本发明涉及光伏面板的领域，更具体地说，本发明涉及层压光伏面板。
背景技术：
随着可再生能源尤其是太阳能的兴起，由一个或多个光伏电池构成的光伏面板的领域中的研究正在蓬勃发展，尤其为了提高这样的光伏面板的转换效率和由此提高所产生的能量，以及降低这些光伏面板的运行和维护成本。
目前，期望更好地利用现有工业或商业建筑的表面，尤其是通过在它们的屋顶上安装光伏面板。实际上，对于建筑的经营者而言，生产电能可产生额外收入或节省，并有助于促成对建筑的经济开发。
然而，这些商业或工业建筑经常是用例如金属或木制骨架来建造的，该骨架的尺寸被设置为正好满足负荷方面的技术限制以支撑具有隔离以及例如根据建造区域的雪负荷的屋顶。
但是，由于它们的重量的原因，为了不违背现行的技术规范，目前不能够在某些建筑的屋顶上安装某些光伏面板。实际上，大多数已知的光伏面板一般具有由玻璃制成的前部面和金属支撑框架，使得对于某些型号，单个光伏面板的重量经常大于20kg、甚至30kg。如果还在其中增加安装光伏面板所必需的支撑结构，则对屋顶而言将达到15kg/m2或更高的额外负荷。
由此，尤其对于老建筑，由于它们在负荷方面的有限尺寸设置，无法配备目前可用的大面积的光伏面板。
对于新型建筑，设置这样的负荷在某些情况下可能还表示建造中的额外超支，这在期望给其屋顶配备光伏面板时会减慢投资回报。
另一方面，这些商业或工业建筑的屋顶一般具有足够小的坡度。可能有意义的是平行于该斜坡地安装面板，以最大化尤其是有限表面上的绝对光伏产量。
然而，平行于斜坡安装、甚至胶合在该斜坡上的光伏面板由于它们的小坡度可能会相当快地结垢。实际上，例如雨水会相当慢地流动，并可能会在暴露于光线的表面上留下痕迹。另一方面，该表面还大量地承受灰尘或固体颗粒(例如：沙子、树木碎屑、灰烬颗粒、细颗粒)。但是，由于这些屋顶的小坡度和光伏面板因此的小倾斜度，这些灰尘可能更容易和可能持久地沉积。这样的光伏面板因此更容易结垢。最后，湿度、小坡度、有机灰尘可能有利于微观真菌、苔藓、地衣在尤其是表面粗糙处中的生长。
由此，该结垢可能不利于这样的光伏面板的生产率，并可能导致与它们的清洁和维护有关的相当高的成本。
技术实现要素：
本发明的目的在于尤其通过提出一种光伏电池层压板来弥补以上所述的现有技术的不同缺陷，该光伏电池层压板的维护操作有限，并且允许至少部分地防止由结垢导致的电产量随时间的降低。
为了至少部分地达到至少一个上述目的，本发明的主题在于一种光伏电池柔性层压板，其包括：
-相互连接的光伏电池的层；
-用于封装该光伏电池层的前部层和后部层，其中，柔性层压板具有沉积在该封装前部层上的具有防污特性的由柔性材料制成的外部膜，所述外部膜的平均粗糙度小于1μm、尤其介于0.1至0.5μm之间。
在封装前部层上具有外部膜允许保护该封装前部层，以及限制该层由于光伏电池层压板暴露于恶劣天气和灰尘而导致的结垢。该外部膜因此允许限制对这样的层压板的维护操作或将该操作的时间间隔延长。此外，通过防止光伏电池柔性层压板结垢，由此能够在光伏电池暴露于太阳时维持对它们的良好照射。而且，该外部膜在沉积在封装前部层上的状态下的平均粗糙度由于其小粗糙度而允许限制比如灰尘等污垢在其上的可能粘附。
所述层压板可还包括单独或组合地采用的一个或多个以下特征。
根据一个方面，由柔性材料制成的外部膜的最大粗糙度例如小于3μm、尤其介于0.1至2.6μm之间。
根据一个具体实施方式，光伏电池是基于硅、尤其是单晶硅或多晶硅的电池。
用于外部膜的柔性材料例如是聚合物。
根据一个具体实施方式，形成由柔性材料制成的外部膜的聚合物选自：聚偏二氟乙烯(pvdf)、聚氟乙烯(pvf)、乙烯-四氟乙烯共聚物(etfe)的族；或者聚对苯二甲酸乙二醇酯(pet)、聚氨酯、丙烯酸或硅酮。
由柔性材料制成的外部膜的厚度介于10μm至500μm之间。
根据一个具体实施方式，由柔性材料制成的外部膜可尤其由于像薄层一样的材料性质或由于表面纹理而具有防反射特性。
根据一个方面，封装前部层和封装后部层中的每个的厚度介于0.05mm至3mm之间。
另外，前部层中的每个都包括例如玻璃纤维织物和封装树脂。
