DE19503195A1 - Vorrichtung zur Aufnahme von wenigstens einer Solarzelle - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zur Aufnahme von wenigstens einer Solarzelle gemäß dem Oberbegriff des Hauptanspruchs.

Aus der Photovoltaik ist bekannt, daß Lichtenergie direkt in elektrische Energie umsetzbar ist. Dafür werden lichtempfindliche Bauelemente, sogenannte Solarzellen verwendet, die bei Lichteinfall einen Photostrom erzeugen, der zum Antrieb von elektrischen Motoren oder dgl. verwendet werden kann. Zur Ausnutzung dieser Energie sind verkaufsfertige Module bekannt, die aus mehreren Einzelzellen bestehen. Diese in einer Reihenschaltung angeordneten Einzelsolarzellen weisen eine feste elektrische Verbindung auf.

Nachteilig bei diesen Modulen ist, daß bei dem Ausfall von einer Einzelsolarzelle des Moduls keine elektrische Energie mehr entnommen werden kann. Durch die feststehende elektrische und mechanische Verbindung ist ein Austausch dieser Einzelsolarzelle sehr aufwendig und kostenintensiv. Zudem weisen diese aus mehreren Einzelzellen bestehenden Module relativ große Abmessungen auf, wodurch deren Einsatzbereich eingeschränkt ist. Bei derartigen Modulen besteht weiterhin die Gefahr, daß die zum Schutz der Einzelsolarzellen angeordnete und sämtliche Solarzellen überdeckende lichtdurchlässige Oberfläche, die zumeist aus Glas besteht, beispielsweise durch Bruch gefährdet ist und dadurch wiederum beschränkt einsetzbar ist.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Vorrichtung der gattungsgemäßen Art zu schaffen, die eine flexible Anordnung von mehreren Einzelsolarzellen ermöglicht, eine einfache Austauschbarkeit einer Einzelsolarzelle von mehreren zueinander angeordneten Einzelsolarzellen ermöglicht und auf einfache und sichere Weise eine mechanische und elektrische Verbindung von mehreren Einzelsolarzellen ermöglicht.

Die Aufgabe der Erfindung wird durch die kennzeichnenden Merkmale des Anspruchs 1 gelöst.

Durch die Ausbildung von wenigstens einem Verbindungsabschnitt an dem Träger, der eine oder mehrere Solarzellen aufnimmt, kann ein modularer Aufbau geschaffen werden, der an den jeweiligen Anwendungsfall bzw. an die Größe der zu erzeugenden elektrischen Energie anpaßbar ist, indem weitere Vorrichtungen bzw. Module an diesem Verbindungsabschnitt anschließbar sind. Bevorzugt ist eine Solarzelle auf der erfindungsgemäßen Vorrichtung vorgesehen und als selbständige Moduleinheit ausgebildet. Bei einer Anordnung von mehreren Modulen zueinander kann im Schadensfall das betreffende Modul einfach austauschbar sein. Die Vorrichtung kann in der Größe und Abmessung auf unterschiedliche Anwendungsfälle anpaßbar sein, so daß beispielsweise eine sehr lange und schmale Solarzellenreihe herstellbar ist. Des weiteren kann beispielsweise ein im wesentlichen rechteckförmiger Träger mit an jeder Seite einen Verbindungsabschnitt aufweisend vorgesehen sein, der eine Aneinanderreihung in einer Längs- als auch in einer Querrichtung aufweisen kann. Es können ebenso Kreissegmentabschnitte ausgebildet sein, die zu einem Ring oder einem Kreis zusammensetztbar sind. Weitere geometrische Formen und daran angepaßte Verbindungsabschnitte sind ebenfalls möglich. Diese Module können vorteilhafterweise auch an gekrummte Oberflächen anpaßbar und aneinanderreihbar sein. Ferner kann ein derartiges selbständiges Modul an unterschiedliche Anwendungsfälle anpaßbar sein, so daß diese Module beispielsweise im Spielzeugbereich, in der Schiffahrt oder auch in der Luftfahrt einsetzbar sein können.

Durch die Merkmale des Anspruchs 2 kann erreicht werden, daß die Träger der Solarzelle unmittelbar miteinander verbindbar sind. Dadurch kann eine größere mechanische Stabilität zwischen den einzelnen Trägern erzielt werden, deren Verbindungsabschnitte unmittelbar zusammenwirken. Gleichzeitig kann eine preiswerte Aneinanderreihung von Solarzellen erzielt werden, da die Verbindungsabschnitte die Träger zueinander festlegen können. Zusätzlich kann durch die unmittelbare Aneinanderkopplung eine Verringerung des elektrischen Widerstandes erzielt werden.

Durch die Merkmale des Anspruchs 3 kann erzielt werden, daß eine hohe Flexibilität der zueinander zu verbindenden und festzulegenden Träger ermöglicht werden kann. Das Verbindungsstück kann sowohl zwei identische als auch verschiedentliche Verbindungsabschnitte aufweisen, und als Adapterstuck vorgesehen sein, so daß Träger mit unterschiedlichen Verbindungsabschnitten miteinander verbindbar sind und somit eine flexible Anordnung geschaffen werden kann. Ferner kann das Verbindungsstück eine Verdrahtungsanordnung aufweisen, die sowohl eine Parallel­ als auch Reihenschaltung zwischen den zu verbindenden Trägern ermöglicht.

