(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
光起電力モジュール（１）であって、少なくとも、
−  光束を受け取ることを目的とする前記光起電力モジュール（１）の前面を形成する透明な第１の層（３）と、
−  並んで配置され、電気的に一緒に接続される一組（４）の複数の光起電力セル（５）と、
−  前記複数の光起電力セル（５）を封入するアセンブリ（６ａ、６ｂ）と、
−  前記光起電力モジュール（１）の後面を形成する第２の層（７）であって、前記封入アセンブリ（６ａ、６ｂ）および複数の光起電力セル（５）の前記組（４）は、前記第１の層（３）と前記第２の層（７）との間に位置する、第２の層（７）とを備え、
前記第１の層（３）が、互いに独立した複数のプレート（８）を備え、各プレート（８）が、前記光起電力モジュール（１）の不連続な前面を形成するような方法で、少なくとも１つの光起電力セル（５）に対向して位置することと、
前記封入アセンブリ（６ａ、６ｂ）の剛性が、周囲温度における７５ＭＰａ以上の封入材料のヤング率（Ｅ）および０．４から１ｍｍの間の前記封入アセンブリ（６ａ、６ｂ）の厚さ（ｅ）によって規定されることと、
前記第１の層（３）が、アクリルブロックコポリマーに属する少なくとも１つの透明ポリマー材料または次の一般式、
（Ａ）ｎＢ
を有する少なくとも１つのアクリルブロックコポリマーを含む組成物から成り、ただし、
−  ｎが、１以上の整数であり、
−  Ａが、５０℃よりも大きいガラス転移温度（Ｔｇ）を有するアクリルもしくはメタクリルホモ−もしくはコポリマー、またはポリスチレン、またはアクリル−スチレンもしくはメタクリル−スチレンコポリマーであり、
−  Ｂが、２０℃未満のガラス転移温度（Ｔｇ）を有するアクリルまたはメタクリルホモ−またはコポリマーであることとを特徴とする、光起電力モジュール（１）。
【請求項２】
前記ブロックＡが、ポリメチルメタクリレート、フェニルポリメチルアクリレート、ベンジルポリメチルアクリレートもしくはイソボルニルポリメチルアクリレート、またはメチルメタクリレートモノマー、フェニルメタクリレート、ベンジルメタクリレートもしくはイソボルニルメタクリレートの２つ以上のベースを有するコポリマーから選択されることを特徴とする、請求項１に記載のモジュール。
【請求項３】
前記ブロックＡが、アクリルまたはメタクリルコモノマーで修飾されたポリメチルメタクリレートから成ることを特徴とする、請求項２に記載のモジュール。
【請求項４】
前記ブロックＡおよび／または前記ブロックＢが、スチレン、アクリルまたはメタクリルコモノマーを含むことを特徴とする、請求項１から３のいずれか一項に記載のモジュール。
【請求項５】
前記ブロックＢが、コモノマーを組み込むこと、および前記ブロックＡが、メタクリル酸を組み込むことを特徴とする、請求項１から４のいずれか一項に記載のモジュール。
【請求項６】
前記封入アセンブリ（６ａ、６ｂ）が、光起電力セル（５）の前記組（４）の両側にそれぞれ、光起電力セル（５）の前記組（４）のすぐ近くに位置する封入材料の２つのコア層（６ａ、６ｂ）によって形成されることを特徴とする、請求項１から５のいずれか一項に記載のモジュール。
【請求項７】
前記封入アセンブリ（６ａ、６ｂ）を形成する前記層の封入材料が、周囲温度において１００ＭＰａ以上のヤング率（Ｅ）を有することを特徴とする、請求項１から６のいずれか一項に記載のモジュール。
【請求項８】
前記封入アセンブリ（６ａ、６ｂ）が、封入材料の１つまたは複数の他の追加の層（１１）を補充され、封入材料の前記追加の層または複数層（１１）の剛性が、前記封入アセンブリ（６ａ、６ｂ）から離れるにつれて減少することを特徴とする、請求項１から７のいずれか一項に記載のモジュール。
【請求項９】
前記第１の層（３）とすぐ近くの封入材料の前記コア層（６ａ）との間に位置する、封入材料の少なくとも１つの追加の層（１１）を備えることを特徴とする、請求項６に記載のモジュール。
【請求項１０】
封入材料の前記少なくとも１つの追加の層（１１）が、周囲温度において７５ＭＰａ未満のヤング率（Ｅ）を有することを特徴とする、請求項９に記載のモジュール。
【請求項１１】
封入材料の前記追加の層または複数層（１１）が、熱可塑性ポリオレフィンから選択される材料で構成されることを特徴とする、請求項８から１０のいずれか一項に記載のモジュール。
【請求項１２】
封入材料の前記追加の層または複数層（１１）が、エチレン単位を有する機能性ポリオレフィン骨格上にグラフト化された、ポリアミドグラフトベースを有する機能性熱可塑性ポリオレフィンで構成されることを特徴とする、請求項１１に記載のモジュール。
【請求項１３】
前記光起電力モジュール（１）の後面を形成する前記第２の層（７）が、少なくとも１つのポリマー材料および／または少なくとも１つの複合材料で構成されることを特徴とする、請求項１から１２のいずれか一項に記載のモジュール。
【請求項１４】
前記光起電力モジュール（１）の後面を形成する前記第２の層（７）の剛性が、５から１５ＧＰａ．ｍｍの間の、前記第２の層（７）の厚さを乗じた前記第２の層（７）の材料の周囲温度におけるヤング率（Ｅ）に対応する、剛性因子によって規定されることを特徴とする、請求項１から１３のいずれか一項に記載のモジュール。
【請求項１５】
２つの隣接する光起電力セル（５）間の間隔（ｓ）が、１ｍｍ以上であることを特徴とする、請求項１から１４のいずれか一項に記載のモジュール。
【請求項１６】
前記光起電力モジュール（１）の前面を形成する前記第１の層（３）と前記複数の光起電力セル（５）を封入する前記アセンブリ（６ａ、６ｂ）との間に位置する、いわゆる「ショックを吸収する」中間層（９）を備え、前記封入アセンブリ（６ａ、６ｂ）上への前記第１の層（３）のアセンブリを可能にすることを特徴とする、請求項１から１５のいずれか一項に記載のモジュール。
【請求項１７】
前記中間層（９）が、少なくとも１つのポリマー材料で構成されることを特徴とする、請求項１６に記載のモジュール。
【請求項１８】
前記中間層（９）の剛性が、５０ＭＰａ以下の前記中間層（９）の材料の周囲温度におけるヤング率（Ｅ）および０．０１から１ｍｍの間の前記中間層（９）の厚さによって規定されることを特徴とする、請求項１６または１７に記載のモジュール。
【請求項１９】
−  剛性支持体（２）と、
−  請求項１から１８のいずれか一項に記載の光起電力モジュール（１）と、
−  前記剛性支持体（２）と前記光起電力モジュール（１）との間に位置し、前記剛性支持体（２）への前記光起電力モジュール（１）の接着を可能にする固定層（１２）とを備える、光起電力構造アセンブリ（１０）。
【請求項２０】
光起電力モジュール（１）の剛性支持体（２）上へのその適用のための使用であって、少なくとも、
−  光束を受け取ることを目的とする前記光起電力モジュール（１）の前面を形成する１つの透明な第１の層（３）と、
−  並んで配置され、電気的に一緒に接続される一組（４）の複数の光起電力セル（５）と、
−  前記複数の光起電力セル（５）を封入するアセンブリ（６ａ、６ｂ）と、
−  前記光起電力モジュール（１）の後面を形成する第２の層（７）であって、前記封入アセンブリ（６ａ、６ｂ）および複数の光起電力セル（５）の前記組（４）は、前記第１の層（３）と前記第２の層（７）との間に位置する、第２の層（７）とを備える光起電力モジュール（１）において、
前記第１の層（３）が、互いに独立した複数のプレート（８）を備え、各プレート（８）が、前記光起電力モジュール（１）の不連続な前面を形成するような方法で、少なくとも１つの光起電力セル（５）に対向して位置し、
前記封入アセンブリ（６ａ、６ｂ）の剛性が、周囲温度における７５ＭＰａ以上の封入材料のヤング率（Ｅ）および０．４から１ｍｍの間の前記封入アセンブリ（６ａ、６ｂ）の厚さ（ｅ）によって規定され、
前記第１の層（３）が、アクリルブロックコポリマーに属する少なくとも１つの透明ポリマー材料または次の一般式、
（Ａ）ｎＢ
