(57)【要約】  本発明のソーラーモジュールは、電気コネクタ（２）により接続された太陽電池（３）が組み込まれた透明接着層（１）からなる。例えばガラス板からなる透明なＵＶ安定薄膜前面層（４）が、上記接着層状に位置する。ポリウレタンにより結合されたコア層（６）およびガラス繊維層（７）からなる支持サンドウィッチ素子（５）が、裏面に位置する。固定素子（８）と電気的接続箱（９）が支持サンドウィッチ素子中に統合されている。水および酸素の侵入を防ぐ障壁シート（１０）がサンドウィッチ素子に隣接する。ソーラーモジュールは、水、埃および酸素の側面侵入を防ぐ、弾性ポリウレタンからなる周縁保護材（１１）を有する。本発明は、該ソーラーモジュールの製造方法にも関する。
2011523221.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
ａ）光源に面した、ガラス板またはプラスチック層の形態の透明層Ａ）、
ｂ）太陽電池が埋め込まれている中間層としての接着層Ｂ）、
ｃ）少なくとも１つのコア層と、該コア層の両側に位置する少なくとも１つの外層からなり、場合により締め具および電気的接続素子を有するサンドイッチ素子Ｃ）
からなるソーラーモジュール。
【請求項２】
層構造がプラスチックフレームを含むことを特徴とする請求項１に記載のソーラーモジュール。
【請求項３】
請求項１に記載のソーラーモジュールの製造方法であって、
ｉ）少なくとも１つのコア層と、該コア層の両側に位置する少なくとも１つの外層からなり、場合により締め具および電気的接続素子を有するサンドイッチ素子Ｃ）を供し、
ｉｉ）接着層Ｂ）を、プラスチック板の形態で、またはサンドイッチ素子Ｃ）上にコンパウンドとして適用し、
ｉｉｉ）太陽電池を接着層Ｂ）に設置し、または接着層Ｂ）に組み込み、あるいはソーラー板を適用し、
ｉｖ）場合により接着層Ｂ）を含んでなる透明プラスチック板Ａ）、および／または透明層Ａ）を太陽電池上に適用し、
ｖ）前記層構造を、場合により、必要に応じて温度の影響下および／または必要に応じて真空中で加圧する
ことを特徴とする方法。
【請求項４】
請求項１に記載のソーラーモジュールの製造方法であって、
ｉ）場合により接着層Ｂ）を含んでなる透明プラスチック板Ａ）、および／または透明層Ａ）を供し、
ｉｉ）接着層Ｂ）を、プラスチック板の形態で、または層Ａ）上にコンパウンドとして適用し、
ｉｉｉ）太陽電池を接着層Ｂ）に設置し、または接着層Ｂ）に組み込み、あるいはソーラー板を適用し、
ｉｖ）少なくとも１つのコア層と、該コア層の両側に位置する少なくとも１つの外層からなるサンドイッチ素子Ｃ）を、太陽電池上に適用し、
ｖ）前記層構造を、場合により、必要に応じて温度の影響下および／または必要に応じて真空中で加圧する
ことを特徴とする方法。
【請求項５】
請求項１に記載のソーラーモジュールの製造方法であって、
ｉ）すでに太陽電池またはソーラー層を含んでなる、層Ａ）およびＢ）からなる既製のシートモジュールを加圧ツールに設置し、
ｉｉ）好ましくは未加圧のサンドイッチ素子Ｃ）を、接着層を含んでなるシートモジュールの側面に設置し、
ｉｉｉ）必要に応じて温度の影響下および／または必要に応じて真空中で加圧を行う
ことを特徴とする方法。
【請求項６】
請求項１に記載のソーラーモジュールの製造方法であって、
ｉ）未接続のシートモジュールを供し、初めに層Ａ）を加圧ツールに設置し、その後接着層Ｂ）を適用し、その後、これらの太陽電池またはソーラー板を接着層Ｂ）に適用し、または組み込み、
ｉｉ）場合により、さらに接着層Ｂ）を適用し、
ｉｉｉ）好ましくは未加圧のサンドイッチ素子Ｃ）を、接着層を含んでなるシートモジュールの側面に設置し、
