DE102009020426A1

DE102009020426A1 - Stabiles Photovoltaik-Solarmodul aus zwei über einen Spacer verbundenen Platten und dazu passende Montagesysteme

Info

Publication number: DE102009020426A1
Application number: DE102009020426A
Authority: DE
Inventors: Anton Dr. Näbauer; Andreas Raspini
Original assignee: Gehrlicher Solar AG
Current assignee: Gehrlicher Solar AG
Priority date: 2009-05-08
Filing date: 2009-05-08
Publication date: 2010-11-11
Also published as: WO2010127876A2; WO2010127876A3

Abstract

Die Erfindung betrifft ein Solarmodul, bei dem eine photovoltaisch aktive lichtempfindliche Fläche zwischen einer vorderen durchsichtigen, im Wesentlichen ebenen Platte und einer Rückwand angeordnet ist. Dabei ist vorgesehen, dass die Rückwand (1) mit einer dreidimensionalen von einer Ebene abweichenden Struktur ausgebildet ist.

Description

Die Erfindung betrifft ein Photovoltaik(PV)-Solarmodul bei dem die Zelle(n) zwischen einer vorderen durchsichtigen Platte und einer über Spacer getrennten Rückwand liegen.
PV-Solarmodule werden häufig dadurch hergestellt, dass zwischen Glasscheiben photovoltaisch aktive Zellen einlaminiert sind.
Ebenso ist es gebräuchlich, die photovoltaisch aktiven Zellen, im Folgenden auch einfach „Zellen” genannt, zwischen zwei über Abstandhalter, so genannte Spacer, getrennte Glasscheiben einzubauen, wobei der Aufbau ähnlich einem Isolierglas ist, bei dem die Glasplatten durch einen im Randbereich der Platten angebrachten Spacer voneinander getrennt sind. Die Zellen können beispielsweise als einzelne Wafer an die vordere, der Lichtquelle zugewandte durchsichtige Platte (in der Regel Glasscheibe) laminiert sein oder aber durch Dünnschichttechnik direkt auf die hierbei als Substrat dienende vordere Platte (Glasscheibe) aufgebracht sein. Der Spacer dient gleichzeitig dazu die Gläser zusammenzukleben, den Innenraum zwischen den Gläsern von der Atmosphäre abzutrennen und den Gasaustausch mit der Atmosphäre zu verhindern. Damit sind die Zellen im Innenraum vor Wasserdampf und Feuchtigkeit und anderen negativen atmosphärischen Einflüssen weitgehend geschützt.
Ein großer Kostenfaktor bei Photovoltaik-Systemen ist auch die Montage der Solarmodule auf eine Unterkonstruktion. In der Regel werden hierfür die Solarmodule in Rahmen eingebaut, die auf der Unterkonstruktion montiert werden.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, durch eine integrale Betrachtung von PV-Solarmodul und Montagesystem die Systemkosten zu reduzieren.
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, dass Techniken angegeben werden mit denen konstruktionsbedingt die Stabilität und Steifigkeit des Solarmoduls deutlich verbessert wird und die Montage erleichtert wird.
Insbesondere wird angestrebt auch große (> 1 m²) Solarmodule, die insgesamt kostengünstiger herstellbar und deutlich einfacher zu elektrisch kontaktierbar sind, mit wenigen Befestigungspunkten sicher montieren zu können.
Die Rückseiten von Solarmodulen sind nach dem Stand der Technik entweder durch einen mechanisch wenig tragenden Folienverbund aufgebaut, oder durch flache Rückplatten (in der Regel Flachglas) mit einer derartigen Dichte, mechanischen Stabilität und Steifigkeit, die die mechanische Stabilität des Moduls wesentlich verbessert.
Im Gegensatz dazu sieht die vorliegende Erfindung vor, dass die rückseitige flache Platte gemäß dem Stand der Technik durch eine dreidimensional geformte Rückwand ersetzt wird, die kostengünstig beispielsweise aus Glas (Pressglas) oder Metall (durch Pressen von ebenen Blechen) hergestellt werden kann.