Durch die Merkmale der Ansprüche 4 und 5 kann erreicht werden, daß durch die Verbindungsabschnitte sowohl eine mechanische als auch eine elektrische Anbindung der aneinandergereihten Träger ermöglicht ist. Dadurch kann eine einfache und kompakte Bauweise der Einzelmodule gegeben sein. Zudem ermöglicht eine derartige kompakte Bauweise eine schnelle und unkomplizierte Montage ohne zusätzliche Hilfsmittel der miteinander zu verbindenden Einzelmodule.

Durch die Merkmale des Anspruchs 6 kann erreicht werden, daß eine definierte Aneinanderreihung der Träger zueinander ermöglicht ist. Eine derartige Aneinanderreihung von ein oder mehreren Trägern ermöglicht, daß die Träger zueinander eine bestimmte Ausrichtung erfahren und somit verpolungssicher zusammenschaltbar sein können. Die Träger sind vorteilhafterweise rechteckig ausgebildet, wobei die Verbindungsabschnitte an den Schmal- oder Längsseiten angeordnet sein können, so daß unmittelbar parallel zu einer ersten Reihe von Trägern eine zweite Reihe von Trägern anordenbar ist. Eine derartige Ausgestaltung ermöglicht ferner, daß ein relativ kleiner Flächenbedarf der Träger im Verhältnis zu der Oberfläche der Solarzelle geschaffen werden kann, so daß der Flächenanteil der Verbindungsabschnitte im Verhältnis zu dem Flächenanteil der Solarzelle minimal ausgebildet sein kann.

Durch die Merkmale des Anspruchs 7 kann erreicht werden, daß eine flächenförmige Auflage der miteinander zu verbindenden Verbindungsabschnitte ermöglicht ist, damit die Träger mechanisch stabil miteinander verbindbar und die Verbindungsabschnitte stabil zu den Trägern angeordnet sein können.

Durch die Merkmale des Anspruchs 8 kann erzielt werden, daß die Anlageseite des Verbindungsabschnitts beispielsweise eine andere Oberflächenstruktur gegenüber der Anschlußseite aufweist, um bei der Anordnung des Trägers auf einer Auflagefläche oder einem Untergrund eine bessere Haftung zu bekommen. Ferner kann die Maßhaltigkeit der Anlageseite gegenüber der Anschlußseite geringer ausgebildet sein, wobei die Anschlußseite mechanische und/oder elektrische Verbindungselemente aufweisen kann, um die Träger miteinander zu verbinden.

Durch die Merkmale der Ansprüche 9 und 10 kann erzielt werden, daß der Flächenanteil des Verbindungsabschnitt verringert und ein relativ großer Oberflächenanteil der Solarzellen gegeben sein kann. Zudem kann durch die Überlappung der Verbindungsabschnitte eine einfache Befestigung der sich überlappenden Verbindungsabschnitte gegeben sein.

Durch die Merkmale der Ansprüche 11 bis 15 kann erreicht werden, daß die Verbindungsabschnitte durch die vorteilhafterweise deckungsgleich übereinander anordenbaren Bohrungen mit einfachen Befestigungsmitteln auf einer Auflagefläche oder zueinander befestigbar sind. Dabei kann vorteilhafterweise eine Schraubverbindung vorgesehen sein, die durch die übereinanderliegenden Bohrungen der beiden Verbindungsabschnitte hindurchführbar ist und an einer Auflage oder Auflagefläche einschraubbar ist. Durch die Vielzahl der zueinander beabstandeten Bohrungen in den Verbindungsabschnitt kann des weiteren in Abhängigkeit der Auflagefläche eine flexible Befestigung gegeben sein.

Die Verbindungsabschnitte können an der Anschlußseite vorteilhafterweise Rastschnappverbindungen oder dgl. aufweisen, um bei der Montage der Einzelmodule eine Vorfixierung zu ermöglichen. In einigen Anwendungsfällen kann diese vorzugsweise lösbare Verbindung auch als selbständige Verbindung zur Befestigung der beiden Verbindungsabschnitte zueinander genügen.

Durch die Merkmale der Ansprüche 16 oder 17 ist vorgesehen, daß wenigstens ein Teil des Verbindungsabschnittes, vorzugsweise eine Bohrung als elektrisches Anschlußstück ausgebildet ist, um eine elektrische Verbindung zwischen den aneinandergereihten Solarzellen zu ermöglichen. Dabei ist vorteilhafterweise vorgesehen, daß wenigstens eine Bohrung an dem einen Verbindungsabschnitt als Stecker ausgebildet ist und wenigstens eine Bohrung an dem parallel zu dem ersten Verbindungsabschnitt angeordneten zweiten Verbindungsabschnitt als Buchse ausgebildet ist, so daß bei einer Aneinanderreihung der Verbindungsabschnitte eine Stecker-Buchse-Verbindung gegeben sein kann. Die Anordnung der Anschlußstücke kann auch derart gewählt werden, daß in Abhängigkeit der Ausrichtung der Module zueinander dies in einer Parallel- oder Reihenschaltung anordenbar sind. Alternativ kann anstelle der Stecker-Buchse-Verbindung auch eine Federkontaktverbindung, eine Passung, eine Steckrastverbindung oder dgl. vorgesehen sein, um eine elektrische Verbindung herzustellen.

