DE3520424A1

DE3520424A1 - Solarzellenmodul

Info

Publication number: DE3520424A1
Application number: DE19853520424
Authority: DE
Inventors: Erfinder Wird Nachtraeglich Benannt Der
Original assignee: Telefunken Electronic GmbH
Current assignee: Telefunken Electronic GmbH
Priority date: 1985-06-07
Filing date: 1985-06-07
Publication date: 1986-12-11

Description

Beschreibung
Solarzellenmodule bzw. Solarzellengeneratoren dienen der Umwandlung von Licht in elektrische Energie.
Sie bestehen in der Regel aus einem Trägerkörper, auf dem miteinander verschaltete Solarzellen angeordnet sind. Die photovoltaischen Solarzellen bestehen beispielsweise aus multikristallinem oder aus einkristallinem Silizium und enthalten einen pn-Übergang. Sie sind an der dem Licht zugewandten Oberflächenseite mit einer Antireflexionsschicht bedeckt und weisen auf den einander gegenüberliegenden Oberflächenseiten Anschlußkontakte auf. In einem Generator bzw. auf einem Modul werden mehrere Solarzellen in Serien-, Parallel-oder Serien-Parallel- Schaltung so miteinander verschaltet, daß der Generator die gewünschten Spannungs-und Stromwerte liefert.
Es sind bereits Solarzellengeneratoren bekannt, bei denen die Solarzellen in glasfaserverstärkte Kunststoffe eingebettet sind. Diese Anordnungen sind in sich instabil, so daß das Laminat aus Solarzellen und umhüllendem Kunststoff in einen Rahmen eingespannt werden muß. Durch diesen Rahmen wird das Gewicht des Generators erhöht und die Anwendung eingeschränkt. Die Bruchempfindlichkeit der einzelnen Solarzellen bei äußeren Fremdeinwirkungen ist nach wie vor sehr groß, da die einzelnen Zellen keine große Biegebelastung aushalten.
Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, ein Solarzellenmodul anzugeben, das sehr stabil und unempfindlich gegenüber Fremdeinwirkungen ist und trotzdem nur ein geringes Gesamtgewicht aufweist. Das erfindungsgemäße Solarzellenmodul soll insbesondere gegen lokal einwirkenden Druck, Schlag, Stoß oder sonstige Biegebelastung unempfindlich sein.
Diese Aufgabe wird bei einem Solarzellenmodul aus einem Trägerkörper, auf dem Trägerkörper angeordneten und miteinander verschalteten Solarzellen sowie einer Abdeckung der Solarzellen erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß der Trägerkörper aus einem Hartschaum-Formkörper besteht, der zumindest auf der den Solarzellen zugewandten Oberflächenseite mit einer stabilisierenden Verstärkungsschicht bedeckt ist.
Bei dem Formkörper handelt es sich beispielsweise um eine Platte, jedoch sind auch beliebige andere Formen, die bestimmten Anwendungszwecken angepasst sind, denkbar. Die Formkörper können Gehäuse- oder Gebäudeabdeckungen sein. Die Verwendung von Hartschaum hat den Vorteil, daß praktisch beliebige Formen erzeugt werden können.
Die Hartschaumplatte als Trägerkörper hat ferner den wesentlichen Vorteil, daß sie äußerst stabil ist und trotzdem nur ein geringes Gewicht aufweist. Bei einer vorteilhaften Weiterbildung der Erfindung weist die Hartschaumplatte auf beiden Oberflächenseiten eine stabilisierende Verstärkungsschicht auf, die beispielsweise aus harzgetränktem Glasgewebe besteht. Bei einer anderen Ausführungsform besteht die Stabilisierungsschicht aus einer Hartschaumschicht, die jedoch dichter als der übrige Teil des Trägerkörpers geschäumt ist.
Auch die Abdeckung der Solarzellen auf dem Trägerkörper erfolgt vorzugsweise mit einem harzgetränktem Glasgewebe, das eine ausgezeichnete Lichtdurchlässigkeit aufweist.
Die Erfindung und ihre vorteilhafte Ausgestaltung soll nachstehend noch anhand eines Ausführungsbeispieles näher erläutert werden.
In der Figur ist ein Trägerkörper 1 aus PVC-Hal~tschaum dargestellt. Dieser Trägerkörper ist beispielsweise 5-10 mm dick und hat eine Materialdichte von ca. 50-100 kg/m3. Das Gewicht dieses Trägerkörpers 1 hängt von der Dichte der Schäumung ab. Die beiden Oberflächenseiten des Trägerkörpers 1 sind mit einer Deckschicht 2 bzw. 3 versehen, die aus harzgetränktem Glasgewebe besteht. Es wird vorzugsweise ein Glasgewebe mit 60-300 g/m2 verwendet. Diese Deckschichten 2 und 3 sind beispielsweise 0,2 mm dick. Sie können auch durch Hartschaumschichten ersetzt werden, deren Materialdichte größer ist als die des innenliegenden Trägerkörper 1. Auf der verstärkenden Deckschicht 3 sind die Solarzellen 4 mit ihrer Rückseite angeordnet.
Die einzelnen Solarzellen sind über Verbinder 6 in der jeweils gewünschten Weise zu Serien-, Parallel- oder Serien- Parallel-Schaltungen miteinander verschaltet Diese Verbinder 6 bestehen beispielsweise aus Silber.
Kupfer oder Aluminium und verbinden bei der Serienschaltung jeweils einen Vorderseitenkontakt einer Solarzelle mit dem Rückseitenkontakt einer nachfolgenden Solarzelle. Die Verbindungsbänder 6 haben daher die in der Figur dargestellte mäanderförmige Form.
Vom Vorderseitenkontakt der Solarzellen erstrecken sich über die für die Lichteinstrahlung vorgesehene Oberfläche der Zellen Leitbahnen 5, die der Stromabführung bzw. -sammlung dienen.
Nach ihrer Verschaltung werden die Solarzellen mit einer Abdeckung 7 versehen, die vorzugsweise aus harzgetränktem Glasgewebe besteht. Hierfür eignet sich ein Glasgewebe mit 60 g/m2, das mit einem flüssig aufgebrachten Harz getränkt und bei Raumtemperatur ausgehärtet wird. Dadurch entsteht ein Solarzellenmodul. das die Solarzellen dicht einschließt und bei dem die Abdeckung 7 für die Strahlung 8 durchlässig ist. Die Abdeckung 7 hat vorzugsweise eine Dicke von ca.
0,2 mm.
Das Glasgewebe wird mit einem Zweikomponenten-Harz getränkt, wobei ein Mischungsverhältnis Harz zu Härter von beispielsweise 100 zu 38 gewählt wird. Harz und Härtemittel sind im Handel erhältlich. Harz beispielsweise unter der Bezeichnung Glyzitether 162 und Härter unter der Bezeichnung Laromin C 260.
Das Solarzellenmodul nach der Erfindung hat bei der beschriebenen Ausführungsform ein Gewicht von ca.
4 kg/m2. Es ist äußerst stabil und kann zur Ab- oder Eindeckung von Gegenständen oder Geräten verwendet werden. Es ist jedoch besonders darauf hinzuweisen, daß der Trägerkörper nicht zwingend die Form einer Platte haben muß, sondern auch als Formkörper ausgestaltet werden kann, der dann auf einer Oberflächenseite in der angegebenen Weise mit Solarzellen belegt wird. Durch die Tatsache, daß beliebige Formkörper erstellt werden können, ist eine optimale Anpassung des Solarzellenmoduls an die jeweiligen Erfordernisse möglich.

