| початок розділу
Виробничі, аматорські радіоаматорські Авіамодельний, ракетомодельного Корисні, цікаві |
хитрощі майстру
електроніка фізика технології винаходи |
таємниці космосу
таємниці Землі таємниці Океану хитрощі Карта розділу |
  |
| Використання матеріалів сайту дозволяється за умови посилання (для сайтів - гіперпосилання) | |||
Навігація: => |
На головну / Каталог патентів / В розділ каталогу / Назад / |
|
ВИНАХІД
Патент Російської Федерації RU2287207
МОДУЛЬ фотоелектричні
Ім'я винахідника: Персіц Ірина Самуиловна (RU); Персіц Володимир Григорович (RU)
Ім'я патентовласника: Товариство з обмеженою відповідальністю "Пента-91" (ВАТ "Пента-91") (RU)
Адреса для листування: 109044, Москва, вул. 1-я Дубровська, 1, корп.1, ТОВ "Пента-91"
Дата початку дії патенту: 2005.06.03
Винахід відноситься до пристроїв автономних джерел електроживлення, що використовують енергію сонця. Сутність: в фотоелектричному модулі, що складається принаймні з одного фотоелемента, розміщеного між шарами полімерного заповнювача, нижній шар якого прилягає до підкладки, як заповнювач використана плівка з термопластичного силіконового еластомеру - продукту блокової кополімеризації альфа, омега-аміносілоксана і ди- або поліфункціонального ізоціаната. Верхній шар полімерного заповнювача може виконувати функцію захисного покриття. Технічний результат винаходу: підвищення світло-, термо- і морозостійкості фотоелектричного модуля зі збільшенням стабільності його вихідних електричних параметрів при тривалій експлуатації в більш широкому інтервалі температур.
ОПИС ВИНАХОДИ
Винахід відноситься до пристроїв автономних джерел електроживлення, що використовують енергію сонця, зокрема до фотоелектричним модулів.
Відомі конструкції фотоелектричних модулів, в яких в якості матеріалу - заповнювач, що з'єднує поверхню фотоперетворювачів з лицьовим і тильним захисними покриттями, застосовуються еластомери холодного затвердіння на основі низькомолекулярних силоксанових каучуків (пат. США №417507, 1979 г., МПК F 24 J 31/02 ). Істотним недоліком застосування таких матеріалів є тривалість процесу формування модуля і низька адгезія холодного вулканизата до елементів конструкції.
Більш технологічними є конструкції із застосуванням термопластичних полімерів, наприклад плівок з високопластіфіцірованного поливинилбутираля (пат. США №3957337, 1976 г., МПК F 04 В 17/00). Однак під дією світла плівка поливинилбутираля істотно жовтіє, причому цей процес каталізується іонами металів, які мігрують з елементів контактної системи фотоперетворювачів.
Найбільш широко поширеними в даний час є конструкції фотоелектричних модулів, в яких як заповнювач використовують плівку на основі етилену з вінілацетату при утриманні вінілацетату 28-33 мас.% (Патенти США №№6667434, 2004 року, МПК H 01 L 31 / 18; 6660556, 2003 р, МПК H 01 L 31/18).
Відомий патент США на винахід №4499658, 1983 г., МКІ H 01 L 31/18, в якому як заповнювач застосовують плівку, виготовлену на основі етилену з вінілацетату, що містить перекисний ініціатор поперечної зшивки, кремнійорганічний праймер для поліпшення адгезії, а й стабілізуючу систему, що включає УФ-абсорбер, світло- і термостабілізатор (антиоксидант). Цей матеріал здатний до утворення поперечно-зшитої структури в процесі формування фотоелектричного модуля із забезпеченням теплостойкости конструкції до 90 ° С.
Істотним недоліком наповнювачів такого типу, обумовленим його складом, є підвищене газовиділення в процесі формування модуля за рахунок активного розкладання зшиває агента перекисного типу. Це, в свою чергу, вимагає ускладнення як конструкції самого пристрою в частині застосування додаткових дренажних матеріалів (наприклад, нетканих матеріалів на основі скляних волокон), так і ускладнення технологічного режиму виробництва ( "Encapsulants for solar cells", www.etimex.de). Крім того, присутність вільно-радикальних продуктів розпаду перекису провокує непродуктивний витрата стабілізаторів (зокрема, термостабілізатора), а й освіту УФ-збудливих хромофорних груп, що призводять до потемніння полімерного шару в процесі експлуатації модуля (Encapsulation of PV modules using ethylene vinyl acetate copolymer as a pottant: A critical review, AWCzanderna, FJPem, Solar Energy Materials and Solar Cells, 43, 1996, 101-181).
Найбільш близьким до пропонованого винаходу по технічній сутності і досягається результату є модуль фотоелектричний, захищений патентом РФ №2069920, 1996 г., МПК Н 01 L 31/04, в якому в якості матеріалу-заповнювач використовують плівку на основі етилену з вінілацетату з заздалегідь сформованої тривимірною структурою і змістом гель-фракції 10-50 мас.% (до 65 мас.% при випробуваннях за методикою NREL, в якій використовується тетрагідрофуран як розчинник). Застосування зазначеного винаходу дозволяє знизити газовиділення в процесі формування модуля і підвищити його стійкість до розшарування в процесі експлуатації.