を有する少なくとも１つのアクリルブロックコポリマーを含む組成物で構成され、ただし、
−  ｎが、１以上の整数であり、
−  Ａが、５０℃よりも大きいガラス転移温度（Ｔｇ）を有するアクリルもしくはメタクリルホモ−もしくはコポリマー、またはポリスチレン、またはアクリル−スチレンもしくはメタクリル−スチレンコポリマーであり、
−  Ｂが、２０℃未満のガラス転移温度（Ｔｇ）を有するアクリルまたはメタクリルホモ−またはコポリマーであり、
前記光起電力モジュール（１）が、固定層（１２）を介して前記剛性支持体（２）上に適用される、光起電力モジュール（１）の剛性支持体（２）上へのその適用のための使用。
【請求項２１】
請求項１から１８のいずれか一項に記載の光起電力モジュール（１）を遂行するための方法であって、少なくとも次のステップａ）および引き続いて少なくとも次のステップｂ）またはステップｃ）を含み、前記ステップは、
ａ）前記光起電力モジュール（１）の前面を形成する前記第１の層（３）および前記第１の層（３）と前記複数の光起電力セル（５）を封入する前記アセンブリ（６ａ、６ｂ）との間に位置する、任意のいわゆる「ショックを吸収する」中間層（９）以外の前記光起電力モジュール（１）を構成する層（１１、６ａ、４、６ｂ、７）の組を１５０℃以上の温度において加熱ラミネート加工するステップと、
ｂ）前記第１のステップａ）の間に一緒にラミネート加工された前記光起電力モジュール（１）を構成する前記層（１１、６ａ、４、６ｂ、７）上に、前記光起電力モジュール（１）の前面を形成する前記第１の層（３）および前記任意の中間層（９）を、１５０℃以下の温度においてラミネート加工するステップと、
ｃ）前記第１のステップａ）の間に一緒にラミネート加工された前記光起電力モジュール（１）を構成する前記層（１１、６ａ、４、６ｂ、７）上に、前記光起電力モジュール（１）の前面を形成する前記第１の層（３）および前記任意の中間層（９）を、反応性であろうとなかろうと液状糊の事前堆積を用いて糊付けする、または加圧するステップである、方法。
【請求項２２】
請求項１から１８のいずれか一項に記載の光起電力モジュール（１）を遂行するための方法であって、次の単一ステップ、
ｄ）前記光起電力モジュール（１）を構成する前記層（３、９、１１、６ａ、４、６ｂ、７）のすべてを１５０℃以上の温度において加熱ラミネート加工するステップを含む、方法。
【請求項２３】
請求項１９に記載の光起電力構造アセンブリ（１０）を遂行するための方法であって、請求項２１または２２に記載の方法のステップを実施し、引き続いて次のステップｅ）、
ｅ）前記光起電力構造アセンブリ（１０）の固定層（１２）を用いて、前記光起電力構造アセンブリ（１０）を形成するために剛性支持体（２）上に前記光起電力モジュール（１）を固定するステップを含む、方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、電気的に一緒に接続された一組の光起電力セル、特にいわゆる「結晶性」光起電力セル、すなわちシリコン結晶またはシリコン多結晶ベースを有するそれらを備える光起電力モジュールの分野に関する。
【０００２】
本発明は、多くの応用のために実施され、特に軽量で、柔軟であり、衝撃および高い機械的負荷に関して頑強である光起電力モジュールの使用を必要とする応用に関係している。したがって、それは特に、住居または産業用建物などの建造物のために、例えばその屋根の遂行のために、アーバンファニチャーの設計のために、例えば公共照明、道路標識もしくは電気自動車の再充電のために、またはとりわけ路面もしくは道路、自転車専用道路、産業プラットフォーム、広場、舗装道路などの、歩行者および／もしくは車両にとって通行が可能なゾーン内のそれらの統合のためにもまた、応用されることもある。
【０００３】
したがって、本発明はポリマーで作られた前面を提供される光起電力モジュール、そのような光起電力モジュールを備える光起電力構造アセンブリ、剛性支持体上へのその適用のためのそのような光起電力モジュールの使用、ならびにそのようなモジュールまたはそのような光起電力構造アセンブリを遂行するための方法を提案する。
【背景技術】
【０００４】
光起電力モジュールは、光起電力モジュールの前面を形成する透明な第１の層と光起電力モジュールの後面を形成する第２の層との間に並んで配置された光起電力セルのアセンブリである。
【０００５】
光起電力モジュールの前面を形成する第１の層は有利には、光起電力セルが光束を受け取ることを可能にするために透明である。それは従来、約３ｍｍの厚さを有する、単一ガラス板内で遂行される。光起電力モジュールの後面を形成する第２の層は、とりわけガラス、金属またはプラスチックベースを用いて遂行されることもある。それは通常、ポリフッ化ビニル（ＰＶＦ）またはポリフッ化ビニリデン（ＰＶＤＦ）などのフッ素化ポリマーベースを有する層または複数層によって保護されることもあり、約３００μｍの厚さを有する、例えばポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）またはポリアミド（ＰＡ）型の、電気絶縁ポリマーベースを有するポリマー構造によって形成される。
【０００６】
光起電力セルは、光起電力セルの各１つの前面（光束を受け取ることを目的とする光起電力モジュールの前面に対向して位置する面）および後面（光起電力モジュールの後面に対向して位置する面）に接触してそれぞれ配置される、接続導体と呼ばれ、例えば銅のストリップによって形成される前部および後部電気接触要素によって直列に電気的に一緒に接続されることもある。
【０００７】
その上、光起電力モジュールの前面および後面をそれぞれ形成する第１の層と第２の層との間に位置する光起電力セルは、封入される。従来は、選択される封入材は、エラストマー（またはゴム）型のポリマーに対応し、例えば光起電力セルおよびセルの接続導体がその間に配置されるポリ（エチレンビニルアセテート）（ＥＶＡ）の２つの層（またはフィルム）の使用にあることもある。ＥＶＡの各層は、少なくとも０．３ｍｍの厚さおよび周囲温度において３０ＭＰａ以下のヤング率を有することもある。
【０００８】
さらに通常は、光起電力モジュールを遂行する方法は、１４０℃以上、またはさらには１５０℃の温度において、少なくとも８分、さらには１５分の間、上で述べられた様々の層をラミネート加工する単一ステップを含む。このラミネート加工する作業の後、ＥＶＡの２つの層は、光起電力セルがその中に埋め込まれる単一層だけを形成するために融解される。
【０００９】
しかしながら、光起電力モジュールの従来技術において知られているこれらの製作物は、完全に満足できるというわけではなく、それらの応用の少なくともいくつかについてはいくつかの不都合を有する。
【００１０】
そのため、まず初めに、光起電力モジュールの前面を形成するためのガラス板の存在は、相対的軽さおよびモジュールを形成するための設備を必要とすることもある光起電力モジュールのいくつかの応用に適合しない。それどころか、光起電力モジュールの前面としてガラスを使用する従来技術の設計は、モジュールの重量がかさみ、統合能力が限られてしまうことを暗示する。
【００１１】
解決策が、光起電力モジュールを遂行するための従来のアーキテクチャおよび方法をなお保ちながら、光起電力モジュールのガラスで作られた前面をプラスチック材料で置き換えるために考えられてきた。例として、特許出願ＦＲ  ２９５５０５１  Ａ１ならびに国際出願ＷＯ  ２０１２／１４０５８５  Ａ１およびＷＯ  ２０１１／０２８５１３  Ａ２は、光起電力モジュールの前面を設計するためにガラスの代替案の可能性を述べ、その中には、ポリフッ化ビニリデン（ＰＶＤＦ）、エチレン−テトラフルオロエチレン（ＥＴＦＥ）、ポリメチルメタクリレート（ＰＭＭＡ）またはポリカーボネート（ＰＣ）などの、５００μｍ以下の厚さのポリマーシートの使用がある。
【００１２】
しかしながら、軽量で、柔軟な光起電力モジュールを得るために、単にガラスをポリマー材料で置き換えることは、一般に衝撃および機械的負荷に対するモジュールの脆弱性の増加をもたらし、それは、いくつかの応用にとって容認できない。
