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Die Erfindung betrifft ein photovoltaisches Solarmodulelement mit elektrisch leitfähiger Rückseite, insbesondere starre oder flexible Dünnschichtsolarmodule nach dem Oberbegriff des Hauptanspruches.
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Solarmodule zählen zu den elektrischen Betriebsmitteln und unterliegen daher bestimmten Sicherheitsanforderungen und den geltenden Normen in diesem Bereich. Für die allgemein übliche Verwendung in netzgekoppelten Solarmodulanlagen und speziell bei Systemspannungen größer 60 V fallen diese unter die Niederspannungsrichtlinie und müssen besondere Anforderungen an den Berührungsschutz und die elektrische Isolierung erfüllen. Dafür werden Solarmodule für diesen Einsatzzweck in Europa als Schutzklasse II-Betriebsmittel gemäß
EN 61730-1 und
EN 61730-2 ausgeführt, das heißt, diese müssen den Anforderungen an verstärkte oder doppelte Isolierung gegenüber berührbaren elektrisch leitfähigen Teilen entsprechen. Das wird in der Regel durch Einsatz von elektrisch isolierenden, thermisch stabilen Folien, welche in den Modulverbund einlaminiert werden, umgesetzt. Dabei ist die Verwendung von Polyesterfolien oder Verbundfolien aus mehreren Polyesterlagen oder aus Polyester-Fluorpolymer bzw. Polyester-Polyamid, aber auch mehrlagiger Polyamid-Folien allgemein gängige Praxis. Diese müssen, um Isolationsanforderungen gegenüber Spannungen von bis zu 1000 V zu erfüllen, erfahrungsgemäß eine Isoliermaterialstärke von mindestens 300 µm aufweisen. Solche Verbundfolien können als Wasserdampf- und/oder Sauerstoffdiffusionssperre mit einer Aluminiumschicht versehen sein und weisen, zusammen mit dem Isoliermaterial, eine große Dicke auf. Um diese Solarmodule mit den beschriebenen Rückseitenmaterialien auf zum Beispiel zur Gebäudeintegration geeignete Trägermaterialien, wie Dachbahnen Blechmaterialien, Kunststoffverkleidungselemente, Faserzementplatten oder ähnliches aufzubringen, ist für die Verklebung eine zusätzliche Schicht Klebstoff notwendig. Diese dient sowohl der Befestigung als auch dem Stressabbau zwischen Solarmodul und Trägermaterial, da diese unterschiedlichen Werkstoffe in der Regel bei Erwärmung sehr unterschiedliche Wärmeausdehnungskoeffizienten besitzen. Solch eine Lösung wird beispielsweise in der
EP 1292 741 A1 näher beschrieben. Die der Isolation dienenden Verbundfolien und auch die Klebstoffschicht sind in der Herstellung von Solarmodulen ein nennenswerter nicht zu unterschätzender Kostenfaktor.
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In der
DE 93 12 518 U1 ist eine Verwendung von Glasgittergewebe hinter einer Solarzellenmatrix beschrieben, wo auf den Prozess des Laminierens von Solarzellen bereits näher eingegangen wird. Dabei werden die Solarzellen auf eine Trägerplatte auflaminiert, indem zwei Schmelzfolien aufgeschmolzen werden. Dabei sind die Solarzellen zwischen den zwei Schmelzfolien vor dem Laminieren angeordnet. Zwischen der auf der Rückseite der Solarzellen angeordneten Schmelzfolie und der Trägerplatte wird hier noch ein Glasgittergewebe eingelegt, damit die Solarzellen dabei nicht „wegschwimmen“ d. h. ihre Lage während des Laminierprozesses sich nicht verändern kann. Neben der mechanischen Stabilisierung kann das Glasgittergewebe gegebenenfalls noch zusätzlich zur Verbesserung der mechanischen Stabilität dienen.
