DE102022129179A1

DE102022129179A1 - Solar module and solar module frame

Info

Publication number: DE102022129179A1
Application number: DE102022129179.0A
Authority: DE
Inventors: Heiko Mehlich
Original assignee: Meyer Burger Ind GmbH; Meyer Burger Industries GmbH
Current assignee: Meyer Burger Ind GmbH; Meyer Burger Industries GmbH
Priority date: 2022-11-04
Filing date: 2022-11-04
Publication date: 2024-05-08

Abstract

Die Erfindung betrifft ein Solarmodul mit einer einlaminierten Solarzellenmatrix, einem Rückseitenlagenstapel, der auf einer einem Lichteinfall abgewandten Rückseite der Solarzellenmatrix angeordnet ist und der wenigstens eine Aluminiumrückseitenlage aufweist, einer Glaslage, die auf dem Lichteinfall zugewandten Vorderseite der Solarzellenmatrix angeordnet ist, und einem einen C- oder U-förmigen Rahmenquerschnitt aufweisenden, elektrisch leitfähigen Solarmodulrahmen, der sich um Seitenkanten eines die Solarzellenmatrix, den Rückseitenlagenstapel und die Glaslage aufweisenden Laminataufbaus erstreckt und auf oberen und unteren Randbereichen des Laminataufbaus aufliegt. Die Erfindung betrifft ferner einen elektrisch leitfähigen Solarmodulrahmen, welcher einen C- oder U-förmigen Rahmenquerschnitt aufweist. Erfindungsgemäß ist wenigstens ein dauerhafter elektrischer Kontakt zwischen dem Solarmodulrahmen und der Aluminiumrückseitenlage durch wenigstens ein Kontaktmittel ausgebildet bzw. weist der Solarmodulrahmen wenigstens ein von einer Rahmenquerschnittsinnenseite oder einem innerhalb des Rahmenquerschnitts befindlichen Rahmeninnenelement ausgehendes und davon auskragendes und/oder wenigstens ein mit dem Solarmodulrahmen elektrisch verbundenes und mit einem Drück- oder Hebelmechanismus gekoppeltes, elektrisch leitfähiges Kontaktmittel auf.The invention relates to a solar module with a laminated solar cell matrix, a back layer stack which is arranged on a back side of the solar cell matrix facing away from the incidence of light and which has at least one aluminum back layer, a glass layer which is arranged on the front side of the solar cell matrix facing the incidence of light, and an electrically conductive solar module frame which has a C- or U-shaped frame cross section and which extends around side edges of a laminate structure comprising the solar cell matrix, the back layer stack and the glass layer and rests on upper and lower edge regions of the laminate structure. The invention further relates to an electrically conductive solar module frame which has a C- or U-shaped frame cross section. According to the invention, at least one permanent electrical contact between the solar module frame and the aluminum back layer is formed by at least one contact means or the solar module frame has at least one electrically conductive contact means extending from and projecting from an inner side of the frame cross section or an inner frame element located within the frame cross section and/or at least one electrically conductive contact means electrically connected to the solar module frame and coupled to a push or lever mechanism.

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft ein Solarmodul mit einer einlaminierten Solarzellenmatrix, einem Rückseitenlagenstapel, der auf einer einer Lichteinfallsseite des Solarmoduls abgewandten Rückseite der einlaminierten Solarzellenmatrix angeordnet ist und der wenigstens eine Aluminiumrückseitenlage aufweist, einer Glaslage, die auf einer einer Lichteinfallsseite des Solarmoduls zugewandten Vorderseite der einlaminierten Solarzellenmatrix angeordnet ist, und einem einen C- oder U-förmigen Rahmenquerschnitt aufweisenden, elektrisch leitfähigen Solarmodulrahmen, der sich um Seitenkanten eines die einlaminierte Solarzellenmatrix, den Rückseitenlagenstapel und die Glaslage aufweisenden Laminataufbaus erstreckt und auf oberen und unteren Randbereichen des Laminataufbaus aufliegt. Die Erfindung betrifft ferner einen elektrisch leitfähigen Solarmodulrahmen, welcher einen C- oder U-förmigen Rahmenquerschnitt aufweist.The present invention relates to a solar module with a laminated solar cell matrix, a back layer stack which is arranged on a back side of the laminated solar cell matrix facing away from a light incidence side of the solar module and which has at least one aluminum back layer, a glass layer which is arranged on a front side of the laminated solar cell matrix facing a light incidence side of the solar module, and an electrically conductive solar module frame which has a C- or U-shaped frame cross section and which extends around side edges of a laminate structure comprising the laminated solar cell matrix, the back layer stack and the glass layer and rests on upper and lower edge regions of the laminate structure. The invention further relates to an electrically conductive solar module frame which has a C- or U-shaped frame cross section.

Solarmodule weisen typischerweise einen Solarmodulrahmen auf, von dem die einzelnen übereinandergestapelten Lagen des Solarmoduls umfasst und zusammengehalten werden. Dabei umrandet der im Querschnitt C- oder U-förmige Solarmodulrahmen die Lagen des Solarmoduls und liegt auf den Randbereich der jeweils außen liegenden Lagen des Solarmoduls auf. Damit verbindet der Solarmodulrahmen die Lagen des Solarmoduls zu einer kompakten Einheit und bildet gleichzeitig einen formschlüssigen Kantenschutz des Solarmoduls aus.Solar modules typically have a solar module frame that encloses and holds together the individual layers of the solar module stacked on top of one another. The solar module frame, which has a C- or U-shaped cross-section, surrounds the layers of the solar module and rests on the edge area of the outer layers of the solar module. The solar module frame thus connects the layers of the solar module to form a compact unit and at the same time forms a form-fitting edge protection for the solar module.

Die Lagen des Solarmoduls weisen neben der eigentlichen Solarzellenmatrix, die meist in Folie einlaminiert ist, eine auf der Vorderseite, also der dem Licht zugewandten Seite, des Solarmoduls befindliche Glaslage und eine auf der Rückseite, also der dem Licht abgewandten Seite, des Solarmoduls einen Rückseitenlagenstapel auf. Der Rückseitenlagenstapel beinhaltet bei bestimmten Solarmodulen eine Aluminiumrückseitenfolie. Die Aluminiumrückseitenfolie dient vordergründig als Feuchtigkeitsschutz und hat sich als solcher sehr gut bewährt.In addition to the actual solar cell matrix, which is usually laminated in foil, the layers of the solar module have a glass layer on the front side of the solar module, i.e. the side facing the light, and a back layer stack on the back side of the solar module, i.e. the side facing away from the light. In certain solar modules, the back layer stack contains an aluminum back foil. The aluminum back foil primarily serves as moisture protection and has proven to be very effective as such.

Meist besteht der Solarmodulrahmen aus Aluminium, also einem elektrisch leitfähigen Material. Er wird daher in der Regel beim Einsatz des Solarmoduls geerdet. Solarmodulrahmen aus Aluminium sind mechanisch stabil und verwitterungs- und salzwasserresistent.The solar module frame is usually made of aluminum, an electrically conductive material. It is therefore usually grounded when the solar module is used. Solar module frames made of aluminum are mechanically stable and resistant to weathering and salt water.

