DE3418078A1 - Verfahren zur herstellung eines traegermaterials fuer die solarzellen eines solargenerators - Google Patents

Verfahren zur herstellung eines traegermaterials fuer die solarzellen eines solargenerators

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DE3418078A1
DE3418078A1 DE19843418078 DE3418078A DE3418078A1 DE 3418078 A1 DE3418078 A1 DE 3418078A1 DE 19843418078 DE19843418078 DE 19843418078 DE 3418078 A DE3418078 A DE 3418078A DE 3418078 A1 DE3418078 A1 DE 3418078A1
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    • H01L31/04—Semiconductor devices sensitive to infrared radiation, light, electromagnetic radiation of shorter wavelength or corpuscular radiation and specially adapted either for the conversion of the energy of such radiation into electrical energy or for the control of electrical energy by such radiation; Processes or apparatus specially adapted for the manufacture or treatment thereof or of parts thereof; Details thereof adapted as photovoltaic [PV] conversion devices
    • H01L31/042—PV modules or arrays of single PV cells
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    • Y02E—REDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
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    • Y02E10/50—Photovoltaic [PV] energy
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
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    • Y10T156/10—Methods of surface bonding and/or assembly therefor
    • Y10T156/1089—Methods of surface bonding and/or assembly therefor of discrete laminae to single face of additional lamina
    • Y10T156/1092—All laminae planar and face to face

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Description

Licentia Patent-Verwaltungs-GmbH PTL-HH/Sl/H Theedor-Stern-Kai i HH 84/11 D-6000 Frankfurt 70
"Verfahren zur Herstellung eines Trägerraaterials für «lie Solarzellen eines Solargenerators"
Die Erfindung betrifft ein Verfahren gemäß dem Oberbegriff ven Anspruch 1.
Als Trägermaterialien zur Aufnahme der Solarzellen eines Solargeneratare, insbesondere eines flexiblen Raumfahrtsolargenerators, sind reine Kunststoffolien, glasfaserverstärkte oder kohlefaserverstärkte Folien bekannt. Diese Folien sind nachteiligerweise zum Teil zu schwer, zu undurchsichtig und von zu geringer Steifigkeit. Bei der Verwendung in Raunfahrtsolargeneratoren weisen sie außerden die Nachteile auf, daß sie «lie IR-Strahlung" aus der Sonne und/oder der Erde absorbieren und somit zu einer Erhöhung der Betriebstemperatur beitragen.
Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren zu schaffen, daß die Herstellung von Solarzellenträgermaterialien mit gleichzeitig geringem Gewicht, hoher Lichtdurchlässigkeit und möglichst großer Steifigkeit ermöglicht.
HH 84/11
Die Aufgabe wir* erfindungsgeraäß durch die kennzeichnenden Verfahrensmerkmale des Anspruchs 1 gelöst.
Ausgestaltungen der Erfindung sind in den Unteransprüchen 2 bis 11 beschrieben.
Der wesentliche Verteil der Erfindung wird in der Vermeidung der eingangs erwähnten, bei der Verwendung der vorbekannten Folien auftretenden Nachteile gesehen.
In der Zeichnung ist in Figur 1 ein Ausschnitt eines flexiblen Solargeneraters gezeigt, anhand dessen das erfindungsgemäße Verfahren beschrieben wird, während Figur 2 einen Ausschnitt eines Glasfasergewebes zeigt.
Auf einem Trägermaterial 1 sind zwei Solarzellen 2 und 3 aufgeklebt, wobei die vorzugsweise aus transparentem Silikonkautschuk bestehende Klebeschicht zwischen diesen Bauelementen mit 4 bezeichnet ist. Normalerweise erfolgt der Auftrag des Klebers durch Siebdruckmasken auf das Trägermaterial 1 oder die Unterseiten der Solarzellen 2 bzw. 3. Die Solarzellen 2 und 3 sind durch einen Verbinder 5 in der herkömmlichen Weise elektrisch leitend miteinander verbunden und an ihrer Oberseite durch jeweils ein Deckglas 6 bzw. 7 abgedeckt. Es ist möglich, daß das Glasfasergewebe statt rückseitig gegen die Solarzelle auf der Vorderseite befestigt wird, um das Deckglas zu ersetzen und gleichzeitig als Trägermaterial (Substrat) zu wirken. Als Befestigungsmittel kann ein transparenter Silikonkleber verwendet werden.
Als Trägermaterial 1 wird ein Glasfasergewebr, vorzugsweise mit Lochmuster, verwendet. Auf die Kreuziingspunkte der Glasfasern ist zum Beispiel ein flüssiger Kunststoff, insbesondere Polyester aufgebracht worden, der nach dem Abdampfen des im flüssigen Kunststoff enthaltenen Lösungsmittel durch eine Wärmebehandlung derart polymerisiert oder gehärtet worden ist, daß die Glasfasern in den Kreuzungspunkten mechanisch fest miteinander verbunden sind. Auch ist vorgesehen, das Glasfasergewebe
HH 84/11
-6-
an vorgegebenen Stellen durch Kunststoffe zu verstärken. Hierfür können solche Kunststoffolien verwendet werden, die in Lösungsmitteln aufgelöst flüssig sind und nach dem Abdampfen der Lösungsmittel und/oder Aushärten wieder fest werden. Beispiele für derartige Kunststoffe sind Polyimide und Polycarbonate.
Das Aufbringen der flüssigen Kunststoffe kann dadurch erfolgen, daß das Glasfasergewebe mit Lochmuster teilweise oder vollständig mit flüssigem Kunststoff getränkt wird, oder daß der flüssige Kunststoff auf die Kreuzungspunkte bzw. zu verstärkenden Stellen des Glasfasergewebes aufgepinselt, mit Hilfe einer Rolle, mit Hilfe einer Maske oder durch Siebdruck aufgebracht wird.
Aus Figur 2 ist ein Teil eines Glasfasergewebes ersichtlich, wobei eine
Kettfaser mit 8, drei Schußfasern mit 9 und der die genannten Fasern an ihren Kreuzungspunkten verbindende Kunststoff mit 10 bezeichnet sind. Ein mit einem derartigen Glasfasergewebe ausgerüsteter Solargenerator zeichnet sich durch eine geringe Absorption von IR-Strahlung aus. Die IR-Strahlung passiert den Solargenerator, ohne eine nennenswerte Temperaturerhöhung zu erzeugen. Dies führt zu einer Senkung der Betriebstemperatur und somit zu einer Leistungssteigerung. Voraussetzung hierfür ist auch, daß die Rückseitenkontakte der Solarzellen nicht aus flächigem Silber bestehen, sondern ein der Vorderseite ähnliches Gridfingersystem aufweisen. Dieses ist unter anderem bei dünnsten Solarzellen notwendig, um die durch flächiges Silber verursachte hohe Krümmung der Solarzellen möglichst zu vermeiden bzw. klein zu halten. Diese Leistungssteigerung durch niedrigere Betriebstemperaturen ist vor allem für geestationäre Satellitenbahnen (36.000 km) interessant. Für erduale Bahnen (300 - 1000 km) kommt als weiteres leistungssteigerndes Element eine rückseitenaktive Solarzelle in Betracht, welche die von der Erde ausgehende Strahlung (Erd-Albeds) zusätzlich in elektrische Energie umwandelt.

