DE102008002540A1 - Method for determining contamination risk by humidity penetrated into solar module, involves forming measurement module as condensers, and measuring capacitance of condensers under real or simulated atmospheric conditions - Google Patents

Method for determining contamination risk by humidity penetrated into solar module, involves forming measurement module as condensers, and measuring capacitance of condensers under real or simulated atmospheric conditions Download PDF

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Abstract

The method involves forming a measurement module i.e. solar module, as condensers using a plate-shaped electrical conductor (6) attached to upper and lower covers (2, 3). A sealing unit (4) i.e. sealing tape, is arranged between the upper and lower covers, which are made of glass. Capacitance of the condensers is measured under real or simulated atmospheric conditions. A spatially resolved capacitance measurement and a humidity determination are implemented using the condensers, where the humidity determination is repeated at a given interval. An independent claim is also included for an arrangement for implementing a method for determining contamination risk by humidity.

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren und eine Anordnung zur Bestimmung der Kontaminierungsgefahr durch Feuchte bei einem gekapselten Solarmodul mit einem zwischen einer oberen und unteren Abdeckung angeordneten Dichtungsmittel.The The invention relates to a method and an arrangement for determination the risk of contamination by moisture in a sealed solar module arranged with one between an upper and lower cover Sealant.

Typische Solarmodule umfassen eine transparente, strahlungs- und witterungsbeständige obere Abdeckung aus Glas oder Kunststoff, eine transparente, zumeist aus Ethylenvinylacetat bestehende Kunststoffschicht mit in diese eingebetteten, durch Lötbändchen elektrisch miteinander verschalteten Solarzellen und eine rückseitige untere Abdeckung aus Glas oder einer witterungsbeständigen und als Feuchtigkeitssperre wirkenden Kunststoffverbundfolie. Außerdem ist eine elektrische Anschlussdose vorhanden.typical Solar modules include a transparent, radiation and weather resistant top cover made of glass or plastic, a transparent, mostly of ethylene vinyl acetate existing plastic layer embedded in this, by soldering tapes electrically interconnected solar cells and a back lower cover Glass or a weatherproof and acting as a moisture barrier plastic composite film. Besides that is an electrical connection box available.

Neben den zuvor erwähnten Solarmodulen in verschiedenen Ausführungsformen unter Verwendung von Wafersolarzellen sind auch Dünnschichtsolarmodule mit als Dünnschichtpaket ausgebildeten, monolithisch verschalteten Solarzellen verbreitet. Diese sind üblicherweise ebenfalls in einem Glas/Glas- oder Glas/Rückseitenfolien-Aufbau vorgesehen, wobei die Dünnschichten entweder im Substrat-Aufbau auf der rückseitigen Abdeckung oder im Superstrat-Aufbau auf der frontseitigen Abdeckung abgeschieden wurden.Next the aforementioned Using solar modules in various embodiments of wafer solar cells are also thin film solar modules with as a thin-film package trained, monolithically interconnected solar cells. These are common also provided in a glass / glass or glass / backsheet construction, the thin films either in the substrate assembly on the back cover or in the superstrate assembly were deposited on the front cover.

Das für die obere und die untere Abdeckung eingesetzte Material gewährleistet, dass durch die Abdeckungen keine Feuchtigkeit in das Innere des Solarmoduls gelangt. Das so ausgebildete Verbundsystem ist zum Schutz und zur Befestigung oftmals in einem Rahmen gehalten, kann aber auch rahmenlos ausgebildet sein. Üblicherweise im Randbereich zwischen den beiden Abdeckungen soll das Verbundsystem so nach außen abgedichtet sein, dass auf diesem Wege keine Feuchtigkeit in das Solarmodul gelangen kann. Dazu ist das Dichtungsmittel vorgesehen, das beispielsweise aus dem Werkstoff Butylkautschuk aufgebaut sein kann. Das Dichtungsmittel ist beispielsweise als eine am Rand zwischen der oberen und unteren Abdeckung verlaufenden Kunststoffdichtung oder als ein in den Rand des Solarmoduls eingreifendes und/oder den Rand umfassendes Kunststoff-Dichtungsprofil ausgebildet. Es übernimmt bei diesen Ausführungsformen die Funktion einer Randdichtung des Solarmoduls.The for the ensures upper and lower cover material used, that through the covers no moisture in the interior of the solar module arrives. The thus formed composite system is for the protection and the Fixing often held in a frame, but can also be designed frameless be. Usually in the border area between the two covers, the composite system so outward be sealed that no moisture in this way Solar module can get. For this purpose, the sealant is provided for example, be constructed of the material butyl rubber can. The sealant is, for example, as one on the edge between the upper and lower cover extending plastic seal or as engaging in the edge of the solar module and / or formed the edge comprehensive plastic sealing profile. It takes over in these embodiments the function of an edge seal of the solar module.