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In der
US 2011/013 92 24 A1 ist ebenfalls die Verwendung von Glasgittergewebe unter einer Matrix von Solarzellen beschrieben. Hier dient die Verwendung des mit orientierten Fasern versehenen Glasgittergewebes allerdings der mechanischen Versteifung des Solarmoduls. Dabei soll durch die Zwischenanordnung solcherart Glasgewebes nach dem Laminierprozess die Biegefestigkeit des gesamten Solarmoduls in der Fläche weiter verbessert werden.
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In der
WO 2011/046 787 A1 ist des Weiteren ein Solarmodul gezeigt, bei dem als zusätzlicher Füllstoff direkt hinter einer Solarzellenmatrix ein Fasermaterial angeordnet ist. Dieses Fasermaterial soll zur Verbesserung der Wärmeableitung aus den aktiven Solarzellen dienen, da dadurch die Energieausbeute gesteigert werden kann.
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Aus der
DE 10 2009 059 312 A1 ist ein technische Lösung bekannt, bei der ein Trägermaterial für die Solarzellen oder Solarzellenanordnungen gasdurchlässig ausgebildet ist. Entscheidend ist hier, dass als Trägermaterial ein offenporiges gasdurchlässiges Material verwendet wird und dieses mittels eines während des Solarmodulverkapselungsprozesses niedrigviskosem Einbettungsmaterials mit dem Rückseitenmaterial des Solarmoduls verbunden wird. Damit ist sichergestellt, dass während des Verkapselungsprozesses die Entgasung der Klebstoffschicht zwischen Solarzelle und Trägermaterial großflächig durch das Trägermaterial hindurch erfolgen kann und im Volumen des Einbettungsmaterials zu den Solarmodulkanten gelangen und über diese austreten kann.
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Aufgabe der Erfindung ist es, bei photovoltaischen Solarmodulelementen mit elektrisch leitfähiger Rückseite, insbesondere bei starren oder flexiblen Dünnschichtsolarmodulen, einen neuartigen Schichtaufbau im Inneren zu schaffen, wobei die verschiedenen angeordneten Schichten dazu führen, dass der finale Modulverbund den Anforderungen an eine verstärkte bzw. doppelte Isolierung entspricht, zudem deutlich weniger Isolations-, Klebstoff und Einbettungsmaterial eingesetzt werden muss und trotzdem diffusionsdicht gegenüber Wasserdampf und Sauerstoff ausgebildet ist.
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Die Aufgabe der Erfindung wird mit den Merkmalen des ersten Patentanspruches gelöst. Weitere vorteilhafte Ausgestaltungen sind Gegenstand der rückbezüglichen Unteransprüche. Das photovoltaische Solarmodulelement mit leitfähiger Rückseite enthält in seinem Inneren eine Matrix aus untereinander verschalteten Solarzellen, welche auf einer textilen Trägermatte 1 angeordnet und in ein Einbettungsmaterial 6 eingebettet sind. Die Solarzellenmatrix ist mit einer Vorderseitenabdeckung 7 abgedeckt und die einzelnen Solarzellen 2 sind mit innen liegenden Sammelleitern 3 untereinander verbunden, welche als isolierten Anschlussleitungen nach außen geführt sind. In neuartiger Art und Weise sind die Solarzellen 2 nicht nur wie bislang üblich in das Einbettungsmaterial 6 eingebettet, sondern die Rückseite der Solarzellen 2 ist auch gleichzeitig mittels des Einbettungsmaterials 6 mit dem elektrisch leitfähigen oder elektrisch leitfähiges Material enthaltenden Rückseitenmaterial 4 verklebt ausgebildet. Dabei ist eine textile Trägermatte 1 definierter Dicke oder eine textile Trägermatte 1 und weiteres textiles Material als Zusatzlage 5 vom Einbettungsmaterial 6 vollständig oder teilweise durchtränkt ausgebildet. Dadurch entsteht eine genau definierbare Isolierschicht hoher Isolations-, Teilentladungs- und Kriechstromfestigkeit mit mindestens der definierten Dicke der textilen Trägermatte 1. Die reproduzierbare Dicke kann daher durch die Wahl der Dicke der verwendeten textilen Trägermatte 1 vorher bestimmt und festgelegt werden. Dabei ist die Fläche der textilen Trägermatte 1 um einen definierten Überstand größer ausgebildet als die Fläche, welche mit der Matrix aus Solarzellen 2 belegt ist.