ｉｖ）必要に応じて温度の影響下および／または必要に応じて真空中で加圧を行う
ことを特徴とする方法。
【請求項７】
請求項１に記載のソーラーモジュールの、屋根仕上げ材および屋根断熱材としての使用。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、光起電性ソーラーモジュール、およびその製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
用語ソーラーモジュールは、日光から直接電流を発生させるための構造要素である。コスト効率良くソーラー電気を発生させるための重要な因子は、使用する太陽電池の効率ならびにソーラーモジュールの製造コストおよび耐久性である。
【０００３】
ソーラーモジュールは、通常、ガラス複合物、相互接続した太陽電池、封入物質および裏面構造からなる。ソーラーモジュールの個々の層は、以下の機能を果たす。
【０００４】
フロントガラスは、機械的影響および天候の影響からの保護に役立つ。３００〜１１５０ｎｍの光学スペクトル範囲の吸収損失を最小限にし、それにより電力の発生に通常使用されるシリコン太陽電池の効率損失を最小限にするために、該ガラスは高い透明度を有していなければならない。強化低鉄ホワイトガラス（厚み３または４ｍｍ）（上記スペクトル範囲におけるその透過度は９０〜９２％である。）が、通常使用される。
【０００５】
封入物質（主にＥＶＡ（エチレン／酢酸ビニル）シートが使用される）は、モジュールアセンブリを接着するために役立つ。積層工程において、ＥＶＡは約１５０℃で溶融し、はんだ付けされている太陽電池の空間に流れ込み、熱架橋される。反射損失をもたらす気泡の形成を、真空下での積層により回避する。
【０００６】
モジュールの裏面は、太陽電池および封入物質を湿気および酸素から保護する。さらに、裏面は、ソーラーモジュールの組立て中の引っ掻きなどに対する機械的保護として、および電気的遮蔽として役立つ。他のガラス板または複合シートを裏面構造として使用し得る。主に、変性ＰＶＦ（ポリフッ化ビニル）−ＰＥＴ（ポリエチレンテレフタレート）−ＰＶＦまたはＰＶＦ−アルミニウム−ＰＶＦが用いられる。
【０００７】
特に、ソーラーモジュール構造中において用いられる封入物質は、湿度および酸素に対して良好な遮断性を有していなければならない。湿度および酸素は、太陽電池自体を攻撃しないが、金属腐食が接触し、ＥＶＡ封入物質の化学分解が生じる。モジュール中の全ての太陽電池は、通常、電気的に連続して接続されているため、破壊された太陽電池の接触は、モジュール全体の故障につながる。ＥＶＡの分解は、光吸収による対応する性能減少および視覚的劣化に関係するモジュールの黄色化に現れ得る。今日、全モジュールの約８０％は、上述した複合シートの１つで裏面上にカプセル封入され、ソーラーモジュールの約１５％の表面および裏面にガラスが使用される。この場合、高透明性であるがゆっくりと（数時間で）硬化する注型性樹脂が、ＥＶＡの代わりに封入物質として使用される。
【０００８】
比較的高い投資コストにも関わらず競争できるソーラー電気の発電コストを達成するために、ソーラーモジュールは、長い供給寿命を達成しなければならない。それ故に、今日のソーラーモジュールは、２０〜３０年の供給寿命に設計されている。天候に対する高い安定性に加えて、モジュールの耐温度性に対する高い要求がある。運転中、その温度は、充分な日照のもとにおける８０℃から氷点未満の温度まで周期的に変化し得る。したがって、ソーラーモジュールは、広範囲な安定性試験（ＩＥＣ６１２１５およびＩＥＣ６１７３０ による標準試験）に付される。該試験には、耐候試験（ＵＶ放射、湿気加熱、温度変化）が含まれ、また雹衝撃試験、並びに電気絶縁性能の試験が含まれる。