Einer dauerhaften, zuverlässigen Abdichtung der Regen und hoher Luftfeuchtigkeit ausgesetzten, eine obere und untere schützende Abdeckung aufweisenden Solarmodule mit Hilfe eines üblicherweise im Randbereich des Solarmoduls vorgesehenen Dichtungsmittels kommt erhebliche Bedeutung zu, da zwischen den Abdeckungen eindringende Feuchtigkeit die Lebensdauer und die Leistung des Solarmoduls infolge Korrosion und der Ausbildung elektrisch leitender Verbindungen zwischen seinen Strom durchflossenen Bauteilen verringern kann. Die Solarmodule sind zudem durch Hitze und Kälte sowie durch Schnee- und Windlasten erheblichen thermischen und mechanischen Belastungen unterworfen, die die Wirkung der Abdichtung bzw. des Dichtungsmittels beeinträchtigen und das Eindringen von Feuchtigkeit – trotz vorhandener Abdichtung – begünstigen können.one durable, reliable Waterproofing the rain and high humidity, one upper and lower protective Cover having solar modules using a conventional comes in the edge region of the solar module provided sealant Significant importance, since penetrating between the covers Moisture the life and performance of the solar module due Corrosion and the formation of electrically conductive connections between can reduce its flow-through components. The solar modules are also due to heat and cold as well as by snow and wind loads considerable thermal and mechanical Subjected to stress, the effect of the seal or the Impair sealant and the penetration of moisture - despite existing seal - favor can.

Um die Wirkung der Abdichtung vorab prüfen zu können und eine Aussage über die durch Feuchte bedingte Kontaminationsgefahr und die zu erwartende Lebensdauer eines Solarmoduls treffen zu können, werden Solarmodule über einen längeren Zeitraum in einer Klimakammer extremen klimatischen Belastungen ausgesetzt. Nach der simulierten Umweltbelastung werden die Solarmodule beispielsweise visuell im Hinblick auf durch eingedrungene Feuchtigkeit verursachte Delaminations- und Korrosionserscheinungen sowie messtechnisch hinsichtlich eines Leistungsabfalls untersucht. Ein weiteres Indiz für eindiffundierte Feuchtigkeit stellt eine Veränderung des elektrischen Widerstands dar, der sich am Solarmodul messen lässt. Die Untersuchungs ergebnisse sind jedoch ungenau und daher wenig aussagekräftig. Insbesondere kann keine Aussage darüber getroffen werden, wo und in welchem Umfang bei dem jeweiligen Dichtungssystem Feuchtigkeit in das Solarmodul eindringen kann oder bereits eingedrungen ist. Für eine genaue Untersuchung muss das betreffende Versuchsmuster zerstört werden.Around to be able to check the effect of the seal in advance and to make a statement about the moisture-related risk of contamination and the expected Life of a solar module to be able to solar modules via a longer Period in a climatic chamber extreme climatic loads exposed. After the simulated environmental impact, the solar modules become For example, visually with regard to moisture penetrated caused delamination and corrosion as well as metrological analyzed for a performance drop. Another indication for diffused Moisture is a change of the electrical resistance measured at the solar module leaves. However, the test results are inaccurate and therefore little meaningful. In particular, no statement can be made about where and to what extent moisture in the respective sealing system can penetrate into the solar module or has already penetrated. For one Close examination must destroy the relevant test pattern.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren und eine Anordnung zur Bestimmung der Dichtwirkung des bei einen Solarmodul zwischen der oberen und unteren Abdeckung vorgesehenen Dichtungsmittels so auszubilden, dass eine zerstörungsfreie Untersuchung und eine zuverlässige Beurteilung der Dichtwirkung und der Kontaminationsgefahr durch Feuchte gewährleistet ist.Of the Invention is based on the object, a method and an arrangement for determining the sealing effect of a solar module between the upper and lower cover provided sealing means so that a non-destructive Investigation and a reliable one Assessment of the sealing effect and the risk of contamination by Humidity guaranteed is.

