DE102008025955B3 - Elektrischer, wasserdampfdiffusionsdichter Steckverbinder - Google Patents
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Abstract
Description
- Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf die Bereitstellung einer mit einem elektrischen Steckverbinder wasserdampfdiffusionsdicht durchkontaktierten, nicht leitenden Platte sowie deren Verwendung als Rückseite oder Seitenwand eines Photovoltaikmoduls.
- In herkömmlichen Photovoltaikmodulen sind die einzelnen Solarzellen in einem Verbund aus Glas und Kunststoff einlaminiert und somit bereits in ausreichendem Maß vor Wasserdampf geschützt. Die Kontaktierung erfolgt dann über durch die Rückseite des Moduls hindurchgeführte Anschlussbändchen, die innerhalb einer Anschlussdose, die jedoch nicht vor Wasserdampfdiffusion schützt, kontaktiert werden.
- Seit der Entwicklung von Photovoltaikmodulen, die derart aufgebaut sind, dass sich eine Vielzahl von ungeschützten Solarzellen in einem evakuierten Hohlraum befindet, wurden verschiedene Lösungen zur wasserdampfdiffusionsdichten, elektrischen Kontaktierung vorgeschlagen. Eine solche Wasserdampfdiffusionssperre ist notwendig, da es sonst aufgrund der Temperaturunterschiede im Einsatz zur Kondensation des Wasserdampfes und somit zu optischen und elektrischen Einbußen in der Leistung kommt. Mit Hilfe einer wasserdampfdiffusionsdichten, elektrischen Kontaktierung soll ermöglicht werden, dass der von den Solarzellen im Inneren des evakuierten Hohlraums generierte Strom nach außen geleitet werden kann, ohne dass es zu einer Wasserdampfdiffusion in den Hohlraum bzw. in das Modul und damit zur Verblindung des Moduls kommt.
- Eine gängige Lösung, die jedoch nicht automatisierbar ist, besteht im manuellen Verlöten der durch Bohrungen in der Modulrückwand hindurchgeführten Anschlussbändchen mit Anschlusskabeln und dem anschließenden Versiegeln der Bohrung sowie der Lötstellen mit Butylmasse. Dabei handelt es sich jedoch nicht um eine Steckverbindung im eigentlichen Sinne.
- Die aus der Vakuum- und Kryotechnik bekannten Steckverbinder, welche als kunststoffumspritze Kontaktkörper ausgebildet sind, eignen sich nicht für die Anwendung in der Photovoltaik, da die charakteristische Größe für diese eine möglichst geringe Leckrate ist und nicht eine möglichst geringe Wasserdampfdiffusionsrate über einen langen Zeitraum (bis zu 20 Jahre oder mehr, vergleichbar mit der Lebensdauer von Isolierglaseinheiten) wie bei Photovoltaikmoulen. Im Gegensatz zu Photovoltaikmodulen werden in der Vakuum- und Kryotechnik dauerhaft arbeitende Pumpen eingesetzt, die für das Aufrechterhalten des Vakuums sorgen und eventuell diffundierten Wasserdampf absaugen, so dass in Bezug auf langzeitige Diffusionsprozesse weniger hohe Anforderungen an die Steckverbindung gestellt sind.
- Für die Kontaktierung von Photovoltaikmodulen werden derzeit also entweder herkömmliche Anschlussdosen mit hochwertiger Verklebung, aber ohne Wasserdampfdiffusionssperre, oder komplizierte Verlötungsmethoden mit anschließender Versiegelung verwendet.
- Ausgehend vom Stand der Technik ist es daher die Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine wasserdampfdiffusionsdicht durchkontaktierte, nicht leitende Platte insbesondere für die Photovoltaik zur Verfügung zu stellen, die automatisiert herstellbar und/oder bestückbar ist.
- Diese Aufgabe wird durch die mit einem elektrischen Steckverbinder wasserdampfdiffusionsdicht durchkontaktierte, nicht leitende Platte nach Anspruch 1 gelöst. Vorteilhafte Weiterbildungen der erfindungsgemäßen durchkontaktierten, nicht leitenden Platte werden in den jeweiligen abhängigen Ansprüchen gegeben.
