DE3639676C2 - - Google Patents
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Description
Die Erfindung betrifft ein Solarzellenmodul gemäß dem
Oberbegriff des Patentanspruchs 1. Ein Solarzellenmodul
dieses Typs ist aus GB-Z: Solar Energy, Bd. 22, 1979, S.
389-396, bekannt.
Die Kosten für die Erzeugung von Strom aus Solarenergie
umfassen nicht nur die Kosten für die einzelnen Module,
sondern auch die Kosten für die zusätzlichen Einrichtungen
wie Fundamente und Tragkonstruktionen. Um die Gesamtkosten
für die Energiegewinnung auf ein in der Praxis akzeptables
Niveau zu bringen, müssen die Kosten sowohl für die Module
selbst als auch für die Tragkonstruktion und dergleichen
verringert werden. Hierbei spielt das Gewicht der Module,
die mechanisch fest sein müssen, eine wesentliche Rolle.
Das eingangs genannte Solarzellenmodul weist auf der
Lichteinfallseite eine transparente Platte auf, die durch
Rippen verstärkt sein kann. Dieses zwar leichte Modul
weist dennoch nicht die für terrestrische Anwendungen erforderliche
Festigkeit, z. B. gegen Windkräfte, auf, so daß
gegebenenfalls weitere Stützelemente erforderlich sind.
Ferner ist aus der US-PS 40 97 309 ein Solarzellenmodul
bekannt, bei dem das fotoelektrische Wandlerelement bzw.
die einzelnen Solarzellen zwischen zwei Quarzglasscheiben
angeordnet ist bzw. angeordnet sind, die an ihren Ecken
durch Distanzelemente im Abstand voneinander gehalten werden.
Diese Konstruktion führt zu einem hohen Gewicht, insbesondere
wenn zusätzlich ein separater, stabiler, hochtemperaturfester
Träger vorgesehen wird.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, bei geringem Gewicht
eine erhöhte Festigkeit des Solarzellenmoduls zu erreichen.
Diese Aufgabe wird bei einem gattungsgemäßen Solarzellenmodul
gemäß der Erfindung durch die Merkmale des kennzeichnenden
Teils des Patentanspruchs 1 gelöst.
Gemäß der Erfindung wird also als Trägerelement ein Fensterelement
in Form einer transparenten, hohlen, mehrlagigen
Struktur verwendet, welche leicht ist, aber eine ausreichende
mechanische Festigkeit hat, so daß insgesamt ein
leichtes und einfach aufgebautes Solarzellenmodul geschaffen
werden kann.
Aus der US-PS 43 94 529 ist zwar ebenfalls ein Solarzellenmodul
bekannt, bei dem das Trägerelement aus einer
wabenförmigen Struktur - und damit hohlen Zellen - aus
Aluminium besteht, an dem beidseits faserverstärkte
Kunststoffolien aufgeklebt und an der Rückseite weitere
Versteifungsrippen vorgesehen sind. Bei diesem für die
Raumfahrt bestimmten Modul kommt es aber darauf an, eine
möglichst hohe Eigenfrequenz zu erzielen, während die für
den terrestrischen Einsatz notwendigen Eigenschaften keine
Rolle spielen. Da zudem das Trägerelement undurchsichtig
ist, sind die Wandlerelemente direkt auf der Lichteinfallseite
aufgebracht.