Erfindungsgemäß wird die Aufgabe mit einem Verfahren gemäß den Merkmalen des Patentanspruchs 1 und einer gemäß den Merkmalen des Patentanspruchs 4 ausgebildeten Anordnung gelöst. Vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung sind Gegenstand der Unteransprüche.According to the invention Task with a method according to the features of claim 1 and one according to the features of the claim 4 trained arrangement solved. advantageous Further developments of the invention are the subject of the dependent claims.

Der Grundgedanke der Erfindung besteht darin, dass das zu beurteilende Dichtungsmittel in einem als Messmodul modifizierten Solarmodul angeordnet ist, das mit Hilfe von an den beiderseitigen Abdeckungen vorgesehenen flächig ausgebildeten elektrischen Leitern mindestens einen Kondensator bildet. Das so modifizierte Solarmodul (Messmodul) wird natürlichen oder in einer Klimakammer simulierten klimatischen Bedingungen ausgesetzt und dabei wird die Kapazität des mindestens einen Kondensators gemessen. Da die Kapazität auch von der zwischen den Leitern (Elektroden) des Kondensators herrschenden Feuchtigkeit abhängt, kann aus der gemessenen Kapazität die über das Dichtungsmittel in das Messmodul eingedrungene Feuchte ermittelt werden. Da die Dielektrizitätskonstante von Wasser (im Bereich von 80) vergleichsweise hoch ist, resultieren durch das Eindringen von Feuchte erhöhte Kapazitäts-Messwerte. Abhängig von der Schichtdicke des zwischen den Elektroden angeordneten Materials und dessen Dielektrizitätskonstante kann die Kapazitätsänderung im Nanofarad-Bereich oder höher liegen. Daher können mit Hilfe vergleichsweise einfacher Messtechnik Rückschlüsse auf die Dichtwirkung des Dichtungsmittels, eine mögliche Kontamination des Solarmoduls während des Betriebes und auf die bei Verwendung eines derartigen Dichtungsmittels zu erwartende Lebensdauer eines Solarmoduls gezogen werden. Das Verfahren ermöglicht die Entwicklung und zuverlässige Prüfung neuer Dichtungsmittel mit verbesserter Dichtwirkung. Unterschiedliche Werkstoffe und/oder strukturelle Ausgestaltungen der Dichtungsmittel lassen sich auf diese Weise systematisch testen. Die Prüfung ist zerstörungsfrei und liefert von subjektiver Beurteilung freie, reproduzierbare Ergebnisse.The basic idea of the invention is that the sealant to be assessed is arranged in a solar module modified as a measuring module, which forms at least one capacitor with the aid of planar electrical conductors provided on the mutual covers. The modified solar module (measuring module) is exposed to natural or climatic conditions simulated in a climatic chamber the capacitance of the at least one capacitor is measured. Since the capacitance also depends on the humidity prevailing between the conductors (electrodes) of the capacitor, the moisture which has penetrated into the measuring module via the sealing agent can be determined from the measured capacitance. Since the dielectric constant of water (in the region of 80) is comparatively high, increased moisture permeability results in measured capacitance values. Depending on the layer thickness of the material arranged between the electrodes and its dielectric constant, the capacitance change may be in the nanofarad range or higher. Therefore, conclusions about the sealing effect of the sealant, a possible contamination of the solar module during operation and on the expected during use of such a sealant life of a solar module can be drawn using relatively simple measurement technology. The process enables the development and reliable testing of new sealants with improved sealing performance. Different materials and / or structural configurations of the sealants can be systematically tested in this way. The test is non-destructive and provides subjective, free, reproducible results.