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Von Vorteil ist es, wenn beim photovoltaisches Solarmodulelement mit leitfähiger Rückseite unter dem einen oder beiden Sammelleitern 3 eine zusätzliche Isolierschicht 8 angeordnet ist.
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Dabei ist vorzugsweise die Breite der zusätzlichen Isolierschicht 8 unter dem Sammelleiter 3 größer oder gleich der Breite des Sammelleiters 3 ausgebildet. Dadurch wird eine redundante, doppelte Isolierung erreicht.
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In einer anderen vorteilhaften Ausgestaltung des neuartigen photovoltaischen Solarmodulelements mit leitfähiger Rückseite sind zwischen der textilen Trägermatte 1 und dem elektrisch leitfähigen oder elektrisch leitfähiges Material enthaltenden Rückseitenmaterial 4 eine oder mehrere weitere Lagen textiles Trägermaterial 5 als streifenartige, flächenartig unterbrochene oder vollflächig ausgebildete Zusatzlagen angeordnet. Dadurch kann die Isolationsschicht entsprechend weiter in der Dicke und in ihrem Aufbau variiert werden, wodurch die Kriechstrom-, Spannungs- und Teilentladungsfestigkeit weiter steigt.
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In einer besonders effektiv und kostengünstigen Ausführung des Solarmodulelements sind eine oder mehrere weitere Lagen textiles Trägermaterial 5 nur streifenartig ausgebildet und werden nur unter dem Randbereich der Solarzellenmatrix oder unter den Stossfugen der textilen Trägermatten 4 angeordnet.
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Die flächenmäßige Größe der weiteren Lagen des textilen Trägermaterials 5 ist dabei gegenüber der durch die textile Trägermatte 1 gebildeten Fläche mindestens gleichgroß oder größer ausgebildet. Dadurch kann der Kriechstromweg verlängert werden, was ebenfalls die Kriechstromfestigkeit verbessert.
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Von weiterem Vorteil ist es, wenn die durch die elektrisch leitfähige Rückseite des photovoltaischen Solarmodulelements geführten Anschlussleitungen zwei oder mehrfach isoliert ausgebildet sind.
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Es ist auch eine spezielle Ausführung des photovoltaisches Solarmodulelement mit leitfähiger Rückseite möglich, bei der das textile Trägermaterial 1 flächenmäßig geteilt ausgeführt ist und sich teilweise überlappt oder wobei die Lagen aus einem textilen Trägermaterial 1 und einer oder mehrerer Lagen des textilen Materials als Zusatzlage 5 sich gegenseitig überlappen. Dies führt ebenfalls zu einer Verlängerung des Kriechstromweges.
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Für bestimmte robuste Einsatzfälle kann das photovoltaisches Solarmodulelement mit leitfähiger Rückseite auch so ausgebildet sein, dass zusätzlich unter dem elektrisch leitfähigen oder elektrisch leitfähiges Material enthaltenden Rückseitenmaterial 4 eine zusätzliche Klebeschicht 10 und ein weiteres Trägermaterial 9 angeordnet sind.
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Mittels dieser Art von Solarmodulelementen kann man nunmehr Solarmodule herstellen, wo die allgemein übliche Rückseitenfolie vollständig entfallen kann. Des Weiteren kann die bekannte, zwischen der Solarmodulrückseite und einem Trägermaterial 9 angeordnete zusätzliche Klebeschicht 10 ersatzlos entfallen. Auch die Anordnung einer zusätzlichen Diffusionsbarriere auf der Rückseite um das Eindiffundieren von Feuchtigkeit in den inneren Schichtaufbau des Solarmodulelements von hinten zu verhindern, sind nicht mehr notwendig, wenn das Trägermaterial 9 und das elektrisch leitfähige Rückseitenmaterial identisch und diffusionsdicht ausgebildet sind. Ein Reihe von Einzelfalluntersuchungen einschließlich verschiedene Messungen haben gezeigt, dass dieser neuartige Schichtaufbau eines erfindungsgemäßen Solarmodulelements mit leitfähiger Rückseite durchaus geeignet ist, Solarmodule mit erheblich höheren Systemspannungen herstellen zu können. Hiermit lassen sich Solarmodule mit Systemspannungen von bis zu 1500 V ausführen. Bei gleicher oder höherer Isolationsfestigkeit lassen sich solche Solarmodule deshalb billiger herstellen.