Der Solarmodulrahmen wird typischerweise seitlich an dem Laminataufbau mittels Kleber, wie beispielsweise Silikonkleber, befestigt. Der Kleber schafft gleichzeitig eine elektrische Isolation und eine mechanische Entkopplung zwischen dem Laminataufbau und dem Solarmodulrahmen.The solar module frame is typically attached to the side of the laminate structure using an adhesive, such as silicone adhesive. The adhesive simultaneously creates electrical insulation and mechanical decoupling between the laminate structure and the solar module frame.

Um die Funktion von Solarmodulen zu prüfen, wird typischerweise ein Hochspannungstest angewendet, bei dem der Isolationswiderstand zwischen der Solarzellenmatrix und dem Solarmodulrahmen ermittelt wird. Hierbei kommt es derzeit regelmäßig zu unkontrollierten Überschlägen zwischen dem Solarmodulrahmen und der Aluminiumrückseitenfolie, obwohl beidseitig der Aluminiumrückseitenfolie isolierende Folien bzw. Deckschichten liegen und sich zwischen dem Solarmodulrahmen und dem Laminataufbau der Kleber befindet.To test the functionality of solar modules, a high-voltage test is typically used to determine the insulation resistance between the solar cell matrix and the solar module frame. This currently regularly results in uncontrolled flashovers between the solar module frame and the aluminum backing film, even though there are insulating films or cover layers on both sides of the aluminum backing film and the adhesive is located between the solar module frame and the laminate structure.

Das kann beispielsweise daran liegen, dass der Auftrag des Klebers insbesondere in Eckbereichen des Laminataufbaus sehr ungleichmäßig erfolgt. Außerdem ist die Wahrscheinlichkeit sehr hoch, dass sich bevorzugt in den Rahmenecken des Solarmodulrahmens Lufteinschlüsse zwischen dem Rückseitenlagenstapel und dem Solarmodulrahmen ausbilden.This may be due, for example, to the fact that the adhesive is applied very unevenly, particularly in the corner areas of the laminate structure. In addition, there is a very high probability that air pockets will form between the back layer stack and the solar module frame, particularly in the corners of the solar module frame.

Eine weitere mögliche Ursache für die unkontrollierten Überschläge besteht vermutlich darin, dass sich - während der Solarmodulrahmen in der Regel geerdet ist - die Aluminiumrückseitenfolie unkontrolliert elektrostatisch aufladen kann. Es bildet sich hierdurch ein Potentialunterschied zwischen beiden elektrisch leitfähigen Komponenten aus. Wird jetzt zwischen dem Solarmodulrahmen und der Solarzellenmatrix ein Hochspannungstest durchgeführt, kommt es zu einer unkontrollierten Teilentladung zwischen dem Solarmodulrahmen und der Aluminiumrückseitenfolie, da die Isolationsstrecke zwischen dem Solarmodulrahmen und der Aluminiumrückseitenfolie sehr klein ist.Another possible cause for the uncontrolled arcing is probably that - while the solar module frame is usually grounded - the aluminum backing foil can become electrostatically charged in an uncontrolled manner. This creates a potential difference between the two electrically conductive components. If a high-voltage test is now carried out between the solar module frame and the solar cell matrix, an uncontrolled partial discharge occurs between the solar module frame and the aluminum backing foil, since the insulation distance between the solar module frame and the aluminum backing foil is very small.

Zahlreiche Maßnahmen, den Solarmodulrahmen und die Aluminiumrückseitenfolie voneinander sicher zu isolieren, waren bisher nur begrenzt erfolgreich oder sind technisch nur sehr aufwändig umzusetzen. So wurde beispielsweise versucht, den Solarmodulrahmen durch Silikon von der Aluminiumrückseitenlage über die gesamte Oberfläche des Laminataufbaus des Solarmoduls zu isolieren. Ferner gibt es isolierende Rahmeneinlagen, deren Einsatz jedoch eine mangelnde mechanische Haltbarkeit des Solarmodulrahmens am Laminataufbau zur Folge hat.Numerous measures to safely isolate the solar module frame and the aluminum backing film from each other have so far only had limited success or are technically very complex to implement. For example, attempts have been made to isolate the solar module frame from the aluminum backing layer over the entire surface of the solar module's laminate structure using silicone. There are also insulating frame inserts, but their use results in a lack of mechanical durability of the solar module frame on the laminate structure.

Es ist daher die Aufgabe der vorliegenden Erfindung, ein Solarmodul und einen Solarmodulrahmen zur Verfügung zu stellen, mit welchen Überschläge zwischen dem Solarmodulrahmen und der Aluminiumrückseitenfolie mit hoher Sicherheit bei geringem Aufwand verhindert werden können, ohne dass die Haltbarkeit des Solarmodulrahmens an einem Laminataufbau des Solarmoduls darunter leidet.It is therefore the object of the present invention to provide a solar module and a solar module frame with which arcing between the solar module frame and the aluminum backing foil can be prevented with high reliability and with little effort, without the durability of the solar module frame being impaired. a laminate structure of the solar module suffers as a result.

Die Aufgabe wird zum einen durch ein Solarmodul mit einer einlaminierten Solarzellenmatrix, einem Rückseitenlagenstapel, der auf einer einer Lichteinfallsseite des Solarmoduls abgewandten Rückseite der einlaminierten Solarzellenmatrix angeordnet ist und der wenigstens eine Aluminiumrückseitenlage aufweist, einer Glaslage, die auf einer einer Lichteinfallsseite des Solarmoduls zugewandten Vorderseite der einlaminierten Solarzellenmatrix angeordnet ist, und einem einen C- oder U-förmigen Rahmenquerschnitt aufweisenden, elektrisch leitfähigen Solarmodulrahmen, der sich um Seitenkanten eines die einlaminierte Solarzellenmatrix, den Rückseitenlagenstapel und die Glaslage aufweisenden Laminataufbaus erstreckt und auf oberen und unteren Randbereichen des Laminataufbaus aufliegt, gelöst, wobei ein dauerhafter elektrischer Kontakt zwischen dem Solarmodulrahmen und der Aluminiumrückseitenlage durch wenigstens ein Kontaktmittel ausgebildet ist.The object is achieved on the one hand by a solar module with a laminated solar cell matrix, a back layer stack which is arranged on a back side of the laminated solar cell matrix facing away from a light incidence side of the solar module and which has at least one aluminum back layer, a glass layer which is arranged on a front side of the laminated solar cell matrix facing a light incidence side of the solar module, and an electrically conductive solar module frame having a C- or U-shaped frame cross section, which extends around side edges of a laminate structure having the laminated solar cell matrix, the back layer stack and the glass layer and rests on upper and lower edge regions of the laminate structure, wherein a permanent electrical contact between the solar module frame and the aluminum back layer is formed by at least one contact means.

Durch den dauerhaft zwischen dem Solarmodulrahmen und der Aluminiumrückseitenlage ausgebildeten elektrischen Kontakt wird ein Auftreten von Überschlägen zwischen dem Solarmodulrahmen und der Aluminiumrückseitenlage sicher vermieden, da sich kein Potentialunterschied zwischen dem Solarmodulrahmen und der Aluminiumrückseitenlage ausbilden kann. Durch das wenigstens eine Kontaktmittel kann schon beim Anbringen des Solarmodulrahmens der elektrische Kontakt zu der Aluminiumrückseitenlage hergestellt werden.The permanent electrical contact between the solar module frame and the aluminum back layer reliably prevents arcing between the solar module frame and the aluminum back layer, since no potential difference can develop between the solar module frame and the aluminum back layer. The at least one contact means allows electrical contact to be made to the aluminum back layer when the solar module frame is attached.