【００１３】
加えて、従来技術のこれらの実施形態では、各光起電力モジュールの前面（ガラスを欠いている）は、連続的であり、すなわちそれは、モジュール全体を覆うシートまたは一体的（ｕｎｉｔａｒｙ）プレートを形成する。このようにして、各光起電力モジュールの柔軟性は、制限され、何よりも不十分なこともある。その上、これはまた、構造物の様々な層の間に差分膨張拘束の強調の問題も引き起こし、それは、構造物の界面において、例えば封入層／外層の界面において望ましくない変形または層間剥離につながることもある。
【００１４】
いくつかの解決策が、モジュールのより良好な柔軟性を獲得し、差分膨張拘束をより良く管理するために、光起電力モジュールの前面の相対的不連続性を得ることを目的として提案されている。そのため、例えば、米国特許出願公開第２０１４／００００６８３  Ａ１号は、光起電力セルを個々に封入するための方法を述べる。封入されたセルは次いで、柔軟な光起電力モジュールを得るために相互接続されてもよい。その上、米国特許出願公開第２０１４／００３０８４１  Ａ１号は、柔軟な基板上への光起電力モジュールの実施を開示する。光起電力モジュールは、相互接続された光起電力セルで構成される「サブモジュール」で構成され、各サブモジュールは、隣接するサブモジュールから電気的に独立している。
【００１５】
しかしながら、上で述べられた解決策は、特にそれらの機械的抵抗力の観点から実質的にそれらに圧力を加える応用を制約することで、柔軟性、衝撃および機械的負荷に対する抵抗力、光起電力モジュールの性能およびコストの観点から完全に満足できるというわけではない。特に、従来技術による光起電力モジュールの遂行に使用される材料は、そのような応力に応答するのに十分満足できるものではない。
【先行技術文献】
【特許文献】
【００１６】
【特許文献１】特許出願ＦＲ  ２９５５０５１  Ａ１
【特許文献２】国際出願ＷＯ  ２０１２／１４０５８５  Ａ１
【特許文献３】国際出願ＷＯ  ２０１１／０２８５１３  Ａ２
【特許文献４】米国特許出願公開第２０１４／００００６８３  Ａ１号
【特許文献５】米国特許出願公開第２０１４／００３０８４１  Ａ１号
【特許文献６】国際出願ＷＯ  ０３／０６２２９３  Ａ１
【特許文献７】国際出願ＷＯ  ２００６／０６１５２３  Ａ１
【特許文献８】国際出願ＷＯ  ２０１２／０８５４８７  Ａ１
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１７】
したがって、光起電力モジュールの使用によって考えられる応用に固有の制約の少なくともいくつかに応答するために、特に光起電力モジュールの柔軟性、剛性、軽量性、平坦性ならびに衝撃および機械的負荷に対する抵抗力を改善するために、光起電力モジュールの設計のための代替解決策を提案する必要がある。
【課題を解決するための手段】
【００１８】
本発明は、目的として、上で言及された必要性および従来技術の製品に関する不都合を少なくとも部分的に克服しなければならない。
【００１９】
本発明はまた、目的として、その態様の１つによると、少なくとも、
−  光束を受け取ることを目的とする光起電力モジュールの前面を形成する透明な第１の層と、
−  並んで配置され、電気的に一緒に接続される一組の複数の光起電力セルと、
−  複数の光起電力セルを封入するアセンブリと、
−  光起電力モジュールの後面を形成する第２の層であって、封入アセンブリおよび複数の光起電力セルの組は、第１の層と第２の層との間に位置する、第２の層とを備える光起電力モジュールにおいて、
第１の層が、少なくとも１つの透明ポリマー材料から成り、互いに独立した複数のプレートを備え、各プレートが、光起電力モジュールの不連続な前面を形成するような方法で、少なくとも１つの光起電力セルに対向して位置することと、
封入アセンブリの剛性が、周囲温度における７５ＭＰａ以上の封入材料のヤング率および０．４から１ｍｍの間の封入アセンブリの厚さによって規定されることとを特徴とする、光起電力モジュールも有する。
【００２０】
第１の層を構成する前記少なくとも１つの透明ポリマー材料は有利には、アクリルブロックポリマーに属するまたは次の一般式、
（Ａ）ｎＢ
を有する少なくとも１つのアクリルブロックコポリマーを含む組成から成り、ただし、
−  ｎは、１以上の整数であり、
−  Ａは、５０℃よりも大きい、より好ましくは８０℃よりも大きいガラス転移温度Ｔｇを有するアクリルもしくはメタクリルホモ−もしくはコポリマー、またはポリスチレン、またはアクリル−スチレンもしくはメタクリル−スチレンコポリマーであり、
−  Ｂは、好ましくはメチルアクリレート、エチルアクリレート、エチルヘキシルアクリレート、ブチルメチルアクリレート、およびより好ましくはブチルアクリレートで構成される、２０℃未満のガラス転移温度Ｔｇを有するアクリルまたはメタクリルホモ−またはコポリマーである。
【００２１】
より正確には、Ａが、メタクリルホモ−またはコポリマー（大部分メチルメタクリレートを有する大部分メタクリルまたはアクリル）であるとき、第１の層を構成する前記少なくとも１つの透明ポリマー材料はその時、有利にはナノ構造ポリメチルメタクリレート（ＰＭＭＡ）ショック（ｓｈｏｃｋ）である。
【００２２】
Ａが、ポリスチレン、またはアクリル−スチレンもしくはメタクリル−スチレンコポリマーであるとき、第１の層を構成する前記少なくとも１つの透明ポリマー材料は、アクリルブロックコポリマーに属するまたは少なくとも１つのアクリルブロックコポリマーを含む組成から成り、Ｂは、アクリルまたはメタクリルホモ−またはコポリマーであるが、しかしその時第１の層を構成する前記少なくとも１つの透明ポリマー材料は、ナノ構造ポリメチルメタクリレート（ＰＭＭＡ）ショックではない。
【００２３】
最初に、すなわち任意のラミネート加工作業の前に、封入アセンブリは、コア層と呼ばれる、封入材料の２つの層で構成され、その間に複数の光起電力セルの組が、封入される。しかしながら、層をラミネート加工する作業の後、封入材料の層は、光起電力セルがその中に埋め込まれる単一層（または組）だけを形成するために融解される。任意のラミネート加工作業の前に、封入材料の各層はそのため、周囲温度における７５ＭＰａ以上の封入材料のヤング率および０．２から１ｍｍの間、さらには０．２から０．５ｍｍの間の層の厚さによって規定される剛性を有することができる。
【００２４】
複数の光起電力セルを封入するアセンブリはそのため、２つのコア層、すなわち封入材料の層によって構成され、それらは、ラミネート加工前に光起電力セルと直接接触し、したがって以下で述べられるように、剛性勾配を形成するために使用されてもよい追加の層または複数層を含まない。
【００２５】
用語「透明な」は、光起電力モジュールの前面を形成する第１の層の材料が、可視光に対して少なくとも部分的に透明であり、この光の少なくとも約８０％が通ることを可能にすることを意味する。
【００２６】
加えて、表現「互いに独立したプレート」は、プレートが、互いに距離を置いて位置し、各１つが、第１の層からかつ互いに独立した一体的要素を形成し、少なくとも１つの光起電力セル上に重ね合わされることを意味する。これらのプレートをすべて一緒にすることは、その結果不連続な態様を有する第１の層を形成する。
【００２７】
さらに、用語「封入する」または「封入される」によって、複数の光起電力セルの組が、例えば密閉され、封入材料の２つの層によって少なくとも部分的に形成され、ラミネート加工後に一緒に接続される体積内に配置されるということが、理解されなければならない。
【００２８】
その上、表現「周囲温度」は、約１５から３０℃の間の温度を意味する。
【００２９】