【０００９】
全コストの３０％であって、光起電性モジュールに対する全コストの比較的高い割合が、最終的なモジュールの組み立てにかかる。モジュール製造におけるこの高い割合は、高い原料コスト（例えば裏面多層シート）および長い加工時間、すなわち、低生産性を原因とする。上記のモジュール複合物の個々の層は、今なお、しばしば手動で組立ておよび配向されている。さらに、ＥＶＡホットメルト接着剤の比較的ゆっくりとした溶融と、真空下、約１５０℃でのモジュール複合物の積層が、モジュール１つあたり約２０〜３０分のサイクル時間につながる。
【００１０】
さらに、比較的厚いフロントガラスシート故に、通常のソーラーモジュールは高重量であり、安定で高価な保持構造を必要とする。また、今日のソーラーモジュールでは放熱の問題が不充分にしか解決されていない。充分な日射のもと、モジュールは８０℃にまで熱くなり、このことは熱的に誘発される太陽電池効率の低下を引き起こし、そのため、最終的にソーラー電気はより高価になる。
【００１１】
先行技術において、ソーラーモジュールはアルミニウムフレームを主に使用する。アルミニウムは軽い金属であるが、その重量は十分に総重量に寄与する。より大きなモジュールにとっては、これは精巧な支持体と取付け構造を必要とする欠点である。
【００１２】
水および酸素の侵入を防止するため、前記アルミニウムフレームは、ソーラーモジュールに面する内側にさらなるシールを有している。さらなる欠点は、アルミニウムフレームが長方形の外形から製造されるため、その形態が大きく制限されることである。
【００１３】
ソーラーモジュールの重量を低減し、さらなるシーリング材を除去し、またデザインの自由度を増やすために、ＵＳ４，８３０，０３８およびＵＳ５，００８，０６２は、ソーラーモジュールを囲むプラスチックフレーム（該フレームは、ＲＩＭ（反応射出成形）法により得られる）の適用を記載する。
【００１４】
用いられるポリマー材は、好ましくは、弾性ポリウレタンである。該ポリウレタンは、好ましくは、２００〜１０，０００ｐｓｉ（約１．４〜６９．０Ｎ／ｍｍ２に相当）の範囲の弾性率を有するべきである。
【００１５】
フレームを強化するために、様々な可能性がこれらの２つの特許明細書に記載されている。例えば、ポリマー材、鋼鉄またはアルミニウム製の強化部材は、それらが形成される際にフレームと一体化され得る。また、フィラーをフレーム材に組み込み得る。これらは、例えば、鉱物珪灰石などの板状フィラーまたは、ガラス繊維などの針状／繊維状フィラーであってよい。
【００１６】
同様に、ＤＥ３７３７１８３Ａ１は、ソーラーモジュールのプラスチックフレームの製造方法を記載し、用いられる材料のショア硬さは、好ましくは、フレームの十分な剛性および太陽発電機の弾性適応を確保するために調節される。
【００１７】
上述したモジュールは、支持構造を用いて設置され、または、例えば屋根構造に適用される。このため、モジュールは一定のモジュール剛性を必要とする。それは、約３〜４ｍｍの厚さの（プラスチック）フレームおよび比較的重いフロント板により不都合なほどに得られる。さらに、フロント板は、単にその厚みにより、ソーラーモジュールの効率に悪影響を与える一定の吸収作用を有する。
【００１８】
用語シートモジュールは、２つのプラスチック板間への太陽電池の埋め込み、および場合により前面の透明シートおよび裏面の柔軟金属シート（アルミニウムまたはステンレス鋼）への太陽電池の埋め込みをいう。例えば、商標「ＵＮＩｓｏｌａｒ（登録商標）」のシート積層体は、薄いステンレス鋼上に蒸着し、２つのプラスチックシート間に埋め込まれた非晶質の薄膜シリコンからなる。したがって、これらの柔軟積層体は、例えば金属サンドウィッチ複合体から作られる屋根板または屋根要素のような、剛性軸受構造上に接着して結合しなければならない。ＤＥ１０２００５０３２７１６Ａ１は、実質的に剛性軸受構造上に適用される柔軟な太陽電池を記載する。ここでの欠点は、軸受構造への接着接合のさらなる作業工程である。
