DE102011010776B4

DE102011010776B4 - Solarmodul mit einer Rückseitenfolie aus wenigstens zwei unterschiedlichen Folien mit einer Klebeschicht dazwischen

Info

Publication number: DE102011010776B4
Application number: DE102011010776.2A
Authority: DE
Inventors: Sergej Antochin
Original assignee: Dunmore Europe GmbH
Current assignee: Dunmore Europe GmbH
Priority date: 2011-02-09
Filing date: 2011-02-09
Publication date: 2014-08-28
Anticipated expiration: 2031-02-10
Also published as: WO2012107063A1; CN103380499A; EP2673808A1; DE102011010776A1

Abstract

Solarmodul (1) mit Rückseitenfolie (2), welche den Innenraum des Solarmoduls (1) gegen Feuchtigkeit, zum Teil gegen ultraviolettes Licht und mechanische Einflüsse schützt und elektrisch isolierend ist, wobei die Rückseitenfolie (2) aus wenigstens zwei unterschiedlichen Folien (7, 8, 10, 11) aufgebaut ist, zwischen denen sich eine Klebeschicht (9) befindet, dadurch gekennzeichnet, dass in wenigstens einer Klebeschicht (9) zwischen zwei Folien (7, 8, 10, 11) der Rückseitenfolie (2) detektierbare Pigmente eingelagert sind.

