DE102021132581A1 - solar panel - Google Patents
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Abstract
Die Erfindung betrifft ein Solarmodul, aufweisend- ein Solarmodullaminat (1) mit einer Frontseite (11) und einer Rückseite (12) und Laminatkanten, und- mindestens eine langgestreckte Verstärkungsstrebe (2), die sich zwischen einander gegenüberliegenden Laminatkanten-Abschnitten über das Solarmodullaminat erstreckt und zumindest abschnittsweise optisch transparente Abschnitte aufweist.Ferner betrifft die Erfindung ein Solarmodul, aufweisend- ein Solarmodullaminat (1) mit einer Frontseite (11) und einer Rückseite (12) und Laminatkanten, und- mindestens eine sich zwischen einander gegenüberliegenden Laminatkanten-Abschnitten über das Solarmodullaminat erstreckende zylinderförmige Verstärkungsstrebe (2).The invention relates to a solar module, comprising - a solar module laminate (1) with a front side (11) and a rear side (12) and laminate edges, and - at least one elongated reinforcing strut (2) which extends over the solar module laminate between opposite laminate edge sections and has optically transparent sections at least in sections.Furthermore, the invention relates to a solar module, comprising- a solar module laminate (1) with a front side (11) and a rear side (12) and laminate edges, and- at least one laminate edge section between opposite one another via the Cylindrical reinforcement strut (2) extending solar module laminate.
Description
Die Erfindung betrifft ein Solarmodul. Insbesondere betrifft die Erfindung ein Solarmodul, das ein Solarmodullaminat mit einer Frontseite und einer Rückseite und Laminatkanten und mindestens eine langgestreckte Verstärkungsstrebe aufweist, die sich zwischen einander gegenüberliegenden Laminatkanten-Abschnitten über das Solarmodullaminat erstreckt. Die Frontseite stellt eine sonnenzugewandte Seite, also die primäre Lichteinfallseite des Solarmodullaminats dar, während die Rückseite eine der Frontseite gegenüberliegende sonnenabgewandte Seite des Solarmodullaminats darstellt. Zwischen der Frontseite und der Rückseite des Solarmodullaminats sind Solarzellen eingekapselt, die ausgebildet sind, einfallendes Licht zu verwerten und in elektrische Energie umzuwandeln.The invention relates to a solar module. More particularly, the invention relates to a solar module that includes a solar module laminate having a front face and a back face and laminate edges, and at least one elongate reinforcing brace extending across the solar module laminate between opposing laminate edge portions. The front side represents a side facing the sun, ie the primary light incidence side of the solar module laminate, while the rear side represents a side of the solar module laminate that is opposite the front side and is averted from the sun. Solar cells are encapsulated between the front side and the back side of the solar module laminate and are designed to utilize incident light and convert it into electrical energy.
Ein solches Solarmodul ist in
Die Verstärkungsstrebe verschattet daher die Rückseite des Solarmoduls abschnittweise. Im Falle eines Monofacial-Solarmoduls, das ausgebildet ist, ausschließlich den direkten Lichteinfall auf der Frontseite zu nutzen, spielt die Verschattung keine wesentliche Rolle. Im Falle eines Bifacial-Solarmoduls, das ausgebildet ist, sowohl den direkten Lichteinfall auf der Frontseite als auch den indirekten Lichteinfalls auf der Rückseite zu nutzen, verringert die Verschattung der Verstärkungsstrebe den Wirkungsgrad des Bifacial-Solarmoduls.The reinforcement strut therefore shades the rear of the solar module in sections. In the case of a monofacial solar module that is designed to exclusively use the direct incidence of light on the front side, shading does not play a significant role. In the case of a bifacial solar module that is designed to use both the direct incidence of light on the front side and the indirect incidence of light on the back, the shading of the reinforcement strut reduces the efficiency of the bifacial solar module.
Es ist eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung, ein Solarmodul, insbesondere ein Bifacial-Solarmodul, mit einem optimierten Wirkungsgrad bereitzustellen.It is an object of the present invention to provide a solar module, in particular a bifacial solar module, with an optimized degree of efficiency.