【先行技術文献】
【特許文献】
【００１９】
【特許文献１】米国特許第４，８３０，０３８号明細書
【特許文献２】米国特許第５，００８，０６２号明細書
【特許文献３】独国特許出願公開第３７３７１８３号明細書
【特許文献４】独国特許出願公開第１０２００５０３２７１６号明細書
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００２０】
プラスチックフレームとガラスの異なる熱膨張率により、ソーラーモジュールの内部領域への水分の侵入を伴う層間剥離が過去に何度も起こり、それらは、最終的にモジュールの破壊を生じた。
【００２１】
したがって、本発明の目的は、先行技術の欠点を回避したソーラーモジュールを提供することである。
【００２２】
軸受構造や固定構造を必要とせず、あるいは非常に簡素な軸受けまたは固定構造であり、かつ取り扱いを容易にするために、ソーラーモジュールは、できる限り低い単位面積あたりの重量を有するべきであり、同時にできる限り剛性であるべきである。さらに、ソーラーモジュールは、層間剥離および／または水分の侵入を防ぐ十分な長期安定性を有しているべきである。
【課題を解決するための手段】
【００２３】
該目的は、本発明の光起電性ソーラーモジュールにより達成される。
本発明は、
ａ）光源に面した、ガラス板またはプラスチック層の形態の透明層Ａ）、
ｂ）太陽電池が埋め込まれている中間層としての接着層Ｂ）、
ｃ）少なくとも１つのコア層と、該コア層の両側に位置する少なくとも１つの外層からなり、場合により締め具および電気的接続素子を有するサンドイッチ素子Ｃ）
からなる構造配置を有するソーラーモジュールを提供する。
【図面の簡単な説明】
【００２４】
【図１】図１は、本発明のソーラーモジュールを示す。
【発明を実施するための形態】
【００２５】
驚くべきことに、そのような構造配置を有するソーラーモジュールが、所望の特性を本質的に兼ね備えることがわかった。
【００２６】
十分に高い剛性に起因して、そのような構造は十分に高い安定性を有する。この十分に高い剛性の結果、ソーラーモジュールは取り扱いが容易であり、長期間経過後でさえも曲がらない（例えば、非垂直表面上の空間に適用した場合）。
【００２７】
さらに、透明層Ａ）および太陽電池に対するサンドウィッチ素子Ｃ）の熱膨張係数の差異が非常に小さいため、機械的応力はほとんど生じず、層間剥離の危険性も非常に低い。
【００２８】
さらに、本発明のソーラーモジュールのサンドウィッチ素子Ｃ）は、外的影響に対してソーラーモジュールを密閉するためにも機能する。
【００２９】
例えば障壁板の形態のようなさらなる障壁層により、シーリングはさらに最適化される。障壁層はサンドウィッチ素子の製造中に直接適用されることが好ましく、接着層に面したサンドウィッチ素子の両側に位置していても、接着層とサンドウィッチ素子との間に位置していてもよい。障壁板は、例えば、サンドウィッチ素子が導入される前に加圧ツールに設置されてもよい。障壁層はインモールドコーティングにより製造してもよく、サンドウィッチ素子が導入される前に加圧ツールに障壁層を噴霧することにより製造してもよい。代わりに、障壁層を、その後サンドウィッチ素子上に接着して結合してもよい。同様に、その後サンドウィッチ素子に対して障壁層を噴霧することも可能である。
【００３０】