Die transparente, hohle, mehrlagige Struktur, die gemäß
der Erfindung als Trägerelement verwendet wird, ist eine
transparente, leichte, plattenförmige Struktur, bei der
mindestens zwei transparente Schichten durch Verstärkungselemente
in einem vorgegebenen Abstand gehalten werden und
beispielsweise mit den Verstärkungselementen verklebt
sind. Beispielsweise werden Kunstharzplatten mit hoher
Schlagfestigkeit und guter Verarbeitbarkeit mit Hilfe von
Verstärkungselementen miteinander verklebt bzw. verbunden,
wobei die Verstärkungselemente eine Wabenstruktur haben
oder im Abstand voneinander angeordnete Rippen oder eine
gewellte Platte umfassen können, so daß eine ausreichende
mechanische Festigkeit und ein geringes Gewicht der Struktur
erreicht werden. Hinsichtlich der Kunstharzplatten
bzw. -schichten bestehen keine Einschränkungen solange
das Material transparent ist. Es kann sich um beliebige,
bekannte, transparente Materialien, beispielsweise aus
Polykarbonat-Harz, Acryl-Harz usw. handeln. Polykarbonatharz
schichten werden bevorzugt, da sie hinsichtlich der
Schlag- bzw. Stoßfestigkeit überlegen sind. Auch hin
sichtlich der Verstärkungselemente der transparenten,
hohlen, mehrlagigen Struktur bestehen keine Beschrän
kungen, solange diese Elemente leicht sind und eine
ausreichende mechanische Festigkeit haben. Bevorzugt
werden jedoch Verstärkungselemente, die so transparent
sind, daß in der mehrlagigen Struktur nur geringe
Lichtverluste eintreten.
Als Verstärkungselemente
können plattenförmige Elemente, säulen
förmige Elemente oder Rahmenkonstruktionen aus diesen
Elementen usw. verwendet werden. Vorzugsweise wird
eine Zellenstruktur verwendet, bei der plattenförmige
Teile so angeordnet werden, daß viele Zellen (Hohl
räume) in der mehrlagigen Struktur gebildet werden,
da ein derartiger Aufbau hinsichtlich seiner Festig
keit und seiner Transparenz den anderen Strukturen
überlegen ist. Eine derartige Zellenstruktur erhält
man mit rippenförmigen Verstärkungselementen, mit
denen die transparenten Schichten verklebt werden, wo
bei die Rippen in einem gewissen Abstand voneinander
angeordnet sind, so daß sich säulenförmige, hohle Ab
schnitte ergeben, die parallel zueinander und zu den
transparenten Schichten verlaufen. Eine Zellenstruk
tur erhält man ferner mit Verstärkungselementen in
Form einer Wabenstruktur, bei der zwischen den trans
parenten Schichten plattenförmige Elemente derart an
geordnet sind, daß sich senkrecht zu den Schichten
verlaufende Hohlräume ergeben, deren Querschnitt
rund, sechseckig, rechteckig, quadra
tisch usw. sein kann. Wabenförmige Strukturen können
unter Verwendung von Wabenelementen, Rollen-Kernmate
rialien usw. erhalten werden.
Eine transparente, hohle, mehrlagige Struktur kann
unter Verwendung eines Wabenkerns, beispielsweise aus
Papier, mit einer Dicke bzw. Höhe von etwa 10 mm sowie
unter Verwendung von transparenten Folien bzw. Schichten
aus Polykarbonatharz usw. hergestellt werden, welche
unter Verwendung eines Klebers, wie z.B. Polyvinylbutylal-
Harz angeklebt werden. Eine transparente, hohle, mehr
lagige Struktur mit Rippen als Distanz- und Verstär
kungselementen kann ferner hergestellt werden, indem
man ein Polykarbonat-Harz oder dergleichen durch eine
Form mit einer entsprechenden Rippenstruktur extrudiert
und das so erhaltene Teil für die eine Seite der mehr
lagigen Struktur verwendet. Beim Extrudieren wird vor
zugsweise ein transparentes Kunstharz für das Fenster
element verwendet, um eine hohe Lichtdurchlässigkeit
und geringe Produktionskosten zu erreichen.
Synthetische Kunstharzschichten der vorstehend ange
sprochenen Art sind für Wasserdampf durchlässig und
gestatten das Einwandern von Feuchtigkeit. Folglich
tritt in den hohlen Zellen der transparenten, mehr
lagigen Struktur eine Feuchtigkeitskondensation ein,
und das transparente Fenster wird getrübt, wodurch
die Lichtdurchlässigkeit desselben verringert wird.