- Die wasserdampfdiffusionsdichte Durchkontaktierung der erfindungsgemäßen, nicht leitenden Platte erfolgt über einen elektrisch leitenden Steckverbinder, ein Befestigungselement und mindestens ein Dichtungselement. Der elektrische Steckverbinder weist ein Andrückelement und ein dazu senkrechtes Durchsteckelement auf, wobei das Andrückelement beispielsweise als ein Rundsteg verstanden werden kann, der ein stabförmiges Durchsteckelement an dessen unterem Ende oder unweit davon entfernt umläuft. Der Steckverbinder ist erfindungsgemäß mit dem Durchsteckelement teilweise von einer ersten Seite der nicht leitenden Platte durch eine Bohrung gesteckt. Der obere Teil des Durchsteckelementes, der auf der zweiten Seite aus der nichtleitenden Platte herausragt, greift in ein Befestigungselement auf der zweiten Seite der nicht leitenden Platte form- und/oder kraftschlüssig ein. Dabei wird mindestens ein Dichtungselement, das sich zwischen der ersten Seite der nicht leitenden Platte und dem Andrückelement befindet und das Durchsteckelement umläuft, verpresst. Durch das Verpressen fließt das Dichtungselement in die Mikrostruktur der Platte und des Andrückelementes hinein und dichtet die Bohrung mit dem eingeführten elektrischen Steckverbinder wasserdampfdiffusionsdicht ab.
- Kern der Erfindung ist es also, eine Dichtwirkung zwischen der nicht leitenden Platte und dem massiven, einstückigen Steckverbinder zu erreichen.
- Das kraft- und/oder formschlüssige Eingreifen des oberen Teils des Durchsteckelementes kann über verschiedene Mechanismen erfolgen. Als zweckmäßige Verbindungsmechanismen bieten sich ein Federkraftanschluss, ein Crimpanschluss, ein Schraubenanschluss und/oder ein Schneidanschluss und/oder sein Lötanschluss. Beispielsweise kann das Befestigungselement eine Hinterschneidung und das Durchsteckelement ein Gegenstück aufweisen, das form- und/oder kraftschlüssig in die Hinterschneidung eingreift. Auch eine Verbindung von Durchsteckelement und Befestigungselement über einen Schnappverschluss wäre z. B. denkbar. Bevorzugt wird als Befestigungselement eine Mutter verwendet, in die ein Schraubgewinde am oberen Teil des Durchsteckelementes geschraubt wird. Das Verschrauben des elektrischen Steckverbinders mit der Mutter, beispielsweise über ein M4-Gewinde, stellt eine bewährte Möglichkeit dar, den Steckverbinder an der Platte zu befestigen und gewährleistet, dass das Dichtungselement zwischen dem Andrückelement und der Platte verpresst wird und abdichtet.
- Vorzugsweise bedeckt das Befestigungselement, bevorzugt eine Würfel- oder eine Hutmutter, den gesamten oberen Teil des Durchsteckelementes, der auf der zweiten Seite aus der nicht leitenden Platte herausragt. In diesem Fall sollte das Befestigungselement aus einem leitfähigen Material bestehen oder ein solches enthalten. Insbesondere besteht das Befestigungselement aus einem Metall oder enthält ein solches. Alternativ kann das Befestigungselement elektrisch leitende Kunststoffe und/oder in seltenen Fällen Halbleitermaterialien enthalten oder aus solchen bestehen.
- Im Falle eines Befestigungselementes, das besagten oberen Teil des Durchsteckelementes dagegen nicht vollständig abdeckt, beispielsweise eine herkömmliche Schraubenmutter, können auch geeignete nicht leitende Materialien verwendet werden, wobei für ein zusätzliches Kontaktelement gesorgt werden muss. Die elektrische Kontaktierung erfolgt also entweder über ein leitfähiges Befestigungselement oder über ein zusätzliches Kontaktelement.
- Das Befestigungselement soll vorzugsweise auf der zweiten Seite der nicht leitenden Platte fest befestigt sein, beispielsweise aufgeklebt sein, wobei die Verklebung nicht wasserdampfdiffusionsdicht sein muss.
