DE19704255A1 - Solardachziegel - Google Patents

Solardachziegel

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Description

Die Technik im Bereich der Photovoltaik ist in den ver­ gangenen Jahren deutlich verbessert worden. Die Wirkungs­ rate der Solarmodule ist auf ca. 17-18% angestiegen, dennoch stehen einer weiteren Verbreitung der Photovol­ taik immer noch die fehlende Wirtschaftlichkeit gegen­ über.
Einer der Gründe hierfür ist die Tatsache, daß es noch kein sinnvolles großserientaugliches Fertigungsverfahren für die Massenproduktion gibt. Dies beinhaltet u. a. die Einfassung der Solarzellen, die Integrierung einer kosten­ günstigen Befestigung des Solarmodules auf das Träger­ teil und die konstruktive Berücksichtigung der einfachen Montage.
In der Regel besteht ein Solarmodul aus den Solarzellen, der Verschaltung der Solarzellen mit Steckkontakten, der Einbettung der Solarzellen und der Rahmung. Die Einbettung erfolgt bei Industriemodulen i.d.R. in einem Sandwichaufbau Glas - spezielle Folie (z. B. EVA-Folie) - Solarzelle - spezielle Folie und/oder Glas. Unter hoher Temperatur und im Vakuum werden diese fest verbacken und verwalzt. Die Folie sollte UV-be­ ständig sein und darf nicht altern, sofern das Glas keinen UV-Filter hat. Die äußere Schicht, das Glas, muß die Solarzelle vor Beschädigung und Wasser schützen, d. h. die Außenschicht muß wasserdampfdiffusionsdicht sein. Außerdem müssen die Kanten gegen Feuchtigkeit ab­ gedichtet werden. Der Rahmen besteht i.d.R. aus eloxiertem oder lackiertem Aluminium oder rostfreiem Edelstahl. Dies alles zeigt, daß der Aufbau sehr auf­ wendig, kostenintensiv und aus mehreren Fertigungs­ schritten besteht. Weiter müssen dann die Solarmodule über zusätzliche Montagekonstruktionen befestigt werden. Weitere Varianten sind die Leichtsolarmodule ohne Glas und die flexiblen Solarmodule.
Aufgabe der Erfindung ist es, eine kostengünstige Lösung für die Integrierung der Solarzellen/des Solarmodules in bereits bestehende Trägersysteme, hier eines Dachziegels, zu finden, im nachfolgenden als Solardachziegel bezeichnet. Aufgrund der aufwendigen Herstellung und der aufwendigen Montage werden die Solarmodule i.d.R. aus den teuren, monokristallinen Zellen aufgebaut. Durch die nun erfundene vollautomatische, kostengünstige Herstellung der Solar­ dachziegel können nun auch die preisgünstigeren poly­ kristallinen oder amorphen Siliziumzellen oder die nano­ kristallinen Injektions-Solarzellen zur Anwendung kommen.
Weitere Aufgabe der Erfindung ist es, die nachträglichen Montagekosten zu minimieren und ein Verfahren zur ein­ fachen, vollautomatisierbaren und großserientauglichen Herstellung von kostengünstigen Solardachziegeln anzu­ gehen. Die bekannten hohen Anforderungen an das Solar­ modul sollen erfüllt werden unter gleichzeitiger Redu­ zierung der bisher erforderlichen vielen Fertigungs­ schritte. Die bisher benötigten zusätzlichen Montagege­ stelle und die hohen Montagekosten sollen eingespart werden. Die bisherigen Formen und Werkstoffe der Dach­ ziegel haben sich durch langen Einsatz bewährt und sollen in den Grundparametern beibehalten werden, so daß auch nachträgliche Austauschaktionen ohne große Probleme möglich sind. Andererseits kann der Dachziegel als Träger für das Solarmodul auch grundsätzlich neu konstruiert werden und es können jetzt auch andere Werkstoffe, u. a. Duroplaste, Thermoplaste, Holz, Metall gewählt werden, da die Oberfläche des Dachziegels nicht mehr der direkten Außenbewitterung ausgesetzt ist.
Die Erfindung löst die Aufgabe dadurch, daß kleine Solar­ module, z.Bsp. 100×100 mm bis 100×300 mm, die entweder be­ reits wasserdicht zwischen Glasplatten eingebettet sind, oder aber nur auf bzw. zwischen Schutzfolien mit oder ohne Schaumträger gebracht und mit fertiger Verdrahtung nach außen versehen sind, beim Tiefziehverfahren, Schrumpf­ verfahren, beim Pressverfahren oder durch nachträgliches Befestigen auf dem Dachziegel positioniert und mit ein­ er UV-beständigen, transparenten, ggf. wasserdampfdiffus­ ionsdichten Folie/Formteil fest mit dem Dachziegel ver­ bunden und geschützt werden. Die Folie/Formteil kann zum einen die Funktion des Schutzes der Solarzellen als auch die Befestigung der Solarzellen/des Solarmodules mit dem Trägerteil, dem Dachziegel, erfüllen. Zur besseren Verankerung der Folie auf dem Dachziegel kann entweder die Folie oder der Dachziegel mit einer speziellen Kle­ beschicht versehen werden.