本发明的主题还在于一种用于减少或限制光伏电池飞柔性层压板表面处的污垢的方法，该柔性层压板包括相互连接的光伏电池的层、用于封装该光伏电池层的前部层和后部层，所述方法包括在该前部层上施加具有防污特性的由柔性材料制成的外部膜，该外部膜的平均粗糙度小于1μm、尤其介于0.1至0.5μm之间。
根据一个方面，外部膜与光伏电池层、封装前部层和封装后部层同时被层压。
根据一个变型，外部膜在层压光伏电池层、封装前部层和封装后部层的步骤之后布置在柔性层压板上。
根据该变型，外部膜可通过胶合与封装前部层协作。
根据该变型的一个替代方案，外部膜可以以液态形式施加在封装前部层上，然后固化。
根据该替代方案，外部膜可以通过热方式固化。
附图说明
通过阅读以下示意性而非限制性地给出的说明和附图，本发明的其它特征和优点将显得更为清楚，在附图中：
-图1是一个柔性层压板的俯视示意图；
-图2是根据一个实施方式的柔性层压板的横截面示意图。
具体实施方式
在这些图中，相同的元件具有相同的附图标记。
以下实施方式是示例。尽管本说明书参照了一个或多个实施方式，这不一定意味着每次参照都涉及同一实施方式，也不一定意味着特征适用于单个实施方式。不同实施放方式的简单特征还可组合或互换以提供其它实施方式。
在以下说明中，“前部层”指的是在柔性层压板的安装状态下，柔性层压板首先暴露于太阳光线的表面。类似地，在以下说明中，“后部层”指的是与前部层相对而置的层，即在层压板的安装状态下，当太阳光线穿过层压板时最后被太阳光线影响的表面。
接下来，在以下说明中，“透明”指的是波长尤其介于280nm至1300nm之间的光能够以10％的最大吸收率穿过的优选地无色的材料。
而且，在以下说明中，“由柔性材料制成的膜”指的是当施加一定曲率半径时该膜不开裂。在本发明中，该材料应当承受80cm的曲率半径而不损坏。
此外，在以下说明中，“柔性”指的是具有上述柔性特征的元件。
另一方面，参照图2，构成柔性层压板1的各个层彼此有间隔。该图示仅是为了更好地辨别各个层而绘制的。在柔性层压板1的交付状态下，图示的各个层彼此相接触。
参照图1和2，示出了用于形成例如光伏面板或模块的光伏电池3的柔性层压板1。柔性层压板1包括光伏电池层3、用于封装该光伏电池层3的前部层5和后部层7，该光伏电池层3根据该具体图示由相互连接的光伏电池3的四条光伏电池带构成。该柔性层压板1可例如通过传统层压工艺获得，即通过使形成层压板1的各个层的叠置升温、然后例如在真空下或在惰性气氛下在确定的时长内在该叠置上施压。借助于如在下文中将更详细地解释的构成该层压板1的各个层的构成材料而获得了该层压板1的柔性。将柔性层压板1用于这样的光伏面板或模块允许方便其运输和其安装，这是因为该光伏面板或模块的易碎性降低。
参照图2，封装前部层5和封装后部层7每个均包括玻璃纤维织物51、71和封装树脂53、73。在封装前部层5和封装后部层7中具有玻璃纤维织物51、71尤其允许改善该层压板1对冲击和碰撞的抵抗性。另一方面，玻璃纤维织物51、71被埋入封装树脂中。由此，封装前部层5的玻璃纤维织物51至少在封装前部层5的外表面处不对柔性层压板1造成特别的粗糙度。
更具体地，封装树脂53、73被布置在光伏电池层3与玻璃纤维织物51、71之间，以确保玻璃纤维织物51、71与光伏电池层3之间的附着。
作为变型，前部层5和后部层7这两个层中的每个可由浸渍的玻璃纤维织物的单个层形成。
当然，至少封装前部层5是透明的，以允许太阳光线达到光伏电池层3以便允许它们将光伏能转换成电能。
当安装了柔性层压板1时，太阳光线首先穿过封装前部层5，然后穿过光伏电池层3，最后，如果没有被吸收，则穿过封装后部层7。
由此，该封装前部层5高度暴露于由于其布置而可能使其结垢的灰尘和气候波动。实际上，污垢可能会沉积在该封装前部层5上并引起光吸收或漫射现象，这可能减小光伏面板的电能产量。
为了避免该结垢，柔性层压板1包括布置在封装前部层5上的具有防污特性且透明的由柔性材料制成的外部膜9。
因此将直接暴露于可能来自外部环境的污垢的是外部膜9。更具体地，该由柔性材料制成的外部膜9的平均粗糙度小于1μm、尤其介于0.1至0.5μm之间。
