DE3916124A1 - Solarzellen-modul - Google Patents
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Description
Die Erfindung betrifft ein Solarzellen-Modul mit einem
Solarzellenlaminat und einem Rahmenteil.
Fig. 1 zeigt ein solches Solarzellen-Modul, das aus
einem Solarzellenlaminat 1 und einem U-förmigen Rahmen
teil 2 aufgebaut ist. Dieses Rahmenteil 2 umfaßt die
Stirnseite 8 des Solarzellenlaminats sowie den Randbe
reich der Vorderseite 7 als auch der Rückseite 6 des
Solarzellenlaminats 1 und ist in diesen Bereichen flä
chenhaft mittels eines Klebers 13 mit dem Solarzellen
laminat 1 verbunden. Ein Nachteil eines solchen Solar
zellen-Moduls besteht darin, daß der von dem Rahmen
teil 2 bedeckte Bereich auf der Vorderseite 7 des Solar
zellenlaminats 1 nicht als elektrisch aktive Fläche zur
Verfügung steht und deshalb nur ein niedriger Modulwir
kungsgrad erreichbar ist. Im Bereich A des Überganges
von dem Rahmenteil 2 zur unbedeckten Vorderseite 7 des
Solarzellenlaminats 1 sammeln sich während des Betriebes
Schmutzteilchen an, wodurch der Modulwirkungsgrad sich
weiter vermindert.
Die Aufgabe der Erfindung besteht darin, ein Solarzel
len-Modul mit verbessertem Modulwirkungsgrad anzugeben.
Diese Aufgabe wird gemäß den kennzeichnenden Merkmalen
des Anspruches 1 gelöst.
Das erfindungsgemäße Solarzellen-Modul weist einen er
höhten Modulwirkungsgrad auf, da die gesamte Vorderseite
des Solarzellenlaminats als elektrisch aktive Fläche zur
Verfügung steht. In vorteilhafter Weise wird der ver
bleibende Randbereich zur zusätzlichen Lichteinstrahlung
von der Rahmenkante her eingesetzt, indem die auf die
geneigte Fläche des das Solarzellenlaminats einfassenden
Schenkels einfallenden Lichtstrahlen in das Solarzellen
laminat reflektiert werden. Hierdurch ergibt sich eine
weitere günstige Erhöhung des Modulwirkungsgrades. Außer
dem wird die Montage für ein solches Rahmenteil erleich
tert und schließlich ergibt sich auch ein vereinfachter
Einbau des Solarzellenlaminats in dieses Rahmenteil.
Dies führt zu einer kostengünstigen Fertigung eines er
findungsgemäßen Solarzellen-Moduls.
Bei einer vorteilhaften Ausbildung des erfindungsgemäßen
Solarzellen-Moduls beträgt der Winkel zwischen den in
nenliegenden Flächen der beiden Schenkeln des Verbund
teiles ca. 60-75°. Hierdurch steigt der Modulwirkungs
grad um ca. 10%-15% gegenüber einem Modul gemäß
der Fig. 1.
Gemäß einer anderen vorteilhaften Weiterbildung des er
findungsgemäßen Solarzellen-Moduls ist die Länge des das
Solarzellenlaminat einfassenden Schenkels so gewählt,
daß er mit der Vorderseite des Solarzellenlaminats ab
schließt.
Eine besonders bevorzugte Weiterbildung der Erfindung
ergibt sich dadurch, daß die Verbindung zwischen dem
Verbundteil und dem Solarzellenlaminat über einen ela
stischen Verbindungssteg erfolgt. Hierbei ist gemäß
einer weiteren Ausbildung dieser Ausführungsform des
erfindungsgemäßen Solarzellen-Moduls die an der Rück
seite des Solarzellenlaminats anliegende Fläche des
einen Schenkels des Verbundteils mit Aussparungen ver
sehen, die die elastischen Verbindungsstege zur Verbin
dung mit dem Solarzellenlaminat aufnehmen. Bei diesen
Ausführungsformen entstehen in vorteilhafter Weise keine
Materialspannungen in dem Verbund von Rahmenteil und
Solarzellenlaminat, da aufgrund der Elastizität der Ver
bindungsstege das Solarzellenlaminat gegenüber dem Rah
menteil in geringem Maße bewegbar ist, wodurch die auf
grund hoher Temperaturschwankungen bedingten, unter
schiedlichen Längenänderungen der beteiligten Materia
lien auffangbar sind.