本発明のおかげで、そのため、しなやかで、比較的柔軟な光起電力モジュールの設計のための代替解決策を提供することを可能にすることができ、それは、特にモジュールの様々な層の遂行のための特定材料の使用を通じて、従来の光起電力モジュールの平坦性および機械的抵抗力を通常提供するモジュールの前面としてガラスの使用がない場合でさえ、例えば剛性支持体上への適用後に、衝撃および機械的負荷に耐えるために、満足のいく平坦性（反りの欠如）を有し、また十分に頑強でもある。特に、不連続な前面の使用は、特に平坦でなく、例えば湾曲した支持体上へのそれの適用を容易にすることを可能にする柔軟な性質を本発明による光起電力モジュールに与えることができる。加えて、光起電力セルの両側に高剛性を有する封入材料を使用することは、それらの曲げを制限し、したがって破損のリスクを制限することによって、実質的な機械的負荷または衝撃のリスクに対して光起電力セルを適切に保護することを可能にすることができる。さらに、光起電力モジュールの前面のためにガラスで作られた材料を使用しないことは、本発明による光起電力モジュールが、使用される様々な層の厚さに従って、従来技術による光起電力モジュールのそれよりも小さい、典型的には約１２ｋｇ／ｍ２の重量を有することを可能にすることができる。最後に、ポリマー材料で作られた不連続な前面を使用することは、本発明による光起電力モジュールの戸外での使用中の熱膨張問題を防止することを可能にすることができる。実際、熱膨張は、モジュールの前面を形成する第１の層の寸法に比例するので、光起電力セルのそれらに近い寸法を有するプレートを使用することは、光起電力モジュールの層間剥離または制御されない形態を引き起こすこともある熱的制約によって誘発される変位を実質的に制限することを可能にすることができる。
【００３０】
本発明による光起電力モジュールはさらに、個々にまたは任意の技術的に許容される組み合わせに従って取り込まれる次の特徴の１つまたはいくつかを備えることができる。
【００３１】
光起電力モジュールは、例えば糊付けすることによって、剛性支持体上に適用されてもよくまたは適用されなくてもよい。そのような剛性支持体は、任意の型に、例えば滑らかに、多孔性に、平坦にまたは湾曲状にすることができる。そのような剛性支持体は例えば、光起電力モジュールが、高い機械的負荷、例えば１５００ｋＮ／ｍ２にまで及ぶこともあり、さらには５０００ｋＮ／ｍ２の静的または動的圧力を受けなければならないときに使用されてもよい。
【００３２】
光起電力モジュールの前面を形成する第１の層は、単一層または多層とすることができる。特に、それは、それらの間で重ね合わされる一組の透明層を備えることができる。
【００３３】
光起電力モジュールの後面を形成する第２の層はまた、不連続とすることもできる。言い換えれば、第２の層はまた、互いに独立した複数のプレートを備えることもでき、各プレートは、少なくとも１つの光起電力セルに対向して位置する、すなわち重ね合わされる。本発明による光起電力モジュール上に不連続な後面が存在することは、例えば表面粗さを提供された剛性支持体上へのそれの適用を容易にするために、例えばモジュールの柔軟性をさらに改善することを可能にすることができる。
【００３４】
その上、本発明による光起電力モジュールの前面を形成する第１の層、および場合によりモジュールの後面を形成する第２の層は、不連続な態様を有するけれども、複数の光起電力セルの組および封入アセンブリは有利には、連続的である。
【００３５】
本発明の特定の実施形態によると、第１の層、および場合により第２の層の各プレートは、いくつかの光起電力セルに対向して位置してもよい。これは特に、従来の光起電力セルのそれらよりも小さい寸法、典型的には１５６×１５６ｍｍの光起電力セルについて事実のこともある。
【００３６】
加えて、単一の光起電力セルが、第１の層、および場合により第２の層の各プレートに対向して位置するとき、各プレートは、それが重ね合わされる光起電力セルのそれらに少なくとも等しい寸法を有することができる。
【００３７】
光起電力モジュールは有利には、ガラス内で遂行されるモジュールの前面を形成する第１の層を欠いている。そのため、上で示されたように、光起電力モジュールの軽量さおよび統合能力を改善することが、可能なこともある。
【００３８】
上で示されたように、第１の層を構成する前記少なくとも１つの透明ポリマー材料は有利には、特にブランドＳｈｉｅｌｄＵｐ（登録商標）の下でＡＲＫＥＭＡ社によって販売されるものなどの、ナノ構造ポリメチルメタクリレート（ＰＭＭＡ）ショックとすることができる。
【００３９】
ナノ構造ＰＭＭＡショックは、国際出願ＷＯ  ０３／０６２２９３  Ａ１、国際出願ＷＯ  ２００６／０６１５２３  Ａ１または国際出願ＷＯ  ２０１２／０８５４８７  Ａ１において述べられるものなどとすることができる。
【００４０】
好ましくは、ブロックＡは、ポリメチルメタクリレート、フェニルポリメチルアクリレート、ベンジルポリメチルアクリレートもしくはイソボルニルポリメチルアクリレート、またはメチルメタクリレートモノマー、フェニルメタクリレート、ベンジルメタクリレート、イソボルニルメタクリレートの２つ以上のベースを有するコポリマーである。より好ましくは、ブロックＡは、アクリルまたはメタクリルコモノマーで修飾されたＰＭＭＡである。
【００４１】
その上、ブロックＡおよび／またはブロックＢは、スチレン、アクリルまたはメタクリル、当業者に知られている様々な化学的機能、例えば酸、アミド、アミン、ヒドロキシ、エポキシまたはアルコキシ機能のキャリアなどの、スチレンコモノマーを含むことができる。
【００４２】
ブロックＢは好ましくは、透明性を改善するために、スチレンなどのコモノマーを組み込むことができる。加えて、ブロックＡは、その耐熱性を向上させるために、メタクリル酸を組み込むことができる。
【００４３】
有利には、ナノ構造ＰＭＭＡショックを使用することは、なおまた３０℃から９０℃の間の温度ゾーン内で従来のＰＭＭＡショック（すなわち非ナノ構造の）よりも高い透明性を保有することも可能にしながら、従来のＰＭＭＡ（すなわち非ショックおよび非ナノ構造の）のそれよりも優れている、機械的負荷および衝撃に対する良好な抵抗力を有する光起電力モジュールを形成する多層構造を提供することを可能にすることができる。そのため、光起電力モジュールの前面を形成する第１の層のためにナノ構造ＰＭＭＡショックを使用することは、特に衝撃に対する機械的抵抗力、透明性、温度による透明性および経年劣化に対する抵抗力の間での非常に良好な妥協を利用することを可能にすることができる。それどころか、透明性およびショックに対する抵抗力の観点から良好な特性を有するポリカーボネートは、戸外の経年劣化に対して非常に貧弱な抵抗力を有する。非常に良好な透明性および経年劣化に対する非常に良好な抵抗力を有する、非ショックおよび非ナノ構造ＰＭＭＡは、ショックに対する抵抗力が乏しい。同様に、ショックに対する良好な抵抗力および経年劣化に対する良好な抵抗力を有する、非ナノ構造ＰＭＭＡショックは、温度が、増加し、光起電力モジュールにとって正常な温度ゾーンを形成する３０から９０℃の間のゾーンの近くにあるとすぐにその透明性を失う。
【００４４】
上で示されたように、封入アセンブリは、特にラミネート加工する前に、光起電力セルの組の両側にそれぞれ、光起電力セルの組のすぐ近くに位置する封入材料の２つのコア層によって形成される。この封入アセンブリは、特にラミネート加工する前に、封入材料の１つまたはいくつかの他の追加の層と重ね合わされてもよく、封入材料の２つのコア層以外の、封入材料の追加の層または複数層の剛性は、封入アセンブリから離れるにつれて減少する。
【００４５】
そのため、モジュールは例えば、光起電力モジュールの前面を形成する第１の層とすぐ近くの封入材料のコア層との間に位置する、封入材料の少なくとも１つの追加の層を備えることができる。
【００４６】
封入材料の２つのコア層は、周囲温度において１００ＭＰａよりも大きい、好ましくは２００ＭＰａ以上のヤング率を有することができる。封入材料の前記少なくとも１つの追加の層は、周囲温度において７５ＭＰａより真に小さいヤング率を有することができる。
【００４７】
言い換えれば、有利には、光起電力モジュールは、漸次的変化または剛性勾配が、光起電力セルの組と接触する封入材料のコア層から、コア層から最も遠い封入材料の追加の層または複数層まで確立されている、層のスタックを形成する封入材料の層から形成される。