Mit einer Vielzahl am Messmodul matrixartig verteilt angeordneter Kondensatoren ist eine ortsaufgelöste Bestimmung der Feuchte, das heißt eine Bestimmung der Verteilung der Feuchtigkeit im Messmodul möglich, so dass noch exaktere Aussagen über die Qualität des verwendeten Dichtungsmittels bzw. der Abdichtung getroffen werden können. Dies gilt insbesondere für die messtechnische Erfassung eines mit der Zeit fortschreitenden Eindringens von Feuchtigkeit in das Messmodul ausgehend von dessen Rand.With a plurality on the measuring module distributed matrix-like capacitors is a spatially resolved Determination of moisture, that is a determination of the distribution of moisture in the measuring module possible, so that even more exact statements about the quality the sealant used or the seal are taken can. This is especially true for the metrological detection of a progressively with the time Ingress of moisture into the measuring module from the latter Edge.

Die erfindungsgemäße Anordnung zur Durchführung des Verfahrens umfasst ein als Messmodul modifiziertes Solarmodul mit einer oberen und einer unteren Abdeckung. Ein zwischen den Abdeckungen befindlicher Raum ist durch ein – zu untersuchendes – Dichtungsmittel nach außen abgedichtet. Die Dichtungsmittel sind üblicherweise im Randbereich der Abdeckungen angeordnet. An jeder Abdeckung sind flächig ausgebildete elektrische Leiter mit an jeweils einem Ende vorgesehener Kontaktfahne zum Anschluss einer Messvorrichtung zur Bestimmung der Kapazität des von den elektrischen Leitern (Elektroden) gebildeten Kondensators ausgebildet.The inventive arrangement to carry out of the method comprises a solar module modified as a measuring module with an upper and a lower cover. One between the covers The space is through a - to be examined - sealant outward sealed. The sealants are usually in the edge area the covers arranged. At each cover are flat electrical conductor with provided at one end of the contact lug for connecting a measuring device for determining the capacity of formed the electrical conductors (electrodes) formed capacitor.

Das Dielektrikum des mindestens einen Kondensators wird von einer Kunststoffschicht gebildet, die der in einem Solarmodul zum Schutz der Solarzellen vorhandenen Kunststoffbeschichtung entspricht.The Dielectric of the at least one capacitor is of a plastic layer formed in a solar panel to protect the solar cells corresponds to existing plastic coating.

Gemäß einem weiteren Merkmal der Erfindung ist an beiden Abdeckungen eine Vielzahl im Abstand angeordneter, streifenförmiger elektrischer Leiter vorgesehen, wobei die Leiter der beiden Abdeckungen jedoch rechtwinklig zueinander verlaufen. Auf diese Art wird eine Vielzahl matrixartig angeordneter, einzeln messbarer Kondensatoren gebildet, so dass eine ortsaufgelöste Messung und zumindest relative Feuchtebestimmung durchgeführt werden kann.According to one Another feature of the invention is on both covers a variety provided in spaced, strip-shaped electrical conductors, however, the conductors of the two covers are at right angles to each other run. In this way, a plurality of matrix-like arranged, individually measurable capacitors formed, so that a spatially resolved measurement and at least relative humidity determination can be carried out.

In weiterer Ausgestaltung der Erfindung sind die elektrischen Leiter an den Innenflächen der beiden Abdeckungen angebracht und bestehen aus Aluminium oder einem elektrisch leitenden Oxid. Die Herstellung der voneinander isolierten streifenförmigen Leiter erfolgt durch Aufbringen einer aus dem Leitermaterial bestehenden Dünnschicht, in der anschließend parallel im Abstand zueinander verlaufende Trennfugen erzeugt werden. Grundsätzlich ist jede hinreichend elektrisch leitende Dünnschicht zur Ausbildung der elektrischen Leiter des Messmoduls geeignet.In Further embodiment of the invention are the electrical conductors on the inner surfaces The two covers are attached and made of aluminum or an electrically conductive oxide. The preparation of each other isolated strip-shaped Ladder is made by applying one of the conductor material thin film, in the following parallel spaced separation joints are generated. in principle is any sufficiently electrically conductive thin film to form the electrical conductor of the measuring module suitable.

