DE102011112286A1

DE102011112286A1 - Isolierglasscheibe

Info

Publication number: DE102011112286A1
Application number: DE201110112286
Authority: DE
Inventors: Dietmar Henze
Original assignee: HENZE GLAS GmbH; Henze-Glas GmbH
Current assignee: HENZE GLAS GmbH; Henze-Glas GmbH
Priority date: 2011-09-05
Filing date: 2011-09-05
Publication date: 2013-03-07

Abstract

Die Erfindung betrifft eine Isolierglasscheibe mit Randversiegelung und mit wenigstens einem in den Isolierglasscheibenverbund integrierten Solarmodul, das im Zwischenraum zwischen einer vorderseitigen und einer rückseitigen Glasscheibe angeordnet und dort fixiert ist. Die Solarmodule (10) sind randseitig mit geringem Abstand zur rückseitigen Glasscheibe (4) auf diese aufgeklebt sind. Zwischen den Solarmodulen (10) und der vorderseitigen Glasscheibe (3) ein größerer Abstand belassen.

Description

Die Erfindung betrifft eine Isolierglasscheibe mit wenigstens einem integrierten Solar-Modul gemäß Oberbegriff des Abspruchs 1.
Es sind Isolierglasscheiben der genannten Art bekannt bekannt, vgl. die Schriften DE 20 2010 003 940 U1 , DE 10 2009 004 195 A1 , DE 10 2009 022 125 A1 .
Die DE 20 2010 003 940 U1 offenbart eine Glasscheibe mit Sonnenenergie-Gewinnung, bei der eine durchsichtige und transparente Solar-Folie zwischen einem Doppelfenster oder Mehrfachfenster in der Mitte der Glasscheiben angeordnet sind.
Die DE 10 2009 004 195 A1 zeigt eine Anordnung von Solarzellen im Innenraum eines Isolierglasmoduls, bei der die Solarzellen auf die Innenseite der Rückscheibe aufgelegt sind und mittels Klebstoff fixiert sind.
Aus der DE 10 2009 022 125 A1 ist ein Isolierglasverbund mit schräg angeordneten Photovoltaik-Zellen bekannt, die in einem Isolierglasverbund zwischen einer vorder- und rückseitigen Scheibe angeordnet sind und dort fixiert sind. Die Solarzellen sind im Innenraum eines senkrecht stehenden zur Anbringung an einer Gebäudefassade vorgesehenen Isolierglasmoduls schräg zu Vertikalen angeordnet.
In der Zeitschrift "photovoltaik 06/2011" wird ein randversiegeltes Solarmodul beschrieben, bei dem kristalline Siliziumzellen eingesetzt werden. Es werden drei Modul-Verkapselungsmethoden vorgestellt.
Bei sämtlichen vorstehend beschriebenen bekannten Glasscheiben mit Einrichtungen zur Solarenergiegewinnung werden Solarmodule über ihre Kontakte in Reihe miteinander elektrisch zu sogenannten Zellstrings verbunden, die in transparentes Folien-Verbundmaterial eingebunden werden. Zur statischen Stabilisierung wird das Verbundsystem auf ein Trägermaterial aufgebracht, das vorwiegend aus Glas besteht und durch die Glasscheiben gebildet wird. Danach werden die Solarmodule beidseitig mit EVA-Folien bedeckt und einem Laminiervorgang unterzogen, durch den ein Solarmodul-Verbundsystem entsteht, bestehend aus einer vorderen und/oder hinteren Glasscheibe mit hoher Transmission zumindest bei der vorderen Glasscheibe, um möglichst viel der eingestrahlten Sonnenenergie auf die Solarzelle weiterzugeben.
Bei den oben angegebenen, in eine Isolierglasscheibe eingebauten Solarmodulen, besteht die Gefahr, dass bei Einwirkung von Wärme, insbesondere auf die Vorderseite des Solarmoduls, sich das Material auf dieser Seite stärker ausdehnt als auf der gegenüberliegenden Seite und zu einer Auswölbung der sonnenseitigen Schicht/Schichten führt, insbesondere der dünnen Glasschichten. Ab einer bestimmten/bestimmbaren Schichtdicke besteht dann sogar die Gefahr eines Bruches des Solarmoduls. Die Verformung des Moduls führt zum Funktionsausfall, zumindest aber zu einer Beeinträchtigung oder Verschlechterung der Funktion.
Es sind Isolierglasscheiben mit eingebauten Solarmodulen bekannt, bei denen die Solarmodule mit Hilfe eines mittig des Solarmoduls verlaufenden Klebemittelstreifens KS (in der 3 gestrichelt dargestellt) auf die Floatglasscheibe aufgeklebt sind. Hierbei besteht die Gefahr, dass die Solarmodule um diesen Streifen seitlich wegkippen.
Die Aufgabe der vorliegenden Erfindung besteht darin, das eingangs genannte Solarmodul so auszubilden, dass die Gefahr eines Ausfalls des Solarmoduls infolge Auswölbens durch Wärmeeinwirkung und die Kippgefahr vermieden sind.