Außerdem erreicht die Feuchtigkeit die Oberfläche des
Wandlerelements, so daß die Korrosion der Oberfläche
der Elektroden desselben beschleunigt wird. Dies ist
im Hinblick auf die angestrebte hohe Lebensdauer des
Solarzellenmoduls unerwünscht. Ferner bewirkt eine als
Wärmeisolationsschicht wirkende, mehrlagige, transpa
rente Struktur eine Temperaturerhöhung an der Oberflä
che des Wandlerelements, wodurch zwangsläufig der Wir
kungsgrad der Umsetzung von Licht in elektrische Ener
gie verringert wird.
Zur Vermeidung der vorstehend angesprochenen Nachteile
und mit dem Ziel, die speziellen Vorteile einer hohlen,
mehrlagigen Struktur mit hohlen Zellen voll zu nutzen, wird in Ausgestal
tung der Erfindung daher dafür gesorgt, daß alle Zellen
des transparenten Trägerelements in
Verbindung mit der Umgebungsluft stehen, und der Rah
men wird so ausgebildet,
daß diese Verbindung erhalten bleibt und daß die Wärme
isolationseigenschaften der Struktur verringert werden.
Die oben angesprochene Rippenstruktur mit parallelen,
säulenförmigen, hohlen Bereichen bzw. Zellen wird dabei
bevorzugt, da sie leicht zu belüften ist. In diesem
Zusammenhang ist es vorteilhaft, den Solarzellenmodul
so zu montieren, daß die parallelen, säulenförmigen
Zellen der mehrlagigen Struktur gegenüber der Horizon
talen bzw. dem Untergrund geneigt sind. Durch diese
Art der Installation kann aufsteigende Luft aufgrund
der Konvektion durch die säulenförmigen Zellen strömen,
wodurch einerseits eine Temperaturerhöhung in der mehr
lagigen Struktur vermieden und andererseits kondensier
te Feuchtigkeit aus den Zellen entfernt wird.
Ferner kann an der Oberfläche der hohlen, mehrlagigen
Struktur, welchen dem Wandlerelement zugewandt ist,
ein Wasserdampf-Abdichtungsfilm vorgesehen werden, um
zu verhindern, daß Wasserdampf zur Oberfläche des Wand
lerelements gelangt. Der Wasserdampf-Abdichtungsfilm
kann ein anorganischer Film sein, beispielsweise ein
Film aus amorphem Silizium oder aus Indiumoxid oder
ein organischer Film, wie z.B. ein Polyvinylidenfluorid-
Film. Dabei wird der Indiumoxid-Film wegen seiner Trans
parenz und seiner überlegenen Adhäsionseigenschaften
bezüglich benachbarter Schichten bevorzugt.
In Ausgestaltung der Erfindung kann es ferner vorteil
haft sein, wenn auf der den Umgebungsbedingungen di
rekt ausgesetzten Seite der hohlen, mehrlagigen Struk
tur ein transparenter, abriebfester Film vorgesehen
ist, um die Widerstandsfähigkeit gegen Abrieb und
Kratzer zu erhöhen. Ein derartiger abriebfester Film
kann beispielsweise ein bei ultraviolettem Licht aus
härtender oder ein wärmehärtender Kunstharzfilm sein.
Zur Verbesserung der Lichtfestigkeit einer Kunstharz
schicht bzw. -struktur kann dem abriebfesten Film ein
Zusatz zur Absorption von ultraviolettem Licht zuge
setzt werden. Es besteht auch die Möglichkeit, unter
dem abriebfesten Film einen Film vorzusehen, der ultra
violettes Licht absorbiert.
Bezüglich der Wandlerelemente bzw. der eigentlichen
Solarzellen bestehen keine Einschrän
kungen, und es kann jede bekannte Solarzelle, beispiels
weise eine Solarzelle auf Siliziumbasis mit einkristal
linen oder polykristallinen Halbleiterschichten, als foto
voltaischen Schichten verwendet werden. Ferner können
Sonnenzellen mit Halbleitern des II/VI-Typs und mit
Halbleitern des III/V-Typs für die fotoelektrische
Schicht verwendet werden. Vorzugsweise werden
sogenannte "integrierte Solarzellen" ver
wendet, welche ein isolierendes, monolithisches Sub
strat und mehrere darauf ausgebildete Solarzellen um
fassen, die elektrisch in Serie und/oder parallelge
schaltet sind. Typische integrierte Solarzellen um
fassen Zellen mit amorphem Silizium und Zellen mit II/VI-
Halbleiterverbindungen. Dünnschicht-
Solarzellen, wie z.B. integrierte Solarzellen mit amor
phem Silizium auf einem flexiblen, isolierenden Sub
strat werden besonders bevorzugt, da sie in Form eines
Films vorliegen und leicht sind.