Alternativ zur vorangehend beschriebenen Ausgestaltung ist ebenfalls denkbar, die elektrischen Leiter auf den Außenflächen der beiden Abdeckungen vorzusehen. Dieser Aufbau weist den Vorteil auf, dass eine Beeinträchtigung der Dichtungsmittel durch die an den Dichtungsmittel vorbei zu führenden Anschlüssen der elektrischen Leiter ausgeschlossen ist. Die Dichtungsmittel können auf diese Weise umlaufend identisch zu den Dichtungsmitteln des korrespondierenden Solarmoduls aufgebaut und angeordnet sein. Bei dieser Variante ist jedoch darauf zu achten, dass die elektrischen Leiter gegenüber den simulierten oder realen Witterungseinflüssen hinreichend korrosionsbeständig sind. In einer einfachen Variante ließen sich die elektrischen Leiter beispielsweise als Golddünnschichten ausbilden. Alternativ sind die außen angeordneten elektrischen Leiter durch eine Korrosionsschutzschicht vor den Witterungseinflüssen geschützt.alternative to the embodiment described above is also conceivable the electrical conductors on the outer surfaces of the two covers provided. This structure has the advantage that an impairment the sealant through the to the sealant to leading terminals of the electrical conductor is excluded. The sealants can on this way circumferentially identical to the sealing means of the corresponding Solar module constructed and arranged. In this variant is However, make sure that the electrical conductors to the simulated or real weather conditions are sufficiently resistant to corrosion. In a simple variant left For example, the electrical conductors as gold thin films form. Alternatively, the outside are arranged electrical Conductor protected by a corrosion protection layer from the weather.

Entsprechend der typischen Ausbildung eines Solarmoduls besteht die obere Abdeckung des Messmoduls aus Glas und die untere Abdeckung aus Glas oder Kunststoff oder einer Kunststoffverbundfolie.Corresponding the typical design of a solar module consists of the top cover the measuring module made of glass and the lower cover made of glass or plastic or a plastic composite film.

Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung wird anhand der Zeichnungen näher erläutert. Es zeigen:One embodiment The invention will be explained in more detail with reference to the drawings. Show it:

1 eine Explosionsdarstellung der Einzelteile eines als Messmodul ausgebildeten Solarmoduls zur Bestimmung der Dichtwirkung des verwendeten Dichtmittels; 1 an exploded view of the individual parts of a designed as a measuring module solar module for determining the sealing effect of the sealant used;

2 eine Draufsicht auf ein montiertes Messmodul und 2 a plan view of a mounted measuring module and

3 eine Schnittansicht des Messmoduls längs der Linie III-III in 2. 3 a sectional view of the measuring module along the line III-III in 2 ,

Das als Messmodul 1 ausgebildete Solarmodul umfasst eine obere durchsichtige Abdeckung 2 aus Glas, eine untere Abdeckung 3 aus Glas oder einer nicht transparenten, wasserdichten Kunststoffverbundfolie, ein im Randbereich zwischen der oberen und der unteren Abdeckung 2, 3 angeordnetes, hier als Dichtstreifen ausgebildetes Dichtungsmittel 4 und eine üblicherweise die Solarzellen abdeckende transparente, hier aus Ethylenvinylacetat bestehende Kunststoffschicht 5. An der Innenfläche der oberen Abdeckung 2 und an der Innenfläche der unteren Abdeckung 3 sind in dem zwischen dem Dichtungsmittel 4 liegenden Bereich im Abstand und parallel zueinander verlaufende streifenförmige elektrische Leiter 6, die mit nach außen führenden elektrischen Anschlüssen (Kontaktfahnen 7) verbunden sind, ausgebildet. Die elektrischen Leiter 6 bestehen aus Aluminium oder einem transparenten, leitfähigen Oxid, beispielsweise Zinkoxid oder Zinnoxid. Die Ausbildung der elektrischen Leiter 6 erfolgt hier durch Aufbringen einer aus dem Leitermaterial bestehenden Dünnschicht auf die obere bzw. untere Abdeckung 2, 3, die durch Einbringen von im Abstand angeordneten Nuten mit einem Laserverfahren in einzelne, voneinander isolierte Leiterstreifen strukturiert wird. Das eine Ende der elektrischen Leiter 6 wird beispielsweise durch Ultraschalllöten jeweils mit einem als Kontaktfahne 7 dienenden Lötbändchen verbunden. Die obere und untere Abdeckung 2, 3 sind um 90° zueinander versetzt angeordnet, so dass die einander gegenüberliegenden Leiter 6 der oberen und der unteren Abdeckung rechtwinklig zueinander angeordnet sind und mit den jeweils übereinander liegenden, als Elektroden 8 fungierenden Leiterbereichen eine Matrix aus einer Vielzahl (hier: 81) von Kondensatoren 9 bilden, deren Dielektrikum die Kunststoffschicht 5 darstellt.That as a measuring module 1 formed solar module includes an upper transparent cover 2 made of glass, a lower cover 3 made of glass or a non-transparent, waterproof plastic composite foil, one in the edge area between the upper and the lower cover 2 . 3 arranged, designed here as a sealing strip sealant 4 and a usually the solar cells covering transparent, here consisting of ethylene vinyl acetate plastic layer 5 , On the inner surface of the top cover 2 and on the inner surface of the lower cover 3 are in between the sealant 4 lying area in the distance and mutually parallel strip-shaped electrical conductors 6 connected to external electrical connections (contact lugs 7 ) are formed. The electrical conductors 6 consist of aluminum or a transparent, conductive oxide, such as zinc oxide or tin oxide. The training of electrical conductors 6 takes place here by applying a thin film consisting of the conductor material to the upper or lower cover 2 . 3 , which is structured by introducing spaced grooves with a laser process into individual, insulated conductor strips. The one end of the electrical conductor 6 For example, by ultrasonic soldering each with a contact lug 7 connected soldering ribbons. The upper and lower cover 2 . 3 are arranged offset by 90 ° to each other, so that the opposite conductors 6 the upper and the lower cover are arranged at right angles to each other and with the respective superposed, as electrodes 8th acting conductor areas a matrix of a plurality (here: 81) of capacitors 9 form whose dielectric the plastic layer 5 represents.