【００４８】
封入材料の追加の層または複数層は、光起電力セルの組の上および／または下に、より好ましくは光起電力セルの組の上に、すなわち第１の層と光起電力セルの組との間に位置してもよい。
【００４９】
好ましくは、コア層を構成する１つまたはそれらから分離している封入材料によって形成される、封入材料の１つまたはいくつかの追加の層は、封入材料の上部コア層と接触して、光起電力セルの組の上に位置する。実際、これは、モジュールのこのゾーンがたるむのを防止し、また光起電力モジュールの材料のコストを制限するためにも、光起電力セルの組の下に位置する層の厚さを制限することを可能にすることができる。
【００５０】
封入材料の追加の層または複数層は、特に熱可塑性ポリオレフィンから選択される材料で構成されてもよい。
【００５１】
これらの熱可塑性ポリオレフィンの中でも、特にＥｎｌｉｇｈｔ（登録商標）レンジの等級などのＤｏｗ社の、またはＤＮＰ社からの太陽電池の封入材を使用することは、可能にすることができる。
【００５２】
封入材料の追加の層または複数層は、特にエチレン単位を有する機能性ポリオレフィン骨格上にグラフト化された、ポリアミドグラフトベースを有する機能性熱可塑性ポリオレフィンで構成されてもよく、特に周囲温度において５０から１００ＭＰａの間のヤング率を有する、Ａｒｋｅｍａ社からのＡｐｏｌｈｙａ（登録商標）Ｓｏｌａｒ  Ｆｉｌｍレンジからの熱可塑性ポリオレフィンで構成されてもよい。
【００５３】
Ａｐｏｌｈｙａ（登録商標）Ｓｏｌａｒ  Ｆｉｌｍレンジからの機能性熱可塑性ポリオレフィンは、くし形コポリマーともまた呼ばれる、グラフトポリマーのファミリーのメンバーとすることができ、主構造または骨格または「くしの本体」を備える機能性ポリオレフィン型の高分子鎖は、非ポリオレフィン構造の、側鎖またはグラフトまたはくしの歯によってグラフト化される。より詳細には、Ａｐｏｌｈｙａ（登録商標）Ｓｏｌａｒ  Ｆｉｌｍレンジからのグラフト化またはくし形コポリマーは、機能性ポリオレフィンの主鎖で構成され、その上にポリアミドまたはポリエステル（くしの歯またはグラフト）で作られたグラフト化鎖がある。なおより詳細には、グラフト化されてもよい機能性ポリオレフィンの主鎖は、機能性単位を備える、すなわち炭化水素単位と異なる他の化学的機能を有するエチレン単位を有する多数コポリマーである。これらの機能性単位の少なくとも一部分は、グラフト（またはくし歯）の末端官能基に関して化学反応性を有する。そのため、反応性機能性単位の中でも、例えば酸、エステルまたは無水物基の言及がなされてもよい。グラフトの末端単位とのこれらの反応性単位の反応は、最終化学構造からグラフト化機能性ポリオレフィン材料を得ることを可能にする。グラフトは、機能性ポリオレフィンの主鎖の反応性機能性単位を有する単一反応性末端終端を有する、ポリアミドまたはポリエステルファミリーから選択されるホモ−またはコポリマーで構成される。好ましくは、グラフトは、モノアミン終端ポリアミド型のホモ−またはコポリマーで構成される。
【００５４】
シートまたはフィルムの形のそのような材料は、従来のエチレンビニルアセテート（ＥＶＡ）のシートまたはフィルムのそれよりも大きい、十分な剛性、ならびに後者よりも良好な経年劣化に対する抵抗力の両方を有することができる。
【００５５】
その上、独立して、封入材料の１つまたは複数の追加の層が、使用され、高剛性を有する封入材料のコア層と光起電力モジュールの前面または後面と接触する最外層または複数層との間に剛性勾配を確立することを可能にするとき、これらの層は、封入材料のコア層の剛性よりも低い剛性を有する。これは、特にモジュールの前面および／または後面が、使用される材料のそれらの厚さおよび／または機械的モジュールを通じて実質的な剛性を有するとき、より良く差分膨張に機械的に耐えるために、構造を緩和することを可能にする。実際、封入材料の１つまたは複数の追加の層がない場合、光起電力モジュールは、比較的硬くすることができ、それは、層の膨張係数の差を考慮すると、光起電力モジュールの製造または使用中の膨張および／または収縮中に応力を生じさせる可能性があり、それは、特に前面を形成する第１の層とモジュールを構成する層の残りとの間の界面において、局所的層間剥離につながる可能性がある。
【００５６】
封入アセンブリの封入材料の２つのコア層を形成する封入材料は、周囲温度において１００ＭＰａ以上の、特に１５０ＭＰａ以上の、さらには２００ＭＰａのヤング率を有することができる。それは、特に２２０ＭＰａである。
【００５７】
封入材料は、同一のまたは異なる厚さを有する封入材料の２つのコア層から形成されてもよい。
【００５８】
封入アセンブリはその上、周囲温度において２００ＭＰａ以上のヤング率を有する、Ｊｕｒａ−ｐｌａｓｔ社によってＤＧ３型のｊｕｒａｓｏｌ（登録商標）イオノマーの名の下で販売されるイオノマーまたはＤｕ  Ｐｏｎｔ社によってＰＶ５４１４の名の下で販売されるイオノマーなどの異性体型の材料で構成されてもよい。
【００５９】
光起電力モジュールの後面を形成する第２の層は、少なくとも１つのポリマー材料で構成されてもよい。
【００６０】
別法として、光起電力モジュールの後面を形成する第２の層は、少なくとも１つの複合材料で、特にポリマー／ガラス繊維型で、構成されてもよい。
【００６１】
第２の層はその上、より好ましくは、２０ｐｐｍ以下の、より好ましくは１０ｐｐｍ以下の熱膨張係数を有する。
【００６２】
光起電力モジュールの後面を形成する第２の層は、透明であってもよくまたは透明でなくてもよい。
【００６３】
光起電力モジュールの後面を形成する第２の層の剛性は、５から１５ＧＰａ．ｍｍの間の、第２の層の厚さを乗じた第２の層の材料の周囲温度におけるヤング率に対応する、剛性因子（ａ  ｆａｃｔｏｒ  ｏｆ  ｒｉｇｉｄｉｔｙ）によって規定されてもよい。
【００６４】
加えて、光起電力モジュールの後面を形成する第２の層の剛性は、１ＧＰａ以上の、より好ましくは３ＧＰａ以上の、さらにより好ましくは１０ＧＰａ以上の第２の層の材料の周囲温度におけるヤング率、および０．２から３ｍｍの間の第２の層の厚さによって規定されてもよい。
【００６５】
このようにして、光起電力モジュールの後面を形成する第２の層は、高い剛性を有することができ、それはそのため、その柔軟性を制限する可能性がある。しかしながら、この高い剛性は、モジュールが例えば、実質的な表面粗さを有する支持体上に適用されるとき、モジュールの後面による光起電力セルのパンチングを、すなわち光起電力セルの亀裂および／または破損の出現を低減し、さらには防止することを可能にすることができる。
【００６６】
２つの隣接する、または連続するもしくは隣り合う光起電力セルの間の間隔は、１ｍｍ以上に、特に１から３０ｍｍの間に、好ましくは３ｍｍ以上に、特に１０から２０ｍｍの間にすることができる。
【００６７】
考察される２つの隣接する光起電力セルは、同じシリーズ（用語「ストリング」によって指定される）の２つの隣接するセルまたは光起電力セルの組の２つの連続するシリーズにそれぞれ属する２つの隣接するセルとすることができる。
【００６８】
光起電力セルの間に実質的な間隔が存在することは、光起電力モジュールの前面を形成する第１の層のプレート間に実質的な間隔を得ることを可能にすることができる。このようにして、モジュールの前面の不連続な態様は、強調され、そのため剛性支持体上へのその予定される適用を容易にするために柔軟性をモジュールに提供することを可能にする。
【００６９】
有利には、第１の層、および場合により第２の層の２つの隣接するプレート間の間隔は、２つの隣接する光起電力セル間の間隔以下である。
【００７０】
代替案によると、光起電力モジュールは、光起電力モジュールの前面を形成する第１の層と複数の光起電力セルを封入するアセンブリとの間に位置するいわゆる「ショックを吸収する」中間層を備えることができ、封入アセンブリ上への第１の層の、特に糊付けによる、アセンブリを可能にする。