Erfindungsgemäß wird die Aufgabe durch ein Solarmodul mit den Merkmalen des Patentanspruchs 1 und durch ein Solarmodul mit den Merkmalen des Patentanspruchs 8 gelöst. Vorteilhafte Weiterbildungen und Modifikationen sind in den Unteransprüchen angegeben.According to the invention, the object is achieved by a solar module having the features of
Die Solarmodule weisen mindestens eine Verstärkungsstrebe auf, die eine geringere Verschattung der Rückseite bewirkt. In einer Variante wird dieser Effekt durch für sichtbares Licht transparente Abschnitte der Verstärkungsstrebe erzielt.
In einer alternativen Variante wird dies durch einen Querschnitt der Verstärkungsstrebe erreicht, der eine im Vergleich zu herkömmlichen Verstärkungsstreben-Querschnitten eine geringere Verschattung bewirkt.The solar modules have at least one reinforcement strut, which causes less shading on the back. In one variant, this effect is achieved by sections of the reinforcing strut that are transparent to visible light.
In an alternative variant, this is achieved by a cross-section of the reinforcement strut that causes less shading in comparison to conventional reinforcement strut cross-sections.
Die Erfindung betrifft in einer Variante ein Solarmodul, aufweisend
- - ein Solarmodullaminat mit einer Frontseite und einer Rückseite und Laminatkanten, und
- - mindestens eine langgestreckte Verstärkungsstrebe, die sich zwischen einander gegenüberliegenden Laminatkanten-Abschnitten über das Solarmodullaminat erstreckt und zumindest abschnittsweise optisch transparente Abschnitte aufweist.
- - a solar module laminate with a front side and a back side and laminate edges, and
- - At least one elongate reinforcement strut, which extends over the solar module laminate between mutually opposite laminate edge sections and has optically transparent sections at least in sections.
Unter der Formulierung „optisch transparente Abschnitte“ ist zu verstehen, dass die Abschnitte >10% Transmission für die bei Solarzellen maßgeblichen Wellenlängen aufweisen. Vorzugsweise weisen die optisch transparenten Abschnitte >20% oder >50% Transmission für die bei Solarzellen maßgeblichen Wellenlängen auf. Solarzellen können nahezu das komplette Spektrum des Sonnenlichts verwerten, aber in einem unterschiedlichen Ausmaß. Die bei den meisten Solarzellen maßgeblichen Wellenlängen reichen vom für das menschliche Auge unsichtbaren Infrarot-Bereich bis zum noch sichtbaren Blau-Bereich. Bevorzugt liegen die Wellenlängen im Bereich von 350 bis 1200 nm.The wording "optically transparent sections" means that the sections have >10% transmission for the wavelengths relevant to solar cells. The optically transparent sections preferably have >20% or >50% transmission for the wavelengths that are decisive for solar cells. Solar cells can utilize almost the entire spectrum of sunlight, but to a different extent. The wavelengths relevant to most solar cells range from the infrared range, which is invisible to the human eye, to the blue range that is still visible. The wavelengths are preferably in the range from 350 to 1200 nm.
Das Solarmodullaminat kann jedwede Form aufweisen beispielsweise kreisförmig sein. Bevorzugt weist das Solarmodullaminat eine rechteckige Form auf.The solar module laminate can have any shape, for example circular. The solar module laminate preferably has a rectangular shape.
In einer bevorzugten Ausführungsform sind die optisch transparenten Abschnitte aus einem optisch transparenten Polymer, aus Glas oder aus Luft ausgebildet. Das transparente Polymer ist beispielsweise Acryl. Das Glas oder das optisch transparente Polymer können als Profilstruktur ausgebildet sein.In a preferred embodiment, the optically transparent portions are formed from an optically transparent polymer, glass, or air. The transparent polymer is, for example, acrylic. The glass or the optically transparent polymer can be designed as a profile structure.