Vorzugsweise weist das wenigstens eine Kontaktmittel wenigstens ein mit einer Rahmenquerschnittsinnenseite und/oder einem innerhalb des Rahmenquerschnitts befindlichen Rahmeninnenelement des Solarmodulrahmens elektrisch verbundenes, elektrisch leitfähiges Kontaktelement auf. Bevorzugt kragt bei dieser Ausführungsform der Erfindung das Kontaktmittel von der Rahmenquerschnittsinnenseite oder dem Rahmeninnenelement aus. Bei dieser Ausführungsform der Erfindung ist also das Kontaktmittel nicht Bestandteil des Rahmenprofils und auch keine Innenverstrebung des Rahmenprofils.Preferably, the at least one contact means has at least one electrically conductive contact element that is electrically connected to an inner side of the frame cross section and/or to an inner frame element of the solar module frame located within the frame cross section. In this embodiment of the invention, the contact means preferably protrudes from the inner side of the frame cross section or the inner frame element. In this embodiment of the invention, the contact means is therefore not part of the frame profile and is also not an internal bracing of the frame profile.

Wenn das wenigstens eine elektrische Kontaktmittel von der Rahmenquerschnittsinnenseite oder dem Rahmeninnenelement ausgeht, verbirgt es sich im Wesentlichen im Innenbereich des Rahmenprofils und ist somit nach außen hin nicht sichtbar und damit auch nicht störend und wird durch die Rahmenform geschützt aufgenommen.If the at least one electrical contact means originates from the inside of the frame cross-section or the frame inner element, it is essentially concealed in the interior of the frame profile and is thus not visible from the outside and therefore not disturbing and is protected by the frame shape.

Ein besonders stabiler elektrischer Kontakt zwischen dem Solarmodulrahmen und der Aluminiumrückseitenlage wird bei der oben angegebenen Ausführungsform der Erfindung erreicht, wenn das Kontaktmittel ein mit der Rahmenquerschnittsinnenseite oder dem Rahmeninnenelement verbundenes Federmittel, an dem das Kontaktelement hängt, aufweist. Das Federmittel ist vorzugsweise ein Federausleger. Die aus dem Federmittel und dem Kontaktelement bestehende Federanordnung drückt durch ihre Federspannung selbsttätig auf eine zugängliche Stelle der Aluminiumrückseitenlage und stellt dadurch einen sicheren elektrischen Kontakt zwischen dem Solarmodulrahmen und der Aluminiumrückseitenlage her.A particularly stable electrical contact between the solar module frame and the aluminum back layer is achieved in the above-mentioned embodiment of the invention if the contact means has a spring means connected to the inside of the frame cross section or the inner frame element, from which the contact element hangs. The spring means is preferably a spring bracket. The spring arrangement consisting of the spring means and the contact element presses automatically on an accessible point on the aluminum back layer due to its spring tension and thereby creates a secure electrical contact between the solar module frame and the aluminum back layer.

In einer alternativen Ausführungsform der Erfindung weist das wenigstens eine Kontaktmittel wenigstens ein mit dem Solarmodulrahmen elektrisch verbundenes und mit einem Drück- oder Hebelmechanismus gekoppeltes, elektrisch leitfähiges Schneidelement auf, wobei das Schneidelement mit dem Drück- oder Hebelmechanismus von einer Nichtkontaktposition, in der kein elektrischer Kontakt zwischen dem Solarmodulrahmen und der Aluminiumrückseitenlage besteht, in eine Kontaktposition, in der eine auf der Aluminiumrückseitenlage liegende elektrisch isolierende Lage oder Lagenabfolge durch das Schneidelement durchschnitten ist und dadurch ein elektrischer Kontakt zwischen dem Solarmodulrahmen und der Aluminiumrückseitenlage besteht, und umgekehrt bringbar ist.In an alternative embodiment of the invention, the at least one contact means comprises at least one electrically conductive cutting element that is electrically connected to the solar module frame and coupled to a push or lever mechanism, wherein the cutting element can be moved by the push or lever mechanism from a non-contact position, in which there is no electrical contact between the solar module frame and the aluminum back layer, to a contact position, in which an electrically insulating layer or layer sequence lying on the aluminum back layer is cut through by the cutting element and thereby there is electrical contact between the solar module frame and the aluminum back layer, and vice versa.

Hierbei ist es besonders günstig, wenn der Drück- oder Hebelmechanismus an wenigstens einer Rahmenprofilleiste des Solarmodulrahmens und/oder an wenigstens einem Rahmeneckverbinder des Solarmodulrahmens und/oder an wenigstens einer Rasteinrichtung, die jeweils mindestens einen Rahmeneckverbinder mit einem oder zwei Rahmenprofilleisten des Solarmodulrahmens verbindet, ausgebildet ist.In this case, it is particularly advantageous if the push or lever mechanism is formed on at least one frame profile strip of the solar module frame and/or on at least one frame corner connector of the solar module frame and/or on at least one locking device, which in each case connects at least one frame corner connector to one or two frame profile strips of the solar module frame.

Vorzugsweise ist der Drück- oder Hebelmechanismus so ausgebildet, dass ein Zusammenführen oder Zusammenstecken der Rahmenelemente des Solarmodulrahmens dazu führt, dass der Drück- oder Hebelmechanismus das Schneidelement von der Nichtkontaktposition in die Kontaktposition verlagert, wodurch das Schneidelement den Rückseitenstapel lokal anschneidet, sodass die Isolatoraußenlage geöffnet ist und das selbst elektrisch leitfähig ausgebildete Schneidelement einen elektrischen Kontakt zu der Aluminiumrückseitenlage ausbildet. Die Aluminiumrückseitenlage kann hierbei ebenfalls durch das Schneidelement angeschnitten sein. Das Schneidelement und der Drück- oder Hebelmechanismus stellen somit vorteilhaft einen elektrischen Kontakt zwischen dem Solarmodulrahmen und der Aluminiumrückseitenlage her. Das Schneidelement verbleibt bei Vorliegen des zusammengefügten Solarmodulrahmens in der Kontaktposition.Preferably, the push or lever mechanism is designed such that bringing together or plugging together the frame elements of the solar module frame results in the push or lever mechanism moving the cutting element from the non-contact position to the contact position, whereby the cutting element locally cuts the back stack so that the insulator outer layer is opened and the cutting element, which is itself electrically conductive, forms an electrical contact with the aluminum back layer. The aluminum back layer can also be cut by the cutting element. The cutting element and the push or lever mechanism thus advantageously establish an electrical contact between the solar module frame and the aluminum back layer. The cutting element remains in the contact position when the assembled solar module frame in the contact position.

Besonders einfach und sicher lässt sich der elektrische Kontakt zwischen dem Solarmodulrahmen und der Aluminiumrückseitenlage herstellen, wenn der Solarmodulrahmen aus Rahmenprofilleisten und diese verbindenden Rahmeneckverbindern zusammengesetzt ist und das wenigstens eine Kontaktmittel durch und/oder an wenigstens einen/m der Rahmeneckverbinder ausgebildet ist. Bei dieser Ausführungsform der Erfindung wird der elektrische Kontakt zwischen dem Solarmodulrahmen und der Aluminiumrückseitenlage an wenigstens einer Rahmenecke des Solarmodulrahmens ausgebildet.The electrical contact between the solar module frame and the aluminum back layer can be established particularly easily and safely if the solar module frame is composed of frame profile strips and frame corner connectors connecting them and the at least one contact means is formed through and/or on at least one of the frame corner connectors. In this embodiment of the invention, the electrical contact between the solar module frame and the aluminum back layer is formed on at least one frame corner of the solar module frame.