Description

Die Erfindung betrifft ein Solarmodul mit Rückseitenfolie, welche den Innenraum des Solarmoduls gegen Feuchtigkeit, zum Teil gegen ultraviolettes Licht und mechanische Einflüsse schützt und elektrisch isolierend ist, wobei die Rückseitenfolie aus wenigstens zwei unterschiedlichen Folien zusammengesetzt oder aufgebaut ist, zwischen denen sich eine Klebeschicht befindet.
Derartige Solarmodule mit Rückseitenfolien sind vielfältig, beispielsweise aus der DE 10 2008 027 000 A1 , bekannt und die Rückseitenfolien haben den Vorteil, dass sie das Innere des Solarmoduls in der genannten Weise schützen und den Monteur gegen den elektrischen Strom abschirmen soll, wobei sie eine hohe Lebensdauer von beispielsweise etwa 25 Jahren haben soll, damit sie diese Schutzfunktion entsprechend lange ohne Reparatur ausüben kann und eine hohe Stromausbeute ergibt.
Das aus der DE 10 2008 027 000 A1 vorbekannte, als Photovoltaikmodul bezeichnete Solarmodul hat eine wärmeableitende Rückseitenverkapselung, bestehend aus einem gelierten modifizierten Polymer-Plastisol mit feinteiligen dispergierten Thermoplasten bzw. Elasten oder verfestigtem Harz oder weiteren geeigneten Polymeren und weiteren Elementen eines PV-Moduls, wie einer witterungsbeständigen, vor allem lichtdurchlässigen Schicht, einer oder mehrerer Solarzellen mit elektrischer Verschaltung, einer festen wärmeableitenden Schicht, wobei die wärmeableitende Schicht aus einem gelierten modifizierten Polymer-Plastisol oder verfestigtem Harz oder weiteren geeigneten Polymeren mit eingelagerten Füllstoffen und Additiven besteht.
Aus der US 2010/0 126 560 A1 ist ein weiteres, vergleichbares Solarmodul vorbekannt. Dieses Solarmodul umfasst eine Frontplatte und eine Rückplatte, die jeweils eine Innenfläche und eine Außenfläche aufweisen, eine Mehrzahl von nebeneinander zwischen der Frontplatte und der Rückplatte angeordneten Solarzellen, wobei jede Solarzelle mit einer Antireflexionsschicht versehen ist.
Aus der US 2007/0 277 810 A1 ist ein Solarpanel mit einer vorderen und mit einer hinteren Wand bekannt. Es umfasst eine Anordnung von Solarzellen, wobei jede der Solarzellen eine Vorderseite und eine Rückseite hat, wobei zumindest die Vorderseite zur Umwandlung mindestens eines Teils des einfallenden Sonnenlichts in elektrische Energie eingerichtet ist und wobei zwischen mindestens einigen der Solarzellen Abstände vorgesehen sind. Des Weiteren weist dieses Solarpanel ein Element mit einem visuell unterscheidbaren Merkmal auf. Dieses Element kann zwischen der hinteren und vorderen Wand des Solarpanels oder beispielsweise an der vorderen Wand oder an der hinteren Wand des Solarpanels angeordnet sein. Das Element ist dabei so angeordnet, dass das optisch unterscheidbare Merkmal bei Betrachtung der Vorderseite des Solarpanels zumindest teilweise erkennbar ist. Durch dieses Element kann das Solarpanel ansprechender gestaltet werden und/oder eine Eignung für Werbezwecke oder dergleichen erhalten.
Bei den zuvor beschriebenen Solarmodulen ist in der Regel die in Gebrauchsstellung am weitesten außen befindliche Einzelfolie oder Lage der Rückseitenfolie zum Teil gegen ultraviolettes Licht und gegen Feuchtigkeit wirksam. Die weiter innen befindliche Folie dient in der Regel zur elektrischen Isolation und kann gleichzeitig als Verbindungsfolie zu dem Einkappslungsmaterial oder der Einbettungsmasse des Solarmoduls dienen oder dazu kann eine dritte Lage oder Folie der mehrschichtigen Rückseitenfolie dienen.
Da der übliche Aufbau von Solarmodulen einerseits relativ einfach und bekannt und somit leicht nachbaubar ist, andererseits aber für eine hohe Qualität eine entsprechend sorgfältige Fertigung und hochwertige Einsatzmaterialien notwendig sind, ist es immer wieder störend, wenn Plagiate solcher Solarmodule auftreten, die in ihrer Qualität minderwertig sind, aber dem Hersteller des Originals angelastet werden können.
Es besteht deshalb die Aufgabe, das Solarmodul so zu gestalten, dass es zerstörungsfrei identifiziert werden kann.
Zur Lösung dieser Aufgabe ist bei einem Solarmodul mit Rückseitenfolie der eingangs definierten Art vorgesehen, dass in wenigstens einer Klebeschicht zwischen zwei Folien der Rückseitenfolie detektierbare Pigmente eingelagert sind. Somit kann sehr leicht festgestellt werden, dass ein Solarmodul nicht von einem bestimmten Hersteller stammt, wenn die Rückseitenfolie keine oder „falsche” detektierbare Pigmente enthält.
Detektierbare Pigmente, die aus seltenen Erden bestehen und vornehmlich für Sicherheitskennzeichnungen bei Banknoten und anderen Dokumenten geeignet sind, sind beispielsweise aus US 2008/0 087 189 A1 vorbekannt.
Besonders günstig ist es, wenn die Rückseitenfolie wenigstens drei übereinander geschichtete, insbesondere unterschiedliche Einzelfolien aufweist, die jeweils zwischen sich eine Klebeschicht haben, und wenn die detektierbaren Pigmente in wenigstens einer oder in allen Klebeschichten eingelagert sind.
Ganz allgemein ist ein erheblicher Vorteil dabei darin zu sehen, dass die Pigmente in der oder den Klebeschichten angeordnet sind, sodass die unterschiedlichen Einzelfolien, aus denen die Rückseitenfolie aufgebaut ist, unverändert sein können, also ihre Teilfunktionen unverändert gut erfüllen können. Diese Einzelfolien sind also in vorteilhafter Weise pigment- oder detektionsmittelfrei, bedürfen also keiner besonderen zusätzlichen Bearbeitung.
Der sehr häufige Fall einer aus drei Einzelfolien bestehenden Rückseitenfolie erlaubt also die Einlagerung der als Detektionsmittel dienenden Pigmente in einer oder auch in zwei Klebeschichten, um auch dadurch Unterschiede zu Plagiaten erzeugen zu können.
Besonders vorteilhaft und zweckmäßig ist es, wenn detektierbare Pigmente vorgesehen sind, die auf vorbestimmte vorgewählte Detektionsmittel reagieren.
