DE102012219571A1 - Photovoltaic module for use with mark e.g. logo, on glass covering during manufacturing contention products, has solar cell arranged between two coverings in buried layer, and stable mark provided in first covering region over solar cell - Google Patents
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Abstract
Description
Die vorliegende Erfindung betrifft ein Photovoltaikmodul aufweisend eine beständige Markierung. Die Erfindung betrifft des Weiteren Verfahren zum Herstellen eines Photovoltaikmoduls mit einer Markierung. The present invention relates to a photovoltaic module having a stable marking. The invention further relates to methods for producing a photovoltaic module with a marking.
Solarzellen werden dazu eingesetzt, um elektromagnetische Strahlungsenergie, insbesondere Sonnenlicht, in elektrische Energie umzuwandeln. Die Energieumwandlung basiert darauf, dass Strahlung in einer Solarzelle einer Absorption unterliegt, wodurch positive und negative Ladungsträger („Elektron-Loch-Paare“) erzeugt werden. Die erzeugten freien Ladungsträger werden ferner voneinander getrennt, um zu getrennten Kontakten abgeleitet zu werden. Solar cells are used to convert electromagnetic radiation energy, in particular sunlight, into electrical energy. The energy conversion is based on the absorption of radiation in a solar cell, which generates positive and negative charge carriers ("electron-hole pairs"). The generated free charge carriers are further separated to be derived to separate contacts.
In einem üblichen Photovoltaikmodul sind mehrere nach diesem Prinzip arbeitende Solarzellen zusammengeschaltet. Die Solarzellen befinden sich zwischen einer vorseitigen und einer rückseitigen Abdeckung, und sind in einer transparenten Einbettungsschicht angeordnet. In der Regel ist dieser Aufbau von einem Rahmen umgeben. Die vorderseitige Abdeckung, welche im Betrieb des Photovoltaikmoduls der Lichtstrahlung zugewandt ist und über welche die Transmission der Lichtstrahlung zu den eingebetteten Solarzellen erfolgt, ist üblicherweise eine transparente Glasabdeckung. Die rückseitige Abdeckung kann in Form einer Kunststofffolie verwirklicht sein. In a conventional photovoltaic module, several solar cells operating according to this principle are interconnected. The solar cells are located between a front and a back cover, and are arranged in a transparent embedding layer. As a rule, this structure is surrounded by a frame. The front cover, which faces the light radiation during operation of the photovoltaic module and via which the transmission of the light radiation to the embedded solar cells takes place, is usually a transparent glass cover. The back cover can be realized in the form of a plastic film.
Um Photovoltaikmodule eines Herstellers gegenüber Konkurrenzprodukten zu unterscheiden, ist man bestrebt, die Photovoltaikmodule mit einer Markierung, beispielsweise ein Markenname oder ein Logo, zu versehen. Zu diesem Zweck können Aufkleber zum Einsatz kommen, welche auf die Glasabdeckung, den Rahmen oder die Rückseite von Photovoltaikmodulen aufgebracht werden können. In order to distinguish photovoltaic modules of a manufacturer compared to competing products, it is endeavored to provide the photovoltaic modules with a marker, such as a brand name or a logo. For this purpose, stickers can be used, which can be applied to the glass cover, the frame or the back of photovoltaic modules.
Aufkleber können sich jedoch mit der Zeit von selbst, beispielsweise aufgrund von Witterungseinflüssen, von den Photovoltaikmodulen ablösen, so dass keine dauerhafte Kennzeichnung erzielt werden kann. Auch ist ein fälschungssicheres Markieren nicht möglich, da Aufkleber manuell entfernt werden können. Darüber hinaus können Aufkleber eine kleine Größe aufweisen, wodurch die betreffenden Markierungen schlecht sichtbar sind. Eine kleine Größe wird beispielsweise für den Fall eines Beklebens im Bereich einer Modulvorderseite gewählt, um die Transmission von Lichtstrahlung nicht oder nur minimal zu beeinträchtigen. However, stickers may peel off the photovoltaic modules over time, for example due to weather conditions, so that no permanent marking can be achieved. Also, a forgery-proof marking is not possible because stickers can be removed manually. In addition, stickers may be small in size, making the markings in question poorly visible. A small size is chosen, for example, in the case of gluing in the region of a module front side in order not to impair the transmission of light radiation or only minimally.
Die Aufgabe der vorliegenden Erfindung besteht darin, eine Lösung für eine verbesserte Markierung eines Photovoltaikmoduls anzugeben. The object of the present invention is to provide a solution for an improved marking of a photovoltaic module.
Diese Aufgabe wird durch die Merkmale der unabhängigen Patentansprüche gelöst. Weitere vorteilhafte Ausführungsformen der Erfindung sind in den abhängigen Ansprüchen angegeben. This object is solved by the features of the independent claims. Further advantageous embodiments of the invention are specified in the dependent claims.
Erfindungsgemäß wird ein Photovoltaikmodul vorgeschlagen, welches eine erste Abdeckung, eine zweite Abdeckung und wenigstens eine Solarzelle aufweist. Die wenigstens eine Solarzelle ist zwischen der ersten und zweiten Abdeckung in einer Einbettungsschicht angeordnet. Das Photovoltaikmodul weist des Weiteren eine beständige Markierung im Bereich der ersten Abdeckung auf. According to the invention, a photovoltaic module is proposed which has a first cover, a second cover and at least one solar cell. The at least one solar cell is disposed between the first and second covers in an embedding layer. The photovoltaic module further has a resistant mark in the region of the first cover.