“平均粗糙度”在此指的是如iso4287标准中定义的粗糙度，其一般以符号ra来表示，该符号ra对应于外部膜9在基础长度内所有坐标的算术平均值。实际上，对于该外部膜9的这样的平均粗糙度允许限制可能例如包含在雨水中的灰尘和砂质残留物的粘附，以限制和防止污垢沉积在层压板1上和可能地长霉。在本说明书中，外部膜9的平均粗糙度对应于柔性层压板1的具有外部膜9的外表面的粗糙度。该平均粗糙度因此对应于具有外部膜9的该外表面的粗糙度。
实际上，外部膜9的粗糙度越小，污垢越不可能扎根在该外部膜9上，这是因为它们粘附在该层上的可能性被大幅度减小。
由此，外部膜9的存在允许延长要对该柔性层压板1实施的清洁和维护操作的间隔，因此拉开了这样的操作所产生的成本。
此外，为了最小化污垢粘附到层压板1上的可能性，外部膜9的最大粗糙度小于3μm、尤其介于0.1至2.6μm之间。“最大粗糙度”在此指的是一般以符号rz表示的粗糙度，该粗糙度对应于前部外部层9在基础长度的总数上的平均基础长度内的最大谷深和轮廓的最大峰高之和。实际上，对于该外部膜9的最大粗糙度也是要考虑的参数，这是因为如果柔性层压板1在某些位置处具有高粗糙度的点的话，污垢可能在这些点附近累积并妨碍集成有该层压板的光伏面板的转换效率。由此，最大粗糙度在此也对应于当外部膜9布置在封装前部层5上时柔性层压板1的外表面的最大粗糙度。
由此，柔性层压板1具有至少一个包括光滑外表面的前部层，这允许限制例如灰尘的污垢粘附在该外表面上的可能性，这至少允许限制对该柔性层压板1的维护操作。
另一方面，用于外部膜9的柔性材料是透明聚合物。
形成由柔性材料制成的外部膜9的聚合物选自：聚偏二氟乙烯(pvdf)、聚氟乙烯(pvf)、乙烯-四氟乙烯共聚物(etfe)的族；或者聚对苯二甲酸乙二醇酯(pet)、聚氨酯、硅酮或丙烯酸。这样的聚合物与层压工艺兼容。
外部膜9可以以固态形式(例如塑料膜)或通过液态方式施加，随后弹性固化。替代地，外部膜9可以与光伏电池层3、封装前部层5和封装后部层7同时地层压在层压板1上。
外部膜9的“透明性”不仅通过其吸收能力而且还通过其薄度来获得。由此，外部膜9可在光伏电池波长作用范围内具有吸收带或峰值，但由于外部膜9的薄度，所以吸收概率低，从而获得外部膜9的低于10％的吸收率。
而且，使用含氟聚合物允许增大柔性层压板1、尤其是前部外部层9对湿度或酸腐蚀的抵抗性。而且，当形成由柔性材料制成的外部膜9的聚合物选自聚对苯二甲酸乙二醇酯(pet)时，该外部膜9呈三层膜的形式，该三层膜的至少一个层由聚对苯二甲酸乙二醇酯构成。使用这样的聚合物也允许赋予外部膜9抵抗尤其是湿度或酸腐蚀的特性。由此，限制了该柔性层压板1的维护和运行成本。
这样的材料具有与限制柔性层压板1结垢所必需的数值兼容的平均和最大粗糙度特征。而且，这样的材料是介电材料。由此，它们对灰尘的例如通过静电效应的吸引被阻止，这也允许限制柔性层压板1结垢。此外，使用这样的材料允许由柔性材料制成的外部膜9具有防反射特性，以优化柔性层压板1的光伏转换效率。
形成该柔性层压板1中的光伏电池层3的光伏电池3例如是基于单晶硅或多晶硅的电池。使用单晶硅允许获得良好的每平方米的光伏转换效率。此外，这样的材料也具有良好的抗老化性，这允许延长该柔性层压板1的寿命。
由柔性材料制成的外部膜9的厚度e介于20μm至500μm之间。由柔性材料制成的外部膜9的这样的厚度允许修正其上布置有该膜的封装前部层5可能的表面缺陷，以使得柔性层压板1具有上文定义的平均和最大粗糙度，从而限制污垢粘附在该前部外部层9上的可能性。
此外，封装前部层5和封装后部层7中的每个的厚度e介于0.05mm至3mm之间。封装前部层5和封装后部层7的这样的厚度e允许获得厚度小的柔性层压板1，这尤其允许减小与其运输和其重量相关的成本。根据在此所示的具体实施方式，封装前部层5和封装后部层7具有相同的厚度e。然而，根据一个未在此示出的变型，这些封装前部层5和封装后部层7可具有不同的厚度。
根据图2的具体实施方式，封装前部层5和封装后部层7这两者都是透明的。由此，太阳光线穿过整个柔性层压板1通过。