さらに、ソーラーモジュールは、それぞれの基板（例えば家の屋根や壁）にサンドウィッチ素子Ｃ）により固定され得る。したがって、ソーラーモジュールは、好ましくは、すでにサンドウィッチ素子に組み込まれ、それによりそれぞれの基板への適用を行い得る固定手段、凹部および／または穴部を有していることが好ましい。さらにサンドウィッチ素子は、好ましくは電気的接続素子を含み、それにより、例えば後付の接続箱を除去し得る。
【００３１】
サンドウィッチ素子Ｃ）は、特に、それにより高い剛性が得られるため、好ましくはポリウレタン（ＰＵＲ）に基づく。そのようなサンドウィッチ素子Ｃ）は、コア層およびポリウレタン樹脂を含浸させ、コア層の両側に適用した繊維層からなる。前記構造を有するサンドウィッチ素子を製造するために、既知の方法：NafpurTec法、LFI/FipurTec法またはInterwet法、CSM法および積層法が想定される。 
【００３２】
用いるポリウレタン樹脂は、
１）少なくとも１つのポリイソシアネート、
２）少なくとも１つの短鎖ポリオールおよび少なくとも１つの長鎖ポリオールを含み、出発ポリオールが２〜６の官能価を有している、３００〜７００のＯＨ価を有する少なくとも１つのポリオール成分、
３）水、
４）活性剤、
５）安定剤、
６）場合により、助剤、離型剤および／または添加剤
を反応させることにより得ることができる。
【００３３】
長鎖ポリオールとして、イソシアネート基に対して反応性である少なくとも２個から最大６個のＨ原子を有するポリオールを好ましくは使用する；５〜１００、好ましくは２０〜７０、特に好ましくは２８〜５６のＯＨ価を有するポリエステルポリオールおよびポリエーテルポリオールを好ましくは用いる。
【００３４】
短鎖ポリオールは、好ましくは１５０〜２０００、好ましくは２５０〜１５００、特に好ましくは３００〜１１００のＯＨ価を有するポリオールである。
【００３５】
本発明によれば、ジフェニルメタンジイソシアネート系（ｐＭＤＩタイプ）の高剛性イソシアネート、それらのプレポリマーまたはこれらの成分の混合物が好適である。
【００３６】
水は、ポリオール調製物〔成分２）〜６）〕１００重量部につき０〜３．０重量部、好ましくは０〜２．０重量部の量で用いる。
【００３７】
発泡および架橋反応に対して、通常それ自体が活性剤である、例えばアミンまたは金属塩を触媒のために用いる。
【００３８】
ポリエーテルシロキサン、好ましくは水溶性成分が、気泡安定剤として好ましくは想定される。該安定剤は、通常、ポリオール調製物〔成分２）〜６）〕１００重量部につき、０．０１〜５重量％の量で用いられる。
【００３９】
例えば界面活性剤、例えば乳化剤、防炎剤、核生成剤、酸化遅延剤、潤滑油および離型剤、染料、分散剤、気泡剤および顔料のような、助剤、離型剤および添加剤を、ポリウレタン樹脂の製造のために反応混合物に場合により混合し得る。
【００４０】
該成分は、ポリイソシアネート１）のＮＣＯ基の当量が、成分２）および３）ならびに場合により４）、５）および６）における水素（イソシアネート基に対して反応性である）の合計に対して、０．８：１〜１．４：１、好ましくは０．９：１〜１．３：１となるような量で反応させる。
【００４１】
サンドウィッチ素子Ｃ）のコア層に使用し得る物質は、例えば硬質発泡体、好ましくはポリウレタン（ＰＵＲ）またはポリスチレン発泡体、バルサ材、波形金属板、スペーサー（例えば、多孔質プラスチック発泡体）、例えば金属製のハニカム構造、含浸紙または含浸プラスチック、あるいは先行技術から既知のサンドウィッチコア物質（例えば、Klein, B.、Leichtbau-Konstruktion、Verlag Vieweg、Braunschweig/Wiesbaden、2000、第186頁以下）である。成形性、特に、製造されるソーラーモジュールの湾曲や三次元成形を可能にする、熱成形性硬質発泡体（例えばＰＵＲ硬質発泡体）およびハニカム構造が特に好ましい。さらに、良好な絶縁性を有する硬質発泡体が特に好適である。素子Ｃ）、特にコア層も、絶縁体、特に熱絶縁体のために使用される。
