DE202006015928U1

DE202006015928U1 - Solarmodul in oberflächenmodifizierter Kunststoffbauweise

Info

Publication number: DE202006015928U1
Application number: DE202006015928U
Authority: DE
Original assignee: ZUR LINDE PETER
Current assignee: ZUR LINDE PETER
Priority date: 2006-10-13
Filing date: 2006-10-13
Publication date: 2006-12-28
Anticipated expiration: 2016-10-14

Abstract

Solarmodul in oberflächenmodifizierter Kunststoffbauweise, dadurch gekennzeichnet, dass das Trägerelement (1) einschließlich der Montagefläche (3) zur Platzierung der Solarzellen (4), einschließlich eines rundum verlaufenden Rahmens (2), als einheitliches Formteil aus schlagfestem Polycarbonat angefertigt wird.

Description

Die Erfindung betrifft Solarmodule, die mit Ausnahme der aus dem Werkstoff Silizium hergestellten Solarzellen vollständig aus Kunststoffen gebaut werden. Die mit dem Einsatz von Kunststoffen verbundenen Nachteile hinsichtlich Transparenz, Haltbarkeit und Wartungsaufwand werden durch eine Plasma- Oberflächenbeschichtung vermieden.
Stand der Technik
Bekannt als Solarmodule sind Doppelglasmodule und Glas-Folienmodule mit Metallrahmung. Hierbei werden auf ein metallisches Trägersystem Solarzellen aufgebracht, in eine Kapselungsschicht aus EVA (Ethyl-Vinyacetat) eingebettet und sodann mit einer Glasplatte oder einer Kunststofffolie die Front mittels eines weiteren Rahmens verschlossen. Diese Module zeichnen sich durch hohe Prozesszeiten in der Herstellung sowie ein hohes Eigengewicht der fertigen Module aus. Hierdurch werden erhöhte Anforderungen an die statische Leistungsfähigkeit der Befestigungssysteme wie auch der zur Anbringung der Solarmodule verwendeten Dächer und Fassaden gestellt.
Die in der Vergangenheit unternommenen Versuche, Solarmodule ganz oder teilweise aus Kunststoffmaterialien herzustellen, haben nicht zum Erfolg geführt, da mit dem Einsatz eben dieser Kunststoffe neue Nachteile wie die Kratzanfälligkeit, die mangelhafte Verwindungssteifigkeit oder Korrosion der Solarzellen durch Undichtigkeiten eingetreten sind. Allen bestehenden Lösungen gemeinsam ist das Problem der Leistungsabfälle durch hohe Umgebungstemperaturen und Verkratzen bzw. Verschmutzen der Frontplatten.
Vorteile der erfindungsgemäßen Lösung
Die Erfindung löst die bei den nach dem Stand der Technik vorhandenen und oben dargestellten Probleme durch die in den Schutzansprüchen 1 bis 4 aufgeführten Merkmale.
Mit der Erfindung wird erreicht, dass das Gewicht des kompletten Solarmoduls ca. 70% unter dem eines mit gleicher photovoltaischer Leistung ausgestatteten Doppelgasmoduls liegt. Zudem wird bei signifikant reduzierten Prozesszeiten in der Herstellung auch ein Rückgang der gesamten Herstellungskosten erreicht. Die erfindungsgemäße Lösung verwendet als Trägersystem ein einteiliges Formteil aus Polycarbonat, das durch Ausformung der Rückseite in der Art einer Waffel neben einer hohen Verwindungssteifigkeit auch die Ableitung erhöhter Umgebungsthermik bietet und somit die Leistungsausbeute maximiert wird. Auf dieses Trägersystem werden die zuvor zu Strängen („Strings") verbundenen Solarzellen aufgebracht, ohne diese jedoch in eine EVA einzubetten. Die elektrischen Ein- und Ausgänge der Module werden derart in den rundumlaufenden Rahmen des Trägerelementes integriert, dass bei bündiger Anordnung der Solarmodule auf Dächern, Fassaden und anderen statischen Grundsystemen eine direkte und durchgängige elektrische Verbindung der Module, lediglich durch einen wasserdichten Steckverbinder, bei der Montage erreicht wird. Die Frontseite wird sodann luft- und wasserdicht durch eine hochkratzfeste Polyurethan-Schicht verschlossen. Während des Aufbringens dieser Polyurethan-Schicht wird die Oberfläche mit Niederdruckplasmen veredelt. Diese Plasmen verhindern, bei einer Transmission von mehr als 85%, dass die dem Sonnenlicht und anderen Wettereinflüssen ausgesetzte Frontseite der Solarmodule verkratzen oder verschmutzen kann. Die Plasmaschicht kann zudem auf Mikroebene derart modelliert werden, dass Linseneffekte zur optimalen Ausrichtung des einfallenden Lichts auf die innenliegenden Solarzellen erzeugt werden. Durch die erfindungsgemäße Lösung werden leichte, preiswerte, haltbare und photovoltaisch hocheffiziente Solarmodule aus Kunststoff geschaffen.

Claims

Solarmodul in oberflächenmodifizierter Kunststoffbauweise, dadurch gekennzeichnet, dass das Trägerelement (1) einschließlich der Montagefläche (3) zur Platzierung der Solarzellen (4), einschließlich eines rundum verlaufenden Rahmens (2), als einheitliches Formteil aus schlagfestem Polycarbonat angefertigt wird.
Solarmodul nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Rückseite des Trägerelementes (5) durch seine Gestaltung eine hohe Verwindungssteifigkeit und zugleich eine thermische Ableitung („Kühlrippenfunktion") bietet.
Solarmodul nach Anspruch 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, dass die elektrischen Eingänge (6) und Ausgänge (7) des Moduls in den Rahmen des Trägerelementes (2) derart integriert werden, dass eine direkte Verbindung bündig montierter Module mittels eines wasserdichten Steckverbinders möglich ist.
Solarmodul in oberflächenmodifizierter Kunststoffbauweise, dadurch gekennzeichnet, dass die Frontseite des Moduls nach der Montage der Solarzellen (8) durch Klarverguss aus Polyurethan (9) hergestellt wird, die Oberfläche dieser Frontschicht (10) aber zugleich mittels Niederdruck-Plasmen derart veredelt wird, dass ein Verkratzen und Verschmutzen der Modulfront im späteren Einsatz vermindert wird.