Bevorzugt weist die mindestens eine langgestreckte Verstärkungsstrebe weiterhin semitransparente und/oder opake Strukturelemente auf. Die semitransparenten und/oder opaken Strukturelemente dienen zur weiteren Stabilisierung der Verstärkungsstrebe.The at least one elongate reinforcement strut preferably also has semitransparent and/or opaque structural elements. The semi-transparent and/or opaque structural elements serve to further stabilize the reinforcing strut.
Bevorzugt sind die semitransparenten und/oder opaken Strukturelemente in die optisch transparenten Abschnitte eingebettet. Beispielsweise sind die semitransparenten und/oder opaken Strukturelemente in Glas oder das optisch transparente Polymer eingebettet und dienen zur weiteren Stabilisierung dieser optisch transparenten Materialien.The semitransparent and/or opaque structural elements are preferably incorporated into the optically transparent pension sections embedded. For example, the semitransparent and/or opaque structural elements are embedded in glass or the optically transparent polymer and serve to further stabilize these optically transparent materials.
Alternativ bevorzugt bilden die semitransparenten und/oder opaken Strukturelemente eine Matrix für die optisch transparenten Abschnitte aus. In diesem Fall werden die optisch transparenten Abschnitte mittels der Umgebungsluft gebildet, die die semitransparenten und/oder opaken Strukturelemente umgibt.Alternatively, the semitransparent and/or opaque structure elements preferably form a matrix for the optically transparent sections. In this case, the optically transparent sections are formed by means of the ambient air that surrounds the semi-transparent and/or opaque structure elements.
In einer bevorzugten Ausführungsform sind die semitransparenten und/oder opaken Strukturelemente gitter- und/oder wabenförmig ausgeformt. Diese Formen sind zur Stabilisierung der optisch transparenten Abschnitte geeignet. In a preferred embodiment, the semi-transparent and/or opaque structural elements are formed in the form of a lattice and/or honeycomb. These shapes are suitable for stabilizing the optically transparent sections.
Bevorzugt sind die semitransparenten und/oder opaken Strukturelemente zylinderförmig ausgebildet. Dadurch bewirken sie eine geringere Abschattung im Vergleich zu anderen Querschnittsprofilen.The semi-transparent and/or opaque structural elements are preferably of cylindrical design. As a result, they cause less shading compared to other cross-sectional profiles.
Bevorzugt ist die mindestens eine langgestreckte Verstärkungsstrebe aus einem optisch transparenten Vollmaterial ausgebildet. Beispielsweise ist die langgestreckte Verstärkungsstrebe aus Glas oder aus einem transparenten Polymer wie Acryl gebildet.The at least one elongate reinforcement strut is preferably formed from an optically transparent solid material. For example, the elongate reinforcing strut is formed from glass or from a transparent polymer such as acrylic.
In einer weiteren Variante betrifft die Erfindung ein Solarmodul, aufweisend
- - ein Solarmodullaminat mit einer Frontseite und einer Rückseite und Laminatkanten, und
- - mindestens eine sich zwischen einander gegenüberliegenden Laminatkanten-Abschnitten über das Solarmodullaminat erstreckende zylinderförmige Verstärkungsstrebe.
- - a solar module laminate with a front side and a back side and laminate edges, and
- - at least one cylindrical reinforcement strut extending over the solar module laminate between mutually opposite laminate edge sections.
Die Verstärkungsstrebe ist zylinderförmig und weist daher einen kreisförmigen Querschnitt auf. Wenn die Verstärkungsstrebe aus einem opaken Material gebildet ist, bewirkt sie im Vergleich zu einer entsprechenden Verstärkungsstrebe aus einem opaken Material mit einem rechteckigen, insbesondere einem quadratischen Querschnitt eine um 1/3 geringere Abschattung der Rückseite. Die Abschattung ist daher wesentlich geringer, und die Effizienz des Solarmoduls ist dementsprechend höher.The reinforcing strut is cylindrical and therefore has a circular cross-section. If the reinforcement strut is made of an opaque material, it causes 1/3 less shading of the rear side compared to a corresponding reinforcement strut made of an opaque material with a rectangular, in particular a square cross-section. The shading is therefore much less and the efficiency of the solar module is correspondingly higher.