【００４２】
繊維層のための繊維として、ガラス繊維マット、ガラス繊維不織布、短ガラス繊維鎖、ガラス繊維織物、切断または粉砕ガラスあるいは鉱物繊維、天然繊維マットおよび編物、切断天然繊維、およびポリマーに基づく繊維マット、不織布および編物、炭素繊維またはアラミド繊維、ならびにそれらの混合物を使用し得る。
【００４３】
サンドウィッチ素子Ｃ）の製造は、初めに、ポリウレタン出発成分１）〜６）が適用されたコア層の両側に繊維層を形成することにより行い得る。その代わりに、ポリウレタン原料１）〜６）に、適当な先端技術により繊維強化構造を導入してもよい。このようにして製造される三層からなるプレフォームを成形ツールに移し、モールドを閉じる。個々の層は、ＰＵＲ成分の反応により一緒に結合する。
【００４４】
該サンドウィッチ素子Ｃ）は、単位面積あたり１５００〜４０００ｇ／ｍ２の低い重量と（サンプル幅１０ｍｍに対して）０．５〜５×１０６Ｎ／ｍｍ２の高い剛性により区別される。特に、該サンドウィッチ素子は、例えば、プラスチック混合物（ポリカーボネート／アクリロニトリル−ブタジエン−スチレン、ポリフェニレンオキシド／ポリアミド）、シートモールディングコンパウンド（ＳＭＣ）またはシートアルミニウムおよび同程度の剛性を有する鋼鉄などの、プラスチック製や金属製の他の支持構造と比較して、非常に低い単位面積あたりの重量を有する。
【００４５】
透明層Ａ）は、以下の物質からなり得る：ガラス、ポリカーボネート、ポリエステル、ポリメチルメタクリレート、塩化ポリビニル、フッ化ポリマー、エポキシド、熱可塑性ポリウレタンまたはこれらの物質の所望の組み合わせ。さらに、脂肪族イソシアネートに基づく透明ポリウレタンも使用し得る。ＨＤＩ（ヘキサメチレンジイソシアネート）、ＩＰＤＩ（イソホロンジイソシアネート）および／またはＨ１２−ＭＤＩ（飽和メチレンジフェニルジイソシアネート）をイソシアネートとして使用し得る。ポリエーテルおよび／またはポリエステルポリオールを、ポリオール成分ならびに鎖延長剤として使用してもよく、脂肪族を好ましく使用し得る。
【００４６】
層Ａ）は、プレート、シートまたは複合材シートとして構成されてよい。例えばラッカーまたはプラズマ層の形態で、透明保護層を透明層Ａ）上に塗布することが好ましい。透明層Ａ）は、基準よりも柔軟であってよく、それによりモジュールにおける応力をより低減することができる。さらなる保護層は、外的影響に対する保護を担う。
【００４７】
接着層Ｂ）は以下の特性を有する：３５０〜１１５０ｎｍの範囲の高い透明性、シリコンおよび透明層Ａ）の物質ならびにサンドウィッチ素子Ｃ）に対する良好な接着力。接着層は、層Ａ）および／またはサンドウィッチ素子上に積層された１つ以上の接着シートからなってよい。
【００４８】
透明層Ａ）、太陽電池およびサンドウィッチ素子Ｃ）の異なる熱膨張係数により生じる応力を相殺するために、接着層Ｂ）は柔らかい。接着層Ｂ）は、好ましくは、場合により着色された熱可塑性ポリウレタンからなる。
【００４９】
サンドウィッチ素子Ｃ）の熱膨張係数は、サンドウィッチ組成物および繊維強化剤に応じて、好ましくは１０〜２０×１０−６Ｋ−１である。
【００５０】
ソーラーモジュールは、その後ＲＩＭ、Ｒ−ＲＩＭ、Ｓ−ＲＩＭ、ＲＴＭ、噴霧法または鋳造により適用された周縁ポリウレタンフレームを好ましくは有する。
【００５１】