Die Funktion der zuvor beschriebenen Anordnung 1 geht auf ein Verfahren zurück, bei dem ein Solarmodulaufbau mittels an den Innenflächen seiner oberen und unteren Abdeckung 2, 3 angebrachter elektrischer Leiter 6 mit zwischen diesen angeordneter, üblicherweise zum Schutz der Solarzellen und hier als Dielektrikum wirkender Kunststoffschicht 5 als Kondensator fungiert. Die Kapazität des Kondensators wird von der jeweilig vorhandenen Feuchtigkeit zwischen den Abdeckungen des Solarmoduls beeinflusst und ist ein Maß für die über das Dichtungsmittel 4 in den Kondensator (das heißt das Messmodul 1 oder ein Solarmodul) eingedrungene Feuchtigkeit und somit für die Qualität bzw. die abdichtende Wirkung des Dichtungsmittels 4. Als Messgerät insbesondere für die automatisierte Durchführung des Messvorgangs kann ein Frequenzanalyser eingesetzt werden. Um die Untersuchung der Dichtwirkung des Dichtungsmittels zu beschleunigen, kann das Messmodul 1 in einer Klimakammer extremen simulierten Umwelteinflüssen ausgesetzt werden. Aufgrund der Vielzahl senkrecht zueinander angeordneter Leiter 6 (Elektroden) und der dadurch bedingten regelmäßigen Anordnung einer Vielzahl von Kondensatoren, kann in dem Messmodul 1 eine ortsaufgelöste Feuchtebestimmung vorgenommen werden. Bei der vorliegenden Ausführungsform können die entlang zweier Kanten des Messmoduls 1 an dem Dichtungsmittel 4 vorbei geführten Kontaktfahnen 7 das Eindiffundieren von Feuchte in das Modul erleichtern. Aufgrund der an diesen Stellen vorgesehenen Kontaktfahnen 7 ist das Dichtungsmittel 4 hier nicht identisch zu den Bedingungen in einem Solarmodul ausgebildet. Für die Untersuchung der Kontaminierungsgefahr durch Feuchte bleiben die Umgebungsbereiche dieser beiden Kanten des Messmoduls 1 außer Betracht. Im Fokus steht daher die Messung der Bereiche entlang der beiden anderen Kanten des Messmoduls 1, da hier das Dichtungsmittel 4 identisch zu der Einbausituation in einem Solarmodul ausgebildet ist.The function of the previously described arrangement 1 is due to a method in which a solar module assembly by means of on the inner surfaces of its upper and lower cover 2 . 3 mounted electrical conductor 6 with between these arranged, usually acting to protect the solar cell and here as a dielectric plastic layer 5 acts as a capacitor. The capacitance of the capacitor is affected by the prevailing humidity between the covers of the solar module and is a measure of the above the sealant 4 into the capacitor (ie the measuring module 1 or a solar module) penetrated moisture and thus for the quality or the sealing effect of the sealant 4 , As a measuring device, in particular for the automated performance of the measuring process, a frequency analyzer can be used. To speed up the investigation of the sealing effect of the sealant, the measuring module can 1 be subjected to extreme simulated environmental influences in a climate chamber. Due to the large number of mutually perpendicular conductors 6 (Electrodes) and the consequent regular arrangement of a plurality of capacitors, in the measuring module 1 a spatially resolved moisture determination be made. In the present embodiment, those along two edges of the measuring module 1 on the sealant 4 passing led flags 7 facilitate the diffusion of moisture into the module. Due to the provided at these locations tabs 7 is the sealant 4 not identical here to the conditions in a solar module. For the investigation of the risk of contamination by moisture, the environmental areas of these two edges of the measuring module remain 1 disregarded. The focus is therefore on the measurement of the areas along the other two edges of the measuring module 1 because here is the sealant 4 identical to the installation situation in a solar module is formed.