Die Ausgestaltung des Photovoltaikmoduls mit der beständigen Markierung bietet die Möglichkeit, das Photovoltaikmodul auf dauerhafte, sichere und zuverlässige Weise zu kennzeichnen. Die Eigenschaft „beständig“ bedeutet hierbei, dass die Markierung widerstandfähig gegenüber Umwelteinflüssen ist und nicht ohne einen größeren Aufwand, insbesondere nicht ohne ein Beeinträchtigen bzw. Beschädigen des Photovoltaikmoduls, von dem Photovoltaikmodul entfernt werden kann. Infolgedessen kann die Markierung des Weiteren ein fälschungssicheres Kennzeichnen des Photovoltaikmoduls ermöglichen. Als Markierung kann zum Beispiel ein Markenname, ein Logo, oder ein anders Muster in Betracht kommen. The design of the photovoltaic module with the permanent marking offers the possibility to mark the photovoltaic module in a durable, safe and reliable manner. The property "resistant" in this case means that the marking is resistant to environmental influences and can not be removed from the photovoltaic module without a greater outlay, in particular without damaging or damaging the photovoltaic module. As a result, the tag may further enable tamper-proof marking of the photovoltaic module. For example, a brand name, logo, or other pattern may be considered as a marker.
Es kann vorgesehen sein, dass die Markierung zumindest teilweise über der wenigstens einen Solarzelle angeordnet ist bzw. sich die Markierung und die wenigstens eine Solarzelle zumindest teilweise überlappen. Gegebenenfalls ist auch eine Ausgestaltung denkbar, in welcher die Markierung nicht über der wenigstens einen Solarzelle angeordnet ist. It can be provided that the marking is arranged at least partially over the at least one solar cell or at least partially overlap the marking and the at least one solar cell. If appropriate, a configuration is also conceivable in which the marking is not arranged above the at least one solar cell.
Bei der ersten Abdeckung, in deren Bereich die Markierung vorgesehen ist, kann es sich um eine vorderseitige transparente Abdeckung des Photovoltaikmoduls handeln. Hierbei kann die Markierung transparent bzw. im Wesentlichen transparent ausgebildet sein, so dass die über die vorderseitige Abdeckung stattfindende Transmission von Lichtstrahlung trotz der Markierung keiner oder nur einer minimalen Veränderung unterliegt. The first cover, in the area of which the marking is provided, may be a front-side transparent cover of the photovoltaic module. In this case, the marking can be designed to be transparent or substantially transparent, so that the transmission of light radiation taking place via the front-side cover is subject to no change or only a minimal change despite the marking.
Die Markierung kann des Weiteren relativ großflächig, und daher weithin sichtbar ausgebildet sein. Dadurch kann die Markierung auch nach einer Installation des Photovoltaikmoduls auf einem Dach gut erkannt werden. Furthermore, the marking can be relatively large in area, and therefore formed to be visible from afar. As a result, the mark can be well recognized even after installation of the photovoltaic module on a roof.
Möglich ist es auch, dass es sich bei der ersten Abdeckung, in deren Bereich die Markierung vorgesehen ist, um eine rückseitige Abdeckung des Photovoltaikmoduls handelt. Darüber hinaus ist die Möglichkeit gegeben, dass das Photovoltaikmodul beidseitig, also sowohl im Bereich der ersten als auch im Bereich der zweiten Abdeckung jeweils eine Markierung aufweist. It is also possible that the first cover, in the region of which the marking is provided, is a back cover of the photovoltaic module. In addition, there is the possibility that the photovoltaic module on both sides, ie both in the area of the first and in the Region of the second cover each having a mark.
Es kann ferner vorgesehen sein, die Markierung ohne einen aufwändigen Zusatzschritt und ohne Verwendung neuer Materialien im Rahmen der Herstellung des Photovoltaikmoduls zu erzeugen. Diese Vorteile, sowie vorstehend genannte Aspekte, können insbesondere mit den im Folgenden beschriebenen Ausgestaltungen verwirklicht werden. It can also be provided to produce the marking without a complicated additional step and without the use of new materials in the context of the production of the photovoltaic module. These advantages, as well as the aspects mentioned above, can be realized in particular with the embodiments described below.
In einer bevorzugten Ausführungsform ist die erste Abdeckung eine Kunststoffabdeckung, welche eine Prägestruktur zum Bilden der Markierung aufweist. Die Prägestruktur, mit deren Hilfe die Markierung deutlich wiedergegeben werden kann, kann nicht nur auf die Kunststoffabdeckung beschränkt sein, sondern sich zusätzlich auch in den Bereich der Einbettungsschicht erstrecken. Das Ausbilden der Prägestruktur kann in einem im Rahmen der Herstellung des Photovoltaikmoduls durchgeführten Laminierungsprozess, und daher ohne zusätzlichen Prozessschritt, erfolgen. Die geprägte Kunststoffabdeckung kann transparent, und dadurch eine vorderseitige Abdeckung sein. Alternativ kann die geprägte Kunststoffabdeckung eine rückseitige Abdeckung sein. In a preferred embodiment, the first cover is a plastic cover having an embossing structure for forming the marker. The embossed structure, by means of which the marking can be clearly reproduced, can not only be limited to the plastic cover, but can additionally also extend into the region of the embedding layer. The formation of the embossed structure can take place in a lamination process carried out during the production of the photovoltaic module, and therefore without an additional process step. The embossed plastic cover may be transparent, and thereby a front cover. Alternatively, the embossed plastic cover may be a back cover.