さらに、本発明は、本発明のソーラーモジュールの製造方法を提供する。該方法は、
ｉ）少なくとも１つのコア層と、該コア層の両側に位置する少なくとも１つの外層からなり、場合により締め具および電気的接続素子を有するサンドイッチ素子Ｃ）を供し、
ｉｉ）接着層Ｂ）を、プラスチック板の形態で、またはサンドイッチ素子Ｃ）上にコンパウンドとして適用し、
ｉｉｉ）太陽電池を接着層Ｂ）に設置し、または接着層Ｂ）に組み込み、あるいは接着層Ｂ）上にソーラー板を適用し、
ｉｖ）場合により接着層Ｂ）を含んでなる透明プラスチック板、および／または透明層Ａ）を太陽電池上に適用し、
ｖ）前記層構造を、場合により、必要に応じて温度の影響下および／または必要に応じて真空中で加圧する
ことを特徴とする。
【００５２】
サンドウィッチ素子Ｃ）は、すでに加圧されたまたは結合したサンドウィッチ素子として、あるいは層が未加圧または未結合である未結合サンドウィッチ素子として供給されてよい。
【００５３】
該方法は、初めに透明層Ａ）（例えばプラスチック板）を供給することにより行われ得る。その後、プラスチック板の形態で、またはコンパウンドとして接着層Ｂ）を層Ａ）に適用する。太陽電池またはソーラー板を、接着層Ｂ）に設置し、または接着層Ｂ）に組み込む。その後、場合により接着層Ｂ）を含んでなるサンドウィッチ素子Ｃ）を適用する。好ましくは、その後、必要に応じて温度の影響下、加圧を行う。
【００５４】
該方法は、太陽電池またはソーラー層を含んでなる層Ａ）およびＢ）からなる最終シートモジュールが加圧ツールに設置されるように構成し得る。該シートモジュールは、適用されるサンドウィッチ素子に面する側に、好ましくは熱可塑性ポリウレタン製である接着層Ｂ）を好ましくは有する。
【００５５】
また、未結合シートモジュールを、初めに透明層Ａ）を供給することにより製造し得る。その後、プラスチック板の形態で、またはコンパウンドとして接着層Ｂ）を透明層Ａに適用する。その後、太陽電池またはソーラー板を、接着層Ｂ）に設置し、または接着層Ｂ）に組み込む。（好ましくは熱可塑性ポリウレタン製の）さらなる接着層Ｂ）を、その後必要に応じて適用する。
【００５６】
同様に、未加圧サンドウィッチ素子（好ましくはＰＵＲサンドウィッチ）を、その後、供給された結合済みシートモジュール上に、または調製されたが未結合のシートモジュール上に設置する。その後、場合により温度上昇下で加圧を行う。加圧工程は、サンドウィッチ素子を硬化し、シートモジュールと同じ作業段階において結合する。未結合シートモジュールとして供給する場合、加圧工程は、同時にラミネート層を結合する働きもする。
【００５７】
さらに、加圧工程および加圧工程によるソーラーモジュールとの結合前に、別の機能層および素子を導入し得る。例えば、酸素や水分に対する障壁板〔例えばＰＶＦ（フッ化ビニル樹脂）−ＰＥＴ（ポリウレタンテレフタレート）−ＰＶＦまたはＰＶＦ−アルミニウム−ＰＶＦ複合材シート〕を、層Ｂ）とサンドウィッチ素子Ｃ）との間に導入し得る。これらの障壁板は、場合により、サンドウィッチ素子Ｃ）に対する良好な結合のために接着層を含み得る。代わりに、これらの障壁層は、サンドウィッチ素子Ｃ）の裏面（光源から離れた側）に適用され得る。さらに、断熱性を改良するために、例えばポリウレタン硬質発泡体製のさらなる断熱層を、サンドウィッチ素子Ｃ）の裏面に適用することができる。
【００５８】
さらなる実施態様において、サンドウィッチ素子Ｃ）を製造する際に媒体線も加圧し得る。これらの線は、例えばプラスチックまたは銅からなる。これらの線は、好ましくは接着層Ｂ）に近接して設置され、熱を運び去る媒体（例えば水）を用いてソーラーモジュールを冷却するために使用され得る。電気効率は、ソーラーモジュールの内部冷却により増加し得る。