Die Aufgabe wird durch die Erfindung gemäß Anspruch 1 gelöst. Vorteilhafte und zweckmäßige Weiterbildungen der Erfindung sind in den Unteransprüchen angegeben.
Ein wesentliches Merkmal der Erfindung besteht darin, dass monokristalline oder polykristalline oder in Dünnschichttechnologie hergestellte Solarmodule auf eine Floatglasscheibe aufgeklebt und elektrisch in Serie miteinander verbunden werden, vorzugsweise miteinander verlötet werden. Hierbei ist der Dünnschichttechnik der Vorzug zu geben, da bei deren monolithischen Serienverschaltung nicht mehr einzelne kristalline Zellen im Nachhinein durch Kontaktbänder miteinander zum Modul verschaltet werden müssen.
Die beklebte und bearbeitete Floatglasscheibe wird dann zwischen zwei oder zwischen mehreren weiteren Floatglasscheiben zu Isolierglasscheiben verbaut.
Die Erfindung soll nachfolgend anhand der beigefügten Zeichnung näher erläutert werden.
Es zeigt
1 eine erste Ausführungsform einer erfindungsgemäßen Isolierglasscheibe in schematischer Schnittdarstellung,
2 eine zweite Ausführungsform einer erfindungsgemäßen Isolierglasscheibe in schematischer Schnittdarstellung und
3 schematisch eine Draufsicht auf die Isolierglasscheibe nach den 2 oder 3.
Gleiche und einander entsprechende Bauteile sind in den Fig. der Zeichnung mit den gleichen Bezugszeichen versehen.
Die 1 zeigt eine Isolierglasscheibe 2, die aus drei Floatglasscheiben 3, 4 und 5 besteht und eine Randversiegelung 6 aufweist. Zwischen den einzelnen Floatglasscheiben sind vorzugsweise im Randbereich Abstandshalter 7 angeordnet. Die Abstandshalter können aus einem wärmedämmenden Material, jedoch auch aus einem Metall, wie Aluminium oder Edelstahl, bestehen. Die Scheiben- Zwischenräume 8 und 9 bei der Ausführungsform nach 1 oder der Zwischenraum 8' bei der Ausführungsform nach 2 können zur Erzielung höherer Wämedämmwerte mit Granulat oder zusätzlich einem Gas gefüllt sein.
Die mittlere Floatglasscheibe 4 bei der Ausführungsform nach 1 weist sichtseitig oder sonnenlichtseitig wenigstens ein Solarmodul 10 auf. Die Solarmodule 10 sind wie vorstehend beschrieben aufgebaut. Sie sind mit Hilfe eines Klebemittels 12 auf die mittlere Floatglasscheibe 4 mit vorgebbarem Abstand zueinander aufgeklebt. Die Verklebung erfolgt vorzugsweise entlang zwei zueinander beanstandeten, im wesentlichen parallel zueinander und parallel zum Rand 14 des Solarmoduls 10 verlaufenden, vorzugsweise relativ schmalen Streifen 16 und 18, vgl. 3. Die Streifen 16, 18 können mit dem Rand 14 abschließen oder mit Abstand zum Rand verlaufen. Das Klebemittel 12 kann entlang den Streifen 16, 18 durchgängig (wie dargestellt) oder tropfenweise oder punktweise aufgetragen sein. Durch das Vorsehen von zwei Klebemittelstreifen der beschriebenen Art ist die oben beschriebene Gefahr des Kippens der Solarmodule um einen Klebemittelstreifen vermieden.
Die Abstände der aufgeklebten Solarmodule 10 können individuell vorgegeben werden. Hierdurch ist es möglich, die Lichtdurchlässigkeit der Solarmodule variabel zu gestalten, wodurch zusätzliche Sonnenschutzmaßnahmen gegebenenfalls entfallen können.
Die vorstehend beschriebene Bauweise der erfindungsgemäßen Isolierglasscheibe macht den bisher verwendeten Laminiervorgang der Floatglasscheiben überflüssig. Durch den Wegfall des Laminierschrittes wird die Herstellung der Solarmodule vereinfacht und preisgünstiger.
Der erfindungsgemäße Aufbau der Solarmodule erlaubt es, zwischen den Solarmodulen und den benachbarten Glasscheiben einen größeren Abstand vorzusehen, durch den die Gefahr vermieden ist, dass infolge Wärmeeinwirkung hervorgerufene Auswölbungen der flächigen Solarmodule die Glasscheiben beaufschlagen.
Die Ausführungsform nach 2 unterscheidet sich von der nach 1 lediglich dadurch, dass die Isolierglasscheibe 2 nur zwei Floatglasscheiben 20, 22 aufweist und die Solarmodule 10 auf die Innenseite der hinteren Glasscheibe 22 aufgeklebt sind.
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
Diese Liste der vom Anmelder aufgeführten Dokumente wurde automatisiert erzeugt und ist ausschließlich zur besseren Information des Lesers aufgenommen. Die Liste ist nicht Bestandteil der deutschen Patent- bzw. Gebrauchsmusteranmeldung. Das DPMA übernimmt keinerlei Haftung für etwaige Fehler oder Auslassungen.
Zitierte Patentliteratur