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Die Erfindung soll nachstehend an Hand der 1 bis 8 in verschiedenen Ausführungsvarianten näher erläutert werden.
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1 zeigt schematisch eine Draufsicht auf ein neuartiges photovoltaisches Solarmodulelement mit elektrisch leitfähiger Rückseite
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2 zeigt schematisch als Schnittdarstellung ein neuartiges Solarmodulelement in einer Anordnung auf einer textilen Trägermatte 1 mit unterschiedlicher Anordnung und Isolation der Sammeleiter 3 und einem zusätzlich angeordnetem, versteifenden Trägermaterial 9
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3 zeigt schematisch eine Draufsicht auf ein Solarmodulelement mit überstehenden textilen Materialien 5 in einer Zusatzlage
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4 zeigt einen Querschnitt durch ein Solarmodulelement mit an den Außenseiten der textilen Trägermatte 1 um einen definierten Überstand überstehenden Zusatzlage des textilen Materials 5
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5 zeigt einen Querschnitt durch ein Solarmodulelement mit überlappender Anordnung der textilen Trägermatte 1
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6 zeigt einen Querschnitt durch ein Solarmodulelement, bei welchem unter der textilen Trägermatte 1 verteilt, mehrere Streifen des textilen Materials 5 als eine Zusatzlage angeordnet sind
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7 zeigt einen Querschnitt mit einer textilen, vollflächigen Trägermatte 1 und einer vollflächigen Lage eines textilen Materials 5 als eine weitere Zusatzlage mit identischer Flächenausdehnung
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8 zeigt einen Querschnitt durch das Einbettungsmaterial 6 mit einer möglichen Ausführungsform einer der textilen Trägermatte 1 mit verschiedenen in die Trägermatte 1 eingeschlossenen Fasern 11
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Eine schematische Draufsicht auf ein neuartiges photovoltaisches Solarmodulelement mit elektrisch leitfähiger Rückseite ist in 1 gezeigt. Dabei ist die Matrix aus Solarzellen 2 durch die textile Trägermatte 1 hindurch mittels des Einbettungsmaterials 6 auf dem elektrisch leitfähigen oder elektrisch leitfähiges Material enthaltenden Rückseitenmaterial 4 verklebt. Gleichzeitig verklebt das Einbettungsmaterial 6 die einzelnen Solarzellen 2 auch nach oben mit der Vorderseitenabdeckung 7 beim Laminieren. Das Einbettungsmaterial 6 kann auch aus verschiedenen Materialien bzw. Materiallagen vor bzw. hinter den Solarzellen 2, d. h. auch der ganzen Solarzellenmatrix bzw. im Randbereich bestehen. So muss dieses hinter den Solarzellen 2 bzw. im Randbereich nicht notwendigerweise transparent ausgebildet sein.
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In der 2 ist schematisch die zugehörige Schnittdarstellung zur 1 eines neuartigen Solarmodulelements, ergänzt um eine zusätzliche steifere Trägerschicht 9, welche mittels einer zusätzlich angeordneten Klebstoffschicht 10 mit der Rückseite des elektrisch leitfähigen oder elektrisch leitfähiges Material enthaltenden Rückseitenmaterials 4 verklebt ist, abgebildet. Dabei ist ein Sammelleiter 3 direkt aufliegend (direkte Stromabgreifung) auf den Oberflächen der hintereinander in Reihe verschalteten Solarzellen 2 als eine mögliche Ausführungsvariante angeordnet. Er verbindet die einzelnen Solarzellen entlang der Solarmodulanordnungsaußenkante und leitet den erzeugten Strom über die nicht dargestellten Anschlussleitungen nach außen. Auf der linken Seite dieser 2 ist eine andere Anordnungsvariante eines Sammelleiters 3 als Rückseitenkontaktierung gezeigt.