Ist das Solarmodul bereits durch Glasplatten und Kanten­ versiegelung wasserdicht abgedichtet, hat die transpar­ ente UV-beständige Folie nur die Funktion der Befesti­ gung des Solarmodules auf dem Dachziegel zu erfüllen. Die Schaumfolie, die zwischen Dachziegel und Solarzelle/Solarmodul positioniert wird, erfüllt einmal eine Schutz­ funktion vor Beschädigung und vor Wasserdampfdurchtritt und kann auch zur zusätzlichen Wärmeschutzisolierung eingesetzt werden.
Wenn aus Kostengründen auf die Versiegelung der Kanten und auf die schützenden Glasplatten verzichtet werden soll und die verschalteten Solarzellen, bei Bedarf Vorder- und/oder Rückseite mit einer Schutzfolie abgedeckt, bei Bedarf mit zusätzlicher wasserdampfdiffusionsdichter Schaumfolie auf der Rückseite versehen, direkt eingesetzt werden sollen, so muß die transparente Kunststoffolie zu­ sätzlich zu den oben erwähnten Funktionen die absolute wasserdampfdiffusionsdichte Abschottung der Solarzellen gewährleisten. Die Kunststoffolie kann z.Bsp. durch zu­ sätzliche Keramikbeschichtung selbstreinigend ausgeführt werden.
Ausführungsbeispiele für die Durchführung der Erfindung werden an Hand der Zeichnungen näher erläutert. Dabei zeigen die Fig. 1-4 aufeinanderfolgende Phasen des Herstellungsverfahrens durch Warmformen, Fig. 5 durch Druckmembran- bzw. Pressverfahren und Fig. 6 durch Schrumpfverfahren jeweils in stark vereinfachten Dar­ stellungen. Fig. 7 stellt ein anderes Befestigungssyst­ em der Abdeckung/Formteil und der Befestigung des Solar­ modules auf dem Dachziegel dar, Fig. 8a+b verdeutlicht die weitere Kontaktierung. In Fig. 9+10 werden prinzip­ haft weitere abgewandelte Möglichkeiten der Integrierung der Solarzellen/des Solarmodules in den Dachziegel dar­ gestellt.
Fig. 1 zeigt einen stark vereinfachten Querschnitt durch die Tiefziehform (1) mit den Saugkanälen (2) und mit den Konturen für die Positionierung und Aufnahme des Dach­ ziegels (3) und den Solarmodul (4) bzw. die Solarzellen (4) mit der bereits vorgefertigten Verdrahtung (5) Eine in einem Spannrahmen/Spannkette (7) eingespannte transparente Kunststoffolie (6) wird zwischen zwei Heiz­ elementen (8) und (9) auf die Verformungstemperatur er­ wärmt. Oberhalb der Heizelemente ist eine Druckglocke (10) mit einem Druckluftanschluß (11) angeordnet. Ist die Verformungstemperatur der Kunststoffolie (6) erreicht, werden die Heizelemente (8) und (9) verfahren und die Spannrahmen (7) mit der Kunststoffolie (6), Form (1) und Druckglocke (10) zueinander bewegt und verpreßt, um einen luftdichten Abschluß zu erreichen. Nun wird der Freiraum zwischen Folie (6), Dachziegel (3) und Form (1) durch die Saugkanäle (2) evakuiert. Synchronisiert mit der Evakuierung des Freiraumes kann über den Druck­ luftanschluß (11) Druckluft zugeführt und die Kunststof­ folie (6) zusätzlich auf den Dachziegel (3) gepreßt wer­ den, bis der in Fig. 2 gezeigte Zustand erreicht ist. Bei diesem Tiefziehvorgang verbinden sich die Kunststof­ folie (6) und der Dachziegel (3) auf der Außenfläche und den seitlichen und inneren Rändern innig miteinan­ der. Die Solarzellen/das Solarmodul (4) werden durch die Folie (6) hermetisch luft- und wasserdicht abgeschlos­ sen. Nach dem Abkühlvorgang kann der so hergestellte Solardachziegel aus der Form (1) entnommen werden und in die Stanzstation weitertransportiert werden (Fig. 3). Der Solardachziegel wird in einer Stanzaufnahme (12) fixiert und der seitliche Beschnitt der Folie (6) kann durch Hereinfahren des Stanzmessers (13) erfolgen. Die Stanzmesser (13) können zur Erzielung eines besseren Stanzschnittes zusätzlich beheizt werden. Der Produkt­ ionsprozeß kann durch automatischen Transport der Kunst­ stoffolie (6) von der Rolle durch ein Kettenförderungs­ system, der Bestückung des Dachziegel (3) mit dem fertig verdrahteten Solarmodul/Solarzelle (4) und anschließen­ der Positionierung des Dachziegels (3) in der Tiefzieh­ form (1) durch ein Robotsystem, durch anschließenden vollautomatischen Weitertransport in die Stanzstation (12) und anschließenden Stapelvorgang der fertigen So­ lardachziegel vollautomatisiert werden. Weiter kann die Wirtschaftlichkeit durch den Transport der Folie (6) direkt vom Extruder in die Tiefziehstation noch erhöht werden.