Da an den Rahmenecken meist der Kleber, der zum Befestigen des Solarmodulrahmens an dem Laminataufbau verwendet wird, nicht so stark bzw. nicht so gleichmäßig wie an den Längsseiten des Solarmodulrahmens aufgetragen ist, ist hier eine besonders guter Zugang zu der Aluminiumrückseitenlage für deren Kontaktierung möglich. Indem wenigstens einer der Rahmeneckverbinder das wenigstens eine Kontaktmittel aufweist, bzw. das wenigstens eine Kontaktmittel an dem jeweiligen Rahmeneckverbinder ausgebildet oder angeordnet ist, kann beim Zusammenstecken des Solarmodulrahmens gleichzeitig der elektrische Kontakt zwischen dem Solarmodulrahmen und der Aluminiumrückseitenlage hergestellt werden.Since the adhesive used to attach the solar module frame to the laminate structure is usually not applied as thickly or as evenly to the frame corners as it is to the long sides of the solar module frame, particularly good access to the aluminum back layer for contacting is possible here. By having at least one of the frame corner connectors with the at least one contact means, or by having the at least one contact means formed or arranged on the respective frame corner connector, the electrical contact between the solar module frame and the aluminum back layer can be established at the same time when the solar module frame is plugged together.

In einer einfachen Ausführungsform der Erfindung weist das wenigstens eine Kontaktmittel zwischen dem Solarmodulrahmen und wenigstens einem seitlichen Endbereich der Aluminiumrückseitenlage befindliches, elektrisch leitfähiges Silikon auf. Das elektrisch leitfähige Silikon erstreckt sich vorzugsweise zwischen einer Innenseite des Solarmodulrahmens und dem Rückseitenstapel. Bei dieser Ausführungsform der Erfindung wird der elektrische Kontakt zwischen dem Solarmodulrahmen und der Aluminiumrückseitenlage durch eine Kontaktierung der Aluminiumrückseitenlage von der Seite her realisiert. Somit muss konstruktiv keine Änderung an dem Solarmodul als auch an dem Solarmodulrahmen vorgenommen werden, sondern nur das eingesetzte Silikon durch elektrisch leitfähiges Silikon ersetzt werden.In a simple embodiment of the invention, the at least one contact means comprises electrically conductive silicone located between the solar module frame and at least one lateral end region of the aluminum back layer. The electrically conductive silicone preferably extends between an inner side of the solar module frame and the back stack. In this embodiment of the invention, the electrical contact between the solar module frame and the aluminum back layer is realized by contacting the aluminum back layer from the side. Thus, no structural changes need to be made to the solar module or the solar module frame, but only the silicone used needs to be replaced with electrically conductive silicone.

Eine erhöhte Kontaktsicherheit ergibt sich, wenn die Kontaktierung der Aluminiumrückseitenlage ausschließlich oder zusätzlich zu der Seite auf deren Außenseite, also an der flächigen Rückseite des Solarmoduls und dort vorzugsweise in einem von dem Solarmodulrahmen übergriffenen Randbereich erfolgt.Increased contact reliability is achieved if the contacting of the aluminum back layer is carried out exclusively or in addition to the side on its outside, i.e. on the flat back of the solar module and there preferably in an edge area overlapped by the solar module frame.

Um einen besonders sicheren elektrischen Kontakt zwischen dem Solarmodulrahmen und der Aluminiumrückseitenlage herzustellen, ist es dabei sinnvoll, wenn eine Außenseite des Rückseitenlagenstapels lokal in dem oder den Bereich(en), in welchem/n der elektrische Kontakt zwischen dem Solarmodulrahmen und der Aluminiumrückseitenlage vorliegt, bis auf die Aluminiumrückseitenlage geöffnet ist. Das heißt, bei dieser Ausführungsform der Erfindung wird eine elektrisch isolierende Deckschicht, die sich auf der Aluminiumrückseitenlage befindet, wie beispielsweise eine Isolatoraußenlage, lokal geöffnet, sodass das wenigstens eine Kontaktmittel in diese Öffnung hineinragen und den elektrischen Kontakt herstellen kann.In order to establish a particularly secure electrical contact between the solar module frame and the aluminum back layer, it is useful if an outer side of the back layer stack is opened locally in the area(s) in which the electrical contact between the solar module frame and the aluminum back layer is present, down to the aluminum back layer. This means that in this embodiment of the invention, an electrically insulating cover layer located on the aluminum back layer, such as an insulator outer layer, is opened locally so that the at least one contact means can protrude into this opening and establish the electrical contact.

Um dies zu realisieren, kann die Außenseite des Rückseitenlagenstapels lokal in dem oder den Bereich(en), in welchem/n der elektrische Kontakt zwischen dem Solarmodulrahmen und der Aluminiumrückseitenlage vorliegt, bis auf die Aluminiumrückseitenlage laserdurchtrennt sein.To achieve this, the outside of the back layer stack can be locally laser cut down to the aluminum back layer in the area(s) in which the electrical contact between the solar module frame and the aluminum back layer is present.

Die Aufgabe wird darüber hinaus durch einen elektrisch leitfähigen Solarmodulrahmen, welcher einen C- oder U-förmigen Rahmenquerschnitt und wenigstens ein von einer Rahmenquerschnittsinnenseite oder einem innerhalb des Rahmenquerschnitts befindlichen Rahmeninnenelement ausgehendes und davon auskragendes elektrisch leitfähiges Kontaktmittel und/oder wenigstens ein mit dem Solarmodulrahmen elektrisch verbundenes und mit einem Drück- oder Hebelmechanismus gekoppeltes, elektrisch leitfähiges Kontaktmittel aufweist, gelöst.The object is further achieved by an electrically conductive solar module frame which has a C- or U-shaped frame cross-section and at least one electrically conductive contact means extending from and projecting from an inner side of the frame cross-section or an inner frame element located within the frame cross-section and/or at least one electrically conductive contact means which is electrically connected to the solar module frame and coupled to a push or lever mechanism.

Das jeweilige Kontaktmittel ist vorzugsweise nicht Bestandteil der C- oder U-Profils, aus dem zumindest die Längs- und Querrahmenelemente des Solarmodulrahmens ausgebildet sind, kann aber mit diesem/n elektrisch verbunden sein. Vorzugsweise ist das jeweilige Kontaktmittel in dem C- oder U-Profil des Solarmodulrahmens aufgenommen, kann aber auch aus diesem herausragen. Mit dem wenigstens einen elektrischen Kontaktmittel ist der erfindungsgemäße Solarmodulrahmen in der Lage, einen elektrischen Kontakt zu einer elektrisch leitfähigen Lage, wie beispielsweise einer Aluminiumrückseitenlage, eines von dem Solarmodulrahmen umschlossenen Laminataufbaus eines Solarmoduls herzustellen, um hierdurch elektrisch Überschläge zwischen dem Solarmodulrahmen und der elektrisch leitfähigen Lage zu verhindern.The respective contact means is preferably not part of the C or U profile from which at least the longitudinal and transverse frame elements of the solar module frame are formed, but can be electrically connected to this/these. The respective contact means is preferably accommodated in the C or U profile of the solar module frame, but can also protrude from it. With the at least one electrical contact means, the solar module frame according to the invention is able to establish electrical contact with an electrically conductive layer, such as an aluminum back layer, of a laminate structure of a solar module enclosed by the solar module frame, in order to thereby prevent electrical arcing between the solar module frame and the electrically conductive layer.