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Dieser kann gegebenenfalls auch unter der äußeren Kannte der Solarmodulmatrix liegen. Hier in der 2 ist er über gesonderte Anschlussfahnen (nicht gezeichnet) neben der Solarzellenmatrix verlaufend abgebildet. Unter diesem Sammelleiter 3 liegt zur Verbesserung der Isolationsfestigkeit ein Streifen einer Isolierschicht 8, dessen Breite genau der Breite des Sammelleiters 3 entspricht. Diese Isolierschicht kann aber auch breiter ausgeführt werden. Die textile Trägermatte 1 ist vom Einbettungsmaterial 6 vollständig durchtränkt und kann je nach Materialdicke direkt auf der Oberfläche des elektrisch leitfähigen oder elektrisch leitfähiges Material enthaltenden Rückseitenmaterial 4 aufliegen oder auch noch durch eine weitere Zwischenschicht Einbettungsmaterial 6 von diesem getrennt sein. In Richtung der photoelektrisch aktiven Oberfläche des Solarmodulelements ist die Vorderseitenabdeckung 7 auflaminiert und mittels des Einbettungsmaterials 6 verklebt.
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Die 3 und 4 zeigen schematisch eine Draufsicht (3) und eine zugehörige Seitenansicht (4) auf ein Solarmodulelement mit einer Matrix aus Solarzellen 2 mit überstehenden textilen streifenartigen Materialien 5 in einer Anordnung als Zusatzlage. Dabei steht das textile Material 5 der streifenartig angeordneten Zusatzlage weiter über, als die vollflächig ausgebildete textile Trägermatte 1. In der Mitte zwischen den beiden an den Seitenrändern der Solarzellenmatrix angeordneten Streifen des textilen Materials 5 wird dieser Bereich nur durch das Einbettungsmaterial 6 ausgefüllt. Die textile Trägermatte 1 und der freie Raum zwischen Vorderseitenabdeckung 7 und dem elektrisch leitfähigen oder elektrisch leitfähiges Material enthaltenden Rückseitenmaterial 4 ist ebenfalls mit dem Einbettungsmaterial 6 ausgefüllt. Dadurch entsteht an den Seitenrändern der Solarzellenmatrix ein sehr langer Kriechstromweg, ohne das zusätzlich viel textiles Material 5 für diese Zusatzlage benötigt wird.
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In der 5 ist ein Querschnitt durch ein Solarmodulelement mit zwischen der Vorderseitenabdeckung 7 und dem elektrisch leitfähigem oder elektrisch leitfähiges Material enthaltenden Rückseitenmaterial 4 mit einer gesondert angeordneten Matrix aus Solarzellen 2 mit einer möglichen, überlappenden Anordnung, der in mehrere Streifen geteilten textilen Trägermatte 1, abgebildet. Hier ist jeweils eine abgestaffelte Ausführung der Lage und Anordnung der Solarzellen 2 und der zugehörigen Streifen aus textilen Trägermatten 1 als eine bevorzugte Ausführung beschrieben, aber es ist generell auch möglich die textile Trägermatte 1 jeweils abwechselnd ab- und aufgestaffelt anzuordnen. Auch hier sind die Solarzellen 2 und die die textilen Trägermatten 1 in das Einbettungsmaterial 6 vollständig eingebettet.
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6 zeigt eine weitere mögliche Ausführungsart eines erfindungsgemäßen Solarmodulelements, bei dem unter der textilen Trägermatte 1 verteilt mehrere Streifen des textilen Materials 5 angeordnet sind. Auch hier sind mehrer textile Trägermatten 1 unter den Solarzellen 2 zwischen der Vorderseitenabdeckung 7 und dem elektrisch leitfähigen oder elektrisch leitfähiges Material enthaltenden Rückseitenmaterial 4 angeordnet, wobei zwischen den einzelnen textilen Trägermatten 1 ein definierter Abstand besteht. Damit sich durch die dabei entstehenden Spalte zwischen den textilen Trägermatten 1 nicht kurze Kriechstromwege ausbilden können, sind unter den Spalten wie auch unter den Rändern entlang der gesamten Solarzellenmatrix Zusatzlagen aus textilem Material 5 angeordnet. Auch diese spezielle Ausführung ist vom Einbettungsmaterial 6 durchtränkt bzw. vollständig umschlossen ausgeführt.