Das Material zur Abdichtung des Wandlerelements auf
der dem Trägerelement gegenüberliegenden Seite - eine
solche Abdichtung ist erforderlich, wenn das Substrat
des Wandlerelements für Wasserdampf durchlässig ist -
kann jedes Material sein, welches das Eindringen von
Wasser oder Feuchtigkeit verhindert. Insbesondere kann
eine Metallschicht verwendet werden, die korrosionsfest
gemacht wurde, oder ein Wasserdampf-Abdichtungsfilm
aus Aluminiumfolie, die mit einem Polyester- oder Poly
vinylidenfilm verklebt ist. Besonders bevorzugt werden
Abdichtungsschichten in Form einer Verbundschicht aus
einer Aluminiumfolie und einem Polyesterfilm, und zwar
wegen ihres geringen Gewichts.
Als Klebemittel zum Verkleben des Fensterelements, des
Wandlerelements und des Dichtungsmaterials und zum Ab
dichten des Wandlerelements sowie als Dämpfungsschicht
werden vorzugsweise Polyvinylbutylal-Harz, Ethylenvinyl
acetat-Harz usw. verwendet, da diese Materialien leicht
und widerstandsfähig sind und bezüglich der anderen
Elemente des Moduls eine hervorragende Adhäsion zeigen.
Der Solarzellenmodul gemäß vorliegender Erfindung wird
in der Weise aufgebaut, daß die transparente, hohle,
mehrlagige Struktur, das Wandlerelement und
das Dichtungsmaterial in dieser Reihenfolge
verklebt werden, woraufhin der Rand der so erhaltenen
Anordnung, falls erforderlich, mit Hilfe eines Rahmens
abgedichtet wird.
Bei einem typischen Solarzellenwandlerelement sind
Anschlußleitungen vorgesehen, die fingerförmig von
einer Sammelleitung ausgehen und mit der transparenten
Elektrode der Solarzelle verbunden sind, um den erzeug
ten Strom zu sammeln.
Vor
zugsweise ist das Trägerelement über der eigentlichen
Solarzelle derart angeordnet, daß die Verstärkungsele
mente des Trägerelements über den Sammelleitungen
liegen, wodurch die Lichtdurchlässigkeitsverluste in
den aktiven Bereichen der Solarzellen auf ein Minimum
reduziert werden. Bei integrierten Solarzellen sind
die Sammelleitungen vorzugsweise in Bereichen zwischen
benachbarten Zellen angeordnet, wobei die Zellen in
Serie und/oder parallel geschaltet sind und wobei die
Verstärkungselemente des Trägerelements wieder über
den Sammelleitungen liegen. Hierdurch wird ein maxima
ler Lichteinfall zu den
fotoelektrischen Wandlerbereichen der Solarzellen er
möglicht.
Ausführungsbeispiele der Erfindung werden
nachstehend anhand von Zeichnungen erläutert.
Es zeigen:
Fig. 1 eine perspektivische Darstellung eines
Trägerelements eines
Solarzellenmoduls;
Fig. 2 eine Draufsicht auf einen Solarzellen
modul mit integrierten Solarzellen;
Fig. 3A eine Draufsicht auf einen
Solarzellenmodul;
Fig. 3B einen Querschnitt durch den Modul ge
mäß Fig. 4A längs der Linie IVB-IVB
in dieser Figur;
Fig. 4 bis Fig. 6 perspektivische Explosionsdarstel
lungen bevorzugter Ausführungsformen
von Solarzellenmo
dulen und
Fig. 7 eine perspektivische Darstellung einer
Anordnung mit zwei zu einem Feld mon
tierten Solarzellenmodulen.