Durch die Merkmale des Anspruchs 18 kann erreicht werden, daß das elektrische Anschlußstück gegenüber äußeren Einflüssen, wie Feuchtigkeit, Staub oder dgl., geschützt sein kann, so daß eine gute elektrische Leitfähigkeit zwischen den elektrischen Anschlußstücken aufrechterhalten werden kann.

Durch die Merkmale des Anspruchs 19 ist vorgesehen, ein durchgehender, isolierter Leiter auszubilden, dergestalt, daß beispielsweise am Beginn oder Ende von mehreren aneinandergereihten Trägern ein einfacher Abgriff der elektrischen Energie ermöglicht ist, ohne eine zusätzliche Verbindungsleitung zwischen dem einen und dem anderen Ende der zueinander angeordneten Trägern zu benötigen. Dadurch kann eine einfache Ausgestaltung der Anschlüsse zu den Einzelmodulen an den Beginn eines Strings gegeben sein.

Durch die Merkmale des Anspruchs 20 ist eine in der Herstellung einfach realisierbare Ausgestaltung eines Trägers mit einem fließenden Übergang zu den Verbindungsabschnitten gegeben. Eine derartige Anordnung ermöglicht eine besonders flache Bauweise der Einzelmodule. Der an dem einen Ende des Trägers angeformten bzw. angeordneten Z-förmig ausgebildeten Verbindungsabschnitt weist einen senkrecht zu dem Träger angeordneten Abschnitt auf, dessen Höhe im wesentlichen der der Solarzelle entspricht, so daß die Oberfläche der Solarzelle, als auch die Oberfläche des Verbindungsabschnittes, der sich an den senkrechten Abschnitt anschließt, in einer Ebene liegen kann. Ferner ist durch diese Anordnung eine verpolungssichere Anordnung gegeben, da die Träger nur in einer bestimmten Ausrichtung aneinanderreihbar sind.

Durch die Merkmale des Anspruchs 21 ist eine alternative Ausführungsform des Trägers mit daran angeordneten Verbindungsabschnitten gegeben, bei der der eine Verbindungsabschnitt in den U-förmigen Verbindungsabschnitt des zweiten bzw. weiteren Trägers einsteckbar sein kann. Bei dieser alternativen Ausführungsform ist vorteilhafterweise vorgesehen, daß der U-förmig ausgebildete Verbindungsabschnitt von der Solarzelle überdeckbar ist, so daß die Solarzellen unmittelbar aneinander angrenzen, ohne daß dazwischenliegend Verbindungsabschnitte angeordnet sind. Die Befestigung der Verbindungsabschnitte zueinander kann von der Unterseite des Trägers erfolgen, wodurch gleichzeitig eine Sicherung gegen unbefugte Entnahme gegeben sein kann, da ein Zugriff auf die Befestigungsanordnung von oben durch die aneinandergrenzenden Solarzellen nicht möglich ist.

Durch die Merkmale des Anspruchs 22 kann erreicht werden, daß die Module als alternative Ausführungsform identisch ausgebildete Verbindungsabschnitte aufweisen und somit einfach herstellbar sind.

Durch die Merkmale der Ansprüche 23 bis 25 erreicht man eine einfache und für eine an jeden Anwendungsfall anpaßbare Schaltungsanordnung. Das Verbindungsstück kann vorteilhafterweise einen Verbindungsabschnitt mit denselben Merkmalen von einem Verbindungsabschnitt des Trägers aufweisen, so daß eine einfache Ankopplung der Module aneinander gegeben sein kann.

Durch die Merkmale des Anspruchs 26 kann der Träger an unterschiedliche Einsatzfälle anpaßbar sein. So kann beispielsweise zum Einsatz in der Luftfahrt der Träger aus einem leichten Werkstoff, wie beispielsweise Aluminium oder einer Aluminiumlegierung, herstellbar sein. Ferner kann beim Einsatz der Solarzellen in der Schiffahrt oder dgl. ein Träger aus Edelstahl vorgesehen sein. Ferner kann beim Einsatz in der Spielzeugtechnik oder beispielsweise bei der Anordnung von Solarzellen an Gebäuden ein Kunststoffträger vorgesehen sein.

Durch die Merkmale des Anspruchs 27 ist eine einfache Anordnung einer Solarzelle auf den Träger gegeben. Es kann ferner vorgesehen sein, daß eine Klebeverbindung zwischen Solarzelle und Träger vorgesehen sein kann, wobei die Oberfläche der Solarzelle mit einer Schutzfolie überzogen sein kann. Durch eine derartige Anordnung können die elektrischen Anschlußleitungen gleichzeitig gegenüber Feuchtigkeit geschützt werden. Ferner können weitere bekannte Materialien zur Einbettung von Solarzellen verwendet werden.