Alternativ lassen sich die elektrischen Leiter 6 auf den Außenseiten der Abdeckungen 2, 3 anordnen. In diesem Fall wären die Dichtungsmittel 4 entlang aller Modulkanten mit dem zu testenden Aufbau ausgebildet. Diese Variante würde es auch ermöglichen, fertig produzierte Solarmodule mit den elektrischen Leitern 6 zu versehen und anschließend unter natürlichen oder simulierten Witterungsbedingungen zu testen. Dabei ist darauf zu achten, die elektrischen Leiter durch geeignete Materialwahl und/oder zusätzliche Schutzschichten gegenüber witterungsbedingter Korrosion zu schützen.Alternatively, the electrical conductors can be 6 on the outsides of the covers 2 . 3 Arrange. In this case, the sealants would be 4 formed along all module edges with the structure under test. This variant would also allow ready-made solar modules with the electrical conductors 6 and then test under natural or simulated weather conditions. Care must be taken to protect the electrical conductors by suitable choice of material and / or additional protective layers against weather-related corrosion.

11
Messmodul (Solarmodul)measurement module (Solar module)
22
obere, durchsichtige Abdeckungupper, transparent cover
33
untere Abdeckunglower cover
44
Dichtungsmittel (Dichtstreifen)sealant (Sealing strips)
55
Kunststoffschicht (Dielektrikum)Plastic layer (Dielectric)
66
plattenförmiger elektrischer Leiterplate-shaped electrical ladder
77
Kontaktfahne (elektrischer Anschluss an 6)Contact banner (electrical connection on 6 )
88th
Elektrodenelectrodes
99
Kondensatorcapacitor

Claims (9)