Vorzugsweise weist das wenigstens eine von einer Rahmenquerschnittsinnenseite oder einem innerhalb des Rahmenquerschnitts befindlichen Rahmeninnenelement ausgehende und davon auskragende Kontaktmittel ein Federmittel mit einem daran aufgehängten Kontaktelement auf. Die aus dem Federmittel und dem Kontaktelement ausgebildete Federanordnung kann selbsttätig auf die zu kontaktierende, elektrisch leitfähige Lage drücken und dadurch den elektrischen Kontakt schon bei der Montage des Solarmodulrahmens an einem Laminataufbau eines Solarmoduls herstellen.Preferably, the at least one contact means extending from and projecting from an inner side of the frame cross-section or an inner frame element located within the frame cross-section has a spring means with a contact element suspended therefrom. The spring arrangement formed from the spring means and the contact element can automatically press onto the electrically conductive layer to be contacted. and thereby establish the electrical contact during assembly of the solar module frame to a laminate structure of a solar module.

Wenn das wenigstens eine Kontaktmittel mit dem Drück- oder Hebelmechanismus gekoppelt ist, ist es besonders von Vorteil, wenn das wenigstens eine Kontaktmittel wenigstens ein mit dem Drück- oder Hebelmechanismus gekoppeltes Schneidelement aufweist. Durch das wenigstens eine Schneidelement kann auch dann, wenn keine vorgefertigten Öffnungen in dem Rückseitenstapel einer Solarzelle zur Offenlegung der Aluminiumrückseitenlage ausgebildet sind, auf einfache Weise ein elektrischer Kontakt zwischen dem Solarmodulrahmen und der Aluminiumrückseitenlage hergestellt werden, indem nämlich das jeweilige Schneidelement auf der Aluminiumrückseitenlage befindliche Isolatorlage(n) durchschneidet. Das Schneidelement, das beispielsweise als Messer oder Klinge ausgebildet sein kann, bildet dadurch einen Schneidkontakt aus.If the at least one contact means is coupled to the push or lever mechanism, it is particularly advantageous if the at least one contact means has at least one cutting element coupled to the push or lever mechanism. The at least one cutting element can be used to easily establish electrical contact between the solar module frame and the aluminum back layer even if no prefabricated openings are formed in the back stack of a solar cell to expose the aluminum back layer, namely by the respective cutting element cutting through the insulator layer(s) located on the aluminum back layer. The cutting element, which can be designed as a knife or blade, for example, thereby forms a cutting contact.

Der jeweilige Drück- oder Hebelmechanismus kann in oder an wenigstens einer Rahmenprofilleiste des Solarmodulrahmens und/oder in oder an wenigstens einem Rahmeneckverbinder des Solarmodulrahmens und/oder in oder an einer Rasteinrichtung, die jeweils wenigstens einen Rahmeneckverbinder mit einem oder zwei Rahmenprofilleisten des Solarmodulrahmens verbindet, angeordnet sein.The respective push or lever mechanism can be arranged in or on at least one frame profile strip of the solar module frame and/or in or on at least one frame corner connector of the solar module frame and/or in or on a locking device which connects at least one frame corner connector to one or two frame profile strips of the solar module frame.

Bevorzugt ist das wenigstens eine Kontaktmittel an wenigstens einer Rahmenecke des Solarmodulrahmens ausgebildet. Hier ergibt sich eine besonders vorteilhafte Kontaktierungsmöglichkeit einer elektrisch leitfähigen Lage eines Laminataufbaus eines Solarmoduls.Preferably, the at least one contact means is formed on at least one corner of the solar module frame. This results in a particularly advantageous possibility of contacting an electrically conductive layer of a laminate structure of a solar module.

Bei einer solchen Ausführungsform ist vorzugsweise der Solarmodulrahmen aus Rahmenprofilleisten und diese verbindenden Rahmeneckverbindern zusammengesetzt und das wenigstens eine elektrische Kontaktmittel ist durch oder an wenigstens einem/n der Rahmeneckverbinder ausgebildet. So kann beim Zusammenstecken der Rahmenprofilleisten mit den Rahmeneckverbindern an einem Laminataufbau eines Solarmoduls nicht nur der Solarmodulrahmen an dem Laminataufbau montiert, sondern gleichzeitig auch eine elektrische Kontaktierung zwischen dem Solarmodulrahmen und einer elektrisch leitfähigen Lage des Laminataufbaus ausgebildet werden.In such an embodiment, the solar module frame is preferably composed of frame profile strips and frame corner connectors connecting them, and the at least one electrical contact means is formed through or on at least one of the frame corner connectors. Thus, when the frame profile strips are plugged together with the frame corner connectors on a laminate structure of a solar module, not only can the solar module frame be mounted on the laminate structure, but at the same time an electrical contact can also be formed between the solar module frame and an electrically conductive layer of the laminate structure.

Eine bevorzugte Ausführungsform der vorliegenden Erfindung, deren Aufbau, Funktion und Vorteile werden im Folgenden anhand von Figuren näher erläutert, wobei

1 schematisch einen Aufbau einer Ausführungsform eines erfindungsgemäßen Solarmoduls mit in der Außenseite des Rückseitenstapels ausgebildeten Öffnungen mit einer Ausführungsform eines erfindungsgemäßen Solarmodulrahmens, der an Federmitteln aufgehängte Kontaktelemente als Kontaktmittel aufweist, in einer geschnittenen Seitenansicht zeigt,
2 schematisch eine Ausführungsform eines erfindungsgemäßen Solarmodulrahmens in einer Draufsicht zeigt;
die 3 und 4 schematisch eine weitere Ausführungsform des erfindungsgemäßen Solarmoduls mit einer Ausführungsform des erfindungsgemäßen Solarmodulrahmens mit als Kontaktmittel verwendeten Schneidelementen in einer Nichtkontaktposition und in einer Kontaktposition jeweils in einer geschnittenen Seitenansicht zeigen; und
5 schematisch noch eine weitere Ausführungsform des erfindungsgemäßen Solarmoduls mit elektrisch leitfähigem Silikon als Kontaktmittel zeigt.

A preferred embodiment of the present invention, its structure, function and advantages are explained in more detail below with reference to figures, in which

1 schematically shows a structure of an embodiment of a solar module according to the invention with openings formed in the outside of the rear stack with an embodiment of a solar module frame according to the invention, which has contact elements suspended on spring means as contact means, in a sectional side view,
2 schematically shows an embodiment of a solar module frame according to the invention in a plan view;
the 3 and 4 schematically show a further embodiment of the solar module according to the invention with an embodiment of the solar module frame according to the invention with cutting elements used as contact means in a non-contact position and in a contact position, each in a sectional side view; and
5 schematically shows yet another embodiment of the solar module according to the invention with electrically conductive silicone as a contact agent.

