DE3611543A1 - Solarmodul - Google Patents

Solarmodul

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Description

Die Erfindung betrifft ein Solarmodul mit photovoltaischen Zellen und einer stützenden Platte auf der Rückseite.
Bekannte plattenförmige Solarmodule enthalten eine Vielzahl von Sonnenzellen, d.h. miteinander verdrahtete Halbleiterfotoelemente, die bei einem versehentlichen Biegen des Moduls leicht zerbrechen können. Deshalb ist die Rückseite dieser Module aus einem sehr steifen Material, das hohe Biegekräfte aufnehmen kann. Ein solches Material hoher Steifigkeit hat aber den Nachteil, daß es wärmedämmend wirkt, d.h., die von den Sonnenzellen erzeugte Wärme wird nicht genügend abgeführt, so daß die Effektivität der Sonnenzellen aufgrund der ungenügenden Kühlung stark abnimmt. Auch haben diese bekannten Module ein hohes Gewicht.
Aufgabe der Erfindung ist es, ein Solarmodul geringen Gewichts und hoher Steifigkeit zu schaffen, das für eine ausreichende Kühlung der Sonnenzellen sorgt.
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß die Platte eine Schicht aus gewellter Aluminiumfolie oder -blech aufweist.
Eine solche Schicht aus gewellter Aluminiumfolie oder aus gewelltem Aluminiumblech hat ein sehr geringes Gewicht bei hoher Steifigkeit. Das Aluminium hat eine hohe Wärmeleitfähigkeit und führt die Wärme von den Sonnenzellen zur Rückseite ab.
Eine besonders hohe Steifigkeit dieser Aluminiumrückseite wird dann erreicht, wenn an der gewellten Schicht zweiseitig eine Aluminiumfolie oder ein Aluminiumblech fest ist. Alternativ kann aber auch an der gewellten Schicht einseitig eine Aluminiumfolie oder ein Aluminiumblech fest sein. In diesem Fall ist es von Vorteil, wenn durch eine zusätzliche Maßnahme die Steifigkeit des Moduls erhöht wird. Hierzu wird vorgeschlagen, daß als oberste Schicht ein insbesondere eisenfreies gehärtetes Silikatglas als Versteifung befestigt ist.
Vorzugsweise kann die Folie oder das Blech an der Oberseite der gewellten Schicht fest sein. Auch wird vorgeschlagen, daß die die Solarzellen aufweisende Schicht mit der gewellten Schicht durch einen Schmelzkleber, insbesondere eine Schmelzkleberfolie befestigt ist. Eine solche Befestigungsweise führt zu einer einfachen Herstellung mit geringem Ausschuß. Besonders einfach ist die Herstellung dann, wenn die Solarzellen durch eine hochtransparente Teflonfolie bedeckt sind, die durch einen Schmelzkleber, insbesondere eine Schmelzkleberfolie befestigt ist. Dies läßt auch eine Massenproduktion zu.
Vorzugsweise wird für eine rationelle Fertigung vorgeschlagen, daß auf die gewellte Schicht eine Schmelzkleberfolie, darauf die Solarzellenschicht, darauf eine zweite Schmelzkleberfolie und darauf die Teflonfolie gelegt wird und alle Schichten unter Vakuum erhitzt werden bis die Schmelzkleberfolien schmelzen.
Zwei Ausführungsbeispiele der Erfindung sind in der Zeichnung dargestellt und werden im folgenden näher beschrieben. Es zeigen:
Fig. 1 einen Querschnitt durch ein erstes Ausführungsbeispiel und
Fig. 2 einen Querschnitt durch ein zweites Ausführungsbeispiel.
Die Sonnenzellen 1 sind in einer transparenten Kunststoffschicht 2 eingegossen. Auf diese Schicht kann an der Oberseite eine Schicht bzw. eine Folie aus hochtransparentem witterungsbeständigen Teflon gelegt sein, wobei diese Teflonfolie durch einen Schmelzkleber 4 auf der Schicht 2 befestigt ist. Dieser Schmelzkleber kann in Form einer EVA-Folie zwischen beiden Schichten 2, 3 gelegt sein.
In gleicher Weise kann an der Unterseite der die Sonnenzellen 1 enthaltenen Kunststoffschicht 2 eine Trägerschicht 5 befestigt sein, die aus gewelltem Aluminium 5 a und einer daran befestigten oberen Deckschicht 5 b aus Aluminiumfolie oder Aluminiumblech und einer in gleicher Weise an der Unterseite befestigten Aluminiumfolie 5 c bzw. -blech besteht. Die gewellte Aluminiumfolie 5 a bzw. das gewellte Aluminiumblech kann entsprechend einer regelmäßigen Wellenform stetige Krümmungen aufweisen oder aber wie in dem Ausführungsbeispiel dargestellt trapezförmige Wellen enthalten. Das Deckmaterial 5 b, 5 c ist vorzugsweise von einer Stärke von ca. 0,2 bis 0,7 mm und das gewellte Material 5 a von 0,1 bis 0,5 mm. Die Dicke der gesamten Aluminiumplatte beträgt ca. 3 bis 10 mm.
In einer Alternative nach Fig. 2 weist die Aluminiumschicht 5 kein unteres Deckmaterial 5 c auf, so daß das gewellte Material 5 a eine nach unten offene gewählte Unterseite bildet, die eine große Kühlfläche hat. Aber auch bei der Ausführung nach Fig. 1 wird die Wärme nicht nur durch die unterste Schicht 5 c nach außen abgegeben, sondern die innerhalb der Aluminiumschicht befindlichen Kanäle 6 sind zu beiden Stirnseiten hin offen, so daß Luft hindurchströmen kann und kühlend wirkt.
Um bei fehlender unterster Schicht 5 c dem Modul eine ausreichende Steifigkeit zu geben, kann als oberste Schicht ein insbesondere eisenfreies gehärtetes Silikatglas als Versteifung befestigt sein.
Das Solarmodul wird vorzugsweise in der Weise hergestellt, daß alle Schichten zusammen mit den Zwischenschichten aus Schmelzkleberfolie lose aufeinandergelegt werden und in einer Vakuumkammer evakuiert werden, so daß sich zwischen den Schichten keine Luft befindet. Dann werden die Schichten im Vakuum auf eine Temperatur von 130 bis 170°, vorzugsweise 150°C gebracht und aufeinandergedrückt, so daß alle Schichten ein festes Laminat bilden.