Істотний недолік конструкції модуля-прототипу, і як і інших аналогів, - нестабільність оптичних характеристик матеріалу-заповнювача, що призводить до зниження вихідної потужності модуля в процесі тривалої експлуатації, а й обмежений діапазон робочих температур (мінус 40 ° С - плюс 90 ° С) .
Завдання пропонованого винаходу - підвищення світло-, термо- і морозостійкості фотоелектричного модуля зі збільшенням стабільності його вихідних електричних параметрів при тривалій експлуатації в більш широкому інтервалі температур.
Вищевказаний результат досягається тим, що запропонована конструкція фотоелектричного модуля, в якій в якості матеріалу-заповнювача використана плівка, виготовлена з термопластичного силіконового еластомеру - продукту блокової кополімеризації альфа, омега-аміносілоксана з ди- або поліфункціональним изоцианатом. Силіконовий каучук володіє високою оптичною прозорістю в робочому для фотоперетворювачів діапазоні сонячного спектра (спектральний коефіцієнт світлопропускання у видимій області не менше 90%) і не вимагає додаткової поперечної зшивки і стабілізації. Освіта "тривимірної" структури сополимера відбувається за рахунок мікросегрегаціі жорстких блоків, що виконують функції "вузлів" тривимірної структури при охолодженні розплаву.
Поєднання оптичних, адгезійних і механічних характеристик термопластичного силіконового еластомеру з високою абразівостойкостью і низькими значеннями поверхневої енергії дозволяє в ряді випадків застосовувати цей блоксополимерами не тільки як заповнювач в фотоелектричному модулі, але і в якості захисного матеріалу (без додаткового зовнішнього покриття).
Сутність запропонованого винаходу пояснюється на фіг.1 і 2. Фотоелектричний модуль складається з одного або більше фотоелементів 1, розміщених між верхнім і нижнім шарами заповнювача з термопластичного силіконового еластомеру, отриманого на основі альфа, омега-аміносілоксана і диизоцианата 2. Нижній шар еластомеру заповнює простір між тильною поверхнею фотоелементів і підкладкою 3. Верхній шар силіконового еластомеру прилягає до особового захисного покриття 4 фіг.1, або сам виконує його функцію (фіг.2).
 |
 |
Приклади КОНКРЕТНОГО ВИКОНАННЯ
Приклад 1. Фотоелектричний модуль містить скоммутірованние фотоелементи, підкладку (тильне захисне покриття) з фторсодержащего полімеру, лицьове захисне покриття зі скла або оптично прозорого полімеру і шари плівки із силіконового еластомеру на основі альфа, омега-аміносілоксана з довжиною силоксановой ланцюга 50 ланок і 1, 3-діізоціанатометілціклогексана. Температурний діапазон експлуатації модуля, виконаного по п.1, мінус 60 - плюс 110 ° С.
Приклад 2. Фотоелектричний модуль складається з скомммутірованних фотоелементів, тильного покриття (підкладки) з поліетилентерефталату і верств силіконової еластомерній плівки на основі блоксополімерами альфа, омега-аміносілоксана з довжиною силоксановой ланцюга 40 ланок і 4,4-метилен-біс-ціклогексілдіізоціаната, верхній з яких є одночасно і лицьовим захисним покриттям. Працездатність модуля в цьому випадку забезпечується в температурних межах від мінус 60 до плюс 120 ° С.
Таким чином, температурний діапазон тривалої експлуатації без зниження оптичних параметрів заповнювач у пропонованій конструкції фотоелектричного модуля розширюється на 40-50 ° С в порівнянні з відомими конструкціями (мінус 40 плюс 90 ° С).
ФОРМУЛА ВИНАХОДУ
- Модуль фотоелектричний, що містить не менше одного фотоелемента, розміщеного між шарами полімерного заповнювача, нижній шар якого прилягає до підкладки, що відрізняється тим, що як заповнювач використана плівка, виготовлена з термопластичного силіконового еластомеру - продукту блокової кополімеризації альфа, омега-аміносілоксана і ді-або поліфункціонального ізоціаната, верхній шар якої виконує функцію захисного покриття.
- Модуль фотоелектричний по п.1, що відрізняється тим, що на верхній шар заповнювача нанесено додаткове захисне покриття.
Версія для друку
Дата публікації 16.12.2006гг
Коментарі
Коментуючи, пам'ятайте про те, що зміст і тон Вашого повідомлення можуть зачіпати почуття реальних людей, проявляйте повагу та толерантність до своїх співрозмовників навіть у тому випадку, якщо Ви не поділяєте їхню думку, Ваша поведінка за умов свободи висловлювань та анонімності, наданих інтернетом, змінює не тільки віртуальний, але й реальний світ. Всі коменти приховані з індексу, спам контролюється.