1 zeigt eine Ausführungsform eines erfindungsgemäßen Solarmoduls 1 in einer geschnittenen Seitenansicht. Das Solarmodul 1 weist eine Solarzellenmatrix 2 auf, um die allseitig eine Laminierung 21 ausgebildet ist, die beispielsweise eine Folienlaminierung sein kann. 1 shows an embodiment of a solar module 1 according to the invention in a sectional side view. The solar module 1 has a solar cell matrix 2, around which a lamination 21 is formed on all sides, which can be a film lamination, for example.

Auf einer einem Lichteinfall in das Solarmodul 1 zugewandten Vorderseite 13 der einlaminierten Solarzellenmatrix 2 ist eine Glaslage 3 angeordnet.A glass layer 3 is arranged on a front side 13 of the laminated solar cell matrix 2 facing the incidence of light into the solar module 1.

Auf einer dem Lichteinfall in das Solarmodul 1 abgewandten Rückseite der einlaminierten Solarzellenmatrix 2 ist ein Rückseitenlagenstapel 4 angeordnet. Der Rückseitenlagenstapel 4 beinhaltet in der gezeigten Ausführungsform ausgehend von der einlaminierten Solarzellenmatrix 2 nach außen: eine Isolatorinnenlage 5, eine Aluminiumrückseitenlage 6 und eine Isolatoraußenlage 7.A back layer stack 4 is arranged on a back side of the laminated solar cell matrix 2 facing away from the incidence of light into the solar module 1. In the embodiment shown, the back layer stack 4 includes, starting from the laminated solar cell matrix 2 outwards: an inner insulator layer 5, an aluminum back layer 6 and an outer insulator layer 7.

Grundsätzlich kann der Rückseitenlagenstapel 4 noch weitere Lagen aufweisen, weist aber immer mindestens eine Aluminiumrückseitenlage 6 auf.In principle, the back layer stack 4 can have further layers, but always has at least one aluminum back layer 6.

Bei dem Solarmodul 1 aus 1 sind in der eine Außenseite 41 des Rückseitenstapels 4 bildenden Isolatoraußenlage 7 Öffnungen 71 ausgebildet, die bis zu der Oberfläche der Aluminiumrückseitenlage 6 reichen und diese von außen elektrisch kontaktierbar machen. Grundsätzlich reicht eine einzige Öffnung 71.For solar module 1 from 1 Openings 71 are formed in the insulator outer layer 7 forming an outer side 41 of the back stack 4, which openings reach to the surface of the aluminum back layer 6 and make it possible to make electrical contact with it from the outside. Basically, a single opening 71 is sufficient.

Die Öffnung(en) 71 ist/sind in dem gezeigten Ausführungsbeispiel durch Laserbestrahlung in die Isolatoraußenlage 7 eingebracht. Sie kann/können jedoch auch durch einen anderen thermischen, mechanischen und/oder chemischen Prozess in die Isolatoraußenlage 7 eingebracht sein.In the embodiment shown, the opening(s) 71 is/are introduced into the insulator outer layer 7 by laser irradiation. However, it/they can also be introduced by another thermal, mechanical and/or chemical process into the insulator outer layer 7.

In die Öffnung(en) 71 ragt jeweils ein elektrisches Kontaktmittel 8 bis auf die Aluminiumrückseitenlage 6. Das jeweilige elektrische Kontaktmittel 8 ist mit einem Solarmodulrahmen 10 verbunden.An electrical contact means 8 projects into the opening(s) 71 as far as the aluminum rear layer 6. The respective electrical contact means 8 is connected to a solar module frame 10.

Der Solarmodulrahmen 10 weist einen C- oder U-förmigen Querschnitt auf. Der Solarmodulrahmen 10 erstreckt sich mit seinen Rahmenseiten 11 seitlich um den die einlaminierte Solarzellenmatrix 2, die Glaslage 3 und den Rückseitenlagenstapel 4 aufweisenden Laminataufbau und liegt mit seinen Rahmenenden 12, 12' auf Randbereichen von Ober- bzw. Unterseiten des Laminataufbaus auf. Der Solarmodulrahmen 10 umklammert somit die Seiten des Laminataufbaus.The solar module frame 10 has a C- or U-shaped cross-section. The solar module frame 10 extends with its frame sides 11 laterally around the laminate structure comprising the laminated solar cell matrix 2, the glass layer 3 and the back layer stack 4 and rests with its frame ends 12, 12' on edge areas of the top and bottom sides of the laminate structure. The solar module frame 10 thus encloses the sides of the laminate structure.

Zwischen dem Solarmodulrahmen 10 und dem Laminataufbau befindet sich Silikon 22. Dadurch haftet der Solarmodulrahmen 10 fest an dem Laminataufbau.Silicone 22 is located between the solar module frame 10 and the laminate structure. This ensures that the solar module frame 10 adheres firmly to the laminate structure.

Das elektrische Kontaktmittel 8 ist in dem gezeigten Ausführungsbeispiel eine elektrisch leitende Federanordnung, speziell ein Federkontaktstift. Die Federanordnung besitzt ein Federmittel 9 in Form eines Federauslegers, dessen eines Ende an wenigstens einem Befestigungspunkt 19 mit einer Rahmenquerschnittsinnenseite 15 des Solarmodulrahmens 10 verbunden ist und an dessen anderem Ende sich ein Kontaktelement 20 befindet, das in die Öffnung 71 ragt und auf der Aluminiumrückseitenlage 6 aufsitzt oder aufliegt.In the embodiment shown, the electrical contact means 8 is an electrically conductive spring arrangement, specifically a spring contact pin. The spring arrangement has a spring means 9 in the form of a spring arm, one end of which is connected to a frame cross-sectional inner side 15 of the solar module frame 10 at at least one fastening point 19 and at the other end of which there is a contact element 20 which projects into the opening 71 and sits or rests on the aluminum rear layer 6.

2 zeigt schematisch einen Solarmodulrahmen 10, der beispielsweise wie in 1 gezeigt ausgebildet sein kann, in einer Draufsicht. 2 shows schematically a solar module frame 10, which for example as in 1 shown, in a plan view.

Der Solarmodulrahmen 10 weist vier aus mit einer Eloxatschicht versehenem Aluminium ausgebildete Rahmenprofilleisten 16 und vier Rahmeneckverbinder 17 auf, die miteinander verbunden sind. Die Rahmenprofilleisten 16 weisen keine Gehrungen auf. In den Rahmenecken 18 des Solarmodulrahmens 10, speziell an den Rahmeneckverbindern 17, ist jeweils ein Kontaktmittel 8 angebracht, das beispielsweise wie in 1 dargestellt ausgebildet sein kann. In anderen Ausführungsformen des Solarmodulrahmens 10 kann das jeweilige Kontaktmittel auch wie das Kontaktmittel 8' bzw. 8" in den 3, 4 oder 5 ausgebildet sein, die nachfolgend beispielhaft beschrieben sind.The solar module frame 10 has four frame profile strips 16 made of aluminum with an anodized coating and four frame corner connectors 17, which are connected to one another. The frame profile strips 16 have no mitres. In the frame corners 18 of the solar module frame 10, especially at the frame corner connectors 17, a contact means 8 is attached, which for example as in 1 shown. In other embodiments of the solar module frame 10, the respective contact means can also be designed like the contact means 8' or 8" in the 3 , 4 or 5 which are described below as examples.