Claims (8)

1. Solarmodul mit photovoltaischen Zellen und einer stützenden Platte auf der Rückseite, dadurch gekennzeichnet, daß die Platte eine Schicht aus gewellter Aluminiumfolie (5) oder -blech (5 a) aufweist.
2. Solarmodul nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß an der gewellten Schicht (5 a) zweiseitig eine Aluminiumfolie oder ein Aluminiumblech (5 b, 5 c) fest ist.
3. Solarmodul nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß an der gewellten Schicht (5 a) einseitig eine Aluminiumfolie oder ein Aluminiumblech (5 b) fest ist.
4. Solarmodul nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Folie oder das Blech (5 b) an der Oberseite der gewellten Schicht (5 a) fest ist.
5. Solarmodul nach einem der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die die Solarzellen (1) aufweisende Schicht (2) mit der gewellten Schicht (5) durch einen Schmelzkleber, insbesondere eine Schmelzkleberfolie (4) befestigt ist.
6. Solarmodul nach einem der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Solarzellen (1) durch eine hochtransparente Teflonfolie (3) bedeckt sind, die durch einen Schmelzkleber, insbesondere eine Schmelzkleberfolie (4) befestigt ist.
7. Solarmodul nach einem der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß als oberste Schicht ein insbesondere eisenfreies gehärtetes Silikatglas als Versteifung befestigt ist.
8. Verfahren zum Herstellen eines Solarmoduls nach einem der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß auf die gewellte Schicht (5) eine Schmelzkleberfolie (4), darauf die Solarzellenschicht (2), darauf eine zweite Schmelzkleberfolie (4) und darauf die Teflonfolie (3) gelegt wird und alle Schichten unter Vakuum erhitzt werden bis die Schmelzkleberfolien (4) schmelzen.
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