DE10106309C2

DE10106309C2 - Photovoltaikmodule und Photovoltaikanlage

Info

Publication number: DE10106309C2
Application number: DE10106309A
Authority: DE
Inventors: Udo Moehrstedt
Original assignee: IBC SOLARTECHNIK AG
Current assignee: IBC SOLAR AG, 96231 BAD STAFFELSTEIN, DE
Priority date: 2001-02-12
Filing date: 2001-02-12
Publication date: 2003-03-27
Anticipated expiration: 2021-02-13
Also published as: DE10106309A1

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft Photovoltaikmodule und insbesondere Photovoltaikmodule, die im Rahmen einer Photovoltaikanlage in Gebäuden eingesetzt werden, gemäß dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1. Außerdem betrifft die Erfindung eine Photovoltaikanlage.

Aus Photovoltaikmodulen bestehende Photovoltaikanlagen werden heutzutage verstärkt in die Gebäudehülle integriert und übernehmen neben der Stromerzeugung weitere Aufgaben wie z. B. Witterungs-, Sonnen-, Schall- und Sichtschutz. Des weiteren dienen Photovoltaikanlagen auch der Wärmedämmung sowie der elektromagnetischen Abschirmung. Die Photovoltaikmodule enthalten Solarzellen, im folgenden Zellen genannt.

Üblicherweise werden Photovoltaikmodule in Schrägdächern, in überdachten Glasatrien sowie in Gebäudefassaden eingebaut.

Insbesondere bei Neubauten übernehmen Photovoltaikmodule die Funktion der äußersten Schicht der Gebäudehülle und können sogar im Rahmen der weitestgehenden Integration die komplette Gebäudehülle bilden.

Es existieren mehrere konstruktive Varianten für Photovoltaikmodule: Für Gebäudehüllen weist die der Sonne zugewandte Seite eine Glasabdeckung auf, wobei die Rückseite mit Verbundsicherheitsglas abgedeckt und/oder im Isolierglasaufbau (Doppelscheibe) ausgeführt sein kann, um die Anforderungen hinsichtlich Wärmedämmung etc. erfüllen zu können.

Aus der DE 41 31 393 A1 ist ein Bauelement mit Solarzellen bekannt, bei dem die Zwischenräume zwischen den Zellen lichtstreuend ausgebildet sind. Im Rahmen dieser Offenlegungsschrift wird jedoch keine Möglichkeit offenbart, die Rückseite dieser Zwischenräume lichtstreuendend auszubilden.

Die GB 2024511 A offenbart ein Solarmodul aus einzelnen Solarzellen, bei dem die Zwischenräume zwischen den Zellen reflektierend ausgebildet sind, so dass das Licht über eine diffuse Reflektion an glatten Polyesterfolien auf die Solarzellen gerichtet werden kann.

Desweiteren ist aus der DE 39 43 516 C2 ein transparentes Element zur Verwendung als Fenster-, Wand-, Dach oder Brüstungselement bekannt, bei dem insbesondere eine photovoltaische Einheit in Mehrscheibenbauweise derart ausgestaltet ist, dass eine Zwischenschicht vorgesehen ist, die die Wärmedämmung des Elementes erhöhen soll.

Im Rahmen des Gebrauchsmusters DE 93 10 759 U1 ist ein Fassaden- oder Dachbauelement verwendbarer Solargenerator bekannt, bei dem die Zwischenräume zwischen den Zellen des Solargenerators eine der Farbe der Solarzellen angepasste Farbtönung aufweisen.

Die Solarzellen in den Photovoltaikmodulen, welche eine Photovoltaikanlage bilden, werden üblicherweise in Abständen von größer als 2 mm voneinander angeordnet. Diese Zwischenräume lassen, da zur Herstellung der Module Doppelglasscheiben oder transparente Laminate verwendet werden, das Sonnenlicht durchscheinen. Daraus resultiert ein starker Schlagschatten. Wenn man unter einer derartigen Photovoltaikanlage wandert, so erhält man abwechselnd vollen Schatten (unter den Photovoltaikzellen) und volles Licht (unter den Zwischenräumen zwischen den Photovoltaikzellen), wodurch das Sehen sowie der Komfort stark beeinträchtigt werden. Des weiteren kann diese rasche Abfolge von Licht und Schatten gesundheitliche Auswirkungen haben, z. B. für den Fall von Epilepsie-Patienten.