Die Rückwand soll dabei im Wesentlichen eben bleiben. Beispielsweise können in eine Rückwand mit einer flächigen Ausdehnung von 1,1 m in x-Richtung und 1,4 m in y-Richtung Ausformungen vorgesehen sein, die sich in einer zu der aus x- und y-Achse aufgespannten Ebene senkrechten Richtung (z-Richtung) erstrecken und eine Höhe in der Größenordnung von einigen cm aufweisen. Die x-, y-, und z-Richtung stehen jeweils aufeinander senkrecht. Durch das Vorsehen derartiger dreidimensionaler Strukturen wird ohne wesentliche Erhöhung des Rohstoffbedarfs die Biegesteifigkeit der Rückwand deutlich verbessert. Der vermeintliche Nachteil, dass dadurch das Solarmodul auch in z-Richtung mehr Platz beansprucht, und der Transport des Solarmoduls teurer wird, hält sich bei einer Ausdehnung der Strukturen in z-Richtung von wenigen cm in Grenzen und wird durch den Vorteil der erhöhten Steifigkeit und Stabilität und damit eines geringeren Risikos hinsichtlich einer Beschädigung kompensiert.
In dieser Beschreibung wird davon ausgegangen, dass sich die lichtempfindliche Fläche des Solarmoduls in einer Ebene erstreckt, zu der die z-Achse senkrecht verläuft. Die angesprochene 3-dimensionale Verformung der Rückwand kann in den hier beschriebenen Fällen durch die Verformung in z-Richtung in Abhängigkeit der x- und y-Koordinaten der Rückwand beschrieben werden.
Eine Ausführungsvariante der Erfindung sieht eine wellenartige Ausprägung der Rückwand mit einer in x-Richtung verlaufenden Welle vor, deren Amplitude in z- Richtung die Verformung bestimmt. Dadurch kann beispielsweise die Biegesteifigkeit der Rückwand in y-Richtung deutlich verbessert werden.
In einigen Ausführungsvarianten der Erfindung ist es ausreichend, wenn die Biegesteifigkeit des Moduls nur in einer Richtung verbessert wird. Wenn beispielsweise ein Modul, mit einer in x-Richtung gewellten Rückwand auf zwei im Abstand Dy verlaufenden parallelen, ebenfalls in x-Richtung verlaufenden länglichen Trägern montiert wird, ist in erster Linie eine hohe Biegesteifigkeit in y-Richtung erforderlich.
In vielen Fällen ist jedoch eine Versteifung des Moduls sowohl in y- als auch in x-Richtung von Vorteil, was auch durch eine 3-dimensional geformte Rückwand leicht möglich ist. Ein Beispiel für eine in diesem Fall vorteilhafte Verformung der Rückwand in z-Richtung (in Abhängigkeit von x und y) kann durch die Überlagerung von zwei Wellen beschrieben werden, wobei eine Welle in x-Richtung und die andere Welle in y-Richtung verläuft.
Eine weitere erfindungsgemäße Alternative dazu ist die Überlagerung von 3 jeweils im Winkel von 120° zueinander in der x-y-Ebenen verlaufenden Wellen.
Um ebene Klebeflächen zu schaffen, kann gemäß einer Weiterbildung der Erfindung der z-Wert der Welle auf einen bestimmten maximalen Wert begrenzt sein. Auch muss es sich bei den Wellen nicht um sinusförmige der sinusähnliche Wellenformen handeln – insbesondere sind auch stetige Wellenformen mit geknicktem Verlauf, beispielsweise mit dreieckigen Wellenverläufen oder trapezförmige Wellenverläufen (vgl. Trapezblech), geeignet die beschriebene Versteifung der Rückwand zu erreichen.
Neben den beschriebenen Verformungen in z-Richtung sind weitere Geometrien hinsichtlich der Verformungen in z-Richtung erfindungsgemäß möglich, die ebenfalls zu einer Versteifung der Rückwand und damit zu einer Versteifung des Moduls beitragen.