Fig. 4 zeigt den hergestellten Solardachziegel ein­ schließlich der prinziphaften Kontaktierung.
Hier wird die Integrierung eines bereits vorgefertigten Solarmodules (4), bei dem die Solarzellen bereits zwisch­ en Glasplatten mit der Kontaktierung (5) und entsprech­ ender Randabdichtung wasserdampfdiffusionsdicht aufge­ bracht sind, gezeigt. Der Aufbau für die direkte Inte­ grierung der Solarzellen (30) in den Dachziegel ist stark vereinfacht in Fig. 8a dargestellt.
Fig. 5 zeigt eine mögliche Variation des Herstellver­ fahrens durch Preßformen, bei der die Druckglocke durch eine Preßform (15) bzw. durch eine Preßform (15) mit einer Druckmembrane (16) mit dem Druckluftanschluß (17) ersetzt wird.
Fig. 6 zeigt eine weitere Variationsmöglichkeit der Her­ stellung des Solardachziegels durch das Aufschrumpfen einer transparenten Kunststoffolie (18) im Schrumpfver­ fahren. Durch Erwärmung der Schrumpffolie/Kunststof­ folie (18) zieht sie sich zusammen, legt sich auf den Dachziegel (3) und an das Solarmodul (4) an und geht eine innige Verbindung mit dem Dachziegel (3) ein. Durch Auswahl der Schrumpffoliengröße kann der Stanzvorgang (Fig. 3) entfallen.
Generell kann bei allen Ausführungen wahlweise die Kunst­ stoffolie (6) für eine bessere Verbindung mit dem Dach­ ziegel mit einem Kleber bzw. mit einer Klebefolie ver­ sehen sein oder aber der Dachziegel mit einem Kleber ausgeführt sein. Durch die Wärme beim Fertigungsprozeß wird die Klebewirkung aktiviert und kann die dauerhafte Verbindung zwischen Kunststoffolie (6), Dachziegel (3) und Solarmodul (4) verbessern.
Wahlweise kann die transparente Kunststoffolie (6) auch mehrschichtig oder mehrlagig aufgebaut sein, um die ver­ schiedenen Anforderungen z.Bsp. an die UV-Beständigkeit, Oberflächenhärte und/oder Wasserdampfdiffusionsdichtig­ keit leichter erfüllen zu können.
Eine weitere Befestigungsmöglichkeit der Solarzellen/ des Solarmodules (4) kann durch das bereits vorgefertig­ te, versteifte transparente Kunststofformteil (6a) erfol­ gen, siehe Fig. 7, das die Funktion der vorher beschrieb­ enen Kunststoffolie (6) übernimmt. Das Formteil (6a), durch Spritzguß-, Preß- oder Warmformverfahren hergestellt, wird über konstruktiv integrierte Rasthaken (25) auf dem Dachziegel (3) unverlierbar aufgeclipst. Die Rasthaken können auch versenkt im Dachziegel einrasten. Die Solar­ zellen/der Solarmodul (4) liegt auf einer zusammendrück­ baren Schaumstoffolie (34) und wird durch den Aufrast­ druck des transparenten Kunststofformteiles (6a) vibrat­ ionsfrei auf den Dachziegel (3) in der hierfür vorge­ sehenen Vertiefung positioniert und befestigt. Die Schaum­ stoffolie (34) kann wahlweise wasserdampfdiffusionsdicht ausgeführt werden. Durch einen Kleber auf den Rändern der Schaumstoffolie bzw. durch eine Verschweißung (26) wird die Solarzelle/der Solarmodul (4) wasserdampfdif­ fusionsdicht eingebettet. Eine Unterstützung der Befest­ igung zwischen Dachziegel und Kunststofformteil kann wahlweise durch eine Verklebung (27) erfolgen.
Das Kunststofformteil (6a) bzw. auch die Abdeckformteile (6b) (Fig. 9) und (6c) (Fig. 10) können z.Bsp. durch einen kratzfesten, chemisch resistenten und witterungsbeständi­ gen Silikone Hardcoat auf der Außenseite noch wesent­ lich haltbarer gemacht werden. Bei den Kunststof­ folien (6) erfolgt dies durch den mehrschichtigen bzw. mehrlagigen Folienaufbau und/oder der zusätzlichen Be­ schichtung.