Verfahren zur Bestimmung der Kontaminierungsgefahr durch Feuchte bei einem gekapselten Solarmodul mit einem zwischen einer oberen und unteren Abdeckung angeordneten Dichtungsmittel, dadurch gekennzeichnet, dass das Solarmodul mit Hilfe von an den beiden Abdeckungen angebrachten elektrischen Leitern als Kondensator ausgebildet wird und unter realen oder simulierten Witterungsverhältnissen die elektrische Kapazität gemessen wird.Method for determining the risk of contamination by moisture in a sealed solar module with a arranged between an upper and lower cover sealant, characterized in that the solar module by means of attached to the two covers electrical conductors is designed as a capacitor and under real or simulated weather conditions, the electrical Capacity is measured. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass mit Hilfe einer Vielzahl matrixartig angeordneter Kondensatoren eine ortsaufgelöste Kapazitätsmessung und Feuchtebestimmung durchgeführt wird.Method according to claim 1, characterized in that that with the help of a variety of matrix-like capacitors a spatially resolved capacitance measurement and moisture determination performed becomes. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Feuchtebestimmung in zeitlichem Abstand wiederholt durchgeführt wird.Method according to claim 1 or 2, characterized that the moisture determination is carried out repeatedly at intervals. Anordnung zur Durchführung des Verfahrens nach Anspruch 1, gekennzeichnet durch ein als Messmodul (1) modifiziertes Solarmodul, umfassend eine obere und untere Abdeckung (2, 3) und ein einen Raum zwischen den Abdeckungen (2, 3) nach außen abdichtendes, jeweils zu untersuchendes Dichtungsmittel (4) sowie mindestens einen an jeder Abdeckung (2, 3) angebrachten flächig ausgebildeten Leiter (6) mit jeweils einer nach außen geführten Kontaktfahne (7), wobei die im Abstand übereinander angeordneten elektrischen Leiter (6) einen Kondensator bilden, dessen durch eindringende Feuchtigkeit beeinflussbare Kapazität mit einem an die Kontaktfahnen (7) gegenüberliegender Leiter (6) anschließbaren Messgerät messbar ist.Arrangement for carrying out the method according to claim 1, characterized by a measuring module ( 1 ) Modified solar module comprising an upper and lower cover ( 2 . 3 ) and a space between the covers ( 2 . 3 ) sealing outward, each to be examined sealant ( 4 ) and at least one on each cover ( 2 . 3 ) surface-mounted conductors ( 6 ), each with an outwardly-directed contact lug ( 7 ), wherein the spaced-apart electrical conductors ( 6 ) form a capacitor whose capacity can be influenced by the ingress of moisture with a to the contact lugs ( 7 ) opposite conductor ( 6 ) connectable measuring device is measurable. Anordnung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass zwischen der oberen und unteren Abdeckung (2, 3) des Messmoduls (1) eine als Dielektrikum wirkende Kunststoffschicht (5) angeordnet ist, die der in einem Solarmodul zum Schutz der Solarzellen vorgesehenen Kunststoffbeschichtung entspricht.Arrangement according to claim 4, characterized in that between the upper and lower cover ( 2 . 3 ) of the measuring module ( 1 ) acting as a dielectric plastic layer ( 5 ), which corresponds to the plastic coating provided in a solar module for protecting the solar cells. Anordnung nach Anspruch 4 oder 5, dadurch gekennzeichnet, dass an der oberen und unteren Abdeckung (2, 3) jeweils eine Vielzahl im Abstand parallel angeordneter streifenförmiger elektrischer Leiter (6) angeordnet ist, wobei die beiden Abdeckungen (2, 3) um 90° zueinander versetzt und die beiderseitigen Leiter (6) rechtwinklig zueinander angeordnet sind und so eine Vielzahl matrixartig angeordneter, einzeln messbarer Kondensatoren (9) zur ortsaufgelösten Ermittlung der Feuchte zwischen oberer und unterer Abdeckung (2, 3) bilden.Arrangement according to claim 4 or 5, characterized in that on the upper and lower cover ( 2 . 3 ) each have a plurality of spaced parallel spaced strip-shaped electrical conductors ( 6 ), the two covers ( 2 . 3 ) offset by 90 ° to each other and the mutual conductors ( 6 ) are arranged at right angles to each other and so a plurality of matrix-like, individually measurable capacitors ( 9 ) for the spatially resolved determination of the moisture between upper and lower cover ( 2 . 3 ) form. Anordnung nach einem der Ansprüche 4 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass die elektrischen Leiter (6) an den Innenflächen der Abdeckungen (2, 3) angebracht sind.Arrangement according to one of claims 4 to 6, characterized in that the electrical conductors ( 6 ) on the inner surfaces of the covers ( 2 . 3 ) are mounted. Anordnung nach einem der Ansprüche 4 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass die elektrischen Leiter (6) aus Aluminium oder einem transparenten Zinn- oder Zinkoxid bestehen und durch Einbringen von im Abstand angeordneten Trennfugen in eine zunächst vollflächig auf die Abdeckungen (2, 3) aufgebrachte leitende Dünnschicht gebildet sind.Arrangement according to one of claims 4 to 7, characterized in that the electrical conductors ( 6 ) consist of aluminum or a transparent tin or zinc oxide and by introducing spaced joints in a first full area on the covers ( 2 . 3 ) applied conductive thin film are formed. Anordnung nach einem der Ansprüche 4 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass die obere Abdeckung (2) aus Glas und die rückseitige untere Abdeckung (3) aus Glas oder aus einem Kunststoff oder aus einer Kunststoffverbundfolie besteht.Arrangement according to one of claims 4 to 8, characterized in that the upper cover ( 2 ) made of glass and the back lower cover ( 3 ) consists of glass or of a plastic or of a plastic composite film.
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