- Der Steckverbinder weist ein leitendes Material auf, insbesondere ein Metall. Bevorzugt kommt Messing und/oder Bronze und/oder Kupfer oder ein Messing und/oder Bronze und/oder Kupfer enthaltendes Material zum Einsatz. Alternativ können elektrisch leitende Kunststoffe und/oder in seltenen Fällen Halbleitermaterialien zum Einsatz kommen. Der Steckverbinder soll lediglich aus einem Stück gefertigt sein.
- Die Seite des Andrückelement, die der ersten Seite der Platte zugewandt ist, ist vorzugsweise flächig ausgebildet. Weiter kann der Steckverbinder derart aufgebaut sein, dass die Seite des Andrückelement, die der ersten Seite der Platte zugewandt ist, die Form von höhenversetzt und/oder stufenförmig um das Durchsteckelement angeordneten flächigen Scheiben oder Platten und/oder Rahmenelementen unterschiedlicher Dimensionierung annimmt, so dass unterschiedlich dimensionierte Dichtungselemente darauf angeordnet werden können. Beispiele hierfür können den
1 und2 entnommen werden. - Vorzugsweise weist die erfindungsgemäße nicht leitende Platte zwischen der ersten Seite der Platte und dem Andrückelement ein Stopperelement auf. Das Stopperelement dient einerseits als mechanischer Schutz des Glases vor dem Metallelement und des oder der Dichtungselemente vor äußeren Einflüssen, andererseits dazu, dass übermäßige und/oder ungleichmäßige und/oder nicht korrekte Verformungen des mindestens einen Dichtungselementes vermieden werden. Als Stopperelement kann ein Kunststoffring, der vorzugsweise aus einem handelsüblichen Thermoplast besteht oder einen solchen enthält, verwendet werden. Der Durchmesser dieses Kunststoffrings soll dabei vorzugsweise so groß sein, dass sich das oder die Dichtungselemente innerhalb seines inneren Durchmessers befinden. Das mindestens eine Dichtungselement soll also vollständig von dem Kunststoffring umringt sein. Zusätzlich können gegebenenfalls noch weitere Stopperele mente mit kleinerem Durchmesser angebracht werden.
- Als Dichtungselemente bieten sich insbesondere O-Ringe an, da diese das Durchsteckelement gleichmäßig umlaufen. Somit ist sicher gestellt, dass das Dichtungselement gleichmäßig zusammengedrückt wird, so dass nicht an einer einzelnen Stelle Wasserdampf diffundieren kann. Es können aber auch Flachdichtungen oder ähnliches verwendet werden. Das Dichtungselement soll eine geringe Wasserdampfdiffusionsrate, vorzugsweise von weniger als 0.5 g/(m2d), insbesondere weniger als 0.3 g/(m2d), insbesondere genau 0.25 g/(m2d) oder weniger, aufweisen. Als Materialien für das Dichtungselement bieten sich daher beispielsweise EPDM-Werkstoffte (Ethylen-Propylen-Dien-Kautschuk) oder Butyle, z. B. Isobuten-Isopren-Kautschuk (IIR) oder Chlor-Isobuten-Isopren-Kautschuk (CIIR) oder EPDM-basierte oder Butyl-basierte Materialien an.