Gemäß einer weiteren Ausgestaltung der Erfindung kann bei der Gestaltung der Verformung der Rückwand in z-Richtung die Montage der elektrischen Anschlussdose mit berücksichtigt werden und im Bereich der Anschlussdose die Verformung der Rückwand lokal so modifiziert werden, beispielsweise durch lokale Abflachung der Oberflächenstruktur, dass eine einfache Montage der Anschlussdose möglich ist.
Ferner ist es erfindungsgemäß möglich, dass die Amplitude der Verformungen der Rückwand in z-Richtung im Randbereich der Rückwand, nämlich dort, wo die Rückwand über einen Abstandhalter (Spacer) mit der vorderen Platte verbunden ist, sehr gering wird oder ganz unterdrückt wird. Um die Verklebung mit dem Spacer zu erleichtern, sollte der Randbereich der Rückwand auf einer einheitlichen Ebene liegen, d. h. dieser Randbereich sollte nicht oder nur wenig in z-Richtung verformt sein. Wenn die Rückwand einen ebenen Randbereich aufweist, ist die Verklebung mit dem Spacer, der die vordere Platte und die Rückwand zusammenhält, mit einem aus der Isolierglasherstellung bekannten Verfahren leicht möglich.
Gemäß einer Weiterbildung der Erfindung ist ferner vorgesehen, dass der Spacer eine ausreichende Elastizität aufweist, um mechanische Spannungen auszugleichen, die zwischen der vorderen Platte und er Rückwand auftreten können.
Um die Stabilität des gesamten erfindungsgemäßen Moduls zu verbessern, können zusätzlich zu dem Spacer am Rand weitere Spacer, vorteilhafterweise an den Stellen eingebaut werden, an denen die 3-dimensional geformte Rückwand der vorderen Platte am nächsten kommt.
Ferner kann gemäß der vorliegenden Erfindung vorgesehen sein, die Rückwand aus Glas herzustellen, da Glas sehr kostengünstig ist, und es Möglichkeiten gibt, das Glas in die gewünschten Formen zu bringen. Wenn auch die vordere Platte, durch die das Licht auf die Solarzelle fällt, aus Glas ist, hat eine Rückwand aus Glas den Vorteil, dass damit mögliche mechanische Verspannungen in Folge von Temperaturänderungen leicht zu minimieren sind. Verwendet man sowohl für die vordere Platte als auch für die Rückwand Glas, so wird wegen den weitgehend übereinstimmenden thermischen Ausdehnungskoeffizienten eine stark voneinander abweichende thermisch bedingte Deformation vermieden.
Gemäß einer bevorzugten Ausführungsvariante der Erfindung ist vorgesehen, dass die Materialstärke des Glases der Rückwand zwischen 2 mm und 10 mm ist, wobei in einzelnen Bereichen auch größere oder kleinere Dicken auftreten können.
Alternativ zu einer übereinstimmenden Materialwahl für Vorderseite und Rückwand kann erfindungsgemäß vorgesehen sein, dass die Rückwand aus Metall, insbesondere Aluminium oder Stahl (Edelstahl, verzinkter Stahl, beschichteter Stahl, oder dergleichen) hergestellt ist. Auch mit diesen Materialien lassen sich, aufgrund der prozesstechnisch relativ einfachen Deformierbarkeit bei der Herstellung die ge wünschten dreidimensionalen Formen leicht herstellen. In diesen Fällen genügt als Ausgangsmaterial für die Rückwand erfindungsgemäß beispielsweise ein sehr dünnes Blech mit einer Dicke im Bereich von einigen mm oder deutlich unter einem mm um in Verbindung mit den Ausformungen in z-Richtung, die Amplituden im Bereich von 5 mm bis zu 100 mm aufweisen können, eine ausreichend steife Rückwand herzustellen. Durch die Tatsache, dass schon mit sehr dünnen dreidimensional geformten Metallblechen eine ausreichend steife Rückwand hergestellt werden kann, können Gewicht und Kosten eingespart werden.
Ferner sind erfindungsgemäß für die Rückwand auch andere Materialien wie Kunststoffe oder keramische Werkstoffe denkbar.