Claims

Patentansprüche 1. Solarzellenmodul aus einem Trägerkörper, auf dem Trägerkörper angeordneten und miteineinander verschalteten Solarzellen sowie einer Abdekkung der Solarzellen, dadurch gekennzeichnet, daß der Trägerkörper (1) aus einem Hartschaum-Formkörper besteht, der zumindest auf der den So larzellen (4) zugewandten Oberflächenseite mit einer stabilisierenden Verstärkungsschicht (3) bedeckt ist.
2. Solarzellenmodul nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Hartschaum-Formkörper (1) eine Platte ist.
3. Solarzellenmodul nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß beide Oberflächenseiten des Trägerkörpers aus Hartschaum mit Verstärkungsschichten (2,3) bedeckt sind.
4. Solarzellenmodul nach einem der vorangehenden Ansprüchen, dadurch gekennzeichnet, daß die Verstärkungsschichten aus harzgetränktem Glasgewebe oder aus einer Hartschaumschicht besteht, die dichter als der übrige Teil des Trägerkörpers (1) geschäumt ist.
5. Solarzellenmodul nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Abdeckung (7) der Solarzelle aus harzgetränktem Glasgewebe be steht.
6. Solarzellenmodul nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der plattenförmige Trägerkörper (1) ca 5 - 10 mm dick ist und aus Hartschaum mit einer Materialdichte von ca. 50-100 kg/m3 besteht.
7. Solarzellenmodul nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Verstärkungsschichten (2,3) und die Abdeckung (7) ca. 0,2 mm dick sind.