- Vorzugsweise lässt sich nach dem Befestigen des erfindungsgemäßen Steckverbinders an der nicht leitenden Platte ein zusätzliches Dichtungsmaterial zwischen das Andrückelement und die nicht leitende Platte bringen. Dazu muss das Andrückelement entweder eine Bohrung oder mindestens eine Einspritzbohrung und mindestens eine Luftausgleichsbohrung aufweisen. Ein gegebenenfalls auf dem Andrückelement befindliches Dichtungselement muss dabei in einem gewissen Abstand zu dem Durchsteckelement angeordnet sein, dass die Platte, das Andrückelement und das Dichtungselement einen Hohlraum aufspannen. In den Hohlraum zwischen Platte und Andrückelement ist durch die eine Bohrung ein zusätzliches Dichtungsmaterial einzuspritzen, wobei sichergestellt sein muss, dass durch dieselbe Bohrung die im Hohlraum befindliche Luft austreten kann. Alternativ kann durch Einspritzbohrung in einem Dispensverfahren ein zusätzliches Dichtungsmaterial eingespritzt werden, das den Hohlraum gleichmäßig ausfüllt. Die zunächst in dem Hohlraum befindliche Luft ist über die Luftausgleichsbohrung entwichen. Vorzugsweise sollte das zusätzliche Dichtungsmaterial eine Wasserdampfdiffusionsrate von 0.1 g/(m2d) oder weniger aufweisen. Daher bietet es sich an, als zusätzliches Dichtungsmaterial Butylkautschuk oder ein Material auf der Basis von Polyisobutylen oder ein Gemisch daraus zu verwenden. Alternativ kann als zusätzliches Dichtungsmittel ein thermoplastischer Abstandshalter und/oder ein Molekularsieb und/oder ein Trocknungsmittel oder ein Gemisch aus mindestens einem der genannten Materialien verwendet werden. Butylkautschuk und/oder thermoplastischer Abstandshalter (Thermo Plastic Spacer, TPS) auf der Basis von Polyisobutylen werden in der Isolierglastechnik erfolgreich angewendet und gewährleisten eine Diffusionssperre mit einer Diffusionsrate von ungefähr 0.1 g/(m2d) oder weniger über einen Zeitraum von ca. 20 Jahren und mehr.
- Da die Durchkontaktierung der Platte mit Hilfe eines elektrischen Steckverbinder erfolgt, ist es vorteilhaft, den unteren Teil des Steckverbinders, also insbesondere die von der ersten Seite der nicht leitenden Platte abgewandte Teil des Andrückelementes, zu isolieren, wobei als Isolierung beispielsweise eine Kunststoffumspritzung dient.
- Aufgrund der einfachen Form des elektrischen Steckverbinders zur Durchkontaktierung einer nicht leitenden Platte besteht die Möglichkeit einer automatisierten Herstellung. Außerdem kann die Montage des Steckers durch die nicht leitende Platte automatisiert erfolgen.
- Erfindungsgemäß kann die durchkontaktierte, nicht leitende Platte auch mehrere Durchkontaktierungen in Form von Bohrungen, die erfindungsgemäß durch elektrische Steckverbinder mit Dichtungselementen abgedichtet sind, die wiederum durch Befestigungselemente an der Platte befestigt sind, aufweisen.
- Als nicht leitende Platte bietet sich beispielsweise eine Glasplatte an.
- Erfindungsgemäße durchkontaktierte, nicht leitende Platten, insbesondere durchkontaktierte Glasplatten, finden vorzugsweise in der Isolierglastechnik und der Photovoltaik Anwendung.
- Die erfindungsgemäße durchkontaktierte Platte dient vorzugsweise als Rückseite oder beliebige Seitenwand eines evakuierten oder mit einem trockenen Spül- oder Edelgas gefüllten Photovoltaikmoduls. Auf der durchkontaktierten, nicht leitenden Platte ist vorteilhafterweise eine Vielzahl an Solarzellen angeordnet. Die Solarzellen sind dabei untereinander verschaltet und/oder mit dem elektrischen Steckverbinder über das Befestigungselement oder das zusätzliche Kontaktelement elektrisch kontaktiert, so dass der generierte Strom über die Durchkontaktierungen abfließen kann. Vorzugsweise werden die Solarzellen durch Ronden oder Löttechnik untereinander verschaltet und/oder mit dem Befestigungselement bzw. dem zusätzlichen Kontaktierungselement elektrisch kontaktiert.
- Sowohl das Befestigungselement als auch die Solarzellen sind vorteilhafterweise auf der Rückseite des Moduls, vorzugsweise auf der zweiten Seite der durchkontaktierten, nicht leitenden Platte bzw. Glasplatte, befestigt. Die Befestigung erfolgt vorteilhafterweise durch Kleben.
- Weiter kann die erfindungsgemäße durchkontaktierte, nicht leitende Platte in der Vakuum- und Kryotechnik sowie in der Isolierglastechnik eingesetzt werden.