In einer weiteren bevorzugten Ausführungsform weist die erste Abdeckung eine Antireflexionsschicht mit einer Struktur zum Bilden der Markierung auf. Hierbei kann die erste Abdeckung eine vorderseitige transparente Abdeckung, beispielsweise eine Glasabdeckung, sein, welche mit der Antireflexionsschicht beschichtet ist. Mit Hilfe der Antireflexionsschicht kann die Reflexion von Lichtstrahlung an der ersten Abdeckung verringert bzw. unterdrückt, und dadurch die Transmission der Lichtstrahlung verbessert werden. Die die Markierung darstellende Struktur der Antireflexionsschicht kann zum Beispiel einen oder mehrere ausgesparte bzw. unbeschichtete Bereiche auf der ersten Abdeckung, oder Bereiche mit unterschiedlichen Schichtdicken umfassen. Dadurch kann an bestimmten Stellen ein verändertes optisches Erscheinungsbild zum Wiedergeben der Markierung vorliegen. Die optischen Unterschiede können lediglich lokal begrenzt sein, wodurch die Gesamtleistung des Photovoltaikmoduls nur unwesentlich beeinträchtigt sein kann. In a further preferred embodiment, the first cover has an antireflection layer with a structure for forming the marking. Here, the first cover may be a front-side transparent cover, for example a glass cover, which is coated with the antireflection layer. With the aid of the antireflection layer, the reflection of light radiation at the first cover can be reduced or suppressed, thereby improving the transmission of the light radiation. The marking-representing structure of the antireflection layer may comprise, for example, one or more recessed areas on the first cover, or areas of different layer thicknesses. As a result, there may be a changed optical appearance for reproducing the mark at certain points. The optical differences can only be limited locally, whereby the overall performance of the photovoltaic module can be affected only slightly.
In einer weiteren bevorzugten Ausführungsform weist das Photovoltaikmodul eine auf der ersten Abdeckung angeordnete und im Wesentlichen transparente Schicht zum Bilden der Markierung auf. Die Schicht bewirkt, dass die erste Abdeckung im Bereich der Schicht und außerhalb des Bereichs der Schicht unterschiedliche optische Eigenschaften aufweist. In dieser Ausgestaltung kann die erste Abdeckung eine vorderseitige transparente Abdeckung, beispielsweise eine Glasabdeckung, sein, welche zusätzlich mit einer Antireflexionsschicht ausgebildet sein kann. Die hierauf angeordnete, im Wesentlichen transparente Schicht kann lokal ein verändertes optisches Erscheinungsbild der ersten Abdeckung bewirken, wodurch die Markierung wiedergegeben werden kann. Dies kann ohne wesentliche Absorption von Lichtstrahlung, und dadurch ohne wesentliche Beeinträchtigung der Gesamtleistung des Photovoltaikmoduls erfolgen. In a further preferred embodiment, the photovoltaic module has a layer which is arranged on the first cover and is substantially transparent for forming the marking. The layer causes the first cover to have different optical properties in the area of the layer and outside the area of the layer. In this embodiment, the first cover may be a front-side transparent cover, for example a glass cover, which may additionally be formed with an antireflection layer. The substantially transparent layer arranged thereon can locally produce a changed optical appearance of the first cover, as a result of which the marking can be reproduced. This can be done without significant absorption of light radiation, and thereby without significantly affecting the overall performance of the photovoltaic module.
In einer weiteren bevorzugten Ausführungsform ist die erste Abdeckung eine Glasabdeckung, welche eine durch Prägen, Sandstrahlen oder Ätzen ausgebildete Struktur zum Bilden der Markierung aufweist. Die durch Prägen, Sandstrahlen oder Ätzen ausgebildete Struktur kann in gleicher Weise lokal ein verändertes optisches Erscheinungsbild der ersten Abdeckung hervorrufen. Dies kann, bei einer möglichen Verwendung der Glasabdeckung als vorderseitige Abdeckung des Photovoltaikmoduls, ohne eine wesentliche Beeinträchtigung der Gesamtleistung des Photovoltaikmoduls erfolgen. Die Glasabdeckung kann hierbei zusätzlich mit einer Antireflexionsschicht beschichtet sein. In a further preferred embodiment, the first cover is a glass cover, which has a structure formed by embossing, sandblasting or etching to form the marking. Similarly, the structure formed by embossing, sandblasting or etching may locally produce a changed optical appearance of the first cover. This can be done with a possible use of the glass cover as the front cover of the photovoltaic module, without significantly affecting the overall performance of the photovoltaic module. The glass cover can additionally be coated with an antireflection coating.
Es werden ferner Verfahren zum Herstellen eines Photovoltaikmoduls mit einer Markierung vorgeschlagen, auf welche im Folgenden näher eingegangen wird. Die Markierung kann insbesondere beständig sein, so dass eine dauerhafte und sichere bzw. fälschungssichere Kennzeichnung des Photovoltaikmoduls möglich ist. Auch kann die Markierung großflächig und damit gut sichtbar erzeugt werden. Die Verfahren können des Weiteren ohne aufwändige zusätzliche Prozessschritte und ohne Einsatz neuer Materialien, welche von üblichen im Photovoltaikbereich eingesetzten Materialien abweichen, durchgeführt werden. Furthermore, methods for producing a photovoltaic module with a marking are proposed, which will be discussed in more detail below. The marking may in particular be durable, so that a permanent and safe or tamper-proof marking of the photovoltaic module is possible. Also, the mark can be generated over a large area and thus easily visible. Furthermore, the processes can be carried out without complex additional process steps and without the use of new materials which deviate from conventional materials used in the photovoltaic sector.
Bei den unterschiedlichen Verfahren, bei welchen ein Photovoltaikmodul mit wenigstens einer Solarzelle hergestellt wird, kann die jeweils ausgebildete Markierung zumindest teilweise über der wenigstens einen Solarzelle angeordnet sein. Die Solarzelle und die Markierung können sich hierbei zumindest teilweise überdecken bzw. überlappen. Gegebenenfalls ist auch eine Ausgestaltung ohne eine solche Überdeckung denkbar. In the case of the different methods in which a photovoltaic module is produced with at least one solar cell, the mark formed in each case can be arranged at least partially over the at least one solar cell. The solar cell and the marking may overlap or overlap at least partially. Optionally, an embodiment without such overlap is conceivable.
