Brevet FR2440342A1 — publié le 19800530

L'invention concerne un procédé pour faire adhérer une couche de résine silicone à deux composants sur une plaque de verre. Ce procédé est applicable notamment à la fabrication de panneaux de cellules solaires photovoltaiques. De tels panneaux doivent à la fois transmettre avec peu de pertes la lumière du soleil aux cellules qu'ils incorporent, présenter une certaine résistance mécanique, et être très étanches de manière à éviter toute pénétration d'eau jusqu'aulx cellules, ce qui aménerait une corrosion des contacts de cellesci. Ils comportent généralement, au dessus des cellules, une couche de résine silicone coulée à l'état monomère liquide de manière à bien enrober les cellules, et polymérisée ensuite. Cette couche présente de bonnes qualités de transparence, et d'inertie chimique. Elle est malheureusement mécaniquement peu résistante et peut être détériorée à partir de sa surface, qui est tendre d'autre part son étanchéité à la vapeur d'eau est imparfaite.C'est pourquoi il est généralement prévu de la revêtir d'une plaque de verre minéral, qui est à la fois dure, étanche, et transparente avec un indice optique voisin de celui de la résine. Le verre adhérant mal sur la résine silicone, il est connu, pour éviter des pertes d'adhérence, de disposer sur la face interne de la plaque de verre, avant son application sur la résine non encore polymérisée, un produit intermédiaire, appelé primaire d'accrochage (en anglais primer) et, constitué par un silane. Les silanes utilisés à cet effet sont des alcoxy silanes à groupements organo fonctionnels, tels qu'amine, epoxy, etc... D'une façon générale le groupement organo fonctionnel est fixé sur le carbone situé en position gamma par rapport au silicium. Ces corps répondent donc à la formule générale (110)3 Si CH2 CH2 métacriloxy,CH2 X X groupement amino, mercapto, époxy, glycidoxy, métacriloxy, ete... 110 groupement alcoxy (méthoxy, éthoxy) Quoiqu'ils contiennent aussi du silicium, ces silanes sont très différents des résines ou colles silicones notamment en ce que ne sont pas des élastomères ni même des polymères (préciser les différences) dont la réticulation s'effectue à température ambiante grâce à un catalyseur et à un réticulant fonctionnel réagissant avec des groupements réactifs des chaines de polysiloxanes (types RTV) ou dont la réticulation ntévolue qu'au contact de l'humidité atmosphérique (rhodorsil CAF de la Société Française Rhône Poulenc) (les initiales RTV signifient "Room temperature vulcanizing" c'est-à-dire "polymérisation possible à température ambiante, et les initiales CAF signifient "colle à froid". Ces silanes présentent d'importants inconvénients lorsqu'ils sont utilisés comme "primaires d'accrochage". D'abord ils sont difficiles à mettre en oeuvre parce qu'ils doivent être étalés sous forme d'une couche monomoléculaires, et ceci dans des conditions d'ambiance très critiques (degré hygrométrique, température). De plus, même lorsqu'ils ont créé un bon accrochage initial, il est fréquent, à la suite notamment des variations de température subies par le panneau en service, que la qualité de cet accrochage diminue beaucoup.Des intervalles se forment alors entre la plaque de verre et la résine silicone, ce qui entrain d'une part des pertes optiques, par réflexion de la lumière, d'autre part l'introduction d'eau à partir des bords de la plaque de verre, et la corrosion des cellules photovoltalques. Il est possible que ces divers inconvénients puissent être évités en définissant de manière très rigoureuse les conditions de mise en oeuvre de ces silanes. Mais cette mise en oeuvre deviendrait alors complexe et couteuse. La présente invention a pour but la réalisation d'un procédé pour faire adhérer une couche de résine silicone à deux composants sur une plaque de verre permettant d'obtenir une adhérence durable entre verre et résine d'une manière simple, sûre, et peu couteuse. Elle a pour objet un procédé pour faire adhérer une couche de résine silicone à deux composants sur une plaque de verre comportant les étapes suivantes - sur une face "interne" d'une plaque de verre minéral, on étale une couche d'un produit intermédiaire propre à faciliter l'adhérence du verre sur une couche de résine silicone en cours de polymérisation - on coule une couche de résine silicone non polymérisée, - on applique la face interne de la plaque de verre sur cette couche de résine, - et on met cette couche de résine revêtue de cette plaque de verre dans des conditions permettant la polymérisation de la résine, - caractérisé par le fait que ledit produit intermédiaire est une colle silicone polymérisable sous l'action de l'humidité et adhérant sur le verre, - la polymérisation de cette colle étant au moins partiellement réalisée avant que l'on applique la plaque de verre sur la résine silicone. A l'aide de la figure schématique unique ci-jointe, on va décrire ci-après, à titre non limitatif, un mode de mise en oeuvre de l'invention. Il doit être compris que les éléments décrits et représentés peuvent, sans sortir du cadre de l'invention, être remplacés par d'autres éléments assurant les mêmes fonctions technique. La figure représente une vue en coupe d'un panneau de cellule solaires réalisé à l'aide du procédé selon l'invention. Le panneau représenté comporte une plaque de base 2 en aluminium formant une cuvette. Sur cette plaque est disposé une couche de polytétrafluoréthylène LI armé d'un tissu de verre. Sur la base rigide ainsi formée on a coulé et polymérisé une couche de support constituée d'une résine silicone 6 pour former un support élastique, épais de 0,5 à 2 mm#, pour