- Im Folgenden werden einige Beispiele für die Anwendung einer erfindungsgemäßen, mit einem elektrischen Steckverbinder durchkontaktierten, nicht leitenden Platten in Photovoltaikmodulen gegeben. Die Beispiele dienen lediglich der Veranschaulichung der Erfindung, und sollen die Erfindung selbst nicht einschränken. Es zeigen
-
1 einen Querschnitt durch eine erfindungsgemäße, mit einem elektrischen Steckverbinder wasserdampfdiffusionsdicht durchkontaktierte, nicht leitende Platte in der Anwendung in einem Photovoltaikmodul; und -
2 einen Querschnitt durch eine weitere erfindungsgemäße, mit einem elektrischen Steckverbinder wasserdampfdiffusionsdicht durchkontaktierte, nicht leitende Platte in der Anwendung in einem Photovoltaikmodul. -
1 zeigt den Querschnitt durch einen Ausschnitt einer mit einem elektrischen Steckverbinder durchkontaktierten, nicht leitenden Platte, die eine Unterseite bzw. Rückseite eines Photovoltaikmoduls darstellt. Die nicht leitende Platte (1 ), insbesondere eine Glasplatte, weist eine Bohrung (2 ) auf. Durch die Bohrung (2 ) ist ein Durchsteckelement (3 ) eines elektrischen Steckverbinders (4 ) gesteckt, so dass sein oberer Teil, der ein Schraubgewinde (5 ) aufweist, aus der zweiten Seite (6 ) der Glasplatte (1 ) hervorragt. Der elektrische Steckverbinder (4 ) ist mittels eines Befestigungselementes (7 ), insbesondere einer Würfelmutter aus Messing, das auf die zweiten Seite (6 ) der Glasplatte (1 ) geklebt ist, befestigt, so dass das Andrückelement (9 ) gegen die erste Seite (8 ) der Glasplatte (1 ) gezogen wird. Auf der ersten Seite (8 ) der Glasgatte (1 ) erkennt man das Andrückelement (9 ), das teilweise von einer Kunststoffumspritzung (10 ) ummantelt ist. Zwischen Andrückelement (9 ) und erster Seite (8 ) der Glasplatte (1 ) befindet sich ein Stopperelement (11 ), insbesondere ein Kunststoffring, das als Schutz der Glasplatte (1 ) vor dem Andrückelement (9 ) aus Messing dient, und ein Dichtungselement (12 ), insbesondere ein O-Ring aus einem EPDM-Werkstoff. Der O-Ring (12 ) ist so stark verpresst, dass er in die Mikrostruktur von Glas und Messing hineinfließt und den Bereich zwischen Bohrung (2 ) und Steckverbinder (4 ) wasserdampfdiffusionsdicht abdichtet, so dass Wasserdampf nicht in den evakuierten Hohlraum des Moduls diffundieren kann. Im Innenraum des Moduls, auf der zweiten Seite (6 ) der Glasplatte (1 ) ist weiter eine Solarzelle (13 ) angebracht, die mittels Bondtechnik (14 ) mit der Mutter (7 ) elektrisch kontaktiert ist. -
2 zeigt wieder einen Querschnitt durch einen Ausschnitt einer mit einem elektrischen Steckverbinder durchkontaktierten, nicht leitenden Platte in der Anwendung als Unterseite eines Photovoltaikmoduls. Man erkennt, wie schon in1 , einen Steckverbinder (4 ) und einen O-Ring (12 ), wobei der Steckverbinder mit der Mutter (7 ) an der Glasplatte (1 ) befestigt ist. Im Gegensatz zu1 ist die abdichtende Wirkung hier nicht auf den O-Ring (12 ), der in diesem Beispiel nur als Spritzwasserschutz dient, sondern hauptsächlich auf ein zusätzliches Dichtungsmaterial (17 ), nämlich TPS und/oder Butyl, zurückzuführen. Dabei ist eine Butylschnur (17 ) nach dem Anziehen des Andrückelementes (9 ) an die erste Seite (8) der Glasplatte (1 ) durch eine Einspritzbohrung (15 ) in einen Hohlraum, der durch die Glasplatte (1 ), das Andrückelement (4 ) und den O-Ring (12 ) aufgespannt ist, eingespritzt. Die Luftausgleichsbohrung (16 ) sorgt dafür, dass die in dem Hohlraum befindliche Luft und eventuell überschüssiges Butylmaterial während des Einspritzprozesses austreten kann.