Erfindungsgemäß wird ein Verfahren zum Herstellen eines Photovoltaikmoduls vorgeschlagen. Bei dem Verfahren wird wenigstens eine Solarzelle zwischen einer ersten und einer zweiten Abdeckung in einer Einbettungsschicht angeordnet. Das Anordnen der wenigstens einen Solarzelle umfasst das Durchführen eines Laminierungsprozesses. Bei dem Verfahren wird ferner eine Markierung im Bereich der ersten Abdeckung ausgebildet. According to the invention, a method for producing a photovoltaic module is proposed. In the method, at least one solar cell is arranged between a first and a second cover in an embedding layer. Arranging the at least one solar cell comprises performing a lamination process. In the method, a mark is further formed in the region of the first cover.
In einer bevorzugten Ausführungsform ist die erste Abdeckung eine Kunststoffabdeckung. Des Weiteren erfolgt das Ausbilden der Markierung durch Erzeugen einer Prägestruktur in dem bzw. während des Laminierungsprozesses. In a preferred embodiment, the first cover is a plastic cover. Furthermore, the marking is formed by forming an embossed pattern in the lamination process.
Diese Ausführungsform des Verfahrens basiert darauf, den bei einer Modulfertigung üblicherweise durchgeführten Laminierungsprozess gleichzeitig zum Herstellen einer Prägestruktur einzusetzen. Das Prägen kann somit ohne einen zusätzlichen Prozessschritt erfolgen. Bei dem Laminierungsprozess wird ein Einbettungsmaterial, welches bei dem fertigen Photovoltaikmodul die Einbettungsschicht bildet, aufgeschmolzen. Daher kann, bei Verwendung eines entsprechenden Prägeelements, eine die Markierung wiedergebende Struktur über bzw. durch die Kunststoffabdeckung in das Einbettungsmaterial geprägt werden. Die auf diese Weise im Bereich der Kunststoffabdeckung vorliegende Prägestruktur erstreckt sich in die Einbettungsschicht. This embodiment of the method is based on simultaneously using the lamination process that is usually carried out during module production to produce an embossed structure. Embossing can thus take place without an additional process step. In the lamination process, an embedding material, which forms the embedding layer in the finished photovoltaic module, is melted. Therefore, when using a corresponding embossing element, a marking reproducing structure over or through the plastic cover are embossed in the embedding material. The embossing structure present in this way in the area of the plastic cover extends into the embedding layer.
Die Kunststoffabdeckung kann in Form einer Folie aus einem weichen bzw. verformbaren Kunststoffmaterial ausgebildet sein, welches bei dem Laminierungsprozess nicht aufgeschmolzen wird. Die andere bzw. zweite Abdeckung kann demgegenüber aus einem harten Material wie zum Beispiel Glas, Keramik, einem Verbundwerkstoff, usw. ausgebildet sein. Für das Laminieren werden die beiden Abdeckungen, dazwischen die wenigstens eine Solarzelle, und zwischen den Abdeckungen und der Solarzelle Schichten des Einbettungsmaterials, in Form eines Stapels übereinander angeordnet. Bei dem Laminieren wird der Stapel zusammengepresst und aufgeheizt, so dass die Schichten des Einbettungsmaterials schmelzen und sämtliche Bereiche zwischen den Abdeckungen ausfüllen können. Das Einbettungsmaterial härtet zusätzlich aus, wodurch die Einbettungsschicht ausgebildet wird. Bei diesem Vorgang kann die Kunststoffabdeckung an der Oberseite des zu laminierenden Stapels angeordnet sein. Bei dem Laminieren wird das Prägelement an die Kunststoffabdeckung gepresst. Das Prägelement kann als separates Element ausgebildet sein, welches vor dem Laminieren auf der Kunststoffabdeckung angeordnet wird. Alternativ kann ein Bestandteil eines zum Laminieren eingesetzten Laminators, beispielsweise ein Deckelband, eine integrierte Prägeform zum Andrücken an die Kunststoffabdeckung aufweisen. The plastic cover may be in the form of a film of a soft or deformable plastic material, which is not melted in the lamination process. On the other hand, the other cover may be formed of a hard material such as glass, ceramics, a composite material, etc. For lamination, the two covers, between which the at least one solar cell, and between the covers and the solar cell layers of the embedding material, are stacked in the form of a stack. In lamination, the stack is compressed and heated so that the layers of potting material can melt and fill all areas between the covers. The embedding material additionally hardens, whereby the embedding layer is formed. In this process, the plastic cover may be disposed at the top of the stack to be laminated. During lamination, the stamping element is pressed against the plastic cover. The stamping element may be formed as a separate element, which is arranged on the plastic cover before the lamination. Alternatively, a component of a laminator used for laminating, for example a cover strip, may have an integrated embossing mold for pressing against the plastic cover.
In einer weiteren bevorzugten Ausführungsform ist die erste Abdeckung bzw. Kunststoffabdeckung eine vorderseitige Abdeckung des Photovoltaikmoduls. Diese ist daher aus einem transparenten Kunststoffmaterial ausgebildet. Ein bevorzugtes Material ist Ethylen-Tetrafluorethylen (ETFE), welches sich durch eine hohe Unempfindlichkeit gegenüber Witterungseinflüssen und UV-Strahlung auszeichnet. In a further preferred embodiment, the first cover or plastic cover is a front cover of the photovoltaic module. This is therefore formed of a transparent plastic material. A preferred material is ethylene-tetrafluoroethylene (ETFE), which is characterized by a high insensitivity to weathering and UV radiation.