Die Fig. 8a zeigt eine stark vereinfachte Darstellung der Kontaktierung der Solarzellen (30). In dieser Dar­ stellung, die Solarzellen (30) zwischen den Schutzschichten (31) sind direkt integriert, kann die sonst erforder­ liche vorgefertigte wasserdampfdiffusionsdichte Abschot­ tung der Solarzellen durch Glasplatten und Dichtungs­ masse entfallen. Die Solarzellen (30) sind in diesem Beispiel lediglich zwischen den Schutzfolien (31) und auf einer Schaumstoffolie (34) gebettet und verdrahtet aufgebaut. Durch den Verbund mit der wasserdampfdiffus­ ionsdichten Kunststoffolie (6) werden die Solarzellen (30) mit der Verdrahtung (5) hermetisch umschlossen und die Kunststoffolie (6) geht während des Herstellprozes­ ses des Solardachziegels einen innigen Verbund mit dem Dachziegel (3) ein. Die Abdichtung der Schaumfolie (34) zur Kunststoffolie (6), auch die Schaumfolie ist wasser­ dampfdiffusionsdicht, erfolgt an den Rändern übers aufge­ brachten Kleber (23) und/oder über eine Verschweißung und/oder über eine direkte Verbindung während des Her­ stellprozesses des Solardachziegels. Die Kontaktierungs­ drähte (5) ragen in eine durchgehende Bohrung (21) in den Dachziegel hinein. Von der Rückseite des Dachzieg­ els ist durch einen Stecker oder Kontaktblock (19) die unverlierbare Kontaktierung mit den Drähten (5) ermög­ licht. Die Anschlüsse sollten korrosionsbeständig sein. Eine wasserdampfdichte Abschottung erfolgt durch die Verklebung und/oder von Dichtungen (20) des Steckers/Kontaktblockes (19) mit dem Dachziegel (3) bzw. der Schaumstoffolie (34) Eine Zusammenschaltung der Solar­ dachziegel untereinander kann durch eingeführte Kontakt­ schienen in der Nut (24) bzw. direkt über eine Verdraht­ ung erfolgen.
In Fig. 8b ist die Kontaktierung des Solarmodules (4), bei dem die Solarzellen bereits wasserdicht zwischen ab­ gedichteten Glasplatten mit bereits vorhandener Kontakt­ ierung (5) vorgefertigt sind, prinziphaft dargestellt und erfolgt wie in Fig. 8a beschrieben.
In Fig. 9 ersetzt das Abdeckformteil 6b, eine gerade wasserdampfdiffusionsdichte Platte, die Kunststoffolie (6) aus den vorherigen Beschreibungen und wird direkt auf den Dachziegel (3) geklebt (22) und/oder ähnlich wie in Fig. 7 gezeigt, verclipst. Das Abdeckformteil (6b) kann aus transparenten, UV-beständigen Kunststoff oder Glas sein. Eine wasserdampfdiffusionsdichte Abschottung der Solarzellen/des Solarmodules (4) erfolgt über die Schaumfolie (34) und die Abdichtung an den Rändern (23) über Kleber- oder Schweißnaht auf das Abdeckformteil (6b). Die Abdichtung des Kontaktsteckers erfolgt wie in Fig. 8a beschrieben.
Wegen der besseren Wärmeableitung ist in Fig. 10 ein Di­ stanzteil (40) aus metallischem oder nichtmetallischem Werkstoff direkt auf den Dachziegel befestigt, z.Bsp. ge­ klebt oder verschraubt (41), aufgezeigt. Das Distanzteil (40) nimmt die Schaumfolie (34) und die Solarzelle/den Solarmodul (4) auf. Das Abdeckformteil (6c), eine Platte mit dem Eigenschaftsniveau wie die bisher beschriebende Kunststoffolie, wird wasserdampfdiffusionsdicht auf das Distanzteil (40) geschraubt, verklebt oder verschweißt (42). Die Abdichtung des Kontaktsteckers/Kontaktblockes (19) zum Distanzteil (40) erfolgt wieder über eine Dich­ tung (20).
Durch die kleinere Modulgröße und durch den konstrukti­ ven Aufbau, der jeweils eine vollautomatische Herstellung sowohl der Einzelteile als auch des Zusammenbaues als auch der Integrierung auf den Dachziegel zuläßt, entsteht ein kostengünstiger, großserientechnisch herstellbarer Solardachziegel, der wirtschaftlich auch einen geringeren Wirkungsgrad auf Grund der schlechteren Wärmeabfuhr in Kauf nehmen kann.
Zusätzliche Montagekosten für die Befestigung wie bei den bisher bekannten Systemen der Solaranwendungen ent­ stehen nicht.
Erhöht wird die Wirtschaftlichkeit auch durch die Mög­ lichkeit der Selbstmontage des Solardachziegels sowie der Austauschbarkeit durch den Anwender.