In der Zeichnung sind bevorzugte Ausführungsbeispiele einer Vorrichtung gemäß der Erfindung dargestellt. Es zeigen:

Fig. 1 eine Draufsicht auf eine erfindungsgemäße Vorrichtung mit einer Solarzelle,

Fig. 2 eine schematische Seitenansicht der Vorrichtung gemäß Fig. 1,

Fig. 3 eine schematische Seitenansicht von zwei miteinander in Verbindung stehenden Vor­ richtungen,

Fig. 4 eine Draufsicht der in Fig. 3 dargestellten Anordnung,

Fig. 5 eine alternative Ausführungsform der Vor­ richtung gemäß Fig. 1 und 2,

Fig. 6 eine weitere alternative Ausführungsform der Erfindung,

Fig. 7 eine schematische Draufsicht auf zwei mit einem Verbindungsstück verbundenen Vorrichtungen mit einer Parallelschaltungs­ anordnung,

Fig. 8 eine schematische Draufsicht auf zwei mit einem Verbindungsstück verbundenen Vorrichtungen mit einer Reihenschaltungs­ anordnung,

Fig. 9 eine alternative Ausführungsform zu Fig. 6 und

Fig. 10 eine Schnittdarstellung eines an einem Ver­ bindungsabschnitt angeordneten elektrischen Anschlußstücks.

In Fig. 1 ist eine Draufsicht auf eine erfindungsgemäße Vorrichtung 21 dargestellt, die als Einzelmodul mit einer Solarzelle 22 eine Verkaufseinheit bildet. Diese als Einzelmodul ausgebildete Vorrichtung 21 kann mit weiteren Vorrichtungen 21 verbindbar sein. Die Vorrichtung 21 ist beispielhaft rechteckig ausgebildet und weist an einer linken und rechten Schmalseite 23 jeweils einen Verbindungsabschnitt 24, 25 auf, die parallel zueinander beabstandet sind. Die Größe der Module können in Abhängigkeit der Solarzelle 22 auf bestimmte Rastermaße festgelegt werden, die beispielsweise Abmessungen von einer Breite von 100 mm und einer Länge von 120 mm haben und eine Leistung typischerweise für monokristalline Solarzellen von 0,45 V und 3 A aufweisen. Es kann ebenso vorgesehen sein, daß an Längsseiten 29 Verbindungsabschnitte 24 vorgesehen sind. Alternativ können auch an allen vier Seiten Verbindungsabschnitte 24 vorgesehen sein. Des weiteren können weitere geometrisch mehreckige oder runde Anordnungen mit entsprechenden Verbindungsabschnitten vorgesehen sein, die eine Verbindung von mehreren Vorrichtungen 21 ermöglichen.

Die Solarzelle 22 liegt auf einem Träger 26 auf oder kann in einer in dem Träger 26 angeordneten Vertiefung wenigstens teilweise angeordnet sein und erstreckt sich zwischen den Verbindungsabschnitten 24. Die Solarzelle 22 kann sich ebenso bis zu den Längsseiten 25 erstrecken.

Der Verbindungsabschnitt 24 ist streifenförmig ausgebildet und erstreckt sich über die gesamte Schmalseite 23. Es kann ebenso vorgesehen sein, daß der Verbindungsabschnitt 24 abschnittsweise ausgebildet ist und eine Art rechteckförmige Verzahnung aufweist. In dem Verbindungsabschnitt 24 sind Bohrungen 27 vorgesehen, die zu einer Längsmittelachse 28 symmetrisch angeordnet sind. Die Bohrungen 27 ermöglichen zum einen eine mechanische Befestigung des Verbindungsabschnitts 24 des Trägers 26 mit einem weiteren Verbindungsabschnitt 24′ des Trägers 23′ (Fig. 3) und ermöglicht die elektrische Verbindung der Solarzelle 22 mit einer weiteren Solarzelle 22′ (Fig. 3). An dem linken Verbindungsabschnitt 24 ist ein elektrisches Anschlußstück 31 vorgesehen, welches elektrisch mit der Solarzelle 22 verbunden ist und kann als Pluspol ausgebildet sein. Dem gegenüberliegend ist an dem Verbindungsabschnitt 25 ein elektrisches Anschlußstück 32 einer Bohrung 27 zugeordnet. Dieses ist ebenfalls mit der Solarzelle 22 elektrisch verbunden und kann beispielsweise als Minuspol ausgebildet sein.

Die Vorrichtung 21 weist im äußeren Randbereich nahe der Schmalseiten 29 einen die Bohrung 27 des Verbindungsabschnitts 24 mit der Bohrung 27 des Verbindungsabschnitts 25 direkt verbundenen elektrischen Leiter 33, 34 auf. Die elektrischen Leiter 33, 34 stehen mit jeweils einem Anschlußstück 31, 32 in Verbindung. Diese elektrischen Leiter 33, 34 ermöglichen eine Rückführung der elektrischen Energie, so daß an einem Ende der aneinandergereihten Vorrichtungen 21 bzw. eines Strings die Spannung abgegriffen werden kann. Durch diese Integration der elektrischen Leiter 33, 34 in der Vorrichtung 21 kann bei der Installation und Montage der Module auf zusätzliche Kabel verzichtet werden.