【００７１】
中間層は、少なくとも１つのポリマー材料、特に熱硬化性または熱可塑性ポリマー樹脂で構成されてもよい。
【００７２】
中間層は、例えばシートの形を有することができ、または液状とすることができる。それは、例えばＰＳＡ型の、またはそうでない、接着剤とすることができる。それは、加熱してまたは周囲温度において実施されてもよい。
【００７３】
中間層の剛性は、周囲温度における５０ＭＰａ以下の中間層の材料のヤング率および０．０１から１ｍｍの間の中間層の厚さによって規定されてもよい。
【００７４】
中間層は、特に２つの主な機能を果たすことができる。一方では、それは、２つの層が化学的に適合しない場合に、封入アセンブリ上への光起電力モジュールの前面を形成する第１の層の接着を可能にすることができる。他方では、それは、モジュールの衝撃および機械的負荷に対する抵抗力を改善することを可能にするある柔軟性の「ショックを吸収する」層を光起電力モジュール内に作成することを可能にすることができる。
【００７５】
この中間層は、特に光起電力モジュールの前面を形成する第１の層と封入アセンブリとの間に化学的適合性がないときは、オプションとすることができる。
【００７６】
中間層はまた、封入材料の追加の層または複数層によって提供される剛性勾配において役割を果たすこともできる。そのため、中間層は、封入材料の追加の層または複数層のそれよりも低い剛性を有することができる。
【００７７】
光起電力モジュールはさらに、光起電力モジュールの後面を形成する第２の層と複数の光起電力セルを封入するアセンブリとの間に位置する接着層を備えることができ、それは、封入アセンブリ上への第２の層の、特に糊付けによる、アセンブリを可能にする。
【００７８】
用語「接着層」は、いったん光起電力モジュールが遂行されると、第２の層が封入アセンブリに接着することを可能にする層を意味する。これはしたがって、封入材と後面との間の化学的適合性および接着を可能にする層である。
【００７９】
その上、光起電力モジュールの前面を形成する第１の層の厚さは、０．１ｍｍ以上、特に０．５から６ｍｍの間とすることができる。
【００８０】
さらに、本発明はさらに、目的として、その態様の別のものによると、少なくとも、
−  光束を受け取ることを目的とする光起電力モジュールの前面を形成する透明な第１の層と、
−  並んで配置され、電気的に一緒に接続される一組の複数の光起電力セルと、
−  複数の光起電力セルを封入するアセンブリと、
−  光起電力モジュールの後面を形成する第２の層であって、封入アセンブリおよび複数の光起電力セルの組は、第１の層と第２の層との間に位置する、第２の層とを備える光起電力モジュールにおいて、
第１の層が、少なくとも１つの透明ポリマー材料から成り、互いに独立した複数のプレートを備え、各プレートが、光起電力モジュールの不連続な前面を形成するような方法で、少なくとも１つの光起電力セルに対向して位置することと、
封入アセンブリの剛性が、７５ＭＰａ以上の封入材料の周囲温度におけるヤング率および０．４から１ｍｍの間の封入アセンブリの厚さによって規定されることと、
封入アセンブリが、光起電力セルの組の両側にそれぞれ、光起電力セルの組のすぐ近くに位置する封入材料の２つのコア層によって形成され、この封入アセンブリが、特にラミネート加工する前に、封入材料の１つまたは複数の他の追加の層を補充され、封入材料の２つのコア層以外の、封入材料の追加の層または複数層の剛性が、封入材料の２つのコア層から離れるにつれて減少することとを特徴とする、光起電力モジュールを有する。
【００８１】
加えて、本発明はさらに、目的として、その態様の別のものによると、
−  剛性支持体と、
−  上で規定されたなどの光起電力モジュールと、
−  剛性支持体と光起電力モジュールとの間に位置し、剛性支持体への光起電力モジュールの接着を可能にする、特に糊付けによる固定相とを備える、光起電力構造アセンブリを有する。
【００８２】
剛性支持体は、表面粗さを有することができる。
【００８３】
固定層の使用は、光起電力モジュールの強化された後面を得ることを可能にすることができ、剛性支持体が、高い表面粗さを有し、光起電力モジュールが、衝撃または高い機械的負荷を受けるとき、後面による光起電力セルのパンチングのリスクを防止することを可能にする。実際、モジュールの後面と剛性支持体との間の界面はそのため、保護バインダで満たされてもよい。
【００８４】
さらに、本発明はまた、目的として、その態様の別のものによると、少なくとも、
−  光束を受け取ることを目的とする光起電力モジュールの前面を形成する１つの透明な第１の層と、
−  並んで配置され、電気的に一緒に接続される一組の複数の光起電力セルと、
−  複数の光起電力セルを封入するアセンブリと、
−  光起電力モジュールの後面を形成する第２の層であって、封入アセンブリおよび複数の光起電力セルの組は、第１の層と第２の層との間に位置する、第２の層とを備える光起電力モジュールにおいて、
第１の層が、互いに独立した複数のプレートを備え、各プレートが、光起電力モジュールの不連続な前面を形成するような方法で、少なくとも１つの光起電力セルに対向して位置し、
封入アセンブリの剛性が、周囲温度における７５ＭＰａ以上の封入材料のヤング率および０．４から１ｍｍの間の封入アセンブリの厚さによって規定され、
第１の層が特に、アクリルブロックコポリマーに属する少なくとも１つの透明ポリマー材料または次の一般式、
（Ａ）ｎＢ
を有する少なくとも１つのアクリルブロックコポリマーを含む組成物で構成され、ただし、
−  ｎが、１以上の整数であり、
−  Ａが、５０℃よりも大きい、特に８０℃よりも大きいガラス転移温度を有するアクリルもしくはメタクリルホモ−もしくはコポリマー、またはポリスチレン、またはアクリル−スチレンもしくはメタクリル−スチレンコポリマーであり、
−  Ｂが、特にメチルアクリレート、エチルアクリレート、エチルヘキシルアクリレート、ブチルメチルアクリレートまたはブチルアクリレートで構成される、２０℃未満のガラス転移温度を有するアクリルまたはメタクリルホモ−またはコポリマーであり、
光起電力モジュールが、固定層を介して剛性支持体上に適用される、光起電力モジュールの剛性支持体上へのその適用のための使用も有する。
【００８５】
有利には、第１の層は、Ａが、メタクリルホモ−またはコポリマー（大部分メチルメタクリレートを有する大部分メタクリルまたはアクリル）であるとき、ナノ構造ポリメチルメタクリレート（ＰＭＭＡ）ショックである少なくとも１つの透明ポリマー材料で構成されてもよい。
【００８６】
その上、本発明はさらに、目的として、その態様の別のものによると、少なくとも次のステップａ）および引き続いて少なくとも次のステップｂ）またはステップｃ）を含む、上で規定されたなどの光起電力モジュールまたは上で規定されたなどの光起電力構造アセンブリを遂行するための方法を有し、それらのステップは、
ａ）光起電力モジュールの前面を形成する第１の層および第１の層と複数の光起電力セルを封入するアセンブリとの間に位置する、予定されるいわゆる「ショックを吸収する」中間層以外の光起電力モジュールを構成する層のすべてを１５０℃よりも大きい温度において加熱ラミネート加工するステップと、
ｂ）第１のステップａ）の間に一緒にラミネート加工された光起電力モジュールを構成する層上に、光起電力モジュールの前面を形成する第１の層、および予定される中間層を、１５０℃以下の、好ましくは１２５℃の温度において、例えば周囲温度においてラミネート加工するステップと、
ｃ）第１のステップａ）の間に一緒にラミネート加工された光起電力モジュールを構成する層上に、光起電力モジュールの前面を形成する第１の層、および予定される中間層を、反応性であろうとなかろうと、液状糊の事前堆積を用いて糊付けする、または加圧する、特にホットプレスするステップである。
【００８７】
そのため、ステップｂ）およびｃ）は、ステップａ）の後に遂行される２つの代替ステップを含む。
【００８８】