In der in 2 gezeigten Ausführungsform bestehen die Rahmeneckverbinder 17 aus Zinkguss, können jedoch auch aus einem anderen elektrisch leitfähigen Material bestehen oder zumindest an ihren Kontaktbereichen mit den Rahmenprofilleisten 16 und dem Kontaktmittel 8 ein elektrisch leitfähiges Material aufweisen.In the 2 In the embodiment shown, the frame corner connectors 17 are made of cast zinc, but can also be made of another electrically conductive material or at least have an electrically conductive material in their contact areas with the frame profile strips 16 and the contact means 8.

In anderen Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung kann der Solarmodulrahmen 10 auch aus Rahmenprofilleisten zusammengesetzt sein, die an ihren Enden jeweils korrespondierende Gehrungen aufweisen. Dabei ist es auch möglich, dass an wenigstens einer Rahmenecke des Solarmodulrahmens 10 ein elektrisches Kontaktmittel 8, 8', 8" zur elektrischen Kontaktierung der Aluminiumrückseitenlage 6 ausgebildet ist.In other embodiments of the present invention, the solar module frame 10 can also be composed of frame profile strips, each of which has corresponding miters at its end. It is also possible for an electrical contact means 8, 8', 8" to be formed on at least one corner of the solar module frame 10 for electrically contacting the aluminum rear layer 6.

Die jeweilige Rahmenecke 18, die eine lange mit einer kurzen Rahmenprofilleiste 16 verbindet und eine formschlüssigen Kantenschutz darstellt, wird bei beiden der oben angegebenen Varianten gleichzeitig genutzt, um zwischen dem Solarmodulrahmen 10 und der Aluminiumrückseitenlage 6 eine leitfähige Verbindung herzustellen.The respective frame corner 18, which connects a long with a short frame profile strip 16 and represents a form-fitting edge protection, is used simultaneously in both of the variants specified above in order to establish a conductive connection between the solar module frame 10 and the aluminum back layer 6.

Es ist alternativ oder zusätzlich möglich, dass wenigstens ein elektrisches Kontaktmittel 8, 8', 8" zur elektrischen Kontaktierung der Aluminiumrückseitenlage 6 an wenigstens einer der Rahmenprofilleisten 16 angeordnet ist.Alternatively or additionally, it is possible that at least one electrical contact means 8, 8', 8" for electrically contacting the aluminum rear layer 6 is arranged on at least one of the frame profile strips 16.

Ist das Kontaktmittel 8 als Federanordnung ausgebildet, wird durch den Federkontakt zwischen dem Solarmodulrahmen 10 dem Laminataufbau eine mechanische Entkopplung ermöglicht, wodurch der die Glaslage 3 aufweisende Laminataufbau bei mechanischer Last nicht nachteilig beansprucht wird.If the contact means 8 is designed as a spring arrangement, the spring contact between the solar module frame 10 enables mechanical decoupling of the laminate structure, whereby the laminate structure comprising the glass layer 3 is not disadvantageously stressed under mechanical load.

Die 3 und 4 zeigen ein Solarmodul 1' gemäß einer weiteren Ausführungsform der Erfindung mit einer weiteren Ausführungsform eines erfindungsgemäßen Solarmodulrahmens 10' in einer geschnittenen Seitenansicht. Dabei bezeichnen gleiche Bezugszeichen wie in 1 gleiche Elemente oder Bereiche des Solarmoduls 1', wobei auf die obige Beschreibung zu dem Solarmodul 1 verwiesen wird.The 3 and 4 show a solar module 1' according to a further embodiment of the invention with a further embodiment of a solar module frame 10' according to the invention in a sectional side view. The same reference numerals as in 1 same elements or areas of the solar module 1', reference being made to the above description of the solar module 1.

Anders als das Solarmodul 1 weist das Solarmodul 1 ` keine vorgefertigten Öffnungen 71 in der Isolatoraußenlage 7 auf. Stattdessen weist das Solarmodul 1' Kontaktmittel 8' auf, die erst beim Zusammenführen bzw. Zusammenstecken der Rahmenelemente des Solarmodulrahmens 10` eine dauerhafte elektrische Verbindung zwischen dem Solarmodulrahmen 10` und der Aluminiumrückseitenlage 6 ausbilden. Hierfür weist das Kontaktmittel 8` ein Schneidelement 23 auf, das mit einem Drück- oder Hebelmechanismus 24 gekoppelt ist.Unlike the solar module 1, the solar module 1' does not have any prefabricated openings 71 in the outer insulator layer 7. Instead, the solar module 1' has contact means 8', which only form a permanent electrical connection between the solar module frame 10' and the aluminum rear layer 6 when the frame elements of the solar module frame 10' are brought together or plugged together. For this purpose, the contact means 8' has a cutting element 23, which is coupled to a push or lever mechanism 24.

In dem gezeigten Ausführungsbeispiel ist das Schneidelement 23 jeweils durch ein Rahmenende 12, 12' des Solarmodulrahmens hindurchgeführt, wobei der Drück- oder Hebelmechanismus 24 mit dem Schneidelement 23 verbunden und von außen betätigbar ist. In anderen, nicht gezeigten Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung ist der Drück- oder Hebelmechanismus 24 innerhalb des Solarmodulrahmens 10` angeordnet, wobei er beim Anbringen des Solarmodulrahmens 10` an den Laminataufbau betätigt wird.In the embodiment shown, the cutting element 23 is guided through a frame end 12, 12' of the solar module frame, wherein the push or lever mechanism 24 connected to the cutting element 23 and operable from the outside. In other embodiments of the present invention not shown, the push or lever mechanism 24 is arranged inside the solar module frame 10`, being operated when the solar module frame 10` is attached to the laminate structure.

3 zeigt das Solarmodul 1' in einer Nichtkontaktposition, in der kein elektrischer Kontakt zwischen dem Solarmodulrahmen 10` und der Aluminiumrückseitenlage 6 besteht. In der Nichtkontaktposition ist das Schneidelement 23 noch nicht in den Laminataufbau des Solarmoduls 1' eingedrückt. 3 shows the solar module 1' in a non-contact position in which there is no electrical contact between the solar module frame 10` and the aluminum back layer 6. In the non-contact position, the cutting element 23 is not yet pressed into the laminate structure of the solar module 1'.

4 zeigt das Solarmodul 1' in einer Kontaktposition, in der ein elektrischer Kontakt zwischen dem Solarmodulrahmen 10` und der Aluminiumrückseitenlage 6 besteht. In der Kontaktposition ist das Schneidelement 23 in den Laminataufbau des Solarmoduls 1' eingedrückt. Dabei durchdringt das Schneidelement 23 den Rückseitenstapel 4 bis zu der Aluminiumrückseitenlage 6, die - wie in dem gezeigten Ausführungsbeispiel - angeschnitten sein kann. 4 shows the solar module 1' in a contact position in which there is an electrical contact between the solar module frame 10` and the aluminum back layer 6. In the contact position, the cutting element 23 is pressed into the laminate structure of the solar module 1'. The cutting element 23 penetrates the back stack 4 up to the aluminum back layer 6, which - as in the embodiment shown - can be cut.

5 zeigt schematisch noch eine weitere Ausführungsform eines erfindungsgemäßen Solarmoduls 1" mit einem einfachen Solarmodulrahmen 10". Dabei bezeichnen gleiche Bezugszeichen wie in 1 gleiche Elemente oder Bereiche des Solarmoduls 1", wobei auf die obige Beschreibung zu dem Solarmodul 1 verwiesen wird. 5 shows schematically yet another embodiment of a solar module 1" according to the invention with a simple solar module frame 10". The same reference numerals as in 1 same elements or areas of the solar module 1", whereby reference is made to the above description of the solar module 1.