Claims (22)

1. Solardachziegel, bestehend aus dem Dachziegel, der UV-beständigen, transparenten wasserdampfdiffusionsdichten Kunststoffolie, der wasserdampfdiffusionsdichten Schaum­ stoffolie und den verschalteten, mit einer Schutzfolie abgedeckten Solarzellen mit den Anschlußkontakten, ver­ tieft im Dachziegel positioniert, dadurch gekennzeich­ net, daß die transparente Kunststoffolie mit den Solar­ zellen und/oder dem Dachziegel eine innige Verbindung eingeht, die Solarzellen dauerhaft vor mechanischer Be­ schädigung und vor Beschädigungen durch Umwelteinflüs­ se schützt und unverlierbar und dauerhaft auf dem Dachziegel befestigt und daß die wasserdampfdiffusions­ dichte Kontaktierung der Solarzellen auf der Rückseite des Dachziegels erfolgt.
2. Solardachziegel nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Kunststoffolie bis auf einen Teilbereich der Rückseite des Dachziegels allseitig den Dachziegel um­ schließt.
3. Solardachziegel nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekenn­ zeichnet, daß an Stelle der verschalteten Solarzellen sogenannte Solarmodule, die einschließlich der Kontakt­ ierung bereits durch Glasplatten und Kantenversiege­ lung wasserdampfdiffusionsdicht und UV-geschützt abge­ dichtet sind, durch die transparente Kunststoffolie un­ verlierbar und dauerhaft auf den Dachziegel befestigt werden.
4. Solardachziegel nach Anspruch 1, 2 oder 3, dadurch ge­ kennzeichnet, daß an Stelle der verschalteten Solar­ zellen herkömmliche Standardmodule eingesetzt werden.
5. Solardachziegel nach wenigstens einem der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der Schutz und die unverlierbare Befestigung der Solarzellen/des Sol­ armodules auf dem Dachziegel durch die Kunststoffolie durch den Herstellprozeß Warmformen erfolgt und wahl­ weise dem Anpressdruck durch partielle, beheizbare Ober­ stempel und/oder durch zusätzliche Druckluftunterstütz­ ung verbessert bzw. erst ermöglicht wird, derart gestal­ tet, daß vor dem Warmformvorgang der Verbund aus Dach­ ziegel, Schaumstoffolie und der verschalteten Solar­ zellen/Solarmodul in die Tiefziehform eingebracht wird und beim Warmformvorgang der Verbund von der erwärmten, tiefziehfähigen Kunststoffolie umformt wird und die umlaufenden Ränder durch einen Stanzvorgang abgetrennt werden.
6. Solardachziegel nach Anspruch 1 bis 4, dadurch gekenn­ zeichnet, daß der Schutz und die unverlierbare Befest­ igung der Solarzellen/des Solarmodules auf dem Dach­ ziegel durch das Schrumpfverfahren erfolgt, wobei durch die Erwärmung der Kunststoffolie diese schrumpft und die Solarzellen/den Solarmodul und den Dachziegel um­ schließt.
7. Solardachziegel nach Anspruch 1 bis 4, dadurch gekenn­ zeichnet, daß der Schutz und die unverlierbare Befesti­ gung der Solarzellen/des Solarmodules auf dem Dach­ ziegel durch das Preßverfahren erfolgt, wahlweise durch eine Preßform und/oder Druckmembrane, wobei der vorher in die Preßform eingelegte Verbund aus Dachziegel, Schaumstoffolie und den verschalteten Solarzellen/Sol­ armodul von der vor dem Preßverfahren erwärmten Kunst­ stoffolie durch den Schließdruck der Preßform und/oder der Druckmembrane umschlossen wird.
8. Solardachziegel nach Anspruch 1 bis 4, dadurch gekenn­ zeichnet, daß die Kunststoffolie durch ein bevorzugt durch Spritzgießen hergestelltes, versteiftes und mit außen liegenden Clipshaken versehenes Formteil, aus transparentem, wasserdampfdiffusionsdichtem, UV-beständ­ igem Werkstoff ersetzt wird und daß das Formteil das auf einer Schaumstoffolie positionierte Solarmodul durch Aufclipsen auf den Dachziegel in dafür vorge­ sehenen Aussparungen vibrationsfrei und unverlierbar befestigt.
9. Solardachziegel nach Anspruch 8, dadurch gekennzeich­ net, daß das Aufclipsen des Formteiles durch weitere, innen liegende Befestigungspunkte neben dem Solarmo­ dul, z.Bsp. Rasthaken, Verklebungen und/oder Verschraub­ ungen unterstützt bzw. ersetzt wird, ohne daß dadurch im Formteil Durchbrüche entstehen.
10. Solardachziegel nach wenigstens einem der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß eine mehrschicht­ ige oder mehrlagige Kunststoffolie verwendet wird.
11. Solardachziegel nach wenigstens einem der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Kunststoffolie zur Dachziegelseite mit einem Kleber versehen wird.