Der vorliegenden Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, eine aus Photovoltaikmodulen bestehende Photovoltaikanlage derart auszubilden, dass die oben erwähnten Nachteile des Standes der Technik vermieden werden. Insbesondere soll ausgehend von dem Stand der Technik ein Photovoltaikmodul so gestaltet werden, dass der starke Kontrast zwischen Licht und Schatten vermieden wird.

Diese Aufgabe wird jeweils durch den kennzeichnenden Teil der Patentansprüche 1, 2 und 4 gelöst. Eine Ausgestaltung geht aus dem Anspruch 3 hervor.

Gemäß einer ersten Ausführungsform der Erfindung wird ein Photovoltaikmodul mit einzelnen Solarzellen zur Integration in Gebäudehüllen, insbesondere in ein Dach oder eine Fassade, vorgeschlagen, wobei die Zwischenräume zwischen den Zellen lichtstreuend ausgebildet, indem in die Rückseite der Zwischenräume zwischen den Zellen eine Polyesterschicht aus vielen dünnen Fasern eingebaut ist.

Für den Fall einer Doppel- oder Mehrfachglasscheibe wird zudem vorgeschlagen, den Zwischenraum zwischen zwei dieser Scheiben mit einem feinen lichtstreuenden Pulver zu verfüllen. Im Rahmen einer bevorzugten Ausführungsform wird SiO₂-Pulver verwendet, welches die Strahlenbrechung übernimmt und zudem die Eigenschaft aufweist, zur Wärmeisolierung beizutragen. Zudem weist das SiO₂-Pulver die Eigenschaft auf, das Licht in genügender Menge durchzulassen.

Es ist selbstverständlich auch möglich, die gesamte Photovoltaikanlage, also nicht nur die Zwischenräume zwischen den Zellen, mit einer lichtstreuenden Folie zu kaschieren. Diese kann dann beliebig farbig ausgestaltet sein, wodurch auch die Anpassung der Rückseite der Photovoltaikanlage an die Innenraumeinrichtung gewährleistet wird.

Claims

1. Photovoltaikmodul mit einzelnen Solarzellen zur Integration in Gebäudehüllen, insbesondere in ein Dach oder eine Fassade, wobei die Zwischenräume zwischen den Zellen lichtstreuend ausgebildet sind, dadurch gekennzeichnet, dass in die Rückseite der Zwischenräume zwischen den Zellen eine Polyesterschicht aus vielen dünnen Fasern eingebaut ist.

2. Photovoltaikmodul mit einzelnen Solarzellen in Form einer Doppel- oder Mehrglasscheibe zur Integration in Gebäudehüllen, insbesondere in ein Dach oder eine Fassade, dadurch gekennzeichnet, dass der Zwischenraum zwischen zwei Glasscheiben des Photovoltaikmoduls mit einem feinen, lichtstreuenden Pulver verfüllt ist.

3. Photovoltaikmodul nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass das Pulver SiO₂-Pulver ist.

4. Photovoltaikmodul mit einzelnen Solarzellen zur Integration in Gebäudehüllen, insbesondere in ein Dach oder eine Fassade, wobei die Zwischenräume zwischen den Zellen des Photovoltaikmoduls lichtstreuend ausgebildet sind, dadurch gekennzeichnet, dass die gesamte Rückseite des Photovoltaikmoduls mit einer farbig ausgestalteten lichtdurchlässigen Folie kaschiert ist.

5. Photovoltaikanlage mit mehreren Modulen nach einem der Ansprüche 1 bis 4, wobei auch die Zwischenräume zwischen den Modulen lichtstreuend ausgebildet sind.