Bei dem Solarmodul 1" ist ein dauerhafter elektrischer Kontakt zwischen dem Solarmodulrahmen 10" und der Aluminiumrückseitenlage 6 durch elektrisch leitfähiges Silikon 22' hergestellt, das sich zwischen dem Solarmodulrahmen 10" und Seitenwänden des Laminataufbaus des Solarmoduls 1" befindet.In the solar module 1", a permanent electrical contact between the solar module frame 10" and the aluminum back layer 6 is established by electrically conductive silicone 22', which is located between the solar module frame 10" and side walls of the laminate structure of the solar module 1".

Bei allen Ausführungsformen des Solarmoduls 1, 1', 1" der vorliegenden Erfindung liegen der leitfähige Solarmodulrahmen 10, 10', 10" und die Aluminiumrückseitenlage 6 auf demselben Potential. Es kann sich kein schädlicher Potentialunterschied ausbilden, welcher zu unkontrollierten Überschlägen bei einem Hochspannungstest führen könnte. Somit bestehen die mit dem erfindungsgemäßen Solarmodulrahmen 10, 10', 10" ausgestatteten Solarmodule 1, 1', 1" eine Hochspannungstest problemlos, wodurch die Ausbeute gesteigert werden kann.In all embodiments of the solar module 1, 1', 1" of the present invention, the conductive solar module frame 10, 10', 10" and the aluminum back layer 6 are at the same potential. No harmful potential difference can develop, which could lead to uncontrolled arcing during a high-voltage test. Thus, the solar modules 1, 1', 1" equipped with the solar module frame 10, 10', 10" according to the invention pass a high-voltage test without any problems, which can increase the yield.

Durch den erfindungsgemäß ausgebildeten Potentialausgleich zwischen den Solarmodulrahmen 10, 10', 10" und der Aluminiumrückseitenlage 6 wird zusätzlich die Ausfallrate von Solarmodulen 1, 1', 1" im Feld, wie bei vielen in Reihe geschalteten Solarmodulen 1, 1', 1" in Solarparks, verringert. So wird beispielsweise eine unkontrollierte Teilentladung vermieden, die zu einem Ausfall von Leistungselektronik in Wechselrichtern führen kann.The potential equalization designed according to the invention between the solar module frames 10, 10', 10" and the aluminum back layer 6 additionally reduces the failure rate of solar modules 1, 1', 1" in the field, as is the case with many solar modules 1, 1', 1" connected in series in solar parks. This avoids, for example, an uncontrolled partial discharge that can lead to a failure of power electronics in inverters.

Claims

Solar module (1, 1', 1") with a laminated solar cell matrix (2), a back layer stack (4) which is arranged on a back side (14) of the laminated solar cell matrix (2) facing away from a light incident side of the solar module (1, 1', 1") and which has at least one aluminum back layer (6), a glass layer (3) which is arranged on a front side (13) of the laminated solar cell matrix (2) facing a light incident side of the solar module (1, 1', 1"), and an electrically conductive solar module frame (10, 10', 10") which has a C- or U-shaped frame cross section and which extends around side edges of a laminate structure comprising the laminated solar cell matrix (2), the back layer stack (4) and the glass layer (3) and rests on upper and lower edge regions of the laminate structure, characterized in that a permanent electrical contact is made between the solar module frame (10, 10', 10") and the aluminum back layer (6) is formed by at least one contact means (8, 8', 8").

Solar module according to Claim 1 , characterized in that the at least one contact means (8) has at least one electrically conductive contact element (20) electrically connected to an inner side (15) of the frame cross section and/or to an inner frame element of the solar module frame (10) located within the frame cross section.

Solar module according to Claim 2 , characterized in that the contact means (8) has a spring means (9) connected to the frame cross-sectional inner side (15) or the frame inner element, on which the contact element (20) hangs.

Solar module according to one of the preceding claims, characterized in that the at least one contact means (8') has at least one electrically conductive cutting element (23) which is electrically connected to the solar module frame (10') and coupled to a push or lever mechanism (24), wherein the cutting element (23) can be moved by the push or lever mechanism (24) from a non-contact position in which there is no electrical contact between the solar module frame (10') and the aluminum back layer (6) into a contact position in which an electrically insulating layer or layer sequence lying on the aluminum back layer (6) is cut by the cutting element (23) is cut through and thereby an electrical contact exists between the solar module frame (10`) and the aluminum back layer (6), and can be brought vice versa.

Solar module according to the Claim 4 , characterized in that the push or lever mechanism (24) is formed on at least one frame profile strip (16) of the solar module frame (10`) and/or on at least one frame corner connector (17) of the solar module frame (10`) and/or on at least one latching device which connects at least one frame corner connector (17) to one or two frame profile strips (16) of the solar module frame (10`).

Solar module according to one of the preceding claims, characterized in that the solar module frame (10, 10', 10") is composed of frame profile strips (16) and frame corner connectors (17) connecting them, and the at least one contact means (8, 8', 8") is formed through and/or on at least one of the frame corner connectors (17).

Solar module according to one of the preceding claims, characterized in that the at least one contact means (8") comprises electrically conductive silicone (22') located between the solar module frame (10") and at least one lateral end region (25) of the aluminum back layer (6).

Solar module according to one of the preceding claims, characterized in that an outer side (41) of the back layer stack (4) is locally open in the region(s) in which the electrical contact between the solar module frame (10) and the aluminum back layer (6) is present, except for the aluminum back layer (6).

Solar module according to Claim 8 , characterized in that the outer side (41) of the back layer stack (4) is locally laser-cut in the region(s) in which the electrical contact between the solar module frame (10) and the aluminum back layer (6) is present, down to the aluminum back layer (6).

Solar module frame (10, 10`) which is electrically conductive and has a C- or U-shaped frame cross-section, characterized in that the solar module frame (10, 10') has at least one electrically conductive contact means (8) extending from and projecting from an inner side (15) of the frame cross-section or an inner frame element located within the frame cross-section and/or at least one electrically conductive contact means (8') electrically connected to the solar module frame (10') and coupled to a push or lever mechanism (24).

Solar module frame according to Claim 10 , characterized in that the at least one contact means (8) has a spring means (9).

Solar module frame according to Claim 10 , characterized in that the at least one contact means (8) has at least one cutting element (23) coupled to the push or lever mechanism (24).

Solar module frame according to Claim 10 or 12 , characterized in that the push or lever mechanism (24) is arranged in or on at least one frame profile strip (16) of the solar module frame (10, 10') and/or in or on at least one frame corner connector (17) of the solar module frame (10, 10') and/or in or on a locking device which connects at least one frame corner connector (17) to one or two frame profile strips (16) of the solar module frame (10, 10').

Solar module frame according to one of the Claims 10 until 13 , characterized in that the at least one contact means (8, 8') is formed on at least one frame corner (18) of the solar module frame (10, 10').

Solar module frame according to one of the Claims 10 until 14 , characterized in that the solar module frame (10, 10') is composed of frame profile strips (16) and frame corner connectors (17) connecting them and the at least one electrical contact means (8, 8') is formed through or on at least one of the frame corner connectors (17).