液状糊は好ましくは、温度によって引き起こされる重合および／もしくは架橋反応によって、または電磁放射線によって、溶媒の蒸発を介して固体状態にされる。加圧は、第１の層、または予定される中間層と、第１のステップａ）の間に一緒にラミネート加工された層の上部層との間の接着の観点からすでに化学的適合性があるとき、糊付けに対する代替案として使用されてもよい。
【００８９】
ラミネート加工する第１のステップａ）の間、関連する光起電力モジュールを構成する層は、そのため複数の光起電力セルの組、封入アセンブリおよび光起電力モジュールの後面を形成する第２の層である。
【００９０】
予定される「ショックを吸収する」中間層は、他の層上へのモジュールの前面を形成する第１の層の糊付けを容易にすることを可能にすることができる。この中間層は、オプションである。それは特に、モジュールの前面を形成する第１の層と封入アセンブリとの間に化学的適合性があるときには必要でない可能性がある。
【００９１】
有利には、光起電力モジュールの遂行のために本発明による方法における少なくとも２つのラミネート加工するステップの実施は、ポリマー材料から作られたモジュールの前面の使用に起因して起こる可能性があるどんな熱膨張問題も克服することを可能にすることができる。
【００９２】
実際、光起電力モジュールのある層は、１４０℃以上の、またはさらには１５０℃の温度においてラミネート加工されることを必要とするが、しかしモジュールの前面を形成するものを含み、モジュールの層のすべてを従来技術による実践に従って単一ステップでこのレベルの温度においてラミネート加工することは、生じる過剰な機械的応力に起因して光起電力モジュールの前面の制御されない形態および実質的な層間剥離を引き起こす可能性がある。
【００９３】
また、場合により封入材料上へのモジュールの前面の糊付けおよび熱応力の吸収を可能にするいわゆる「ショックを吸収する」中間層の存在と組み合わされる、光起電力モジュールの前面のラミネート加工のために、第１のステップのためのそれよりも低い温度においてラミネート加工する少なくとも１つの第２のステップの存在は、熱膨張を制限し、さらには防止することを可能にすることもできる。
【００９４】
別法として、本発明はまた、目的として、その態様の別のものによると、上で規定されたなどの光起電力モジュールまたは上で規定されたなどの光起電力構造アセンブリを遂行するための方法であって、次の単一ステップ、
ｄ）光起電力モジュールを構成する層のすべてを１５０℃以上の温度において加熱ラミネート加工するステップを含む、方法を有する。
【００９５】
上で規定されたなどの光起電力構造アセンブリの遂行のために、ステップａ）およびｂ）、またはステップａ）およびｃ）、またはステップｄ）は、光起電力構造アセンブリの固定層を用いて、光起電力構造アセンブリを形成するために、剛性支持体上に光起電力モジュールを固定するステップｅ）がその後に続いてもよい。
【００９６】
上で示されるように、封入アセンブリの厚さは、０．４から１ｍｍの間とすることができ、後者は、それぞれが０．２から０．５ｍｍの間の厚さを有する、封入材料の少なくとも２つの層のラミネート加工を介した会合から生じる。封入材料のこれらの２つの層はその上、異なる厚さを有することができる。
【００９７】
本発明による光起電力モジュール、光起電力構造アセンブリおよび方法は、個々にまたは他の特徴との任意の技術的に許容される組み合わせに従って取り込まれる前述の特徴のいずれか１つを含むことができる。
【００９８】
本発明は、後者の限定されない実施形態の次の詳細な説明を読むとき、ならびに本発明による光起電力モジュールを備える光起電力構造アセンブリの実施形態を横断面図および分解組み立て図として示す、付属の図面の図式的かつ部分的な単一図を調べることによって、より良く理解することができる。
【図面の簡単な説明】
【００９９】
【図１】この単一図において、示される様々な部分は、図をより見やすくするために、必ずしも均等スケールで示されているとは限らない。
【発明を実施するための形態】
【０１００】
図１は、本発明による方法のラミネート加工するステップの前の光起電力構造アセンブリ１０の分解組み立て図に対応することに留意する。いったんこれらのステップが、遂行されると、様々な層は、実際には互いに重ね合わされるが、しかしまた第１の層３の少なくともプレート８が、変形される中間層９および封入アセンブリ６ａ、６ｂによって形成されるアセンブリ内に沈み込むような方法でわずかに変形されもする。ラミネート加工するステップは、真空中でのホットプレスを提供する。様々な層の厚さに従って、プレート８は、光起電力モジュール１とぴったり重なることもありまたは重ならないこともあり、中間層９の材料およびおそらくは封入アセンブリ６ａ、６ｂのそれはまた、プレート８間のスペースの少なくとも一部分を埋めることもできる。
【０１０１】
上で説明されたように、本発明による光起電力モジュール１は、表面粗さを有することができる、言い換えれば必ずしも平坦でかつ滑らかとは限らない、予定される剛性支持体２上に、特に糊付けによって、それを適用することを可能にするために十分に柔軟であるように設計される。加えて、本発明による光起電力モジュール１はまた、１５００ｋＮ／ｍ２にまで及ぶこともあり、さらには５０００ｋＮ／ｍ２もの静的または動的圧力に耐えるようにも提供される。剛性支持体２は有利には、光起電力モジュール１に適用されるそれと同じ応力が、適用されるときに変形されないように十分に硬い。それは例えば、屋根被覆物によって形成されてもよく、とりわけコンクリートまたはシートメタルで作られてもよい。
【０１０２】
そのため図１に見られるように、光起電力モジュール１は、光束を受け取ることを目的とするモジュール１の前面を形成する透明な第１の層３と、封入材料の２つの上部６ａおよび下部６ｂコア層の融解によって得られる封入アセンブリ６ａ、６ｂであって、この封入アセンブリは、封入材料の上部コア層６ａの上に位置する封入材料の追加の層１１によって上に取り付けられる、封入アセンブリ６ａ、６ｂと、封入材料の２つの上部６ａおよび下部６ｂコア層間に取り込まれる一組４の光起電力セル５と、剛性支持体２に糊付けされることを目的とする光起電力モジュール１の後面を形成する第２の層７とを備える。
【０１０３】
封入アセンブリを形成する封入材料の２つのコア層６ａおよび６ｂ、ならびに以下で述べられる、予定される中間層９は、単一材料からまたは化学的不適合性の場合はいくつかの材料から遂行されてもよい比較的柔軟な構造を形成する。
【０１０４】
本発明によると、第１の層３は、ナノ構造ポリメチルメタクリレート（ＰＭＭＡ）ショック型の透明ポリマー材料で構成される。それは特に、ブランドＳｉｅｌｄＵｐ（登録商標）の下でＡＲＫＥＭＡ社によって販売されるナノ構造ＰＭＭＡショックとすることができる。
【０１０５】
加えて、第１の層３は、互いに独立した複数のプレート８を備え、各プレート８は、光起電力モジュール１の不連続な前面を形成するような方法で、光起電力セル５に対向して位置する。第１の層３の厚さは、０．１ｍｍよりも大きく、理想的には０．５から６ｍｍの間とすることができる。この例では、第１の層３はそのため、３ｍｍに等しい厚さを有するナノ構造ＰＭＭＡショックの、１６２×１６２ｍｍに等しい寸法の、いくつかのプレート８で構成される。
【０１０６】
その上、有利には、封入材料の追加の層１１の剛性は、封入材料の２つのコア層６ａ、６ｂのそれぞれの剛性よりも低くなるように選択される。特に、封入材料の２つのコア層６ａ、６ｂは、周囲温度において７５ＭＰａよりも大きい、有利には１００ＭＰａよりも大きい、より好ましくは２００ＭＰａよりも大きいヤング率Ｅを有することができ、封入材料の追加の層１１は、周囲温度において７５ＭＰａ未満の、より好ましくは５０ＭＰａ以下のヤング率Ｅを有することができる。
【０１０７】
言い換えれば、光起電力モジュール１は、漸次的変化または剛性勾配が、光起電力セル５の組４と接触する封入材料のコア層６ａ、６ｂから封入材料の追加の層１１まで確立されている、層のスタックを形成する封入材料の層１１、６ａ、６ｂのアセンブリで構成される。