Claims (24)
- Mit einem elektrischen Steckverbinder (
4 ) wasserdampfdiffusionsdicht durchkontaktierte, nicht leitende Platte (1 ) mit einer ersten (8 ) und einer zweiten (6 ) Seite, wobei der elektrische Steckverbinder (4 ) ein Andrückelement (9 ) und ein darauf senkrecht angeordnetes Durchsteckelement (3 ) umfasst, wobei das Durchsteckelement (3 ) von der ersten Seite (8 ) teilweise durch eine Bohrung (2 ) in der nicht leitenden Platte (1 ) gesteckt ist und in ein auf der zweiten Seite (6 ) der nicht leitenden Platte (1 ) angebrachtes Befestigungselement (7 ) kraft- und/oder formschlüssig eingreift, wobei mindestens ein zwischen dem Andrückelement (9 ) und der ersten Seite (8 ) der nicht leitenden Platte (1 ) angeordnetes Dichtungselement (12 ), das ein wasserdampfdiffusionsstabiles Material enthält oder daraus besteht, verpresst wird. - Platte nach dem vorhergehenden Anspruch, dadurch gekennzeichnet, dass der kraft- und/oder formschlüssige Eingriff des Durchsteckelementes (
3 ) in das Befestigungselement (7 ) durch Verschraubung oder durch Hinterschneidungsmechanismen oder durch Schnappverschlusstechniken realisiert ist. - Platte nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Befestigungselement (
7 ) den durch die Bohrung (2 ) hindurch gesteckten Teil des Durchsteckelementes (3 ) vollständig oder teilweise umhüllt. - Platte nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Befestigungselement (
7 ) aus einem leitfähigen Material besteht oder ein solches enthält. - Platte nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Befestigungselement (
7 ) mit der zweiten Seite (6) der nicht leitenden Platte (1 ) fest verbunden ist, insbesondere verklebt ist. - Platte nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die der ersten Seite (
8 ) der nicht leitenden Platte (1 ) zugewandte Seite des Andrückelementes (9 ) flächig ist und/oder mindestens eine dazu höhenversetzte Fläche, insbesondere in stufenförmiger Anordnung, angebracht ist. - Platte nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der elektrische Steckverbinder (
4 ) aus Metall, insbesondere aus Messing und/oder Bronze und/oder Kupfer, besteht oder ein solches enthält. - Platte nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der elektrische Steckverbinder (
4 ) einstückig ist. - Platte nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass zwischen der ersten Seite (
8 ) der nicht leitenden Platte (1 ) und dem Andrückelement (9 ) ein ringförmiges Stopperelement (11 ) angeordnet ist. - Platte nach dem vorhergehenden Anspruch, dadurch gekennzeichnet, dass als Stopperelement (
11 ) ein Kunststoffring eingesetzt wird. - Platte nach einem der Ansprüche 9 und 10, dadurch gekennzeichnet, dass das Stopperelement (
11 ) aus einem Kunststoff, insbesondere einem Thermoplasten, besteht oder einen solchen enthält. - Platte nach einem der Ansprüche 9 bis 11, dadurch gekennzeichnet, dass das Stopperelement (
11 ) das mindestens eine Dichtungselement (12 ) vollständig umläuft. - Platte nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das mindestens eine Dichtungselement (
12 ) eine Wasserdampfdiffusionsrate kleiner 0.5 g/(m2d), insbesondere kleiner 0.3 g/(m2d), insbesondere kleiner oder gleich 0.25 g/(m2d), aufweist. - Platte nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das mindestens eine Dichtungselement (
12 ) ein O-Ring oder eine Flachdichtung ist. - Platte nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das mindestens eine Dichtungselement (