DE 202010003940 U1 [0002, 0003]
DE 102009004195 A1 [0002, 0004]
DE 102009022125 A1 [0002, 0005]

Zitierte Nicht-Patentliteratur

Zeitschrift ”photovoltaik 06/2011” [0006]

Claims

Isolierglasscheibe mit Randversiegelung und mit wenigstens einem in den Isolierglasscheibenverbund integrierten Solarmodul, das im Zwischenraum zwischen einer vorderseitigen und einer rückseitigen Glasscheibe angeordnet und dort fixiert ist, dadurch gekennzeichnet, dass die Solarmodule (10) randseitig mit geringem Abstand zur rückseitigen Glasscheibe (4) auf diese aufgeklebt sind und zwischen den Solarmodulen (10) und der vorderseitigen Glasscheibe (3) ein größerer Abstand belassen ist.
Isolierglasscheibe nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Solarmodule (10) entlang zwei zueinander beabstandeten, im wesentlichen parallel zueinander und parallel zum Rand (14) des Solarmoduls 10 verlaufenden, vorzugsweise relativ schmalen Streifen (16 und 18) auf die Glasscheibe (4) aufgeklebt sind.
Isolierglasscheibe nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Klebemittelstreifen (16, 18) mit dem Rand (14) des Solarmoduls (10) abschließen oder mit Abstand zum Rand verlaufen.
Isolierglasscheibe nach Anspruch 1, 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, dass das Klebemittel (12) entlang den Streifen (16, 18) durchgängig oder tropfenweise oder punktweise aufgetragen ist.
Isolierglasscheibe nach Anspruch 1, 2, 3 oder 4, dadurch gekennzeichnet, dass bei einer Isolierglasscheibe (2) mit drei Glasscheiben (3, 4, 5) die Solarmodule (10) auf die mittlere Glasscheibe (4) oder mit zwei Glasscheiben (3, 4) auf die hintere Glasscheibe (4) jeweils sichtseitig oder sonnenlichtseitig aufgeklebt sind.
Isolierglasscheibe nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Solarmodule (10) mit vorgebbarem Abstand zueinander auf die Glasscheibe (4) aufgeklebt sind.
Isolierglasscheibe nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Zwischenräume (8, 8', 9) zwischen den Glasscheiben mit einem Granulat oder einem Gas gefüllt sind.
Isolierglasscheibe nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass zwischen den einzelnen Glasscheiben (3, 4, 5) Abstandshalter (7) angeordnet sind.
Isolierglasscheibe nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Abstandshalter (7) aus einem wärmedämmenden Material oder aus einem Metall (Aluminium, Edelstahl) besteht.
Isolierglasscheibe nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Abstandshalter (7) im Randbereich der Glasscheiben (3, 4, 5) angeordnet sind.
Isolierglasscheibe nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Glasscheiben Floatglasscheiben sind.