Im einzelnen zeigt Fig. 1 ein Trägerelement bzw. eine Fenster
struktur 30 mit einer oberen transparenten Schicht 32,
mit einer unteren transparenten Schicht 33 und mit Di
stanz- und Verstärkungselementen 31 zwischen den Schichten
32 und 33, die zu einer Wabenstruktur zusammengefaßt
sind. Dabei ist anzumerken, daß ähnliche Strukturen
im Prinzip bereits bekannt sind, daß sie aber bei Ver
wendung transparenter Schichten 32, 33 als
Fensterstruktur für einen Solarzellenmodul gemäß der Erfindung ver
wendet werden können.
Aus der Draufsicht gemäß Fig. 2 wird deutlich, daß das
Anschlußleitungssystem jeder einzelnen Einheit 20a ei
ner als Wandlerelement 20 dienenden integrierten Solarzelle jeweils eine Sammellei
tung 27a aufweist, von der die Einzelanschlüsse 27b
nach Art von Stichleitungen ausgehen, so daß sich ins
gesamt eine kammartige Anschlußleitungsanordnung er
gibt.
Bei dem Ausführungsbeispiel gemäß Fig. 3A und 3B wurde
eine transparente, hohle, mehrlagige Fensterstruktur 30
verwendet, die aus einem handelsüblichen Produkt auf
eine Größe von 100×100 mm2 zugeschnitten wurde. Die
Fensterstruktur bestand aus extrudiertem Polykarbonat
harz, wobei zwischen zwei Schichten 32 und 33 mit einer
Dicke von jeweils 1 mm parallele, als Verstärkungselemente dienende Verstärkungsrippen 31
mit einer Dicke von 1 mm und einer Höhe von 7 mm vor
handen waren, die mit den Schichten 32, 33 verklebt
wurden. Auf diese Weise wurden parallele, säulen- bzw.
stabförmigen Zellen 34 mit einem Querschnitt von 30×
7 mm2 erhalten. Die Gesamtdicke der Fensterstruktur 30
betrug 9 mm bei einer Masse von etwa 2 kg/m2. Eine
als Dampfsperre dienender Wasserdampf-Abdichtungsfilm 35 aus In
diumzinnoxid mit einer Dicke von 30 nm wurde auf der
Rückseite der Fensterstruktur erzeugt.
Zum Verkleben der Fensterstruktur 30 mit dem Wandler
element 20 in Form einer integrierten Solarzelle wurde
eine Ethylenvinylacetat-Folie 36 mit einer Dicke von
0,4 mm verwendet. Auf die gegenüberliegende Seite des
Wandlerelements 20 wurde mittels einer weiteren Kleber
schicht 38 als rückseitige Abdichtung ein laminiertes Dichtungsmaterial 37 auf
geklebt. Die Kleberschicht 38 bestand ebenfalls aus
einer Ethylenvinylacetat-Folie mit einer Dicke von
0,4 mm. Das Dichtungsmaterial bestand aus einem für
Wasserdampf undurchlässigen Film mit drei Schichten,
nämlich einer Aluminiumfolie mit einer Dicke von 0,015
mm, einer Ethylenvinylacetatschicht mit einer Dicke
von 0,03 mm und einer Polyesterfolie mit einer Dicke
von 0,075 mm. Die vorstehende Struktur wurde zwischen
heißen Walzen hindurchgeführt, von denen die eine, an
die Fensterstruktur 30 angrenzende Walze auf einer Tem
peratur von 90°C gehalten wurde, während die andere
auf einer Temperatur von 180°C gehalten wurde.
Der Modul wird dann mit einem Aluminiumrahmen 39 ver
sehen, wobei als Dichtungsmittel 40 ein Butylgummi ver
wendet wird. Auf diese Weise erhält man einen komplet
ten Solarzellenmodul, wie er in Fig. 3A und 3B gezeigt
ist.