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In der 7 ist ein Querschnitt durch ein Solarmodulelement mit einer vollflächig ausgebildeten textilen Trägermatte 1 und einer ebenfalls vollflächigen Lage eines textilen Materials 5 als eine weitere Zusatzlage mit identischer Flächenausdehnung abgebildet. Im Prinzip ist es auch möglich, weiter Lagen von gleichen textilen Materialien 5 oder anderen textilen Materialien darunter anzuordnen, wodurch sich die Isolationsfestigkeit gegenüber dem elektrisch leitfähigen oder elektrisch leitfähiges Material enthaltenden Rückseitenmaterial 4 noch weiter erhöhen lässt. Das ist insbesondere von Vorteil, wenn in Zukunft nach erfolgter Entwicklung neuer aktiver Materialien Solarmodulelemente mit erheblich höheren Spannungen ausgeführt werden können.
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8 zeigt einen stark vergrößerten, nicht perspektivisch dargestellten Querschnitt im Bereich einer einzelnen Solarzelle 2 durch das Innere eines Solarmodulelements mit einem teilweise durchtränkten textilen Material mit unterschiedlich dimensionierten Fasern 11 der textilen Trägermatte. Dabei haben eine bestimmte Anzahl von Fasern 11 der textilen Trägermatte 1 einen größerem Querschnitt als andere. Diese dickeren Fasern 11 verlaufen bevorzugt in einer Richtung. Die querschnittsmäßig kleineren Fasern können dabei stark saugende Eigenschaften aufweisen, so dass diese dadurch das aufgeschmolzene Einbettungsmaterial 6 besonders schnell und vollständig aufsaugen, wodurch sich die Durchtränkungsrate der gesamten textilen Matte weiter verbessert und damit die Isolationsfestigkeit nach dem Aushärten steigt. Die querschnittsmäßig größeren gerichteten Fasern bestimmen dagegen die Dicke der textilen Trägermatte 1 d. h. letztlich die vorher einstellbare Dicke der Isolierschicht.
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Um die Anforderungen gegenüber der bislang allgemein angewendeten verstärkten bzw. doppelten Isolierung zu erfüllen, wird eine Art zweite Isolationsschicht geformt, indem beim Zusammenstellen der verschiedenen Modulschichten, z. B. vor dem Vakuumlaminieren, ein textiles Material (Vlies oder Gewebe) mit ausreichend kleiner Maschenweite bzw. Faserabstand und einer definierten, konstanten Dicke, idealerweise zwischen 200 und 400 µm, zwischen den Rückseiten der elektrisch leitfähigen Teile im Inneren des Solarmoduls (z.B. den Solarzellen 2 und Sammelleitern 3) und der elektrisch leitfähigen oder elektrisch leitfähiges Material enthaltenden Rückseite 4 gemeinsam mit einer oder mehreren Lagen Einbettungsmaterial 6 eingebracht wird. Die Einbettmateriallagen schmelzen beim Laminieren in der Regel unter Wärmezuführung auf und durchtränken das textile Trägermaterial 1 bzw. das textile Trägermaterial 1 und die Zusatzlagen des textilen Materials 5. In dieser neuartigen Anordnung als direkter Verbund entsteht ein reproduzierbarer, genau definierter Abstand durch seine fertigungsbedingte Dicke, d. h. der Abstand (die Isolationsdicke) kann vorher durch die Dicke der textilen Trägermatte 1 und der Dicke des Einbettungsmaterials 6 genau eingestellt werden. Das Einbettungsmaterial verkörpert im Bereich des textilen Materials eine reproduzierbare Isolationsschicht und erlaubt gleichzeitig einen sicheren, stabilen und blasenfreien, durch Vakuumverklebung (in Abhängigkeit vom Material sowohl bei hohen als auch bei Raumtemperatur möglich) hergestellten Verbund zwischen den Solarzellen 2, dem textilem Trägermaterial 1 und elektrisch leitfähiger oder elektrisch leitfähiges Material enthaltender Rückseite 6. Die volle Isolationsfestigkeit wird nach dem Aushärten des Einbettungsmaterials erreicht. Geeignete Einbettungsmaterialien 6 sind Polyurethane, Ethylvinylacetate, Polyolefine, Silikone, Epoxidharze, Acrylate oder auch Copolymere aus zwei oder einer Kombination aus mehreren der vorgenannten Materialien.