In Fig. 2 ist eine schematische Schnittdarstellung der in Fig. 1 dargestellten Vorrichtung 21 gezeigt. Auf dem plan ausgebildeten Träger 26 liegt die Solarzelle 22 auf. Diese ist beispielhaft in einem Einbettungsmaterial 36 auf dem Träger 26 angeordnet. Dieses Einbettungsmaterial besteht aus gießfähigem und gegebenenfalls witterungsbeständigem Harz. Es kann ebenso vorgesehen sein, daß die Solarzelle 22 auf dem Träger 26 aufgeklebt ist und auf der Oberfläche der Solarzelle 22 eine Kunststoffolie oder dgl. als Schutzschicht aufgebracht werden kann.

Der Verbindungsabschnitt 25 ist in Verlängerung zu dem Träger 26 ausgebildet und weist eine Anschlußseite 37 und eine parallel dazu angeordnete Anlageseite 38 auf. Die Anlageseite 38 geht unmittelbar in eine Unterseite 39 des Trägers 26 über. Die Anlageseite 38 bzw. Unterseite 39 können eine rauhe Oberfläche aufweisen, so daß bei der Anordnung des Trägers 26 auf einer Auflagefläche 41 bzw. eines Untergrundes eine gute Haftung vorliegt. Ferner kann diese Unterseite 39 und Anlageseite 38 eine Haftbeschichtung oder isolierende Beschichtung oder dgl. aufweisen.

Die Anschlußseite 37 weist eine Vertiefung 42 auf, in der das Anschlußkabel 43 zwischen Solarzelle 22 und Anschlußstück 32 angeordnet ist. Dadurch kann ein weiterer Verbindungsabschnitt 24′ mit seiner Anlageseite 38′ plan auf der Anlageseite 38 anliegen (Fig. 3).

Der Verbindungsabschnitt 24 ist zu dem Träger 26 Z-förmig angeordnet und weist ebenso eine Anlageseite 37 und eine Anlageseite 38 auf, die jedoch gegenüber denen des Verbindungsabschnitts 25 vertauscht angeordnet sind. Der Abstand der Anschlußseite 37 zu der Unterseite 39 des Trägers 26 ist zumindest durch die Dicke des Verbindungsabschnittes 25 bestimmt. Im aneinandergereihten Zustand (Fig. 3) kommen die Anschlagseiten 37 des Verbindungsabschnitts 24 und 25 zum Anliegen, so daß der elektrische Kontakt zwischen dem Anschlußstück 31 des Verbindungsabschnitts 24 und des Anschlußstücks 32 des Verbindungsabschnitts 25 eines weiteren Trägers 26 ermöglicht ist. Es können auch nur die Anschlußstücke 31, 32 in Kontakt kommen.

Die Anordnung der Solarzelle 22 auf dem Träger 26 durch die Einbettungsmasse 36 ist so vorgesehen, daß eine Oberfläche 44 der Vorrichtung 21 im wesentlichen in der Ebene der Anlageseite 38 des Verbindungsabschnittes 24 liegt. Dadurch kann eine extrem flache Bauweise erreicht werden, die in Abhängigkeit der Dicke des Trägers 26 wenigstens ein Millimeter betragen kann. Es versteht sich von selbst, daß eine derartige Anordnung und Ausgestaltung von Solarzelle 22 zu Träger 26 auch größer ausgebildet sein kann.

In Fig. 3 ist die Verbindung von zwei Vorrichtungen 21 und 21′ dargestellt, die beliebig erweiterbar ist. Der Verbindungsabschnitt 25′ des zweiten Trägers 26′ überdeckt vollständig den Verbindungsabschnitt 24 des ersten Trägers 26, so daß ein Überlappungsbereich 46 gebildet ist. In diesem Überlappungsbereich 46 sind die Bohrungen 27 deckungsgleich übereinander angeordnet, so daß die jeweils zu den Bohrungen angeordneten Anschlußstücke 31, 32 miteinander in Verbindung stehen. Dadurch kann beispielsweise eine Reihenschaltung der miteinander in Verbindung stehenden Solarzellen 22 erreicht werden. Es kann ferner vorgesehen sein, daß eine bestimmte Anschlußanordnung der Solarzelle 22 zu den Bohrungen 27 vorgesehen ist, so daß ebenfalls eine Parallelschaltung gegeben sein kann.

Die Vorrichtung 21, 21′ kann beispielsweise durch eine Befestigungseinrichtung 47, die vorzugsweise als Schraubverbindung ausgebildet ist, zu der Auflagefläche 41 befestigbar sein. Über diese eine Verschraubverbindung 47 können beide Verbindungsabschnitte 24 und 25′ des Trägers 26, 26′ festlegbar sein. Die Schraubverbindung 47 kann in jeder der deckungsgleich übereinanderliegenden Bohrungen 27, 27′ anordenbar sein. In Abhängigkeit eines in der Auflagefläche 41 angeordneten Schraubgewindes kann die Schraubverbindung 47 wahlweise in eine der Bohrungen 27, 27′ einsteckbar sein. Vorteilhafterweise ist die Schraubverbindung in einer Bohrung 27, 27′ vorgesehen, an der ebenfalls ein Anschlußstück 31, 32 angeordnet ist, so daß durch die Befestigung der Verbindungsabschnitte 24, 25′ ein sicheres Anliegen der elektrischen Kontakte gegeben ist. Es kann auch vorgesehen sein, daß eine Bohrung als Schraubgewinde ausgebildet ist, in dem eine Schraube befestigbar ist.

