DE202011000969U1 - solar module - Google Patents
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Abstract
Solarmodul (1, 101) mit: – einer Deckschicht (2) aus Glas; – einer an der Deckschicht (2) anschließenden transparenten Schmelzfolie (3); – an der Schmelzfolie (3) anschließenden Solarzellen (4); – einer an die Solarzellen (4) anschließenden Rückseitenkaschierung (5); und – mindestens einem Profilelement (8) zur Befestigung des Solarelements (1, 101) an einer Tragkonstruktion, wobei das Profilelement (8) an der den Solarzellen (4) gegenüberliegenden Seite der Rückseitenkaschierung (5) mittels einer Klebeschicht (9) fixiert ist.Solar module (1, 101) with: - a cover layer (2) made of glass; - A transparent melting film (3) adjoining the cover layer (2); - Solar cells (4) adjoining the melt film (3); - A rear lamination (5) adjoining the solar cells (4); and - at least one profile element (8) for fastening the solar element (1, 101) to a supporting structure, the profile element (8) being fixed on the side of the back lamination (5) opposite the solar cells (4) by means of an adhesive layer (9).
Description
Die Erfindung betrifft ein Solarmodul.The invention relates to a solar module.
Solarmodule, auch Photovoltaikmodule oder im Folgenden kurz „Module” genannt, dienen zur Umwandlung von Sonnenlicht in elektrische Energie. Herkömmliche Solarmodule weisen hierbei folgenden Schichtaufbau auf, beginnend mit der der Sonne zugewandten Seite: eine Deckschicht aus Glas, eine Schmelzfolie, Solarzellen, eine weitere Schmelzfolie, eine Rückseitenfolie. Zur Fixierung der einzelnen Bestandteile und zur Befestigung an einer Stützkonstruktion kann ein das Solarmodul umfassender Rahmen vorgesehen sein.Solar modules, also called photovoltaic modules or "modules" for short, are used to convert sunlight into electrical energy. Conventional solar modules in this case have the following layer structure, starting with the side facing the sun: a cover layer of glass, a melt film, solar cells, another melt film, a backsheet. For fixing the individual components and for attachment to a support structure, a frame comprising the solar module can be provided.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein besonders witterungsbeständiges und/oder langzeittemperaturstabiles Solarmodul anzubieten.The invention has for its object to offer a particularly weather-resistant and / or long-term temperature-stable solar module.
Diese Aufgabe durch ein Solarmodul mit den Merkmalen des Patentanspruchs 1 gelöst. Vorteilhafte Ausführungsformen des Solarmoduls sind in den Unteransprüchen beschrieben.This object is achieved by a solar module having the features of patent claim 1. Advantageous embodiments of the solar module are described in the subclaims.
Im Weiteren wird die während des Betriebs der Sonne zugewandte Seite des Solarmoduls auch als „Vorderseite” bzw. „vorderseitig” und die der Sonne abgewandte Seite des Solarmoduls als „Rückseite” bzw. „rückseitig” bezeichnet.In addition, the side of the solar module facing the sun during operation is also referred to as "front side" or "front side" and the side of the solar module facing away from the sun is referred to as "rear side" or "rear side".
Erfindungsgemäß besitzt das Solarmodul eine Deckschicht aus Glas, eine an der Deckschicht anschließende transparente Schmelzfolie, an der Schmelzfolie anschließende Solarzellen, eine an die Solarzellen anschließenden Rückseitenkaschierung und mindestens ein Profilelement zur Befestigung des Solarmoduls an einer Tragkonstruktion. Das Profilelement ist an der den Solarzellen gegenüberliegenden Seite der Rückseitenkaschierung mittels einer Klebeschicht fixiert.According to the invention, the solar module has a covering layer made of glass, a transparent melt film adjoining the covering layer, solar cells adjoining the melting film, a back side lining adjoining the solar cells and at least one profile element for fastening the solar module to a supporting structure. The profile element is fixed on the side of the back side lining opposite the solar cells by means of an adhesive layer.
Durch das Verkleben des Profilelements an der Solarmodulrückseite entsteht eine flächige Verbindung zwischen Profilelement und Solarmodul, was zu einer verwindungssteifen Gesamtkonstruktion führt. Auf diese Weise wird die Stabilität des Moduls erhöht, was zu einer erhöhten Traglast und Witterungsbeständigkeit führt. Insbesondere wird die Beständigkeit gegen Schneelasten und Sturm erhöht.By gluing the profile element to the solar module back creates a surface connection between the profile element and the solar module, resulting in a torsion-resistant overall construction. In this way, the stability of the module is increased, which leads to an increased load capacity and weather resistance. In particular, the resistance to snow loads and storm is increased.
