acerca de la adhesion del material compuesto entre la lamina de poliamida y la lamina de EVA para una lamina de poliamida destinada a modulos solares.
Tabla 4
Material de la lamina de poliamida
V1 (PA 612) E1 (PA 1010) E2 (PA 1010 ret.) E3 (PA 12 ret.)
Fmax [N/cml valor promedio
40 74 53 48
Los ensayos han demostrado que las variantes conformes al invento cumplen los requisitos y tienen unas propiedades y unas resistencias o estabilidades manifiestamente mejores que la variante de comparacion V1 (de PA 612), que corresponde al estado de la tecnica de acuerdo con el documento WO 2008/138021 A2. En particular, las variantes E1 y E2 especialmente preferidas, con una PA 1010 o respectivamente con una PA 1010 reticulada han tenido un resultado inesperadamente bueno.

Claims (11)

  1. 5
    10
    15
    20
    25
    30
    35
    40
    45
    50
    55
    60
    65
    REIVINDICACIONES
    1. Una monolamina trasera para modulos fotovoltaicos, que ha sido producida a partir de una masa de moldeo que se basa en por lo menos una poliamida, conteniendo la masa de moldeo de poliamidas por lo menos un pigmento blanco como un material aditivo, caracterizado por que la por lo menos una poliamida esta constituida a base de unos monomeros alifaticos lineales y/o ramificados y/o cicloalifaticos, que tienen en promedio por lo menos 8 y como maximo 17 atomos de C y que se escogen entre el conjunto que se compone de diaminas, acidos dicarboxflicos, lactamas y acidos aminocarboxflicos asf como unas mezclas de los mismos,
    estando excluidas una poliamida 610 y una poliamida 612, y estando reticuladas las poliamidas que se basan en lactamas y acidos aminocarboxflicos,
    siendo escogida la poliamida entre el conjunto que se compone de una poliamida 4X, una poliamida 4X reticulada, una poliamida 9 reticulada, una poliamida 99, una poliamida 99 reticulada, una poliamida 910, una poliamida 910 reticulada, una poliamida 1010, una poliamida 1010 reticulada, una poliamida 11 reticulada, una poliamida 12 reticulada, una poliamida 1010/10CHDA, una poliamida 1010/10CHDA reticulada, una poliamida 610/10CHDA, una poliamida 610/10CHDA reticulada, una poliamida 612/10CHDA, una poliamida 612/10CHDA reticulada, una
    poliamida 910/10CHDA, una poliamida 910/10CHDA reticulada, una poliamida 912/10CHDA, una poliamida
    912/10CHDA reticulada, una poliamida 1012/10CHDA, una poliamida 1012/10CHDA reticulada, una poliamida 610/12CHDA, una poliamida 610/12CHDA reticulada, una poliamida 612/12CHDA, una poliamida 612/12CHDA reticulada, una poliamida 910/12CHDA, una poliamida 910/12CHDA reticulada, una poliamida 912/12CHDA, una poliamida 912/12CHDA reticulada, una poliamida 1012/12CHDA, una poliamida 1012/12CHDA reticulada, una
    poliamida 1212/12CHDA, una poliamida 1212/12CHDA reticulada, una poliamida 1212/10CHDA, una poliamida
    1212/10CHDA reticulada, una poliamida 1012, una poliamida 1012 reticulada, una poliamida 1014, una poliamida
    1014 reticulada, una poliamida 1212 reticulada, una poliamida 1210, una poliamida 1210 reticulada, una poliamida MACMY reticulada, una poliamida PACMY reticulada, una poliamida MAcMy/PACMY reticulada, y unas mezclas de estas, designando:
    X a un acido dicarboxflico alifatico lineal con 12 hasta 18 atomos de C, y designando Y a un acido dicarboxflico alifatico lineal con 9 hasta 18 atomos de C..
  2. 2. Una monolamina trasera para modulos fotovoltaicos de acuerdo con la reivindicacion 1, caracterizada por que la poliamida se escoge entre el conjunto que se compone de una poliamida 1010 y una poliamida 1010 reticulada.
  3. 3. Una monolamina trasera para modulos fotovoltaicos de acuerdo con una de las reivindicaciones 1 o 2, caracterizada por que la masa de moldeo de poliamidas contiene por lo menos un material aditivo, que se escoge entre el conjunto que se compone de, agentes estabilizadores frente a los rayos UV, agentes absorbentes de los rayos UV, agentes antioxidantes, agentes estabilizadores frente al calor, agentes estabilizadores frente a la hidrolisis, agentes de reticulacion, agentes ignifugantes, silicatos estratificados, materiales de carga, agentes colorantes, agentes de refuerzo, agentes mediadores de adhesion, agentes modificadores de la tenacidad al choque y polfmeros fluorados.