Alternativ zu der Schraubverbindung 47 können auch Spann- oder Klemmverbindungen vorgesehen sein, die in die Bohrungen 27, 27′ eingreifen oder an dem Verbindungsabschnitt 24, 25′ angreifen und den Träger 26, 26′ zu der Auflagefläche 41 festlegen.

In Fig. 4 ist eine Draufsicht der in Fig. 3 dargestellten Anordnung gezeigt. Die Verbindungsabschnitte 24, 25 sind alternativ zu denen in Fig. 1 auf den Längsseiten 29 der Träger 26 angeordnet. Durch die Überlappung der Verbindungsabschnitte 24, 25′ kann der Bereich der Befestigung für die Einzelmodule gering gehalten werden, so daß bei der Anordnung von mehreren Vorrichtungen 21, 21′, 21′′ usw. hintereinander eine wesentliche Einsparung der benötigten Fläche erfolgen kann. Der Träger 26′ ist beispielhaft als Endstück einer Anordnung von mehreren hintereinander angeordneten Vorrichtungen 21 ausgebildet und weist eine Verbindung 48 zwischen dem mit der Solarzelle 22 in Verbindung stehenden Anschlußstück 32 und dem elektrischen Leiter 33, 34 auf, der als Rückfuhrung des Poles ausgebildet ist. Dadurch kann an der ersten Vorrichtung 21 die Spannung abgegriffen werden.

In Fig. 5 ist eine alternative Ausführungsform einer Vorrichtung 21 zu Fig. 1 und 2 dargestellt. Die von der Einbettungsmasse 36 umgebene Solarzelle 22 ist auf einem Zwischenträger 51 vorgesehen, der unmittelbar auf dem Träger 26 aufliegt. Der Zwischenträger 51 kann ebenso einstückig zu dem Träger 26 ausgebildet sein. Der Träger 26 weist ein S-för­ miges Ende 58 auf, das mit dem Zwischenträger 51 einen U-för­ mig ausgebildeten Verbindungsabschnitt 54 bildet und dem gegenüberliegend einen Verbindungsabschnitt 55 aufweist, der gegenüber der Unterseite 39 des Trägers 26 geringfügig nach unten versetzt ist. Der Verbindungsabschnitt 54 ist in den Verbindungsabschnitt 55′ des Trägers 26′ einsteckbar.

Diese alternative Ausführungsform weist den Vorteil auf, daß die Solarzellen 22, 22′ unmittelbar aneinandergrenzen. Der Überlappungsbereich 46 liegt unterhalb der Solarzelle 22, 22′. Die Vorrichtung 21 kann auf der Anlageseite 38 des Verbindungsabschnittes 54 auf einer Auflagefläche 41 aufliegen, die von einem Träger 57 ausgebildet ist. Die Verbindungsabschnitte 54, 55 können wiederum beispielweise über eine Schraubverbindung befestigbar sein, wobei die Schraubverbindung von einer Unterseite durch den Träger 37 hindurch in die Bohrungen 27, 27′ eingeführt werden. Dadurch kann eine versteckte, von außen nicht zugängliche Befestigung gegeben sein.

In Fig. 6 ist eine alternative Ausführungsform zu Fig. 1 und Fig. 5 dargestellt. Der Träger 26 ist als plane Platte ausgebildet, auf dem die Solarzelle 22 mit der Einbettmasse 36 aufliegt. Die Verbindungsabschnitte 64, 65 sind identisch ausgebildet. Über ein Verbindungsstück 61 ist der Verbindungsabschnitt 65 des Trägers 26 mit dem Verbindungsabschnitt 64′ des Trägers 26′ verbindbar. Das Verbindungsstück 61 ist symmetrisch ausgebildet und weist ebenfalls einen Verbindungsabschnitt 64, 65 auf, um die Vorrichtungen 21, 21′ miteinander zu verbinden. Die Befestigung zwischen Verbindungsstück 61 und Träger 26, 26′ kann der in Fig. 1 und 2 beschriebenen Befestigung entsprechen. Die in Fig. 6 dargestellte Ausführungsform ist konstruktiv einfach und kostengünstig herstellbar.

In Fig. 7 sind zwei Verbindungsstücke 71 dargestellt, die die Vorrichtung 21, 21′ miteinander verbinden. Die Verbindungsstücke 71 weisen eine Leiteranordnung 72 auf, so daß eine Parallelschaltung der Vorrichtung 21, 21′ und weiteren Vorrichtungen hintereinander möglich ist. Die zueinander angeordneten Verbindungsstücke 71 weisen jeweils einen Absatz 73 auf, so daß die Verbindungsstücke 71 nur in einer Ausrichtung zueinander anordenbar sind und die Vorrichtung 21, 21′ mit Sicherheit parallel schalten. Die Verbindungsstücke 71 sind vorteilhafterweise identisch ausgebildet, so daß diese einfach herstellbar sind. Die Verbindungsstücke 71 können auch einteilig ausgebildet sein.