In einer vorteilhaften Ausführungsform überragt das Profilelement – welches bevorzugt aus Aluminium oder einer Aluminiumlegierung gefertigt ist – den seitlichen Rand des Solarmoduls mit einem bestimmten Überstand. Auf diese Weise werden die Kanten des Moduls vor Beschädigungen geschützt. Insbesondere kann der Überstand 1 bis 5 mm betragen. Dieser Wertebereich für den Überstand hat sich als vorteilhaft erwiesen, da dieser zwar groß genug ist, einen zuverlässigen Kantenschutz zu gewährleisten, zugleich jedoch klein genug ist, den Abstand zwischen einzelnen, nebeneinander angeordneten Modulen nicht übermäßig vergrößern zu müssen.In an advantageous embodiment, the profile element - which is preferably made of aluminum or an aluminum alloy - projects beyond the lateral edge of the solar module with a certain supernatant. In this way, the edges of the module are protected from damage. In particular, the supernatant can be 1 to 5 mm. This range of values for the supernatant has proved to be advantageous since, although it is large enough to ensure reliable edge protection, it is at the same time small enough not to have to excessively increase the distance between individual modules arranged side by side.
In vorteilhafter Weise ist eine Vielzahl von Profilelementen auf der den Solarzellen gegenüberliegenden Seite der Rückseitenkaschierung mittels einer Klebeschicht fixiert, sodass diese das Solarmodul rahmenartig umgeben. Auf diese Weise ist das Modul besonders verwindungssteif. Auch ist so ein wirksamer Schutz sämtlicher Modulkanten durch Profilelemente möglich.Advantageously, a plurality of profile elements on the side opposite the solar cells of the back side lamination is fixed by means of an adhesive layer, so that they surround the solar module like a frame. In this way, the module is particularly torsionally rigid. Also, such an effective protection of all module edges by profile elements is possible.
Um die Verwindungssteifigkeit des Moduls weiter zu erhöhen, kann zusätzlich mindestens ein Profilelement als Querstrebe die Rückseite des Solarmoduls überspannen, d. h. die rahmenartige Konstruktion kann zusätzlich durch Einbringen weiterer Verstrebungen weiter verstärkt werden. Auf diese Weise kann die Stabilität und die Schneelastsicherheit des Moduls weiter verbessert werden.In order to further increase the torsional stiffness of the module, in addition at least one profile element as a transverse strut can span the rear of the solar module, d. H. The frame-like construction can be further reinforced by introducing additional braces. In this way, the stability and snow reliability of the module can be further improved.
In einer weiteren vorteilhaften Ausführungsform ist die Deckschicht in Bereichen, die denjenigen Bereichen entsprechen, in denen das Profilelement mittels der Klebeschicht an der Rückseitenkaschierung fixiert ist, mit einer lichtundurchlässigen Beschichtung versehen. Auf diese Weise kann die Klebeschicht wirksam vor Sonnenlicht geschützt werden, was die Langzeitstabilität und Witterungsbeständigkeit des Moduls erhöht. In bevorzugter Weise ist die lichtundurchlässige Beschichtung ein Folienstreifen, insbesondere ein schwarzer Folienstreifen, oder eine Farbe, insbesondere eine schwarze Farbe.In a further advantageous embodiment, the cover layer is provided with an opaque coating in areas corresponding to those areas in which the profile element is fixed by means of the adhesive layer on the back side lamination. In this way, the adhesive layer can be effectively protected from sunlight, which increases the long-term stability and weather resistance of the module. Preferably, the opaque coating is a film strip, in particular a black film strip, or a color, in particular a black color.
In einer vorteilhaften Ausführungsform weist die Rückseitenkaschierung eine an die Solarzellen anschließende Schmelzfolie und ein an die Schmelzfolie anschließendes Glas auf. Dieser Aufbau der Rückseitenkaschierung ist besonders temperaturstabil. So kann das Modul bis zu einer Temperatur von 135°C (Dauerlast) bzw. 150°C (Spitzenlast) eingesetzt werden.In an advantageous embodiment, the back side lining has a melting film adjoining the solar cells and a glass adjoining the melting film. This construction of the backside lamination is particularly temperature stable. Thus, the module can be used up to a temperature of 135 ° C (continuous load) or 150 ° C (peak load).
Des Weiteren kann die Rückseitenkaschierung eine Vergussmasse, insbesondere eine Vergussmasse aus Polyurethan (Abk.: PU), aufweisen, in der die Solarzellen eingebettet sind. Durch das Einbetten der Solarzellen in die Vergussmasse kann auf die herkömmlich rückseitig von den Solarzellen angeordnete Schmelzfolie und die Rückseitenfolie verzichtet werden. Dadurch wird die Temperaturempfindlichkeit des Solarmoduls verringert. Die maximale Einsatztemperatur steigt entsprechend.Furthermore, the back side lining may have a potting compound, in particular a polyurethane potting compound (abbr .: PU), in which the solar cells are embedded. By embedding the solar cells in the potting compound can be dispensed with the conventional arranged on the back of the solar cell melt film and the backsheet. This reduces the temperature sensitivity of the solar module. The maximum operating temperature increases accordingly.