根据未示出的实施方式，封装后部层7可以是不透明的和/或反射性的。
参照图1和2描述的柔性层压板1因此允许实施一种允许减少或限制光伏电池3的柔性层压板1表面处的污垢的方法。
具有小于1μm、尤其介于0.1至0.5μm之间的平均粗糙度的外部膜9可以在层压之前沉积在封装前部层7上，并与层3、5和7同时被层压。根据一个变型，它可在层压之后例如通过胶合或通过以液态形式施加然后固化的方式而得以沉积并固定在层压板1上。
当外部膜9以液态形式然后固化的方式沉积在封装前部层5上时，该沉积可例如通过旋转涂布法(即英文的spincoating)或通过浸渍(英文为dipcoating)来实现。然而，可以考虑其它沉积工艺，像例如通过喷射。此外，外部膜9的固化可以例如通过热方式来实现。为此，可以将具有呈液体形式的外部膜9的层压板布置在炉子中，以允许溶剂蒸发和从而使外部膜9固化。然而，可以考虑该外部膜9的其它固化方法，像例如构成该外部膜9的材料的交联。
在此说明的实施例是示意性且非限制性地提供的例子。实际上，对于本领域技术人员而言，完全可以使用与基于单晶硅的电池不同的其它光伏电池3，像例如基于多晶硅的电池或有机电池或无机薄层，而不脱离本发明的范围。
由此，借助于使用上述柔性层压板1，尤其是借助于布置在封装前部层7上并具有防污特性的外部膜9，能够在保持良好的光伏转换效率的同时限制维护操作。
1.一种光伏电池(3)的柔性层压板(1)，包括：
-相互连接的光伏电池(3)的层；
-用于封装该光伏电池层(3)的前部层(5)和后部层(7)，其中，所述柔性层压板(1)具有沉积在该封装前部层(5)上的具有防污特性的由柔性材料制成的外部膜(9)，所述外部膜(9)的平均粗糙度小于1μm、尤其介于0.1至0.5μm之间。
2.如权利要求1所述的柔性层压板(1)，其中，所述外部膜(9)的最大粗糙度小于3μm、尤其介于0.1μm至2.6μm之间。
3.如权利要求1或2中任一项所述的柔性层压板(1)，其中，所述光伏电池(3)是基于硅的电池。
4.如上述权利要求中任一项所述的柔性层压板(1)，其特征在于，用于所述外部膜(9)的材料是聚合物。
5.如权利要求4所述的柔性层压板(1)，其特征在于，形成由柔性材料制成的所述外部膜(9)的聚合物选自：聚偏二氟乙烯(pvdf)、聚氟乙烯(pvf)、乙烯-四氟乙烯共聚物(etfe)的族；或者聚对苯二甲酸乙二醇酯(pet)、聚氨酯，丙烯酸或硅酮。
6.如上述权利要求中任一项所述的柔性层压板(1)，其特征在于，所述外部膜(9)的厚度介于10μm至500μm之间。
7.如上述权利要求中任一项所述的柔性层压板(1)，其特征在于，所述封装前部层(5)和所述封装后部层(7)中的每个的厚度(e)介于0.2mm至3mm之间。
8.如上述权利要求中任一项所述的柔性层压板(1)，其特征在于，所述前部层(5、7)中的每个都包括玻璃纤维织物(51、71)和封装树脂(53、73)。
9.一种用于减少或限制光伏电池(3)的柔性层压板(1)表面处的污垢的方法，所述柔性层压板(1)包括相互连接的光伏电池(3)的层、用于封装该光伏电池层(3)的前部层(5)和后部层(7)，所述方法包括在该封装前部层(5)上施加具有防污特性的由柔性材料制成的外部膜(9)，所述外部膜(9)的平均粗糙度小于1μm、尤其介于0.1至0.5μm之间。
10.如权利要求9所述的用于减少或限制柔性层压板(1)表面处的污垢的方法，其特征在于，所述外部膜(9)与所述光伏电池层(3)、所述封装前部层(5)和所述封装后部层(7)同时被层压。
11.如权利要求9所述的用于减少或限制柔性层压板(1)表面处的污垢的方法，其特征在于，所述外部膜(9)在层压所述光伏电池层(3)、所述封装前部层(5)和封装后部层(7)的步骤之后布置在所述柔性层压板(1)上。
12.如权利要求11所述的用于减少或限制柔性层压板(1)表面处的污垢的方法，其特征在于，所述外部膜(9)通过胶合与所述封装前部层(5)协作。
13.如权利要求11所述的用于减少或限制柔性层压板(1)表面处的污垢的方法，其特征在于，所述膜(9)以液态形式施加在所述封装前部层(5)上，然后固化。
技术总结