12 ) einen EPDM-Werkstoff (Ethylen-Propylen-Dien-Kautschuk) und/oder Butylkautschuk enthält oder aus mindestens einem dieser besteht. - Platte nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Andrückelement (
9 ) mindestens eine Bohrung (15 und/oder16 ) aufweist und dass zwischen der ersten Seite (8 ) der nicht leitenden Platte (1 ) und dem Andrückelement (9 ) ein weiteres Dichtungsmaterial (17 ) angeordnet ist, das über die mindestens eine Bohrung (15 und/oder16 ) in einen Zwischenraum zwischen dem Andrückelement (9 ) und der nicht leitenden Platte (1 ) einspritzbar ist. - Platte nach dem vorhergehenden Anspruch, dadurch gekennzeichnet, dass das zusätzliche Dichtungsmaterial (
17 ) eine Wasserdampfdiffusionsrate kleiner 0.1 g/(m2d) aufweist. - Platte nach einem der Ansprüche 16 und 17, dadurch gekennzeichnet, dass das zusätzliche Dichtungsmaterial (
17 ) aus Butylkautschuk und/oder aus Polyisobutylen und/oder einem Molekularsieb und/oder einem Trocknungsmittel besteht oder mindestens eines dieser Materialien enthält. - Platte nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Steckverbinder (
4 ) bereichsweise mit einem isolierenden Material (10 ) ummantelt ist. - Platte nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass als nicht leitende Platte (
1 ) eine Glasplatte verwendet wird. - Platte nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die durchkontaktierte, nicht leitende Platte (
1 ) eine Rückseite oder beliebige Seitenwand eines Photovoltaikmoduls ist, wobei im Inneren des Photovoltaikmoduls befindliche Solarzellen (13 ) untereinander verschaltet und/oder mit dem Befestigungselement (7 ) kontaktiert sind. - Platte nach dem vorhergehenden Anspruch, dadurch gekennzeichnet, dass die Solarzellen (
13 ) mittels Bondtechnik untereinander verschaltet und/oder mit dem Befestigungselement (7 ) kontaktiert sind. - Platte nach einem der Ansprüche 21 und 22, dadurch gekennzeichnet, dass die Solarzellen (
13 ) fest auf der zweiten Seite der nicht leitenden Platte (1 ) angeordnet, insbesondere mit dieser verklebt, sind. - Verwendung einer Platte nach einem der vorhergehenden Ansprüche als Rückseite oder beliebige Seitenwand eines Photovoltaikmoduls, in der Vakuum- und Kryotechnik und/oder in der Isolierglastechnik.
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Cited By (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE202010000052U1 (de) | 2010-01-18 | 2010-04-15 | Kumatec Sondermaschinenbau & Kunststoffverarbeitung Gmbh | Photovoltaikmodul mit einer Anschlussdose |
DE202010005210U1 (de) | 2010-04-15 | 2010-07-29 | Kumatec Sondermaschinenbau & Kunststoffverarbeitung Gmbh | Photovoltaikmodul |
WO2011116561A1 (zh) * | 2010-03-23 | 2011-09-29 | 东莞宏威数码机械有限公司 | 密封式输电装置 |
DE102016210146A1 (de) * | 2016-06-08 | 2017-12-14 | Technische Universität Dresden | Vorrichtung zur Kantenversiegelung innerhalb mindestens einer Durchbrechung, die infolge eines Trennverfahrens in einem Bauteil aus Faserverbundwerkstoff ausgebildet worden ist |
Families Citing this family (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN103930363B (zh) * | 2011-09-16 | 2016-10-12 | 柿子技术公司 | 基板传送装置 |
JP5952425B2 (ja) | 2012-11-29 | 2016-07-13 | 京セラ株式会社 | 電子部品収納用容器および電子装置 |
US9331213B2 (en) | 2013-04-30 | 2016-05-03 | First Solar, Inc. | Integrated power connectors for PV modules and their methods of manufacture |
CA3025157C (en) * | 2017-11-29 | 2024-04-02 | Submariner Electric Motor LLC | Terminal block and stud for transitionning an electrical connection between two distinct areas |
JP6836560B2 (ja) * | 2018-09-12 | 2021-03-03 | ファナック株式会社 | 関節カバー、ロボットおよびパラレルリンクロボット |