  4. 4. Una monolamina trasera para modulos fotovoltaicos de acuerdo con la reivindicacion 1 caracterizada por que el pigmento blanco es dioxido de titanio
  5. 5. Una monolamina trasera para modulos fotovoltaicos de acuerdo con la reivindicacion 1, caracterizada por que ella tiene una reflectividad de por lo menos 92 %.
  6. 6. Procedimiento para la produccion de una monolamina trasera para modulos fotovoltaicos a partir de una masa de moldeo que esta basada en por lo menos una poliamida, que contiene por lo menos un pigmento blanco como un material aditivo, de acuerdo con una de las reivindicaciones 1 hasta 5, caracterizado por que se extrude esta masa de moldeo de poliamidas, estando constituida la por lo menos una poliamida a base de monomeros alifaticos lineales y/o ramificados y/o cicloalifaticos, que tienen en promedio por lo menos 8 y como maximo 17 atomos de C, y que se escogen entre el conjunto que se compone de diaminas, acidos dicarboxflicos, lactamas y acidos aminocarboxflicos asf como de unas mezclas de los mismos,
    estando excluidas una poliamida 610 y una poliamida 612, y estando reticuladas las poliamidas que se basan en lactamas y acidos aminocarboxflicos
    siendo escogida la poliamida entre el conjunto que se compone de una poliamida 4X, una poliamida 4X reticulada, una poliamida 9 reticulada, una poliamida 99, una poliamida 99 reticulada, una poliamida 910, una poliamida 910 reticulada, una poliamida 1010, una poliamida 1010 reticulada, una poliamida 11 reticulada, una poliamida 12 reticulada, una poliamida 1010/10CHDA, una poliamida 1010/10CHDA reticulada, una poliamida 610/10CHDA, una poliamida 610/10CHDA reticulada, una poliamida 612/10CHDA, una poliamida 612/10CHDA reticulada, una
    poliamida 910/10CHDA, una poliamida 910/10CHDA reticulada, una poliamida 912/10CHDA, una poliamida
    912/10CHDA reticulada, una poliamida 1012/10CHDA, una poliamida 1012/10CHDA reticulada, una poliamida 610/12CHDA, una poliamida 610/12CHDA reticulada, una poliamida 612/12CHDA, una poliamida 612/12CHDA reticulada, una poliamida 910/12CHDA, una poliamida 910/12CHDA reticulada, una poliamida 912/12CHDA, una poliamida 912/12CHDA reticulada, una poliamida 1012/12CHDA, una poliamida 1012/12CHDA reticulada, una
    poliamida 1212/12CHDA, una poliamida 1212/12CHDA reticulada, una poliamida 1212/10CHDA, una poliamida
    1212/10CHDA reticulada, una poliamida 1012, una poliamida 1012 reticulada, una poliamida 1014, una poliamida
    5
    10
    15
    20
    25
    1014 reticulada, una poliamida 1212 reticulada, una poliamida 1210, una poliamida 1210 reticulada, una poliamida MACMY reticulada, una poliamida PACMY reticulada, una poliamida MACMY/PACMY reticulada y mezclas de estas, realizandose que:
    X designa a un acido dicarbox^lico alifatico lineal con 12 hasta 18 atomos de C, e Y designa a un acido dicarboxflico alifatico, lineal con 9 hasta 18 atomos de C.
  7. 7. Procedimiento para la produccion de una monolamina trasera para modulos fotovoltaicos de acuerdo con la reivindicacion 6, caracterizado por que para conseguir una reticulacion de la poliamida de la masa de moldeo de poliamida, antes del moldeo se anade dosificadamente un agente activador de la reticulacion.
  8. 8. Procedimiento para la produccion de una monolamina trasera para modulos fotovoltaicos de acuerdo con la reivindicacion 7, caracterizado por que se extrude una lamina y la reticulacion se induce en la lamina extrudida por medio de una irradiacion rica en energfa.
  9. 9. Procedimiento para la produccion de una monolamina trasera para modulos fotovoltaicos de acuerdo con la reivindicacion 8, caracterizado por que la irradiacion rica en energfa se efectua mediante una irradiacion con electrones.
  10. 10. Procedimiento para la produccion de una monolamina trasera para modulos fotovoltaicos de acuerdo con una de las reivindicaciones 7 hasta 9, caracterizado por que el agente activador de la reticulacion se escoge entre el conjunto que se compone de trimetacrilato de trimetilolpropano e isocianurato de trialilo.
  11. 11. Utilizacion de una monolamina trasera para modulos fotovoltaicos de acuerdo con una de las reivindicaciones 1 hasta 5 o de un procedimiento para su produccion de acuerdo con una de las reivindicaciones 6 hasta 10 en el caso de la produccion de modulos fotovoltaicos.
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