In Fig. 8 sind Verbindungsstücke 81 dargestellt, die eine Reihenschaltung der Vorrichtung 21, 21′ und weiteren Vorrichtungen ermöglichen. Dazu weisen die Verbindungsstücke 81 die in der Fig. 8 dargestellte Leiteranordnung 82 auf. Im Unterschied zu den Verbindungsstücken 71 können die Verbindungsstücke 81 miteinander vertauscht werden. Es kann ebenso ein einteiliges Verbindungsstück 81 vorgesehen sein.

In Fig. 9 ist eine alternative Ausführungsform zu Fig. 6 dargestellt, bei der die Vorrichtung 21, 21′ mit einem Verbindungsstück 91 verbindbar ist. Bei dieser Ausführungsform ist wiederum eine von außen nicht zugängliche Verbindung und Anordnung von zueinander angeordneten Vorrichtungen 21, 21′ analog der Anordnung in Fig. 5 gegeben. Insoweit weist diese Ausführungsform dieselben Merkmale und Vorteile wie die Ausführungsform gemäß Fig. 5 auf. Es kann hier wahlweise das Verbindungsstück 71 oder 81 einsetzbar sein.

In Fig. 10 ist eine elektrische Verbindung 30 dargestellt, die aus dem Anschlußstück 31 und 32 gebildet ist. Das Anschlußstück 31, 32 ist ringförmig ausgebildet und in geringem Abstand zu der Bohrung 27 angeordnet. Das Anschlußstück 31 ist steckerförmig ausgebildet und weist einen Ringabschnitt 101 auf, der in einen nutenförmigen Ringabschnitt 102 eingreift und den elektrischen Kontakt herstellt. Dabei ist der stecker- bzw. dornförmig ausgebildete Ringabschnitt 101 im Durchmesser größer oder kleiner gegenüber dem nutenförmigen Ringabschnitt 102 ausgebildet, so daß ein sicheres Anliegen des steckerförmigen Ringabschnittes 101 in dem nutenförmigen Ringabschnitt 102 gegeben ist.

Der steckerförmige Ringabschnitt 101 und der nutenförmige Ringabschnitt 102 bilden eine Stecker-Buchse-Verbindung. Alternativ kann ebenso eine Verbindung über gefederte Kontakte oder Schieber, Riegel oder Passungen erfolgen. Des weiteren können federnd nachgiebige Schleifkontakte vorgesehen sein, die im zusammengefügten Zustand aneinander anliegen. Es könne alternativ auch zwei aufeinanderliegende Scheiben oder Metallstreifen als Kontakte ausgebildet sein, die plan aufeinanderliegen und eine elektrische Verbindung 30 bilden. Die elektrische Verbindung 30, die vorteilhafterweise aus Kupfer ausgebildet ist, ist von einem Dichtungselement 103 umgeben. Dieses Dichtungselement 103 schließt im zusammengebauten Zustand die elektrische Verbindung 30 gegen Feuchtigkeit, Schmutz und dgl. vollständig ab. Die Anschlußstücke 31, 32 sind in den Verbindungsabschnitten 24, 25 eingelassen, so daß die jeweiligen Verbindungsabschnitte 24, 25′ formschlüssig aneinander anliegen können.

Claims (28)

1. Vorrichtung zur Aufnahme von wenigstens einer Solarzelle,

• - mit einem Träger, auf dem die wenigstens eine Solar­ zelle anordenbar ist, und
• - mit wenigstens einem an dem Träger vorgesehenen Ver­ bindungsabschnitt,

dadurch gekennzeichnet, daß an dem Verbindungsabschnitt (24, 25) des Trägers (26) ein weiterer Verbindungsabschnitt (24′, 25′) anbringbar ist.

2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der weitere Verbindungsabschnitt (24′, 25′) ein an einem weiteren Träger (26′) angeordneter Verbindungsabschnitt (24′, 25′) ist.

3. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der weitere Verbindungsabschnitt (24′, 25′) ein an einem Verbindungsstuck (61, 71, 81, 91) ausgebildeter Verbindungsabschnitt (24′, 25′) ist.

4. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der weitere Verbindungsabschnitt (24′, 25′) und der Verbindungsabschnitt (24, 25) des Trägers (26) elektrisch miteinander verbindbar sind.

5. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der weitere Verbindungsabschnitt (24′, 25′) und der Verbindungsabschnitt (24, 25) des Trägers (26) gemeinsam auf einer Auflagefläche (41) befestigbar sind.

6. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der Träger (26) zwei im wesentlichen parallel zueinander beabstandete Verbindungsabschnitte (24, 25) aufweist.

7. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der Verbindungsabschnitt (24, 25) sich streifenförmig entlang einer Seite (23, 29) des Trägers (26) erstreckt.

8. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der Verbindungsabschnitt (24, 25) eine Anlageseite (38) und eine parallel dazu beabstandete und gegenüberliegende Anschlußseite (37) aufweist, wobei die Anschlußseite (37) des weiteren Verbindungsabschnittes (24′, 25′) mit der Anschlußseite (37) des Verbindungsabschnittes (24, 25) einander gegenüberliegend anordenbar sind.

9. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die aneinandergrenzenden Verbindungsabschnitte (24, 25′ und 25, 24′) sich zumindest teilweise überlappen.

10. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß mehrere Träger (26, 26′) in einer Reihe zu einem String aneinanderreihbar sind.

11. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der Verbindungsabschnitt (24, 25) Bohrungen (27) aufweist, die vorzugsweise regelmäßig zueinander beabstandet angeordnet sind.

12. Vorrichtung nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, daß die Bohrungen (27) symmetrisch zu einer Längsmittelachse (28) angeordnet sind, und vorzugsweise die Bohrungen (27) des Verbindungsabschnittes (24, 25) mit den Bohrungen (27) des Verbindungsabschnittes (24′, 25′) deckungsgleich übereinander anordenbar sind.

13. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Verbindungsabschnitte (24, 25) durch zueinander lösbare Rast-, Riegel-, Feder-, Schnappverbindungen oder dgl. anordenbar sind.

14. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Träger (26, 26′) mit wenigstens einer in der Bohrung (27) der Verbindungsabschnitte (24, 25′ oder 24′, 25) anbringbaren Befestigungseinrichtung (47), vorzugsweise einer Schraubverbindung, zueinander oder zu einer Auflagefläche (41) festlegbar ist.

15. Vorrichtung nach Anspruch 14, dadurch gekennzeichnet, daß die Befestigungseinrichtung (47) lösbar ist.

16. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 11 bis 15, dadurch gekennzeichnet, daß ein Teil des Verbindungsabschnittes (24, 25), vorzugsweise eine Bohrung (27) als elektrisches Anschlußstück (31, 32) ausgebildet ist, das mit wenigstens einer Solarzelle (22) verbindbar ist.

17. Vorrichtung nach Anspruch 16, dadurch gekennzeichnet, daß an dem Anschlußstück (31) des Verbindungsabschnittes (24) ein steckerförmiger Ringabschnitt (101) ausgebildet ist, der an einem buchsenförmigen Ringabschnitt (102) des an dem Verbindungsabschnittes (25′) des Anschlußstückes (32′) anordenbar ist.

18. Vorrichtung nach Anspruch 16 oder 17, dadurch gekennzeichnet, daß der stecker- und buchsenförmige Ringabschnitt (101, 102) von einem Dichtungselement (103) wenigstens teilweise umgeben ist.

19. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 11 bis 18, dadurch gekennzeichnet, daß der Verbindungsabschnitt (24) und der parallel dazu beabstandeter Verbindungsabschnitt (25) von dem Träger (26) direkt über einen elektrischen Leiter (33) verbindbar ist, wobei vorzugsweise für jeden Pol ein Leiter (33, 34) vorgesehen ist.

20. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der Träger (26) einen Verbindungsabschnitt (25) aufweist, der als Verlängerung des Trägers (26) ausgebildet ist und einen gegenüberliegenden Verbindungsabschnitt (24) aufweist, der im wesentlichen Z-förmig an dem Träger (26) angeordnet ist, so daß die an dem Z-förmig angeordnete nach unten weisende Anschlußseite (38) an der Anschlußseite (38′) des Verbindungsabschnittes (25′) eines Trägers (26′) anliegt.

21. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der Träger (26) einen U-för­ migen Verbindungsabschnitt (54′) aufweist und einen dem U-förmigen Verbindungsabschnitt (54) gegenüberliegenden streifenförmigen Verbindungsabschnitt (55) aufweist, so daß dieser streifenförmige Verbindungsabschnitt (55) des Trägers (26) in dem U-för­ migen Verbindungsabschnitt (54′) des weiteren Trägers (26′) einsteckbar ist.

22. Vorrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß der Träger (26) zwei parallel zueinander beabstandete Verbindungsabschnitte (64, 65) aufweist, die identisch ausgebildet sind und mit einem Verbindungsstück (61) verbindbar sind.

23. Vorrichtung nach Anspruch 3 dadurch gekennzeichnet, daß das Verbindungsstück (71) eine Leiteranordnung (72) aufweist, durch die die Vorrichtung (21) und die Vorrichtung (21′) in einer Parallelschaltungsanordnung verbindbar sind.

24. Vorrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß das Verbindungsstück (81) eine Leiteranordnung (82) aufweist, durch die die Vorrichtung (21) und die Vorrichtung (21′) in einer Reihenschaltungsanordnung verbindbar sind.

25. Vorrichtung nach Anspruch 22 bis 24, dadurch gekennzeichnet, daß das Verbindungsstück (61, 71, 81) wenigstens eine Bohrung (27) aufweist, die deckungsgleich zu den Bohrungen (27) des Verbindungsabschnitts (24, 25, 24′, 25′) anordenbar ist.

26. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der Träger (26) aus Kunststoff, Aluminium, Aluminiumlegierung und/oder Edelstahl ausgebildet ist.

27. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die wenigstens eine Solarzelle (22) mit einem Einbettungsmaterial (36) zu dem Träger (26) anordenbar ist.