【００５９】
本発明のソーラーモジュールは、電力を発生させ、同時に断熱層としても作用するため、屋根の被覆材としても十分に用いることができる。それらは非常に軽量であり、同時に剛性である。それらは、加圧することにより三次元構造に変換することもできるため、所定の屋根構造に十分に適合し得る。
【００６０】
本発明は、図１を用いた一例により、より詳細に説明される。図１において配置は、電池コネクタ２を用いて接続された太陽電池３が組み込まれた透明接着層１からなる。この上部に、例えばガラス板からなる透明なＵＶ安定薄膜前面層４がある。裏面には、ポリウレタンにより結合されたコア層６およびガラス繊維層７からなる支持サンドウィッチ素子５がある。固定素子８と電気的接続箱９が支持サンドウィッチ素子中に統合されている。水および酸素の侵入を防ぐ障壁シート１０がサンドウィッチ素子に隣接する。ソーラーモジュールは、水、埃および酸素の側面侵入を防ぐ、弾性ポリウレタンからなる周縁保護材１１を有する。
【実施例】
【００６１】
ソーラーモジュールを、以下の個々の構成成分から製造した。フロント層として、厚さ１２５μｍのポリカーボネートシート（Makrofol（登録商標）DE 1-4タイプ、Bayer MaterialScience AG製、レバークーゼン）を用いた。接着層として、厚さ４８０μｍの２つのＥＶＡシート（Vistasolar（登録商標）タイプ、Etimex社製、ロッテンアッケル）を用いた。サンドウィッチ素子としてBaypreg（登録商標）sandwichを用いた。この目的のため、３００ｇ／ｍ２の単位面積あたりの重量を有するＭ１２３タイプ（Vetrotex社製、ヘルゾゲンラス）の短繊維マットの両側に、Testliner 2タイプ（波状、板紙厚さ４．９〜５．１ｍｍ、Wabenfarbik社製、ケムニッツ）のハニカム板紙を供した。その後、この構造上に、３００ｇ／ｍ２の活性ポリウレタン系を、高圧加工機を用いて噴霧した。１００〜２３５．７の混合比（指標１２９）のポリオール（Baypreg（登録商標）VP.PU 01IF13）およびイソシアナート（Desmodur（登録商標）VP.PU 08IF01）からなる、Bayer MaterialScience AG（レバークーゼン）社製のポリウレタン系を使用した。厚さ１０ｍｍのBaypreg（登録商標）sandwich複合材を形成するため、ハニカム板紙および噴霧されたポリウレタン含有短繊維マットからなる構造を、１３０℃に調節された器具中で９０秒間加圧した。
【００６２】
ポリカーボネートシート、ＥＶＡシート、４つのシリコン太陽電池、ＥＶＡシートの順に個々の成分と最終的にBaypreg（登録商標）sandwichを、積層を形成するために組み立て、初めに真空ラミネーターで、１５０℃、６分間真空にし、その後ソーラーモジュールを形成するために１ｂａｒの圧力で７分間加圧した。
【００６３】
このようにして製造されたソーラーモジュールを、標準スペクトル下ソーラーシミュレーター（ＡＭ１．５ｇ条件）において評価した。風雨にさらされていないモジュールは、１３．４％（±０．５％）の効率を有していた。その後、該モジュールを用いて、ＩＥＣ６１２１５に基づいて気候サイクル試験を行った。３０２気候変化サイクル（−４０℃〜８５℃）にさらした。この気候にさらした後、該ソーラーモジュールにおいて測定された効率は１２．８％（±０．５％）であった。
【図１】
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【国際調査報告】
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