In einer Weiterbildung der Erfindung werden an die Rückwand Verbindungselemente angebaut, die die Montage des Moduls auf der Unterkonstruktion, beispielsweise auf Längsträgern der Unterkonstruktion, erleichtern. Dies ist insbesondere deshalb von Bedeutung, da zur Vereinfachung der Herstellung und zur Vermeidung einer Beeinträchtigung der Stabilität erfindungsgemäß anzustreben ist, dass in die Rückwand für Befestigungszwecke keine Löcher eingebracht werden müssen (dadurch könnte der Innenraum zwischen vorderer Platte und Rückwand nicht mehr ausreichend vor Umwelteinflüssen geschützt sein).
Ist die Rückwand beispielsweise eine in x-Richtung gewellte Platte, die auf zwei in x-Richtung verlaufende Träger montiert werden soll, so ist es erfindungsgemäß von Vorteil, wenn als Verbindungselement an der Rückwand des Solarmoduls für jeden der in x-Richtung verlaufenden Träger eine Montageplatte angebracht ist, die beispielsweise näherungsweise parallel zur x-z Ebene verläuft. Eine derartige Montageplatte kann zusätzlich das Solarmodul in x-Richtung versteifen und verstärken. Durch Anbringen von komplementären Montagestrukturen an den in x-Richtung verlaufenden Längsträgern wird eine Anbindung des Solarmoduls an die Längsträger ermöglicht. Wenn die an den Längsträgen befestigten komplementären Montagestrukturen geeignete Formen haben (z. B. der obere Rand der Montagestruktur hat ebenfalls eine in x-Richtung ausgeprägte Wellenform mit der gleichen Periode wie die Rückwand des Solarmoduls), kann damit die Positionierung der Module in x-Richtung erleichtert werden. Das Solarmodul kann dann mit einer gewissen Positionstoleranz in x-Richtung aufgelegt werden und die gewellte Rückwand findet bei der Montage selbstausrichtend leicht die korrekte Position durch die komplementär ausgebildete Montageplatte.
Sofern, wie erfindungsgemäß möglich, das Modul schräg montiert wird, kann sehr leicht auch die y-Position des Moduls durch einen Anschlag zwischen Montageplatte am Modul und komplementärer Montageplatte am Längsträger gefunden werden. Die Bewegung zur endgültigen y-Position wird durch die Schwerkraft unterstützt. Zusätzlich können in der Montageplatte Befestigungsstrukturen, wie etwa im einfachsten Fall Löcher für Befestigungsschrauben oder Nieten, eingebracht werden, wodurch eine einfache Fixierung des Moduls an der endgültigen Position ermöglicht wird.
In einer Weiterbildung der Erfindung werden in das PV-Solarmodul Strukturen integriert, die bei einem Schrägdach die Herstellung einer regensicheren Dachhaut durch die Solarmodule ermöglichen. Mit anderen Worten kann durch derartige Solarmodule das Dach vollständig gedeckt werden, ohne zusätzliche Elemente zu benötigen, wie beispielsweise Ziegel, Blech oder Folien. Hierzu ist es vorteilhaft, dass an den Rändern des Solarmoduls Strukturen zur Anbindung an benachbarte Module und Strukturen zum kontrollierten Wasserablauf integriert sind.
In Richtung dachabwärts (y-Richtung) ist erfindungsgemäß ein Dichten des Dachs durch ein Überlappen der Module wie bei Schindeln möglich. Die Abdichtung kann zusätzlich z. B. durch Dichtlippen aus Gummi, verbessert werden. In seitlicher Richtung (x-Richtung) können überlappende und den Wasserablauf in Richtung der Mitte des Moduls lenkende Strukturen in das Solarmodul integriert werden, um die Dichtigkeit des Daches zu gewährleisten. Die Herstellung dieser überlappenden Strukturen durch die vordere Platte ist oft nur schwer möglich, da bei vielen Herstellungsverfahren von Solarmodulen viele andere Prozesse durchlaufen werden müssen, die nur wenige Freiheitsgrade zur Gestaltung der vorderen Platte lassen. Beispielsweise muss bei Dünnschichtmodulen die vordere Platte den gesamten Zellherstellungsprozess durchlaufen. Wenn man die überlappenden und den Wasserablauf lenkenden Strukturen aber gemeinsam mit der hier beschriebenen dreidimensional geformten Rückwand herstellt, sind diese Strukturen ohne großen zusätzlichen Aufwand kostengünstig herstellbar.