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Das textile Material hat hierbei vorzugsweise einen umlaufenden Überstand von mindestens 8,6 mm gegenüber der angeordneten Solarzellenmatrix einschließlich deren elektrisch leitfähigen Teile, wie zum Beispiel die Sammelleiter, um einen entsprechend langen Kriechweg zwischen diesen über die Kante der entstandenen definierten reproduzierbaren Isolierschicht und der elektrisch leitfähigen oder elektrisch leitfähiges Material enthaltenden Rückseite 4 sicher zu stellen und dabei die Anforderungen für eine Systemspannung von 1000 V nach IEC 61730-1 zu erfüllen. Mit der Länge des Kriechstromweges kann somit die mögliche Systemspannung des neuartigen Solarmodulelements direkt beeinflusst werden.
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Die elektrisch leitfähige oder elektrisch leitfähiges Material enthaltende Rückseite des Solarmoduls kann als Baustoff ausgeführt sein und z.B. die Form eines Trapez- oder Stehfalzblechs oder einer Blechdachschindel haben. Es kann aber auch eine metallhaltige Deckschicht einer Dachbahn sein.
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Durch die erfindungsgemäße Ausbildung des Solarmodulelements erreicht man folgende Vorteile. Es ist eine erhebliche Dickenreduktion der Rückseitefolie durch Wegfall von Isolierstoffschichten möglich. Gleichfalls ist eine Materialeinsparung des Rückseitenmaterials, wenn dieses mit dem Trägermaterial identisch erreichbar. Des Weiteren kann bei der erfindungsgemäßen Ausführung zwischen Solarzellenrückseite und elektrisch leitfähiger oder elektrisch leitfähiges Material enthaltender Rückseite 4 die Klebstoffschicht ersatzlos entfallen. Eine zusätzliche Diffusionsbarriere von hinten muss nicht vorgesehen werden. Messungen des VDE zur Teilentladungsfestigkeit an einem Solarmodulelement, wie vorstehend beschrieben, haben gezeigt, dass dieser neuartige Schichtaufbau sogar das Potenzial für photovoltaische Solarmodule mit Systemspannungen bis zu 1500 V hat.
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Die erfindungsgemäßen Solarmodulelemente sind insbesondere für die Verkapselung von starren oder flexiblen photovoltaischen Dünnschichtsolarzellen aber auch für kristalline Solarzellen mit einer geforderten Teilentladungsfestigkeit nach IEC 61730-2 geeignet.
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Bezugszeichenliste
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- 1
- textile Trägermatte
- 2
- Solarzellen
- 3
- Sammelleiter
- 4
- elektrisch leitfähiges oder elektrisch leitfähiges Material enthaltendes Rückseitenmaterial
- 5
- textiles Trägermaterial als Zusatzlage
- 6
- Einbettungsmaterial
- 7
- Vorderseitenabdeckung
- 8
- Isolierschicht
- 9
- Trägermaterial
- 10
- Klebstoffschicht
- 11
- Fasern der textilen Trägermatte
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ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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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.
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Zitierte Patentliteratur
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- EP 1292741 A1 [0002]
- DE 9312518 U1 [0003]
- US 2011/0139224 A1 [0004]
- WO 2011/046787 A1 [0005]
- DE 102009059312 A1 [0006]
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Zitierte Nicht-Patentliteratur
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- EN 61730-1 [0002]
- EN 61730-2 [0002]
- IEC 61730-1 [0036]
- IEC 61730-2 [0039]