Bei der Herstellung des Moduls gemäß Fig. 4 wird das
Wandlerelement 20 mit einer transparenten, hohlen,
mehrlagigen Fensterstruktur 30 verklebt, bei der die
kanalartigen, hohlen Zellen einen Querschnitt von
30×7 mm2 haben und so angeordnet sind, daß die Sam
melleitungen 27a des Wandlerelements 20 mit den Ver
stärkungsrippen 31 fluchten. Der
Rahmen 39 wird später so angebracht, daß alle Zellen
34 zur Umgebungsluft offen sind. Das Beispiel gemäß
Fig. 4 wird nachstehend als Beispiel 1 bezeichnet.
Die Module gemäß Fig. 5 und 6 besitzen jeweils kanal
artige Zellen 34 mit einem Querschnitt von 15×7 mm2.
Bei dem Modul gemäß Fig. 5 - Beispiel 2 - wird der
Rahmen 39 in derselben Weise angebracht wie bei Bei
spiel 1. Bei dem Modul gemäß Fig. 6 - Beispiel 3 -
wird der Rahmen 39 in der Weise angebracht, daß beide
Enden der kanalartigen Zellen 34 durch den Rahmen 39
verschlossen werden.
Zum Vergleich wurde ein Solarzellenmodul
Wandlerelement hergestellt, bei dem
anstelle der mehrlagigen Fensterstruktur 30 ei
ne Schicht aus getempertem Glas mit einer Dicke von
3,2 mm verwendet wurde.
Die Leistung der vier Module gemäß den Beispielen 1
bis 3 und gemäß dem Vergleichsbeispiel wurde unter
einem Sonnensimulator mit einer Leistungsdichte von
100 mW/cm2 unter Standardbedingungen in der Erdatmosphäre (Luftmasse 1 - air mass 1 gemäß IEEE-Normen) geprüft. Wei
terhin wurden die vier Module so installiert, daß die
kanalartige Zellen 34 unter einem Winkel von 35° gegen
über der Horizontalen bzw. gegenüber dem Boden ge
neigt waren, und die schräg gestellten Solarzellenmo
dule wurden in das Licht gestellt. Die Temperatur der
Module wurde mit Hilfe eines Thermoelements zwischen
der Kleberschicht 36 und der eigentlichen
Wandlerelement 20 gemessen. Die Lufttempera
tur betrug bei diesen Messungen 20°C.
Die Versuchsergebnisse sind in der nachfolgenden Ta
belle 1 zusammengefaßt.
Wie aus Tabelle 1 deutlich wird, ist der Wirkungsgrad
beim Beispiel 2 um etwa 4% und beim Beispiel 3 um etwa
9% niedriger als beim Vergleichsbeispiel, da das Son
nenlicht von den Verstärkungsrippen 31 absorbiert wird. Bei einem
Solarzellenmodul nach der Erfindung ergibt sich also unter
Umständen ein geringer Leistungsverlust. Andererseits
ist der Wirkungsgrad des Moduls ge
mäß Beispiel 1 besser als beim Vergleichsbeispiel. Bei
dem Modul gemäß Beispiel 1 liegen nämlich die Verstär
kungsrippen 31 über den Sammelschie
nen bzw. den Verbindungsleitungen für die Serienschal
tung, so daß ein Verlust an aktiver Fläche bzw. an
fotoelektrischer Wandlerfläche auf ein Minimum redu
ziert oder ganz vermieden wird. Der leicht verbesserte
Wirkungsgrad des Moduls gemäß Fig. 1 ergibt sich auf
grund der verringerten Betriebstemperatur des instal
lierten Moduls.
Aus Tabelle 1 wird deutlich, daß die Temperatur bei
dem Modul gemäß Beispiel 3 höher, jedoch bei den Modu
len gemäß Beispiel 1 und 2 geringer war als beim Ver
gleichsbeispiel. Die erhöhte Temperatur gemäß Beispiel
3 ergab sich, weil die mehrlagige Fensterstruktur als
Wärmeisolationsschicht wirkte. Dieses Problem konnte
jedoch durch Öffnen der hohlen Zellen für die Umgebungs
luft vermieden werden. Bei der Ausgestaltung und der
angegebenen Installation gemäß Beispiel 1 und 2 wirken
die kanalartigen, hohlen Zellen der mehrlagigen Fen
sterstruktur als Kamine, welche den Modul durch Luft
konvektion kühlen. Im allgemeinen ist aber die Aus
gangsspannung der Module im unbelasteten Zustand umso
höher, je niedriger die Temperatur des Moduls ist.