des cellules photovoltalques au silicium 8 connectées grâce à des rubans métalliques 10. Sur ces cellules on a coulé sous forme monomère liquide une résine silicone 12 qui a pénétré dans les intervalles entre les cellules 8 pour pouvoir, lors de sa polymérisation ultérieure, se souder à la couche 6. Cette couche présente une épaisseur de 1 à 3 mm au dessus des cellules 8. On a d'autre part préparé une plaque protectrice de verre minéral 14 en revêtant l'une de ses faces, qui constituera une face interne, d'une couche mince d'une colle silicone 16 polymérisant à froid et susceptible d'adhérer fortement lors de sa polymérisation au verre et à la résine silicone 12 tout en étant transparente, au moins sous faible épaisseur. On a laissé cette colle se polymériser au moins partiellement de manière à se solidifier et à adhérer fortement au verre. On a ensuite appliqué la face interne de la plaque 14 revêtue de la colle polymérisée 16 sur la résine non polymérisée 12. La polymérisation ultérieure de cette dernière a assuré l'adhérence à la colle polymérisée 16. A titre d'exemple on peut préciser ce qui suit - Nature chimique de la résine 12 : élastomère silicone bicomposants. - Nom commercial et fabricant de cette résine : RTV 141 Rhône Poulenc - Nature du verre 14 : Verre trempé. - Nature chimique de la colle 16 : élastomère silicone monocomposant transparent - Nom commercial et fabriquant de cette colle : CAF 3 ou CAF 592, Rhône Poulenc. - conditions de coulage de la résine 12 :coulage dans le moule, RTV 141 A + 10% RTV 141 B, résine dégazée. - additifs éventuels : éventuellement jusqu'à 10% d'huile 47V50 permettant un abaissement de la viscosité. - degré hygrométrique : non critique. - température ambiante ou accélération à chaud du processus de réticulation. - durée jusqu'à l'application de la plaque 14 : application à effectuer avant réticulation de la résine à la température ambiante, on dispose d'environ 4 heures avant le début de la réticulation. - conditions de coulage de la colle 16 : dépôt en couche mince (de 0,05 à 0,5 mm) - additifs éventuels : éventuellement utilisation de CAF en dispersion - degré hygrométrique : humidité de l'air ambiant - température : ambiante - durée de polymérisation jusqu'à application sur la résine 12 de quelques minutes à quelques heures ou bien après polymérisation totale de la couche. - conditions de polymérisation finale : air ambiant - température : ambiante ou accélération à chaud - durée : 8 à 24 heures à la température ambiante. On peut remarquer que les conditions d'adhérence de la colle silicone à la résine selon l'invention sont essentiellement différentes de celles pour lesquelles elle est prévue. En effet, elle est destinée par le fabricant à adhérer au verre grâce à sa propre polymérisation ainsi qu'à une résine silicone qui est déjà polymérisée et qui doit dans certains cas être nécessairement et préalablement être revêtue d'un primaire (cas des CAF acétiques) alors que, selon l'invention, c'est la résine silicone qui est polymérisée après la colle, ce qui crée l'adhérence. En résumé il apparatt que l'objet de la présente invention peut être décrit par les points suivants 1. Procédé pour faire adhérer une couche de résine silicone à deux composants sur une plaque de verre comportant les étapes suivantes - sur une face "interne" d'une plaque de verre minéral, on étale une couche d'un produit intermédiaire propre à faciliter l'adhérence du verre sur une couche de résine silicone en cours de polymérisation;; - on coule une couche de résine silicone non polymérisée, - on applique la face interne de la plaque de verre sur cette couche de résine, - et on met cette couche de résine revêtue de cette plaque de verre dans des conditions permettant la polymérisation de la résine, - caractérisé par le fait que ledit produit intermédiaire est une colle silicone polymérisable adhérant sur le verre, - la polymérisation de cette colle étant au moins partiellement réalisée avant que l'on applique la plaque de verre sur la résine silicone. 2. Procedé selon le point 1, caractérisé par le fait que ladite colle silicone est d'un type polymérisable à froid. 3. Procédé selon le point 2 caractérisé Dar le fait que ladite colle silicone est un élastomère mono composant dont la réticulation se produit au contact de l'humidité atmosphérique dans le cas òù la résine est un élastomère bi composant du type RTV. REVENDICATIONS 1/ Procédé de fabrication d'une couche de résine silicone revêtue d'une plaque de verre comportant les étapes suivantes - sur une face "interne" d'une plaque de verre minéral, on étale une couche d'un produit intermédiaire propre à faciliter l'adhérence du verre sur une couche de résine silicone en cours de polymérisation; - on coule une couche de résine silicone non polymérisée, - on applique la face interne de la plaque de verre sur cette couche de résine, - et on met cette couche de résine revêtue de cette plaque de verre dans des conditions permettant la polymérisation de la résine, - caractérisé par le fait que ledit produit intermédiaire est une colle silicone polymérisable adhérent sur le verre, - la polymérisation de cette colle étant au moins partiellement réalisée avant que l'on applique la plaque de verre sur la résine silicone. 2/ Procedé selon la revendication 1, caractérisé par le fait que ladite colle silicone est d'un type polymérisable à froid. 3/ Procédé selon la revendication 2, caractérisé par le fait que ladite colle silicone est un élastomère mcno composant dont la réticulation se produit au contact de l'humidité atmosphérique dans le cas ou la résine est un élastomère bi composant du type RTV.