12. Solardachziegel nach wenigstens einem der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der Dachziegel dem Material und der Grundform nach den bekannten Stan­ dard-Dachziegeln entspricht.
13. Solardachziegel nach wenigstens einem der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der Dachziegel aus Alternativwerkstoffen, insbesondere aus naturähn­ lichen Werkstoffen, aus Duroplast, Thermoplast, Elastomer oder metallischen Werkstoffen besteht.
14. Solardachziegel nach wenigstens einem der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Geometrie des Dachziegels abweichend von den bisher bekannten Formen der Standard-Dachziegel auf die neuen Anforderungen abgestimmt ist.
15. Solardachziegel nach wenigstens einem der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Kunststoffolie zur Außenseite hin mit einer schmutzabweisenden Besch­ ichtung versehen ist, so daß die Kunststoffolie selbst­ reinigend ist.
16. Solardachziegel nach wenigstens einem der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Schaumstof­ folie zur besseren Temperaturisolierung einseitig oder beidseitig mit einer Wärmeschutzfolie versehen ist.
17. Solardachziegel nach wenigstens einem der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Zusammenschal­ tung der Solardachziegel über eine Verdrahtung bzw. über vorgefertigte Kontaktschienen, die auf das Dach vormontiert sind, auf der Rückseite der Solardachziegel erfolgt.
18. Solardachziegel nach wenigstens einem der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der Dachziegel zur Kunststoffolienseite mit einem Kleber versehen ist.
19. Solardachziegel nach wenigstens einem der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Kunststoffolie mit einer kratzfesten, chemisch resistenten und witter­ ungsbeständigen Beschichtung versehen ist.
20. Solardachziegel nach wenigstens einem der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Kunststof­ folie durch ein transparentes, UV-beständiges Abdeck­ formteil ersetzt wird, bevorzugt aus Kunststoff oder Glas, derart gestaltet, daß durch das Abdeckformteil, verklebt oder verschweißt mit der Schaumstoffolie, die Solarzelle/das Solarmodul wasserdampfdiffusionsdicht eingeschlossen wird und daß das Abdeckformteil unver­ lierbar mit dem Dachziegel verbunden wird, bevorzugt durch Verschrauben und/oder Verkleben.
21. Solardachziegel nach wenigstens einem der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der Verbund aus Abdeckformteil, Solarzellen/Solarmodul und Schaumstof­ folie auf einem Distanzformteil positioniert und ab­ gedichtet befestigt ist und daß das Distanzformteil unverlierbar mit dem Dachziegel verbunden ist.
22. Solardachziegel nach wenigstens einem der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß das Abdeckform­ teil mit einer kratzfesten, chemisch resistenten und witterungsbeständigen Beschichtung versehen ist.
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Cited By (17)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2000030184A1 (en) * 1998-11-13 2000-05-25 Us Solar Roof Photovoltaic roof tile
WO2000079604A1 (en) * 1999-06-18 2000-12-28 Liber, Yachim, Rolf Solar roofing tile
WO2001015239A1 (es) * 1999-08-24 2001-03-01 Fritta, S.L. Revestimiento generador de energia fotovoltaica
ES2158830A1 (es) * 1999-08-24 2001-09-01 Fritta S L Revestimiento generador de energia fotovoltaica.
DE10020429A1 (de) * 2000-04-26 2001-11-15 Torsten Niemeyer Dachelement mit integrierter Solarzelle
EP1234926A1 (de) * 2001-02-21 2002-08-28 Thyssen Bausysteme GmbH Wärmedämmendes Metallblechpaneel mit Photovoltaik-Element für eine Dacheindeckung oder Wandverkleidung
WO2009071956A2 (en) * 2007-12-03 2009-06-11 Toth Miklos Electric power generating solar roof tile and a procedure for its production
DE102008039715A1 (de) * 2008-08-26 2010-03-04 Nibra-Dachkeramik Gmbh & Co Kg Dachstein, insbesondere Dachziegel
GB2463335A (en) * 2008-09-15 2010-03-17 Dragon Energy Pte Ltd Photovoltaic tile suitable for use on the roof of a building