Kurze Beschreibung der Figuren:
Die Erfindung wird im Folgenden beispielhaft anhand der beiliegenden Figuren erläutert.
1 zeigt als Beispiel für eine Rückwand eine in x-Richtung gewellte Platte.
2 zeigt eine in x-Richtung gewellte Rückwand die eine hohe Steifigkeit in y-Richtung aufweist und auf zwei im Abstand Dy in x-Richtung verlaufenden Trägern liegt.
3 zeigt ein Beispiel für eine vorteilhafte Verformung der Rückwand in z-Richtung, die durch eine Überlagerung von zwei Wellen, einer in x-Richtung und einer y-Richtung, beschrieben ist. Hierdurch kann die Rückwand in x und y-Richtung versteift werden.
4 zeigt den Rand der Rückwand, der, um die Verklebung mit dem Spacer zu erleichtern auf einer einheitlichen Ebene liegt und über einen gewissen Bereich nicht in z-Richtung ausgeformt ist.
5 zeigt ein Beispiel für eine Montageplatte auf der Rückseite des Solarmoduls und die dazugehörige komplementäre am Längsträger befestigte Montageplatte.
6 zeigt ein Solarmodul, das auf die Längsträger montiert wird, bevor es die korrekte Position in y-Richtung erreicht hat. Die Montageplatte (4) am Solarmodul und die komplementäre am Längsträger montierte Montageplatte (5) sind noch nicht in Kontakt.
7 zeigt ein Solarmodul, das in y-Richtung die korrekte Position eingenommen hat. Die Montageplatte (4) am Solarmodul und die komplementäre am Längsträger montierte Montageplatte (5) sind in Kontakt.
8 zeigt die Abdichtung eines mit Solarmodulen bedeckten Daches durch Überlapp wie bei Schindeln.
9 zeigt ein Beispiel für Überlappungsstrukturen zur Herstellung eines regensicheren Daches, die gleichzeitig den Wasserlauf vom Randbereich des Moduls ablenken.
10 veranschaulicht die Selbstpositionierung, die durch die Form der Rückwand und die Form der Montageplatten unterstützt wird.
Die Bezugszeichen in den Zeichnungen haben die folgende Bedeutung:

1: Rückwand des Solarmoduls mit dreidimensionaler Struktur;
2: In x-Richtung verlaufender Träger (Längsträger) (teilweise durch Solarmodul verdeckt);
3: Randbereich der Rückwand;
4: Verbindungselement auf der Rückwand des Solarmoduls (Montageplatte am Modul);
5: Komplementäre Montagestruktur in Form einer Platte (komplementäre Montageplatte);
6: Befestigungsstruktur (z. B. Loch für Befestigungsschraube);
7: Solarmodul;
8: vordere durchsichtige Platte (z. B. Glas);
9: Spacer;
10: optionale Spacer;

1 zeigt eine in x-Richtung gewellte Platte, die die Rückwand 1 für ein photovoltaisches Solarmodul bilden kann. Diese Rückwand 1 ist durch Verwellung dreidimensional deformiert und erhält dadurch insbesondere in y-Richtung eine höhere Biegesteifigkeit.
In 2 erkennt man, dass das Modul (nur Rückwand gezeigt) mit einer in x-Richtung gewellten Rückwand auf zwei im Abstand Dy verlaufenden parallelen, ebenfalls in x-Richtung verlaufenden Längsträgern (2) montiert ist. Bei dieser Art der Anbringung ist in erster Linie eine hohe Biegesteifigkeit in y-Richtung erforderlich (siehe 2).
In vielen Fällen ist jedoch eine Versteifung des Moduls sowohl in y- als auch in x-Richtung von Vorteil, was auch durch eine 3-dimensional geformte Rückwand leicht möglich ist.