Die Kühlwirkung bei den Modulen gemäß Beispiel 1 und
2 führte also zu einer gegenüber dem Vergleichsbei
spiel erhöhten Ausgangsspannung. Aufgrund der kombi
nierten Wirkung der erhöhten Ausgangsspannung und der
Vermeidung von Verlusten an aktiver Fläche bei dem Mo
dul gemäß Beispiel 1 war der Wirkungsgrad dieses Mo
duls besser als beim Vergleichsbeispiel.
Bei den Versuchen wurde ferner bestätigt, daß die Was
serdampfundurchlässigkeit der erfindungsgemäßen Fenster
struktur ähnlich gut war wie bei einer getemperten
Glasplatte gemäß dem Vergleichsbeispiel, wenn die hohle,
mehrlagige Fensterstruktur mit einer Wasserdampf-Sperr
schicht versehen wurde.
Anschließend wurde die mechanische Festigkeit der Mo
dule getestet, indem man eine Stahlkugel auf die Module
fallen ließ.
Die Versuchsergebnisse sind in Tabelle 2 zusammenge
faßt.
Aus Tabelle 2 wird deutlich, daß die Schlagfestigkeit
der Module gemäß der Erfindung gegenüber dem Vergleichsbeispiel
erheblich verbessert war.
Fig. 7 zeigt eine Batterie von Solarzellenmodulen,
so wie sie im praktischen Einsatz
für die Umwandlung von einfallendem Sonnenlicht auf
gestellt wird. Dabei bezeichnet das Bezugszeichen 50
einen Modul und das Bezugszeichen 51 eine Stützkon
struktion. Die parallelen, kanalartigen, hohlen Zellen
52 sind gegenüber dem Boden unter einem Winkel von
beispielsweise etwa 35° geneigt.
Claims (8)
1. Solarzellenmodul mit einem aus Kunststoff bestehenden,
ausgesteiften, transparenten Trägerelement auf der
Lichteinfallseite und mit einem fotoelektrischen
Wandlerelement zwischen dem Trägerelement und einer
rückseitigen Abdichtung,
dadurch gekennzeichnet, daß das Trägerelement (30)
zwei transparente Platten (32, 33) aufweist, die
durch Verstärkungselemente (31) im Abstand voneinander
gehalten werden, welche zwischen den Platten (32, 33)
hohle Zellen (34) definieren.
2. Modul nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die
Verstärkungselemente (31) parallel zueinander angeordnet
sind und zwischen den transparenten Platten (32,
33) kanalartige, zur Umgebungsluft offene Zellen (34)
definieren
3. Modul nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das
Wandlerelement (20) ein isolierendes Substrat in Form
einer flexiblen Polymerfolie (21) umfaßt und daß auf
der Folie mehrere elektrisch miteinander verbundene
Solarzelleneinheiten (20a) mit amorphem Halbleitermaterial
angeordnet sind.
4. Modul nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das
Trägerelement (30) aus einem Polycarbonatharz besteht.
5. Modul nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das
Trägerelement (30) auf seiner dem Wandlerelement (20)
zugewandten Seite einen transparenten Wasserdampf-Abdichtungsfilm
(35) aufweist.
6. Modul nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das
Trägerelement (30) auf der Lichteinfallseite einen
transparenten, abriebfesten Film aufweist.
7. Modul nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet,
daß das Wandlerelement (20) elektrische
Anschlüsse aufweist, welche eine Sammelleitung (27a)
und davon fingerförmig abstehende Einzelanschlüsse
(27b) umfassen, die auf der dem Trägerelement (30)
zugewandten Seite des Wandlerelements (20) angeordnet
sind, und daß das Trägerelement (30) derart ausgebildet
und angeordnet ist, daß Verstärkungselemente (31)
mit Sammelleitungen (27a) fluchten.
8. Modul nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß jedes
Verstärkungselement (31) jeweils mit einer Sammelleitung
(27a) fluchtet.
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