In einer weiteren bevorzugten Ausführungsform wird die Prägestruktur mit einem regelmäßigen Prägemuster ausgebildet. Das regelmäßige Prägemuster ist im Bereich der eigentlichen Markierung weggelassen. Dieser Ausführungsform liegt zugrunde, dass eine Kunststoffabdeckung, insbesondere eine Folie aus zum Beispiel ETFE, nach einem Laminieren ein unregelmäßiges Erscheinungsbild in Form von Aufwerfungen und Falten zeigen kann. Das Vorliegen eines solchen unschönen Erscheinungsbildes kann durch das Ausbilden eines regelmäßigen Prägemusters, welches regelmäßig angeordnete Strukturelemente in Form von Erhebungen bzw. Vertiefungen aufweisen kann, verhindert werden. Die von der Prägestruktur umfasste Markierung kann innerhalb des regelmäßigen Prägemusters vorgesehen und von den Strukturelementen des Prägemusters umgeben sein. Die Markierung kann zum Beispiel in Form von ebenen Bereichen ausgebildet sein, welche auf gleicher Höhe liegen wie Vertiefungen (bzw. deren tiefste Stellen) des regelmäßigen Prägemusters. In a further preferred embodiment, the embossed structure is formed with a regular embossing pattern. The regular embossing pattern is omitted in the area of the actual marking. This embodiment is based on that a plastic cover, in particular a foil of, for example, ETFE, after lamination, can exhibit an irregular appearance in the form of throws and folds. The presence of such an unsightly appearance can be prevented by forming a regular embossing pattern, which can have regularly arranged structural elements in the form of elevations or depressions. The marking encompassed by the embossing structure may be provided within the regular embossing pattern and surrounded by the structural elements of the embossing pattern. The marking may be formed, for example, in the form of planar regions which are at the same height as depressions (or their deepest points) of the regular embossing pattern.
In einer weiteren bevorzugten Ausführungsform wird die Prägestruktur lediglich im Bereich der Markierung ausgebildet. Diese Ausführungsform kann für den Fall in Betracht kommen, dass das Laminieren nicht zu einem unregelmäßigen Erscheinungsbild der Kunststoffabdeckung führt. Die Markierung kann zum Beispiel in Form von gegenüber der übrigen Oberfläche der Kunststoffabdeckung vertieften ebenen Bereichen ausgebildet sein. In a further preferred embodiment, the embossing structure is formed only in the region of the marking. This embodiment may be considered in the case that the lamination does not result in an irregular appearance of the plastic cover. The marking may be formed, for example, in the form of recessed relative to the remaining surface of the plastic cover flat areas.
Bei der ersten Abdeckung bzw. Kunststoffabdeckung kann es sich alternativ auch um eine rückseitige Abdeckung handeln. Diese kann in gleicher Weise mit einer Prägestruktur ausgebildet werden. The first cover or plastic cover may alternatively be a back cover. This can be formed in the same way with an embossed structure.
Erfindungsgemäß wird ein weiteres Verfahren zum Herstellen eines Photovoltaikmoduls vorgeschlagen. Bei dem Verfahren wird wenigstens eine Solarzelle zwischen einer ersten und einer zweiten Abdeckung in einer Einbettungsschicht angeordnet. Auf der ersten Abdeckung wird eine Antireflexionsschicht ausgebildet, welche eine Struktur zum Bilden einer Markierung aufweist. According to the invention, a further method for producing a photovoltaic module is proposed. In the method, at least one solar cell is arranged between a first and a second cover in an embedding layer. On the first cover, an antireflection layer is formed, which has a structure for forming a mark.
Die erste Abdeckung, welche mit der Markierung versehen wird, kann eine vorderseitige und mit der Antireflexionsschicht beschichtete Abdeckung aus Glas sein. Die Antireflexionsschicht dient dazu, die Reflexion von Lichtstrahlung an der ersten Abdeckung zu unterdrücken, so dass eine verbesserte Transmission erzielt werden kann. Das Verfahren basiert darauf, die Antireflexionsschicht mit einer geeigneten Struktur auszubilden, durch welche die erste Abdeckung lokal bzw. in einem oder mehreren definierten Bereichen ein die Markierung darstellendes verändertes optisches Erscheinungsbild besitzt. Die optischen Unterschiede können lediglich lokal begrenzt sein, so dass die Gesamtleistung des Photovoltaikmoduls hierdurch nur unwesentlich beeinträchtigt wird. The first cover provided with the mark may be a front and antireflection coated glass cover. The antireflection layer serves to suppress the reflection of light radiation on the first cover, so that an improved transmission can be achieved. The method is based on forming the antireflective layer with a suitable structure by which the first cover locally or in one or more defined areas has an altered optical appearance representing the marking. The visual differences can only be local be limited, so that the overall performance of the photovoltaic module is thereby affected only insignificantly.
In einer bevorzugten Ausführungsform wird die Antireflexionsschicht derart ausgebildet, dass die erste Abdeckung im Bereich der Markierung nicht von der Antireflexionsschicht beschichtet ist. An einer unbeschichteten Stelle weist die erste Abdeckung gegenüber einer beschichteten Stelle ein (geringfügig) erhöhtes Reflexionsvermögen bzw. ein reduziertes Transmissionsvermögen auf. Die Markierung kann in dieser Ausgestaltung gegebenenfalls bei senkrechter Betrachtung nur schlecht sichtbar sein, da die geringen Verluste bzw. Unterschiede visuell kaum wahrnehmbar sind. Bei schräger Betrachtung kann die Markierung hingegen deutlich sichtbar sein, wodurch die Markierung insbesondere bei einer Dachinstallation des Photovoltaikmoduls gut zu erkennen ist. In a preferred embodiment, the antireflection layer is formed such that the first cover in the region of the marking is not coated by the antireflection layer. At an uncoated location, the first cover has a (slightly) increased reflectance or reduced transmittance relative to a coated site. The marking may possibly be poorly visible in this embodiment, when viewed vertically, since the small losses or differences are visually barely perceptible. On an oblique view, however, the marking can be clearly visible, as a result of which the marking is easy to recognize, especially in the case of a roof installation of the photovoltaic module.