Dadurch kann erreicht werden, dass andere als diese vorbestimmten Detektionsmittel nicht erkannt werden und somit auch solche „unzutreffenden” Detektionsmittel enthaltende Solarmodule nicht dem Original-Hersteller zugeordnet werden.
Eine besonders günstige Ausführungsform kann vorsehen, dass die in wenigstens eine Klebeschicht eingelagerten Detektionsmittel Pigmente von seltenen Erden oder von Verbindungen mit seltenen Erden sind. Derartige Detektionsmittel sind an sich bekannt, sodass sie eine entsprechend einfache Überprüfung erlauben.
Die Detektionsmittel oder Pigmente sind zweckmäßigerweise infrarot- und/oder ultraviolettempfindlich.
Die Dicke der einzelnen die Rückseitenfolie bildenden unterschiedlichen Folien kann 6 bis 500 Mikrometer, vorzugsweise etwa 50 bis 250 Mikrometer betragen. Solche Foliendicken ergeben eine robuste und langlebige Rückseitenfolie.
Dabei können die die Rückseitenfolie bildenden unterschiedlichen Einzelfolien alle verschiedene Kunststofffolien oder aber Kunststofffolien und eine Aluminiumfolie sein.
Vor allem bei Kombination einzelner oder mehrerer der vorbeschriebenen Merkmale und Maßnahmen ergibt sich ein Solarmodul, dessen Rückseitenfolie zwar aus üblichen unveränderten Einzelfolien aufgebaut sein kann, die aber innerhalb der oder den Klebeschichten beigemischte Stoffe als Detektionsmittel, insbesondere Pigmente von seltenen Erden oder von Oxiden von seltenen Erden enthält.
Beispielsweise kann es sich um Sicherheitspigmente handeln, wie sie in DE 10 2007 058 601 A1 als Stand der Technik und/oder als Neuerung beschrieben sind.
Nachstehend sind Ausführungsbeispiele der Erfindung anhand der Zeichnung näher beschrieben.
Es zeigt in zum Teil stark schematisierter Darstellung:
1: einen von der Oberfläche zur Rückseitenfolie verlaufenden Schnitt durch ein Solar- oder Fotovoltaikmodul in Form eines Laminats, bestehend aus einer in Gebrauchsstellung der Sonne zugewandten Glasplatte, einer Kernschicht und der erfindungsgemäßen Rückseitenfolie,
2: stark vergrößert und mit in der Praxis nicht vorhandenen Zwischenräumen zwei eine Rückseitenfolie bildende Einzelfolien und eine dazwischen angeordnete Klebeschicht,
3: eine der 2 entsprechende Darstellung des Aufbaus einer Rückseitenfolie mit drei Einzelfolien und dem gemäß zwei Klebeschichten sowie
4: den Aufbau einer Rückseitenfolie aus vier Einzelfolien mit drei Klebeschichten.
Ein im Ganzen mit 1 bezeichnetes, in 1 schematisiert im Schnitt dargestelltes Solar- oder Fotovoltaikmodul weist in bekannter weise an seiner in Gebrauchsstellung unteren oder hinteren Begrenzung eine Rückseitenfolie 2 auf, welche den Innenraum des Solarmoduls 1 gegen Feuchtigkeit, zum Teil gegen ultraviolettes Licht oder mechanische Einflüsse schützt und elektrisch isolierend ist.
An der der Rückseitenfolie 2 abgewandten Oberseite befindet sich eine Glasplatte 3 und zwischen dieser und der Rückseitenfolie 2 ist eine Kernschicht 4 angeordnet, deren Hauptteil das Solarzellensystem 5 ist, welches in einer Einbettungsmasse 6 angeordnet ist, die beidseits dieses Solarzellensystems 5 vorgesehen ist. Die Glasplatte 3 befindet sich auf der optisch aktiven Seite der Solarzellen 5, während die Rückseitenfolie 2 die Rückseite dieser Solarzellen 5 abschließt und unmittelbar an der Einbettungsmasse 6 angreift.
In den 2 bis 4 erkennt man, dass die Rückseitenfolie 2 aus wenigstens zwei unterschiedlichen Einzelfolien 7 und 8 mit einer dazwischen angeordneten Klebeschicht 9 aufgebaut sein kann.
3 zeigt eine Ausführungsform, bei welcher die Rückseitenfolie 2 aus drei Einzelfolien 7, 8 und 10 und zwei dazwischen liegenden Klebeschichten 9 besteht, während gemäß 4 der Aufbau der Rückseitenfolie 2 vier Einzelfolien 7, 8, 10 und 11 mit dem gemäß drei Klebeschichten 9 umfasst.
Um das Solarmodul 1 einem bestimmten Hersteller zuordnen und/oder identifizieren zu können, ist in wenigstens einer Klebeschicht 9 ein in der Zeichnung nicht sichtbares Detektionsmittel in Form von detektierbaren Pigmenten eingelagert. Die Einzelfolien 7, 8, 10 und gegebenenfalls 11 können also aus handelsüblichen Werkstoffen bestehen und lediglich bei ihrer Verklebung ist in wenigstens einer Klebeschicht 9 oder gegebenenfalls auch in zwei oder noch mehr Klebeschichten 9 für die Einlagerung des Detektionsmittels zu sorgen.
3 zeigt beispielsweise in schematisierter Form den Aufbau der Rückseitenfolie 2 aus drei übereinander angeordneten unterschiedlichen Einzelfolien 7, 8 und 10, die zwischen sich jeweils eine Klebeschicht 9 haben, wobei das Detektionsmittel oder die detektierbaren Pigmente in einer oder auch in beiden Klebeschichten 9 eingelagert sein können. Analoges gilt für 4. Dabei sind detektierbare Pigmente vorgesehen, die auf vorbestimmte vorgewählte Detektionsmittel, beispielsweise Bestrahlungen, reagieren.
Dabei können diese in wenigstens eine Klebeschicht 9 eingelagerten Detektionsmittel Pigmente von seltenen Erden von Oxiden von seltenen Erden sein, wie sie handelsüblich und bekannt sind.
Sowohl die Dicke der einzelnen die Rückseitenfolie 2 bildenden unterschiedlichen Einzelfolien als auch die Werkstoffe dieser Folien sind bekannt und die Dicke kann dabei zwischen 6 bis etwa 500 Mikrometer, vorzugsweise etwa 50 bis 250 Mikrometer betragen. Als Werkstoff kommen verschiedene übliche Kunststoffe oder gegebenenfalls auch innerhalb des Verbundes eine Aluminiumfolie in Frage.
Das Solarmodul 1 mit üblichem Aufbau und dabei einer Rückseitenfolie 2 soll zerstörungsfrei identifiziert und/oder einem bestimmten Hersteller dadurch zugeordnet werden können, dass in der aus Einzelfolien und wenigstens einer Klebeschicht 9 bestehenden Rückseitenfolie dieser Klebeschicht 9 detektierbare Pigmente oder Detektionsmittel eingelagert sind.