Citations (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE3247467A1 (de) * | 1982-12-22 | 1984-07-12 | Imchemie Kunststoff Gmbh, 5632 Wermelskirchen | Lichtdurchlaessiger dachstein |
DE19704255C2 (de) * | 1997-02-05 | 2002-01-24 | Gerhard Wissing | Verfahren zum Herstellen eines Solardachziegels |
DE10225140A1 (de) * | 2002-05-29 | 2003-12-11 | Wuerth Solar Gmbh & Co Kg | Solarmodul |
US6899570B2 (en) * | 2003-05-19 | 2005-05-31 | Eaton Corporation | Hermetically sealed terminal for electrical device |
Family Cites Families (11)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US4902246A (en) * | 1988-10-13 | 1990-02-20 | Lrc Electronics | Snap-n-seal coaxial connector |
WO1996037927A1 (en) * | 1995-05-25 | 1996-11-28 | The Whitaker Corporation | Sealed electrical connector |
JP3624720B2 (ja) * | 1998-10-29 | 2005-03-02 | 住友電装株式会社 | 太陽電池モジュール用端子ボックス装置 |
WO2006034513A1 (en) * | 2004-09-20 | 2006-03-30 | Raymond Mazzullo | Power supply system |
US20060110977A1 (en) * | 2004-11-24 | 2006-05-25 | Roger Matthews | Connector having conductive member and method of use thereof |
US7097486B2 (en) * | 2005-02-03 | 2006-08-29 | Cushcraft Corporation | Low-cost weatherproof cable feedthrough |
DE102006025134A1 (de) * | 2006-05-30 | 2007-12-06 | Escha Bauelemente Gmbh | Steckverbinder |
JP4150747B2 (ja) * | 2006-09-07 | 2008-09-17 | オーナンバ株式会社 | 太陽電池パネル用端子ボックス |
US7641522B2 (en) * | 2007-12-11 | 2010-01-05 | Lasen Development Llc | Electrical-connection device, particularly for photovoltaic-cell solar panels |
US7857647B2 (en) * | 2008-04-09 | 2010-12-28 | Hubbell Incorporated | Weather resistant electrical connector |
US8013250B2 (en) * | 2009-06-03 | 2011-09-06 | Tyco Electronics Corporation | Cable entry seal for passing a cable through a structure |
-
2008
- 2008-05-30 DE DE102008025955A patent/DE102008025955B3/de not_active Expired - Fee Related
-
2009
- 2009-05-28 US US12/995,454 patent/US20110212640A1/en not_active Abandoned
- 2009-05-28 WO PCT/EP2009/003830 patent/WO2009144025A1/de active Application Filing
Patent Citations (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE3247467A1 (de) * | 1982-12-22 | 1984-07-12 | Imchemie Kunststoff Gmbh, 5632 Wermelskirchen | Lichtdurchlaessiger dachstein |
DE19704255C2 (de) * | 1997-02-05 | 2002-01-24 | Gerhard Wissing | Verfahren zum Herstellen eines Solardachziegels |
DE10225140A1 (de) * | 2002-05-29 | 2003-12-11 | Wuerth Solar Gmbh & Co Kg | Solarmodul |
US6899570B2 (en) * | 2003-05-19 | 2005-05-31 | Eaton Corporation | Hermetically sealed terminal for electrical device |
Cited By (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE202010000052U1 (de) | 2010-01-18 | 2010-04-15 | Kumatec Sondermaschinenbau & Kunststoffverarbeitung Gmbh | Photovoltaikmodul mit einer Anschlussdose |
WO2011116561A1 (zh) * | 2010-03-23 | 2011-09-29 | 东莞宏威数码机械有限公司 | 密封式输电装置 |
DE202010005210U1 (de) | 2010-04-15 | 2010-07-29 | Kumatec Sondermaschinenbau & Kunststoffverarbeitung Gmbh | Photovoltaikmodul |
EP2385560A2 (de) | 2010-04-15 | 2011-11-09 | Kumatec Sondermaschinenbau & Kunststoffverarbeitung GmbH | Photovoltaikmodul |
DE102016210146A1 (de) * | 2016-06-08 | 2017-12-14 | Technische Universität Dresden | Vorrichtung zur Kantenversiegelung innerhalb mindestens einer Durchbrechung, die infolge eines Trennverfahrens in einem Bauteil aus Faserverbundwerkstoff ausgebildet worden ist |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
WO2009144025A1 (de) | 2009-12-03 |
US20110212640A1 (en) | 2011-09-01 |
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