Claims (1)

  1. Licentia Pa tent-Verwaltung-GmbH PTL-HH/Sl/bl
    Theodor-Stern-Kai 1 HH 84/11
    D-6000 Frankfurt 70
    Patentansprüche
    h.J Verfahren zur Herstellung eines Trägermaterials für die Solarzellen eines Solargenerators, insbesondere eines flexiblen RauMfahrtsolargenerators, wobei die Solarzellen mittels Verbinder untereinander elektrisch leitend verbunden, oit Deckgläsern versehen und vorzugsweise auf das Trägermaterial aufgeklebt sind, gekennzeichnet durch die folgenden Verfahrensschritte:
    a. Als Trägermaterial (l) wird ein Glasfasergewebe (8, 9) verwendet,
    b. auf die Kreuzungspunkte der Glasfasern (8, 9) wird ein flüssiger Kunststoff (10) aufgebracht, und
    c. nach den Abdampfen des im flüssigen Kunststoff (10) enthaltenen Lösungsmittels wird der flüssige Kunststoff (10) gegebenenfalls derart polymerisiert oder gehärtet, daß die Glasfasern (8, 9) in den Kreuzungspunkten Mechanisch fest miteinander verbunden sind.
    2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Glasfasergewebe (8, 9) an vorgegebenen Stellen durch Kunststoffe verstärkt wird.
    - 2 - HH 84/11
    5. Verfahren nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß Kunststoffe verwendet werden, die in Lösungsmitteln aufgelöst »der unter Temperatüreinwirkung flüssig sind und nach dem Abdampfen der Lösungsnittel und/ •der Aushärten bzw. Abkühlen wieder fest werden. 05
    4. Verfahren nach Anspruch 1, 2 «der 3, dadurch gekennzeichnet, daß das Glasfasergewebe (8, 9) nit flüssigem Kunststoff (10) getränkt wird.
    5. Verfahren nach Anspruch 1, 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, daß der flüssige Kunststoff (10) auf die Kreuzungspunkte bzw. zu verstärkenden
    Stellen des Glasfasergewebes (8, 9) aufgepinselt wird.
    6. Verfahren nach Anspruch 1, 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, daß auf die Kreuzungspunkte bzw. zu verstärkenden Stellen des Glasfasergewebes (8, 9) der flüssige Kunststoff (10) mit Hilfe einer Rolle aufgebracht wird.
    7. Verfahren nach Anspruch 1, 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, daß der flüssige Kunststoff (10) auf die Kreuzungspunkte bzw. zu verstärkenden
    Stellen des Glasfasergewebes (8, 9) durch Siebdruck aufgebracht wird.
    8. Verfahren nach Anspruch 1, 2 oder 3, gekennzeichnet durch eine Aufbringung des flüssigen Kunststoffes (10) auf die Kreuzungspunkte bzw. zu verstärkenden Stellen des Glasfasergewebes (8, 9) mit Hilfe von Maskon.
    9. Verfahren nach Anspruch 1, 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, daß das Glasfasergewebe (8, 9) statt rückseitig gegen die Solarzelle auf der Vorderseite befestigt wird, um das Deckglas (6) zu ersetzen und gleichzeitig als Trägermaterial (Substrat) zu wirken.
    10. Verfahren nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß als Befestigungsmittel transparente Silikonkleber verwendet werden.
    - 3 - HH 84/11
    Π. Verfahren nach einen der Ansprüche 1 bis 10, dadurch gekennzeichnet, daß der flüssige Kunststoff (10) durch eine Wärmebehandlung polymerisiert »der gehärtet wird.
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