Es kann vorgesehen sein, die erste Abdeckung mit der strukturierten Antireflexionsschicht bereitzustellen, bevor das Einbetten bzw. Laminieren der wenigstens einen Solarzelle durchgeführt wird. Hierfür kann auf eine Oberfläche der ersten Abdeckung ein geeignetes Material zum Bilden der Antireflexionsschicht aufgebracht werden, wobei an bestimmten Stellen über eine zuvor ausgebildete Maskierung (Maskierungsschicht bzw. haftvermindernde Schicht) ein direktes Beschichten der ersten Abdeckung verhindert wird. Die Maskierung kann nachfolgend, einschließlich des hierauf gegebenenfalls angeordneten Materials der Antireflexionsschicht, entfernt werden, wodurch die erste Abdeckung an diesen Stellen freigelegt wird. It can be provided to provide the first cover with the structured antireflection coating before the embedding or lamination of the at least one solar cell is carried out. For this purpose, a suitable material for forming the antireflection layer can be applied to a surface of the first cover, wherein a direct coating of the first cover is prevented at certain points via a previously formed masking (masking layer or adhesion-reducing layer). The masking may subsequently be removed, including the optional anti-reflective layer material thereon, thereby exposing the first cover at those locations.
Beispielsweise kann es sich bei der Antireflexionsschicht um eine poröse bzw. nanoporöse Antireflexionsschicht handeln, welche nach dem Aufbringen auf die erste Abdeckung durch Durchführen eines Temperaturprozesses verfestigt wird. Bei dem Temperaturprozess kann die Maskierung aufgelöst bzw. entfernt werden. Alternativ kann die Antireflexionsschicht nichtporös sein, wobei auch hier in geeigneter Weise ein Entfernen der Maskierung zum lokalen Freilegen der ersten Abdeckung durchgeführt werden kann. By way of example, the antireflection layer may be a porous or nanoporous antireflection layer, which is solidified after application to the first cover by carrying out a temperature process. In the temperature process, the masking can be resolved or removed. Alternatively, the antireflection layer may be non-porous, wherein removal of the mask for local exposure of the first cover can also be carried out in a suitable manner.
Darüber hinaus kann in Betracht kommen, die erste Abdeckung zunächst mit einer flächigen unstrukturierten Antireflexionsschicht bereitzustellen, welche vor, oder auch nach dem Einbetten der wenigstens einen Solarzelle in geeigneter Weise, beispielsweise durch Sandstrahlen oder Ätzen, strukturiert wird. In addition, it may be considered to first provide the first cover with a flat unstructured antireflection coating, which is patterned before, or even after the embedding of the at least one solar cell in a suitable manner, for example by sandblasting or etching.
In einer weiteren bevorzugten Ausführungsform wird die Antireflexionsschicht derart ausgebildet, dass die Antireflexionsschicht im Bereich der Markierung und außerhalb des Bereichs der Markierung unterschiedliche Schichtdicken aufweist. In dieser Ausgestaltung, welche insbesondere für eine nichtporöse Antireflexionsschicht vorgesehen sein kann, können mit Hilfe der unterschiedlichen Schichtdicken unterschiedliche Interferenzfarbeffekte hervorgerufen werden, anhand derer die Markierung deutlich erkennbar wird. Diese Ausführungsform kann zum Beispiel dadurch verwirklicht werden, dass in einem ersten Schritt auf eine Oberfläche der ersten Abdeckung die Antireflexionsschicht nur lokal bzw. an bestimmten Stellen aufgebracht wird, und in einem zweiten Schritt ein großflächiges Aufbringen erfolgt. In a further preferred embodiment, the antireflection layer is formed in such a way that the antireflection layer has different layer thicknesses in the region of the marking and outside the region of the marking. In this embodiment, which may be provided in particular for a non-porous antireflection layer, different interference color effects can be produced with the aid of the different layer thicknesses, by means of which the marking becomes clearly recognizable. This embodiment can be realized, for example, in that in a first step on a surface of the first cover, the antireflection coating is applied only locally or at specific locations, and in a second step, a large-area application takes place.
Erfindungsgemäß wird ein weiteres Verfahren zum Herstellen eines Photovoltaikmoduls vorgeschlagen. Bei dem Verfahren wird wenigstens eine Solarzelle zwischen einer ersten und einer zweiten Abdeckung in einer Einbettungsschicht angeordnet. Des Weiteren wird eine transparente bzw. im Wesentlichen transparente Schicht zum Bilden einer Markierung auf die erste Abdeckung aufgebracht, wodurch die erste Abdeckung im Bereich der Schicht und außerhalb des Bereichs der Schicht unterschiedliche optische Eigenschaften aufweist. According to the invention, a further method for producing a photovoltaic module is proposed. In the method, at least one solar cell is arranged between a first and a second cover in an embedding layer. Furthermore, a transparent or substantially transparent layer for forming a marking is applied to the first cover, whereby the first cover has different optical properties in the area of the layer and outside the area of the layer.
