DE20320240U1

DE20320240U1 - Solarmodulaufbau

Info

Publication number: DE20320240U1
Application number: DE20320240U
Authority: DE
Original assignee: Mueller Bert Dipl-Ing
Current assignee: Mueller Bert Dipl-Ing
Priority date: 2003-12-23
Filing date: 2003-12-23
Publication date: 2004-04-15
Anticipated expiration: 2013-12-24

Abstract

Solarzellenmodul mit mindestens einer Solarzelle auf einem Träger, dadurch gekennzeichnet, dass ein witterungsbeständiges und hoch lichtdurchlässiges Füllmaterial die Solarzelle verkapselt, einbettet und gleichzeitig den zur Sonne hin gerichteten Schutz zur Atmosphäre bietet und eine Klebefolie den sicheren mechanischen Kontakt zum Träger realisiert.

Description

Solarmodule üblicher Bauart weisen einen oder mehrere Trägerschichten auf, zwischen beziehungsweise auf welchen Solarzellen verkapselt sind. Dies geschieht meist in einem Laminationsverfahren unter Einwirkung von Hitze und Druck (z.B. DE0069801347). Vergussverfahren sind bekannt, welche Solarzellen zwischen zwei Platten verkapseln (DE0019712747) oder diese auf nur einem flächigen Träger umschließen (DE0004301404).
Die Solarzellenverkapselung mittels Laminationsprozess erweist sich als nachteilig bezüglich der freien Trägerauswahl. Ebenfalls können die bei diesem Prozess wirkenden Parameter schädigend für die empfindlichen Solarzellen sein.
Bei Vergussverfahren stellt sich eine Herausforderung bei der Auswahl eines metallischen Trägers, der zur Solarzelle hin elektrisch isoliert sein muss. Metallische Träger sind wiederum sehr günstig bezüglich ihrer Wärmeleitung, das heißt sie ermöglichen eine gute Wärmeabfuhr von der Zelle, was den Wirkungsgrad bei größerer Sonneneinstrahlung erhöht. Weitere Nachteile der üblichen Verfahren ergeben sich bei einem Trägerwechsel, da dann das Verkapselungsmaterial nicht mehr auf das neue Trägermaterial abgestimmt ist.
Diese Probleme werden mit den in Schutzanspruch 1 aufgeführten Merkmalen behoben.
Ein Solarmodul (1) jedweder Größe und Ausführung zu sehen in 1 bestehend aus einem Träger (2), welcher eine, Teile von einer oder mehrere Solarzellen (3) und die diese verbindenden Leiter (4) vor schädigenden Verformungen schützt. Der Träger befindet sich auf der der Sonne abgewandten Seite der Zelle und ist somit kein Hindernis zwischen Solarzelle und Sonne.
Form und Material des Trägers (2) sind, so lange sie genügend Festigkeit liefern, völlig frei wählbar, sollten aber in Bezug auf einen guten Wirkungsgrad des Moduls so ausgelegt sein, dass eine gute Entwärmung der Solarzelle (3) realisiert ist. Deshalb ist eine Auslegungsvariante mit gut wärmeleitendem Aluminiumprofil gezeigt.
Um einen eventuellen elektrisch leitenden Kontakt zwischen Solarzelle (3) und Träger (2) auszuschließen, muss bei einer metallischen Trägerwahl eine Isolierschicht (5) vorgesehen werden, welche die Bauelemente sicher trennt. Diese Schicht soll aus einer Folie bestehen. Die Folie besitz eine Klebeschicht, welche auf den jeweiligen Träger abgestimmt ist und somit zu diesem einen festen Verbund bildet. Im Falle eines metallischen Trägers bietet diese Folie auch die erforderliche Durchschlagfestigkeit gegenüber hohen Spannungen. Sollte ein Träger eingesetzt werden, welcher in seiner thermischen Ausdehnung stark von der der Solarzelle abweicht, realisiert die Folie ebenfalls den Ausgleich der möglichen Verschiebungen und nimmt Schubspannungen auf.
Um den Zellstring vor der Verkapselung sicher zu positionieren und um etwaige Höhenunterschiede auszugleichen, kann diese Folie auch zweiseitig haftend ausgelegt sein, so dass sie am Träger und an den Zellen Klebekontakt liefert.
Als Deck- und Schutzschicht, welche auf der Sonnenseite der Solarzelle diese vor jeglichen Umwelteinflüssen schützt, wird eine Kunstharz-Vergussmasse (6) eingesetzt, die sehr witterungsbeständig ist und ebenfalls eine sehr hohe Transparenz im Bereich des für die Solarzelle nutzbaren Sonnenlichts besitzt. Das Vergussmaterial ist ebenfalls auf die obere Schicht dieser Folie abgestimmt.

1: Solarmodul
2: Träger
3: Solarzelle
4: elektrische Verbindungsleiter
5: Folie
6: Kunstharzdeckschicht

Claims

Solarzellenmodul mit mindestens einer Solarzelle auf einem Träger, dadurch gekennzeichnet, dass ein witterungsbeständiges und hoch lichtdurchlässiges Füllmaterial die Solarzelle verkapselt, einbettet und gleichzeitig den zur Sonne hin gerichteten Schutz zur Atmosphäre bietet und eine Klebefolie den sicheren mechanischen Kontakt zum Träger realisiert.
Solarzellenmodul nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Klebefolienschicht so ausgelegt ist, dass sie temperaturbedingte Verformungen und Spannungen zwischen Träger und Solarzelle aufnehmen kann.
Solarzellenmodul nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Klebefolienschicht beim Einsatz eines metallischen oder sonstig leitenden Träger die gewünschte Durchschlagfestigkeit gegenüber hohen Spannungen gewährleistet.
Solarzellenmodul nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Klebefolienschicht doppelseitig klebend ausgelegt ist und somit eine ebene Fixierung des Zellstrings vor der Verkapselung bietet.