DE102009022732A1 (de) 2009-05-26 2010-12-02 Creative Solar Solutions Gmbh & Co.Kg Photovoltaischer Solardachstein
DE102010009595A1 (de) * 2010-02-26 2011-09-01 Tilbert Wach Solarmodul für Gebäudedächer
DE102010050866A1 (de) * 2010-11-01 2012-05-03 Dieter Ohlmann Photovoltaik beschichtete Dachpfanne, einschließlich Stromübertragungssystem in das öffentliche Stromnetz
WO2013046195A1 (en) * 2011-09-30 2013-04-04 Kingspan Holdings (Irl) Limited A composite insulating panel
DE102012008852A1 (de) * 2012-05-07 2013-11-07 Ecomol AG Dachziegel und Anordnung aus Dachziegeln
US9455663B1 (en) 2015-05-29 2016-09-27 Scott Carrington Modular solar panel roof system
DE102018002476A1 (de) 2018-03-27 2019-10-02 Autarq Gmbh Dacheindeckungselement, Solar-Dacheindeckungselement, Anordnung von Solar-Dacheindeckungselementen und Herstellungsverfahren für ein Solar-Dacheindeckungselement
US10505492B2 (en) 2016-02-12 2019-12-10 Solarcity Corporation Building integrated photovoltaic roofing assemblies and associated systems and methods

Families Citing this family (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE102008025955B3 (de) * 2008-05-30 2009-12-03 Concentrix Solar Gmbh Elektrischer, wasserdampfdiffusionsdichter Steckverbinder

Citations (15)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE1900069A1 (de) * 1969-01-02 1970-09-17 Otto Hahn Bauelement fuer die Eindeckung von Daechern
DE3013037A1 (de) * 1980-04-03 1981-10-08 Licentia Patent-Verwaltungs-Gmbh, 6000 Frankfurt Terrestrischer solarzellengenerator
DE3247468A1 (de) * 1982-12-22 1984-07-12 Imchemie Kunststoff Gmbh, 5632 Wermelskirchen Dachstein
DE3247467A1 (de) * 1982-12-22 1984-07-12 Imchemie Kunststoff Gmbh, 5632 Wermelskirchen Lichtdurchlaessiger dachstein
US4562637A (en) * 1983-06-22 1986-01-07 Hitachi, Ltd. Method of manufacturing solar battery
DE9202541U1 (de) * 1992-02-27 1992-04-30 Grieshaber, Walter, 7742 St Georgen, De
DE3829248C2 (de) * 1987-09-04 1993-06-03 Mitsubishi Denki K.K., Tokio/Tokyo, Jp
DE4140682A1 (de) * 1991-12-10 1993-06-17 Flachglas Solartechnik Gmbh Solarmodul
DE9310759U1 (de) * 1993-07-20 1993-10-07 Deutsche Aerospace Vorzugsweise als Fassaden- oder als Dachbauelement verwendbarer Solargenerator
WO1994013020A1 (de) * 1992-12-03 1994-06-09 Westsolar Gesellschaft Für Photovoltaik-Systemtechnik Mit Beschränkter Haftung Solarzellenanordnung
WO1994029106A1 (de) * 1993-06-11 1994-12-22 ISOVOLTA Österreichische Isolierstoffwerke Aktiengesellschaft Verfahren zur herstellung fotovoltaischer module sowie eine vorrichtung zur durchführung dieses verfahrens
DE4411458A1 (de) * 1993-09-16 1995-03-30 Bmc Solar Ind Gmbh Dachziegel/Dachstein
DE4434207A1 (de) * 1994-09-24 1996-03-28 Blue Planet Ag Solarplatte
DE4443317A1 (de) * 1994-12-06 1996-06-13 Roehm Gmbh Kunststoff-Verbunde mit integrierten Energiegewinnungselementen
DE29610674U1 (de) * 1996-06-18 1996-10-02 Podlowski Lars Dr Spezialdachziegel zur Umwandlung der einfallenden Solarstrahlung in elektrische Energie ("Solardachziegel") unter Beibehaltung der originären Funktion eines Dachziegels (z.B. Witterungsschutz)

Patent Citations (15)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE1900069A1 (de) * 1969-01-02 1970-09-17 Otto Hahn Bauelement fuer die Eindeckung von Daechern
DE3013037A1 (de) * 1980-04-03 1981-10-08 Licentia Patent-Verwaltungs-Gmbh, 6000 Frankfurt Terrestrischer solarzellengenerator
DE3247468A1 (de) * 1982-12-22 1984-07-12 Imchemie Kunststoff Gmbh, 5632 Wermelskirchen Dachstein
DE3247467A1 (de) * 1982-12-22 1984-07-12 Imchemie Kunststoff Gmbh, 5632 Wermelskirchen Lichtdurchlaessiger dachstein
US4562637A (en) * 1983-06-22 1986-01-07 Hitachi, Ltd. Method of manufacturing solar battery
DE3829248C2 (de) * 1987-09-04 1993-06-03 Mitsubishi Denki K.K., Tokio/Tokyo, Jp
DE4140682A1 (de) * 1991-12-10 1993-06-17 Flachglas Solartechnik Gmbh Solarmodul
DE9202541U1 (de) * 1992-02-27 1992-04-30 Grieshaber, Walter, 7742 St Georgen, De
WO1994013020A1 (de) * 1992-12-03 1994-06-09 Westsolar Gesellschaft Für Photovoltaik-Systemtechnik Mit Beschränkter Haftung Solarzellenanordnung