Darüberhinaus erhöht die Vergussmasse die Stabilität des Solarmoduls. Dadurch kann die Dicke der Deckschicht entsprechend reduziert werden. Eine Reduktion der Deckschicht wiederum erhöht die solare Ausbeute des Moduls. Insbesondere kann die herkömmliche Dicke der Deckschicht auf etwa 50% reduziert werden. Damit erhöht sich die Ausbeute um ca. 5% gegenüber herkömmlichen Modulen. Insbesondere kann die herkömmliche Glasstärke von 4–5 mm auf etwa 2 mm verringert werden.In addition, the potting compound increases the stability of the solar module. As a result, the thickness of the cover layer can be reduced accordingly. A reduction of the cover layer in turn increases the solar yield of the module. In particular, the conventional thickness of the cover layer can be reduced to about 50%. This increases the yield by about 5% compared to conventional modules. In particular, the conventional glass thickness can be reduced from 4-5 mm to about 2 mm.
In einer weiteren bevorzugten Ausführungsform ist rückseitig an der Vergussmasse eine Metallfolie, insbesondere eine Stahlfolie, angeordnet. Diese Metallfolie bildet eine gut wärmeleitende Beschichtung der Vergussmasse. Damit kann die Kühlung des Solarmoduls verbessert werden. Auf diese Weise kann die Temperaturbeständigkeit des Solarmoduls auf über 100°C werden. Folglich ist ein langjähriger, störungsfreier Betrieb auch in heißen Gegenden (Italien, Afrika usw.) möglich.In a further preferred embodiment, a metal foil, in particular a steel foil, is arranged on the rear side of the potting compound. This metal foil forms a good heat-conducting coating of the potting compound. Thus, the cooling of the solar module can be improved. In this way, the temperature resistance of the solar module can be over 100 ° C. Consequently, a long-term, trouble-free operation in hot areas (Italy, Africa, etc.) is possible.
Die Kühlung kann des Weiteren durch Anlegen einer Metallplatte, ggf. mit Kühlkörpern, an die Metallfolie oder einer Integration von passiven und/oder aktiven Kühlelementen in die Metallfolie verbessert werden.The cooling can be further improved by applying a metal plate, possibly with heat sinks, to the metal foil or an integration of passive and / or active cooling elements in the metal foil.
In einer weiteren vorteilhaften Ausführungsform weist das Solarmodul ferner eine Anschlussdose aus Aluminium auf. Die Ausführung der Anschlussdose als Aluminiumbauteil erhöht die Witterungsbeständigkeit des Moduls und verringert zugleich die Brandgefahr.In a further advantageous embodiment, the solar module further comprises a junction box made of aluminum. The design of the junction box as an aluminum component increases the weather resistance of the module and at the same time reduces the risk of fire.
Weitere wichtige Merkmale und Vorteile der Erfindung ergeben sich aus den Unteransprüchen, aus den Zeichnungen und aus der zugehörigen Figurenbeschreibung. Es versteht sich, dass die vorstehend genannten Merkmale und die nachstehend noch zu erläuternden Merkmale nicht nur in der jeweils angegebenen Kombination, sondern auch in anderen Kombinationen oder in Alleinstellung verwendbar sind, ohne den Rahmen der vorliegenden Erfindung zu verlassen.Further important features and advantages of the invention emerge from the dependent claims, from the drawings and from the associated description of the figures. It is understood that the features mentioned above and the features to be explained below can be used not only in the respectively specified combination but also in other combinations or alone, without departing from the scope of the present invention.
Die Erfindung ist anhand von Ausführungsbeispielen in den Zeichnungsfiguren weiter erläutert. Es zeigen, jeweils schematisch und ausschnittsweise,The invention is further explained by means of embodiments in the drawing figures. They show, in each case schematically and fragmentarily,
Während des Betriebes des Solarmoduls
Am seitlichen Rand des Solarmoduls
BezugszeichenlisteLIST OF REFERENCE NUMBERS
- 1, 1011, 101
- Solarmodulsolar module
- 22
- Deckschichttopcoat
- 33
- Schmelzfoliemelting foil
- 44
- Solarzellensolar cells
- 55
- Rückseitenkaschierungbacksheet
- 66
- Schmelzfoliemelting foil
- 77
- GlasGlass
- 88th
- Profilelementprofile element
- 99
- Klebeschichtadhesive layer
- 1010
- Beschichtungcoating
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- Vergussmassepotting compound
- AA
- ÜberstandGot over
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