【０１０８】
この例では、封入材料の単一の追加の層１１が、考察されたけれども、封入材料のいくつかの追加の層１１が別法として、封入材料の上部コア層６ａおよび／または封入材料の下部コア層６ｂ上への重ね合わせを介してスタックされてもよい。このスタッキングはその時、新しい各層ｎ＋１がスタックされるような方法で遂行され、周囲温度におけるそのヤング率Ｅは、先行する層ｎの周囲温度におけるヤング率Ｅよりも小さい。
【０１０９】
封入材料の追加の層１１は、熱可塑性ポリオレフィン、特に、例えば周囲温度における５０から１００ＭＰａの間のヤング率Ｅおよび封入材料のコア層６ａ、６ｂのイオノマーのそれと中間層９のＴＰＵのそれとの間の中間剛性を有するグレードＲ３３３ＡまたはＥＸＰ  ＡのＡｐｏｌｈｙａ（登録商標）Ｓｏｌａｒ  Ｆｉｌｍ封入材などの、Ａｒｋｅｍａ社からのＡｐｏｌｈｙａ（登録商標）Ｓｏｌａｒ  Ｆｉｌｍレンジからの熱可塑性ポリオレフィンから選択される材料で構成されてもよい。
【０１１０】
その上、光起電力セル５は、２つの光起電力セル５の間に１から３０ｍｍの間の間隔ｓを有して互いに電気的に相互接続される。光起電力セル５は、いわゆる「結晶性の」光起電力セルとすることができ、すなわちそれらは、ホモ接合またはヘテロ接合および２５０μｍ以下の厚さを有するシリコン結晶またはシリコン多結晶ベースを有する。加えて、この例では、各プレート８は、２つの隣り合ったプレート８間の間隔がここでは、３ｍｍの約２倍、すなわち約６ｍｍよりも小さい、２つの隣接するセル５間の間隔ｓに等しくなるような方法で、下にある光起電力セル５の両側に重なり合うことによって約３ｍｍの距離にわたって延びる。
【０１１１】
さらに、封入材料の各コア層６ａおよび６ｂの剛性は、５０ＭＰａ以上の、好ましくは２００ＭＰａ以上の封入材料の周囲温度におけるヤング率Ｅ、および０．２から１ｍｍの間の層６ａ、６ｂの厚さｅによって規定される。
【０１１２】
封入材料のコア層６ａおよび６ｂは、周囲温度における２００ＭＰａ以上のヤング率および約５００μｍの厚さを有する、Ｊｕｒａ−ｐｌａｓｔ社によってＤＧ３型のイオノマーｊｕｒａｓｏｌ（登録商標）の名の下で販売されるイオノマーまたはＤｕ  Ｐｏｎｔ社によってＰＶ５４１４の名の下で販売されるイオノマーなどのイオノマーであるように好ましくは選択される封入アセンブリを形成する。
【０１１３】
光起電力モジュール１の後面を形成する第２の層７は、透明であろうとなかろうと、エポキシベースを有する樹脂などの熱硬化性樹脂などのポリマー材料、または例えばポリマー／ガラス繊維型の複合材料で構成される。
【０１１４】
加えて、図１に見られるように、光起電力モジュール１はまた、第１の層３と封入材料の追加の層１１との間に位置する、いわゆる「ショックを吸収する」中間層９も備える。
【０１１５】
中間層９は、オプションであり、もし第１の層３と封入材料の追加の層１１との間に化学的不適合性があるならば、実質的にその有用性を有する。
【０１１６】
中間層９は、封入材料の追加の層１１上への第１の層３の糊付けを可能にする。
【０１１７】
中間層９は例えば、とりわけエチレンビニルアセテート（ＥＶＡ）コポリマー、ポリオレフィン、シリコーン、熱可塑性ポリウレタン、ポリビニルブチラールなどの、光起電力技術の分野において使用される標準的な封入材で構成される。それはさらに、アクリル、シリコーンまたはポリウレタン型、単一成分または二成分、熱架橋可能な、光化学的または低温の（すなわち周囲温度における）液状樹脂によって構成されてもよい。それはまた、ＰＳＡ（「感圧接着剤」）型の圧力に敏感な接着剤で構成されてもよい。
【０１１８】
この例では、中間層９は、熱可塑性フィルム、すなわち約３８０μｍに等しい厚さを有する、Ｂａｙｅｒ社によって販売されるＴＰＵ  Ｄｕｒｅｆｌｅｘ（登録商標）Ａ４７００型のＴＰＵまたはＡｍｅｒｉｃａｎ  Ｐｏｌｙｆｉｌｍ社によって販売されるＰＸ１００１などの、頭字語ＴＰＵの下でまた知られてもいる熱可塑性ポリウレタンで構成される。
【０１１９】
中間層９は、２つの主な機能を果たすことを可能にする。一方では、それは、２つの層が化学的に適合しない場合に、封入材料の追加の層１１上への第１の層３の接着を可能にする。他方では、それは、モジュール１のショックおよび機械的負荷に対する抵抗力を改善することを可能にする、ある柔軟性の「ショックを吸収する」層を光起電力モジュール１内に作成することを可能にする。
【０１２０】
その上、図１に示される本発明による光起電力構造アセンブリ１０はまた、剛性支持体２も備える。剛性支持体２は、任意の種類の材料とすることができる。それは、平坦にまたは湾曲した、滑らかにまたは粗くすることができる。
【０１２１】
剛性支持体２上への光起電力モジュールの糊付けを可能にするために、アセンブリ１０はまた、固定層１２も備える。この固定層１２は、モジュール１を剛性支持体２に接着するための糊で構成される。
【０１２２】
本発明による光起電力モジュール１および光起電力構造アセンブリ１０を遂行するための方法が、今から述べられるものとする。
【０１２３】
本方法は、第１の層３および中間層９以外の光起電力モジュール１を構成する層１１、６ａ、４、６ｂおよび７を約１７０℃の温度においてかつ真空（１０ｍｂａｒ以下の圧力）中で加熱ラミネート加工する第１のステップａ）を含む。このラミネート加工する第１のステップａ）は、封入された光起電力セル５の「ラミネート加工物」を得るように、約１５分間遂行される。温度、時間および圧力などの、ラミネート加工のためのパラメータはしかしながら、使用される封入材料に依存することもある。
【０１２４】
次いで、本方法は、中間層９を使用して光起電力モジュール１の前面を形成する第１の層３とともに第１のステップａ）の間に得られた「ラミネート加工物」を約１２５℃の温度においてかつ真空中で加熱ラミネート加工する第２のステップｂ）を含む。この第２のステップｂ）は、本発明による光起電力モジュール１を得るように、約３０分間遂行される。この第２のステップｂ）を実施する前に、第１の層３のプレート８は有利には、４８ｄｙｎ／ｃｍ以上の表面エネルギーを得るように、コロナ処理装置を使用して処理されてもよい。
【０１２５】
これらのラミネート加工する第１のステップａ）および第２のステップｂ）は次いで、光起電力構造アセンブリ１０を形成することを可能にする剛性支持体２上に光起電力モジュール１を固定するステップがその後に続く。
【０１２６】
その結果、本発明による光起電力モジュール１は、機械的応力の観点から応用を制約するのに適した、増加した機械的抵抗力を有することができるが、しかしまた不連続な前面３の存在に起因してばらばらに柔軟性を有することもでき、例えば平坦でないまたは不完全な平坦性を有する、異なる種類の表面に適合するために、それが異なる形を有することを可能にする。加えて、強化された後面７の存在は、モジュール１のこの後面７のパンチングに対する抵抗力を改善することを可能にすることができ、このパンチングは、モジュール１がその上に適用される支持体２の粗さから生じることが可能であり、それは、光起電力モジュール１の光起電力セル５のクラックにつながることもある。
【０１２７】
もちろん、本発明は、今しがた述べられた実施形態に限定されない。様々な変更が、当業者によってそれに対してなされてもよい。
【０１２８】
表現「ｃｏｍｐｒｉｓｉｎｇ  ａ」は、他に言及されない限り、「ｃｏｍｐｒｉｓｉｎｇ  ａｔ  ｌｅａｓｔ  ｏｎｅ」と同義であると理解されなければならない。
【符号の説明】
【０１２９】
１  光起電力モジュール
２  支持体
３  第１の層、前面
４  光起電力セルの組
５  光起電力セル
６ａ  封入アセンブリ、封入材料の上部コア層
６ｂ  封入アセンブリ、封入材料の下部コア層
７  第２の層、後面
８  プレート
９  中間層
１０  光起電力構造アセンブリ
１１  封入材料の追加の層
１２  固定層
【図１】
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