Die (im Wesentlichen) transparente Schicht, welche mit einer der Markierung entsprechenden Aufsichtsform bzw. Kontur erzeugt werden kann, kann vor oder auch nach dem Einbetten der wenigstens einen Solarzelle auf der ersten Abdeckung angeordnet werden. Die erste Abdeckung kann eine vorderseitige transparente Abdeckung, beispielsweise eine Glasabdeckung, sein, welche gegebenenfalls eine Antireflexionsschicht aufweist. Die hierauf angeordnete transparente Schicht ist dabei vorzugsweise derart ausgebildet, dass keine wesentliche Absorption von Lichtstrahlung stattfindet. The (substantially) transparent layer, which can be produced with a supervisory shape or contour corresponding to the marking, can be arranged on the first cover before or even after the embedding of the at least one solar cell. The first cover may be a front-side transparent cover, for example a glass cover, which optionally has an antireflection coating. The transparent layer arranged thereon is preferably designed such that no substantial absorption of light radiation takes place.
Dies kann durch eine geringe Schichtdicke und/oder die Verwendung eines transparenten Schichtmaterials verwirklicht werden. In Betracht kommen insbesondere transparente Materialien mit einem Brechungsindex, welcher von dem Brechungsindex der Oberfläche der ersten Abdeckung bzw. der Antireflexionsschicht abweicht, so dass lokal ein verändertes Reflexionsverhalten vorliegt. Das Schichtmaterial ist des Weiteren vorzugsweise abriebfest und unempfindlich gegenüber Witterungseinflüssen und UV-Strahlung, sowie vorzugsweise durch einen Druckprozess aufbringbar. Ein diese Vorteile bietendes Schichtmaterial ist zum Beispiel Silikon. This can be achieved by a small layer thickness and / or the use of a transparent layer material. In particular, transparent materials having a refractive index which deviates from the refractive index of the surface of the first cover or of the antireflection coating may be considered, so that a locally changed reflection behavior is present. The layer material is furthermore preferably resistant to abrasion and insensitive to the effects of weathering and UV radiation, and preferably can be applied by a printing process. A layer material offering these advantages is, for example, silicone.
In einer weiteren bevorzugten Ausführungsform wird die erste Abdeckung mit einer porösen Antireflexionsschicht ausgebildet. Das Aufbringen der (im Wesentlichen) transparenten Schicht führt dazu, dass Poren der Antireflexionsschicht verfüllt werden, so dass die Antireflexionsschicht im Bereich der Schicht und außerhalb des Bereichs der Schicht unterschiedliche Reflexionseigenschaften aufweist. Durch das Verfüllen der Poren kann die Antireflexions-Wirkung aufgehoben werden, wodurch die hierdurch wiedergegebene Markierung insbesondere bei schräger Betrachtung deutlich zu erkennen ist. In a further preferred embodiment, the first cover is formed with a porous antireflection coating. The application of the (essentially) transparent layer results in the filling of pores of the antireflection layer, so that the antireflection layer has different reflection properties in the area of the layer and outside the area of the layer. By filling the pores, the antireflection effect can be canceled, whereby the thus reproduced mark is clearly visible, especially when viewed obliquely.
Erfindungsgemäß wird ein weiteres Verfahren zum Herstellen eines Photovoltaikmoduls vorgeschlagen. Bei dem Verfahren wird wenigstens eine Solarzelle zwischen einer ersten und einer zweiten Abdeckung in einer Einbettungsschicht angeordnet. Die erste Abdeckung ist eine Glasabdeckung. Des Weiteren wird die erste Abdeckung durch Prägen, Sandstrahlen oder Ätzen mit einer Struktur zum Bilden einer Markierung ausgebildet. According to the invention, a further method for producing a photovoltaic module is proposed. In the method, at least one solar cell is arranged between a first and a second cover in an embedding layer. The first cover is a glass cover. Further, the first cover is formed by embossing, sandblasting, or etching with a mark forming structure.
Bei der Glasabdeckung kann es sich um eine vorderseitige Abdeckung des Photovoltaikmoduls handeln, welche zusätzlich mit einer Antireflexionsschicht ausgebildet sein kann. Das Prägen kann zum Beispiel dadurch verwirklicht werden, dass bei dem Herstellen der Glasabdeckung ein Walzprozess durchgeführt wird, wobei die verwendeten Walzen umfangsseitig entsprechende Umformstrukturen aufweisen. Das Sandstrahlen oder Ätzen kann vor oder auch nach einem Einbetten der wenigstens einen Solarzelle erfolgen. Des Weiteren kann das Sandstrahlen oder Ätzen vor oder nach einem Aufbringen einer Antireflexionsschicht auf die Glasabdeckung erfolgen. The glass cover may be a front cover of the photovoltaic module, which may additionally be formed with an antireflection layer. Embossing can be realized, for example, by carrying out a rolling process during the production of the glass cover, the rolls used having corresponding shaping structures on the circumference. The sandblasting or etching can be done before or after embedding the at least one solar cell. Furthermore, sandblasting or etching may be done before or after applying an antireflection coating to the glass cover.
Die vorstehend erläuterten Merkmale und/oder die in den Unteransprüchen wiedergegebenen vorteilhaften Aus- und Weiterbildungen der Erfindung können – außer zum Beispiel in Fällen eindeutiger Abhängigkeiten oder unvereinbarer Alternativen – einzeln oder aber auch in beliebiger Kombination miteinander zur Anwendung kommen. The above-described features and / or reproduced in the dependent claims advantageous refinements and developments of the invention can - except for example in cases of clear dependencies or incompatible alternatives - individually or in any combination with each other are used.