WO1994029106A1 (de) * 1993-06-11 1994-12-22 ISOVOLTA Österreichische Isolierstoffwerke Aktiengesellschaft Verfahren zur herstellung fotovoltaischer module sowie eine vorrichtung zur durchführung dieses verfahrens
DE9310759U1 (de) * 1993-07-20 1993-10-07 Deutsche Aerospace Vorzugsweise als Fassaden- oder als Dachbauelement verwendbarer Solargenerator
DE4411458A1 (de) * 1993-09-16 1995-03-30 Bmc Solar Ind Gmbh Dachziegel/Dachstein
DE4434207A1 (de) * 1994-09-24 1996-03-28 Blue Planet Ag Solarplatte
DE4443317A1 (de) * 1994-12-06 1996-06-13 Roehm Gmbh Kunststoff-Verbunde mit integrierten Energiegewinnungselementen
DE29610674U1 (de) * 1996-06-18 1996-10-02 Podlowski Lars Dr Spezialdachziegel zur Umwandlung der einfallenden Solarstrahlung in elektrische Energie ("Solardachziegel") unter Beibehaltung der originären Funktion eines Dachziegels (z.B. Witterungsschutz)

Cited By (23)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2000030184A1 (en) * 1998-11-13 2000-05-25 Us Solar Roof Photovoltaic roof tile
WO2000079604A1 (en) * 1999-06-18 2000-12-28 Liber, Yachim, Rolf Solar roofing tile
WO2001015239A1 (es) * 1999-08-24 2001-03-01 Fritta, S.L. Revestimiento generador de energia fotovoltaica
ES2158830A1 (es) * 1999-08-24 2001-09-01 Fritta S L Revestimiento generador de energia fotovoltaica.
DE10020429A1 (de) * 2000-04-26 2001-11-15 Torsten Niemeyer Dachelement mit integrierter Solarzelle
EP1234926A1 (de) * 2001-02-21 2002-08-28 Thyssen Bausysteme GmbH Wärmedämmendes Metallblechpaneel mit Photovoltaik-Element für eine Dacheindeckung oder Wandverkleidung
CN101933163B (zh) * 2007-12-03 2013-04-03 米克洛什·托斯 太阳能发电顶板及其制造方法
WO2009071956A2 (en) * 2007-12-03 2009-06-11 Toth Miklos Electric power generating solar roof tile and a procedure for its production
WO2009071956A3 (en) * 2007-12-03 2010-09-02 Toth Miklos Electric power generating solar roof tile and a procedure for its production
DE102008039715A1 (de) * 2008-08-26 2010-03-04 Nibra-Dachkeramik Gmbh & Co Kg Dachstein, insbesondere Dachziegel
GB2463335A (en) * 2008-09-15 2010-03-17 Dragon Energy Pte Ltd Photovoltaic tile suitable for use on the roof of a building
DE102009022732A1 (de) 2009-05-26 2010-12-02 Creative Solar Solutions Gmbh & Co.Kg Photovoltaischer Solardachstein
WO2010136021A1 (de) 2009-05-26 2010-12-02 Creative Solar Solutions Gmbh & Co. Kg Photovoltaischer solardachstein
DE102010009595A1 (de) * 2010-02-26 2011-09-01 Tilbert Wach Solarmodul für Gebäudedächer
DE102010050866A1 (de) * 2010-11-01 2012-05-03 Dieter Ohlmann Photovoltaik beschichtete Dachpfanne, einschließlich Stromübertragungssystem in das öffentliche Stromnetz
WO2013046195A1 (en) * 2011-09-30 2013-04-04 Kingspan Holdings (Irl) Limited A composite insulating panel
DE102012008852A1 (de) * 2012-05-07 2013-11-07 Ecomol AG Dachziegel und Anordnung aus Dachziegeln
US9455663B1 (en) 2015-05-29 2016-09-27 Scott Carrington Modular solar panel roof system
US10505492B2 (en) 2016-02-12 2019-12-10 Solarcity Corporation Building integrated photovoltaic roofing assemblies and associated systems and methods
DE102018002476A1 (de) 2018-03-27 2019-10-02 Autarq Gmbh Dacheindeckungselement, Solar-Dacheindeckungselement, Anordnung von Solar-Dacheindeckungselementen und Herstellungsverfahren für ein Solar-Dacheindeckungselement
WO2019185076A1 (de) 2018-03-27 2019-10-03 Autarq Gmbh Dacheindeckungselement, solar-dacheindeckungselement, anordnung von solar-dacheindeckungselementen und herstellungsverfahren für ein solar-dacheindeckungselement
US11558006B2 (en) 2018-03-27 2023-01-17 Autarq Gmbh Roof covering element, solar roof covering element, assembly of solar roof covering elements, and method for producing a solar roof covering element
DE102018002476B4 (de) 2018-03-27 2023-01-19 Autarq Gmbh Dacheindeckungselement, Solar-Dacheindeckungselement, Anordnung von Solar-Dacheindeckungselementen und Herstellungsverfahren für ein Solar-Dacheindeckungselement

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DE19704255C2 (de) 2002-01-24

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