In einer bevorzugten Ausführungsform ist die Verstärkungsstrebe gemäß der weiteren Variante aus Metall gebildet. Eine Metall-Strebe stellt aufgrund ihrer Stabilität eine gute Verstärkung des Solarmodullaminats bereit.In a preferred embodiment, the reinforcing strut is made of metal according to the further variant. A metal strut provides good reinforcement of the solar module laminate due to its stability.
Bevorzugt ist die mindestens eine langgestreckte Verstärkungsstrebe in einem mittigen Bereich des Solarmodullaminats zwischen den einander gegenüberliegenden Laminatkanten-Abschnitten angeordnet. Dadurch wird das Solarmodullaminat bestmöglich mechanisch stabilisiert.The at least one elongated reinforcement strut is preferably arranged in a central region of the solar module laminate between the laminate edge sections lying opposite one another. As a result, the solar module laminate is mechanically stabilized as best as possible.
Auch dieses Solarmodul ist bevorzugt als Bifacial-Solarmodul ausgebildet.This solar module is also preferably designed as a bifacial solar module.
Die mindestens eine Verstärkungsstrebe ist bevorzugt mit dem Solarmodullaminat verbunden. Beispielsweise ist die mindestens eine Verstärkungsstrebe mit dem Solarmodullaminat verklebt.The at least one reinforcement strut is preferably connected to the solar module laminate. For example, the at least one reinforcement strut is glued to the solar module laminate.
Das Solarmodul kann weiterhin einen das Solarmodullaminat an den Laminatkanten tragenden Solarmodulrahmen aufweisen. Die mindestens eine Verstärkungstrebe kann Teil des Solarmodulrahmen sein. Der Solarmodulrahmen ist bevorzugt Teil des Solarmoduls, wenn das Solarmodullaminat eine Kunststofffolie als Rück- und/oder Frontseitenverkapselungselement aufweist.The solar module can also have a solar module frame that supports the solar module laminate at the laminate edges. The at least one reinforcement strut can be part of the solar module frame. The solar module frame is preferably part of the solar module if the solar module laminate has a plastic film as the rear and/or front side encapsulation element.
Die Erfindung wird im Folgenden anhand von Ausführungsbeispielen unter Bezugnahme auf die Figuren erläutert. Hierbei zeigen schematisch und nicht maßstabsgerecht:
-
1 eine Teil-Querschnittsansicht eines Solarmoduls gemäß dem Stand der Technik; -
2 eine Teil-Querschnittsansicht eines Solarmoduls gemäß einer ersten Ausführungsform; -
3 eine Teil-Querschnittsansicht eines Solarmoduls gemäß einer zweiten Ausführungsform; -
4 eine Draufsicht auf eine Verstärkungsstrebe; -
5 eine Draufsicht auf eine weitere Verstärkungsstrebe; -
6 eine Draufsicht auf eine weitere Verstärkungsstrebe; -
7 eine Teil-Draufsicht auf ein Solarmodul gemäß einer dritten Ausführungsform; und -
8 eine Teil-Querschnittsansicht eines Solarmoduls gemäß der dritten Ausführungsform.
-
1 a partial cross-sectional view of a solar module according to the prior art; -
2 a partial cross-sectional view of a solar module according to a first embodiment; -
3 a partial cross-sectional view of a solar module according to a second embodiment; -
4 a plan view of a reinforcing strut; -
5 a plan view of a further reinforcing strut; -
6 a plan view of a further reinforcing strut; -
7 a partial plan view of a solar module according to a third embodiment; and -
8th a partial cross-sectional view of a solar module according to the third embodiment.
BezugszeichenlisteReference List
- 11
- Solarmodullaminatsolar panel laminate
- 1111
- Frontseitefront
- 1212
- Rückseiteback
- 1313
- Laminatkantelaminate edge
- 22
- Verstärkungsstrebereinforcement brace
- 2121
- semitransparentes Strukturelementsemi-transparent structural element
- 2222
- transparenter Bereichtransparent area
- 33
- Anschlussdosejunction box
- 44
- KabelCable
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