Ein Beispiel für eine in diesem Fall vorteilhafte Verformung der Rückwand in z-Richtung (in Abhängigkeit von x und y) kann durch die Überlagerung von zwei Wellen beschrieben werden, wobei eine Welle in x-Richtung und die andere Welle in y-Richtung verläuft, wie in 3 gezeigt.
Eine weitere Alternative dazu ist die Überlagerung von 3 jeweils im Winkel von 120° zueinander in der x-y-Ebenen verlaufenden Wellen.
Um ebene Klebeflächen zu schaffen kann der z-Wert der Welle, d. h. die Amplitude, auf einem bestimmten maximalen Wert begrenzt sein, wie in 3 und 4 gezeigt.
Auch ist es von Vorteil, wenn die dreidimensionalen Ausformungen der Rückwand in z-Richtung im Randbereich (3) der Rückwand, wo die Rückwand über einen Spacer mit der vorderen Platte verbunden ist, sehr gering sind oder in diesen Randbereichen ganz unterdrückt werden. Um die Verklebung mit dem Spacer zu erleichtern, sollte der Randbereich (3) der Rückwand auf einer einheitlichen Ebene liegen, d. h. er sollte über einen gewissen Bereich nicht oder nur wenig in z-Richtung verformt sein wie in 4 gezeigt. Wenn die Rückwand einen ebenen Randbereich aufweist, ist die Verklebung mit dem Spacer, der die vordere Platte und die Rückwand zusammenhält, mit einem aus der Isolierglasherstellung bekanntem Verfahren leicht möglich.
Um die Stabilität des gesamten Moduls zu verbessern, können zusätzlich zu dem Spacer am Rand weitere Spacer, vorteilhafterweise an den Stellen eingebaut werden, an denen die 3-dimensional geformte Rückwand der vorderen Platte am nächsten kommt. Beispiele für diese optionalen Spacer (10) sind in 9 zu erkennen.
In einer Ausführungsvariante der Erfindung werden an die Rückwand Verbindungselemente angebaut, die die Montage des Moduls auf der Unterkonstruktion, beispielsweise auf Längsträgern (2), erleichtern. Dies ist insbesondere deshalb von Bedeutung, da es anzustreben ist, dass in die Rückwand für Befestigungszwecke keine Löcher eingebracht werden müssen. Dadurch könnte der Innenraum zwischen vorderer Platte und Rückwand nicht mehr ausreichend vor Umwelteinflüssen geschützt sein.
Ist die Rückwand eine in x-Richtung gewellte Platte, wie in 1 gezeigt, die wie in 2 dargestellt auf zwei in x-Richtung verlaufende Längsträger (2) montiert werden soll, ist es von Vorteil, wenn als Verbindungselement an der Rückwand des Solarmoduls für jeden der in x-Richtung verlaufenden Träger eine in 6 gezeigte Montageplatte (4) angebracht ist, die beispielsweise näherungsweise parallel zur x-z Ebene verläuft. Eine derartige Montageplatte (4) kann zusätzlich das Solarmodul in x-Richtung versteifen und verstärken. Durch Anbringen von komplementären Montagestrukturen (5) an den in x-Richtung verlaufenden Längsträgern (2) wird eine Anbin dung des Solarmoduls an die Längsträger (2) ermöglicht. Wenn die an den Längsträgen befestigten komplementären Montagestrukturen (5) geeignete Formen haben (z. B. der obere Rand der Montagestruktur hat ebenfalls eine in x-Richtung ausgeprägte Wellenform mit der gleichen Periode wie die Rückwand des Solarmoduls), kann damit die Positionierung der Module in x-Richtung erleichtert werden. Das Solarmodul kann dann mit einer gewissen Positionstoleranz in x-Richtung aufgelegt werden und die gewellte Rückwand (1) findet dann leicht die korrekte Position durch die komplementär ausgebildete Montageplatte (5). 5 veranschaulicht dies anhand eines Beispiels für die Form der Montageplatte (4) am Solarmodul und die Form der komplementären Montageplatte (5). Das Prinzip der Unterstützung bei der Findung der korrekten x-Position ist in 10 dargestellt (Selbstpositionierung).