Claims

Solarmodul (1) mit Rückseitenfolie (2), welche den Innenraum des Solarmoduls (1) gegen Feuchtigkeit, zum Teil gegen ultraviolettes Licht und mechanische Einflüsse schützt und elektrisch isolierend ist, wobei die Rückseitenfolie (2) aus wenigstens zwei unterschiedlichen Folien (7, 8, 10, 11) aufgebaut ist, zwischen denen sich eine Klebeschicht (9) befindet, dadurch gekennzeichnet, dass in wenigstens einer Klebeschicht (9) zwischen zwei Folien (7, 8, 10, 11) der Rückseitenfolie (2) detektierbare Pigmente eingelagert sind.
Solarmodul mit Rückseitenfolie nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Rückseitenfolie (2) wenigstens drei übereinander geschichtete, insbesondere unterschiedliche Einzelfolien aufweist, die jeweils zwischen sich eine Klebeschicht (9) haben, und dass die detektierbaren Pigmente in wenigstens einer oder in beiden Klebeschichten (9) eingelagert sind.
Solarmodul mit Rückseitenfolie nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass detektierbare Pigmente vorgesehen sind, die auf vorbestimmte vorgewählte Detektionsmittel reagieren.
Solarmodul mit Rückseitenfolie nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass die in wenigstens eine Klebeschicht (9) eingelagerten Detektionsmittel Pigmente von seltenen Erden sind.
Solarmodul mit Rückseitenfolie nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Detektionsmittel oder Pigmente infrarot- und/oder ultraviolettempfindlich sind.
Solarmodul mit Rückseitenfolie nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass die Dicke der einzelnen die Rückseitenfolie (2) bildenden unterschiedlichen Einzelfolien 6 bis 500 Mikrometer, vorzugsweise 50 bis 250 Mikrometer beträgt.
Solarmodul mit Rückseitenfolie nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass die die Rückseitenfolie (2) bildenden unterschiedlichen Einzelfolien verschiedene Kunststofffolien oder Kunststofffolien und eine Aluminiumfolie sind.