Die Erfindung wird im Folgenden anhand der schematischen Figuren näher erläutert. Es zeigen: The invention will be explained in more detail below with reference to the schematic figures. Show it:
Auf der Grundlage der folgenden Figuren werden unterschiedliche Methoden beschrieben, ein Photovoltaikmodul
Die erzeugten Markierungen
Die Markierungen
Die Abdeckung
Die vorderseitige Abdeckung
Neben den in
Bei dem Verfahren werden in einem ersten Schritt
Im Rahmen des Herstellungsverfahrens wird darüber hinaus eine Markierung
Unterschiedliche Methoden zum Ausbilden der Markierung
Bei dem Laminierungsprozess kommt ein in den
Vor dem eigentlichen Laminieren werden die zu verbindenden Modulkomponenten in Form eines Stapels
Nachfolgend wird der Laminator
Im Anschluss hieran erfolgt ein Belüften der Kammer
Das Ausbilden einer Markierung
Wie in
Anhand der folgenden
In Bezug auf das Photovoltaikmodul
Alternativ ist eine umgekehrte Ausgestaltung möglich, d.h. dass für die Rückseite eine weiche Kunststoffabdeckung
Die
Die in die Kunststoffabdeckung
Bei der Prägestruktur
Die
Anstelle der in den
Das Photovoltaikmodul
Die
In einem nachfolgenden Prozess wird auf die teilweise maskierte Seite der Glasscheibe
Im Bereich der Aussparungen
Bei der Antireflexionsschicht
Alternativ kann es sich bei der Antireflexionsschicht
Das Ausbilden der in den
Abhängig von der Aufsichtform der jeweiligen Markierung
Eine Antireflexionsschicht
Die
In einem nachfolgenden zweiten Schritt wird, wie in
Die in
Die dickenvariierte Antireflexionsschicht
Eine weitere Möglichkeit, eine vorderseitige Abdeckung
Die
Die Schicht
Das lokale Aufbringen bzw. Aufdrucken der Schicht
Eine weitere Möglichkeit, eine an einer Modulvorderseite einsetzbare Abdeckung
Die
Das Prägen der Glasscheibe
Das Ausbilden von Vertiefungen
Dieser Aspekt trifft in gleicher Weise auf die in
Die anhand der Figuren erläuterten Ausführungsformen stellen bevorzugte bzw. beispielhafte Ausführungsformen der Erfindung dar. Neben den beschriebenen und abgebildeten Ausführungsformen sind weitere Ausführungsformen vorstellbar, welche weitere Abwandlungen bzw. Kombinationen von Merkmalen umfassen können. The embodiments explained with reference to the figures represent preferred or exemplary embodiments of the invention. In addition to the described and illustrated embodiments, further embodiments are conceivable which may comprise further modifications or combinations of features.
Beispielsweise kann in Betracht kommen, auch eine rückseitige Abdeckung
Für eine vorderseitige Abdeckung
Ein Aufbringen einer transparenten Schicht
Darüber hinaus ist es möglich, eine Abdeckung
Möglich ist es ferner, das Photovoltaikmodul
Im Hinblick auf das anhand der
Darüber hinaus wird darauf hingewiesen, dass die oben beschriebenen Prozesse zum Ausbilden einer Markierung
Des Weiteren kann eine Ausgestaltung des Photovoltaikmoduls
BezugszeichenlisteLIST OF REFERENCE NUMBERS
- 100 100
- Photovoltaikmodul photovoltaic module
- 101 101
- Markierung mark
- 105 105
- Solarzelle solar cell
- 107 107
- Einbettungsschicht buried layer
- 109 109
- Rahmen frame
- 111 111
- Vorderseitige Abdeckung Front cover
- 112 112
- Rückseitige Abdeckung Back cover
- 120 120
- Kunststoffabdeckung Plastic cover
- 121 121
- Abdeckung cover
- 130 130
- Prägestruktur embossed structure
- 131 131
- Ebener Bereich Flat area
- 132 132
- Erhebung survey
- 140 140
- Glasscheibe pane
- 145 145
- Maskierungsschicht masking layer
- 150 150
- Antireflexionsschicht Antireflection coating
- 151 151
- Aussparung recess
- 152 152
- Verdickung thickening
- 155 155
- Pore pore
- 161 161
- Transparente Schicht Transparent layer
- 171 171
- Vertiefung deepening
- 181 181
- Mattierter Bereich Matted area
- 201, 202, 203 201, 202, 203
- Verfahrensschritt step
- 210 210
- Laminator laminator
- 211 211
- Deckel cover
- 212 212
- Kammer chamber
- 215 215
- Membran membrane
- 217 217
- Deckelband cover band
- 221 221
- Unteres Gehäuseteil Lower housing part
- 222 222
- Kammer chamber
- 225 225
- Heizeinrichtung heater
- 227 227
- Transportband conveyor belt
- 230 230
- Prägeform stamping die
- 231 231
- Integrierte Prägeform Integrated stamping mold
- 240 240
- Stapel, Laminat Stack, laminate
Claims (16)
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DE201210219571 DE102012219571A1 (en) | 2012-10-25 | 2012-10-25 | Photovoltaic module for use with mark e.g. logo, on glass covering during manufacturing contention products, has solar cell arranged between two coverings in buried layer, and stable mark provided in first covering region over solar cell |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DE201210219571 DE102012219571A1 (en) | 2012-10-25 | 2012-10-25 | Photovoltaic module for use with mark e.g. logo, on glass covering during manufacturing contention products, has solar cell arranged between two coverings in buried layer, and stable mark provided in first covering region over solar cell |
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ID=50479616
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
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DE201210219571 Ceased DE102012219571A1 (en) | 2012-10-25 | 2012-10-25 | Photovoltaic module for use with mark e.g. logo, on glass covering during manufacturing contention products, has solar cell arranged between two coverings in buried layer, and stable mark provided in first covering region over solar cell |
Country Status (1)
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-
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- 2012-10-25 DE DE201210219571 patent/DE102012219571A1/en not_active Ceased
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Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
R012 | Request for examination validly filed | ||
R002 | Refusal decision in examination/registration proceedings | ||
R003 | Refusal decision now final | ||
R003 | Refusal decision now final |
Effective date: 20141021 |