DE3611543A1 - Solarmodul - Google Patents
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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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