Sofern, wie in 6 dargestellt, das Modul schräg montiert wird, kann sehr leicht auch die y-Position des Moduls durch einen Anschlag zwischen Montageplatte (4) am Modul und komplementärer Montageplatte (5) am Längsträger gefunden werden. Die Bewegung zur endgültigen y-Position wird durch die Schwerkraft unterstützt. In 6 ist das Modul dargestellt, kurz bevor es die korrekte y-Position gefunden hat. 7 zeigt das Solarmodul dann in der endgültigen Position, in der die am Modul fixierte Montageplatte (4) in direktem Kontakt mit der am Längsträger montierten komplementären Montageplatte (5) steht.
Zusätzlich können in der Montageplatte (5) Befestigungsstrukturen (6) (im einfachsten Fall Löcher für Befestigungsschrauben oder Nieten) eingebracht werden, wie in 5 gezeigt, wodurch eine einfache Fixierung des Moduls an der endgültigen Position ermöglicht wird.
In einer Ausführungsform der Erfindung werden in das PV-Solarmodul Strukturen integriert, die bei einem Schrägdach die Herstellung einer regensicheren Dachhaut durch die Solarmodule ermöglichen. Hierzu ist es vorteilhaft, dass an den Rändern des Solarmoduls Strukturen zur Anbindung an benachbarte Module und Strukturen zum kontrollierten Wasserablauf integriert sind.
In Richtung dachabwärts (y-Richtung) ist ein Dichten des Dachs durch Überlappen der Module wie bei Schindeln möglich, was im einzelnen in 8 dargestellt ist. Die Abdichtung kann zusätzlich durch Dichtlippen aus Gummi verbessert werden. In seitlicher Richtung (x-Richtung) können überlappende und den Wasserablauf in Richtung der Mitte des Moduls lenkende Strukturen in das Solarmodul integriert werden, um die Dichtigkeit des Daches zu gewährleisten. Dabei sind die überlappenden und den Wasserablauf lenkenden Strukturen gemeinsam mit der hier beschriebenen dreidimensional geformten Rückwand hergestellt.

Claims

Solarmodul, bei dem eine photovoltaisch aktive lichtempfindliche Fläche zwischen einer vorderen durchsichtigen im wesentlichen ebenen Platte und einer Rückwand angeordnet ist, dadurch gekennzeichnet, dass die Rückwand mit einer dreidimensionalen, von einer Ebene abweichenden Struktur ausgebildet ist.
Solarmodul nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die dreidimensionale Struktur der Rückwand in Richtung senkrecht zur lichtempfindlichen Fläche über weite Bereiche näherungsweise durch ein ebene Welle in einer Richtung beschrieben werden kann.
Solarmodul nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die dreidimensionale Struktur der Rückwand in Richtung senkrecht zur lichtempfindlichen Fläche über weite Bereiche näherungsweise durch eine Überlagerung von mehreren Wellen, die in der gleichen Ebene aber in verschiedene Richtungen verlaufen, beschrieben werden kann.
Solarmodul nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Rückwand aus Glas, Metall, Keramik oder Kunststoff hergestellt ist.
Solarmodul nach einem der Ansprüche 1, bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass an die Rückwand Strukturen angebracht sind, die eine Selbstpositionierung unterstützen.
Solarmodul nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass in die Rückwand des Moduls Strukturen integriert sind, die mit benachbarten Modulen überlappen und einen Wasserablauf in Richtung der Mitte des Moduls lenken.
Montagesystem zur Befestigung eines Solarmoduls nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die zum Montagesystem gehörende komplementäre Montageplatte eine zur Rückwand des Solarmoduls komplementäre Form aufweist und eine Selbstpositionierung des Solarmoduls bei der Montage unterstützt.
Montagesystem nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass die zum Montagesystem gehörende komplementäre Montageplatte einen Anschlag für auf der Rückwand des Solarmoduls befindliche Strukturen darstellt, der die korrekte Position des Solarmoduls bestimmt.