Bei einer weiteren vorteilhaften Ausführungsform des
erfindungsgemäßen Solarzellen-Moduls eine Aussparung in
dem einen Schenkelteil des Verbundteiles so angeordnet,
daß sie sich direkt an den die Stirnseite des Solarzel
lenlaminats umgebenden Schenkelteil anschließt. Somit
werden auch im Eckbereich des Verbundteils temperaturbe
dingte Materialspannungen vermieden.
Schließlich bestehen die elastischen Verbindungsstege
gemäß einer bevorzugten Weiterbildung aus einer elasti
schen Klebstoffmasse, wobei hierfür für eine weitere
Ausführungsform Siliconkleber verwendbar ist.
Die Erfindung und ihre Vorteile sollen im folgenden an
hand von Ausführungsbeispielen, die in den zugehörigen
Zeichnungen dargestellt sind, erläutert werden. Es zei
gen:
Fig. 2 eine Querschnittsdarstellung eines Ausführungs
beispieles eines erfindungsgemäßen Solarzel
len-Moduls, und
Fig. 3 eine Querschnittsdarstellung des erfindungs
gemäßen Solarzellen-Moduls gemäß Fig. 2 mit
dem Srahlengang von auf den Randbereich auf
treffenden Lichtstrahlen.
In den Figuren sind einander entsprechende Teile mit den
gleichen Bezugszeichen versehen.
In der Fig. 2 bezeichnen die Bezugszeichen 1 und 2 ein
Solarzellenlaminat sowie ein Rahmenteil. Das Rahmenteil
2 besteht aus einem als Winkelprofil ausgebildeten Ver
bundteil 3 und einer Befestigungsvorrichtung 3 a, die
ungleichseitiges Trapez als Profil aufweist. Das Verbund
teil 3 mit den Schenkeln 4 und 5 umfaßt die Stirnseite 8
des Solarzellenlaminats 1 sowie dessen Rückseite 6 im
Bereich des Randes. Der die Stirnseite 8 des Solarzellen
laminats 1 einfassende Schenkel 4 weist eine solche Län
ge auf, daß er nicht die Vorderseite 7 des Solarzellen
laminats überragt, während die Länge des an der Rücksei
te 6 des Solarzellenlaminats 1 anliegenden Schenkels 5
entsprechend den Stabilitätsanforderungen gewählt ist.
Ferner ist der den Rand bildende Schenkel 4 so ausge
bildet, daß er zusätzlich eine Lichteinstrahlung in das
Solarzellenlaminat 1 bewirkt, indem der Winkel zwischen
der an der Rückseite 6 des Solarzellenlaminats 1 anlie
genden Fläche 10 des Schenkels 5 mit der zur Stirn
seite 8 des Solarzellenlaminats 1 benachbarten Fläche
des anderen Schenkelteils 4 einen stumpfen Winkel α bil
det. Die auf diese Fläche 9 des Schenkels 4 gemäß Fig. 3
auffallenden Lichtstrahlen 14, 14 a und 14 b werden
an dieser geneigten Fläche 9 so reflektiert, daß sie in
das Solarzellenlaminat 1 eindringen. Hierbei werden ge
mäß dieser Fig. 3 nicht nur die Lichtstrahlen in das
Innere des Solarzellenlaminats 1 reflektiert, die senk
recht auf die Vorderseite 7 des Solarzellenlaminats
auftreffen, wie der mit dem Bezugszeichen 14 bezeichnete
Lichtstrahl, sondern auch schief auf die Vorderseite 7
einfallende Lichtstrahlen 14 a und 14 b.
Durch diese Maßnahme wird eine Vergrößerung des optisch
aktiven Bereiches bewirkt, wobei hierzu nur ein schmaler
Rand erforderlich ist, so daß hierdurch gegenüber üblich
berandeten Ausführungen gemäß Fig. 1 ein höherer Modul
wirkungsgrad erreichbar ist.
Schließlich weist gemäß Fig. 2 der an der Rückseite 6
des Solarzellenlaminats 1 anliegende Schenkelteil 5 des
Verbundteils 3 zwei Aussparungen 11 auf, die einmal im
mittleren Bereich des Schenkels 5 und zum anderen direkt
angrenzend an den Schenkel 4 angeordnet sind. Um das
Solarzellenlaminat 1 fest mit dem Schenkelteil 5 ver
binden zu können, nehmen diese Aussparungen elastische
Verbindungsstege 12 auf, so daß noch beidseitig an dem
Verbindungssteg 12 ein Zwischenraum in der Aussparung 11
verbleibt. Die Bereiche des Schenkels, die außerhalb der
Aussparungen 11 liegen, berühren lediglich die Rücksei
te 6 des Solarzellenlaminats 1. Hierbei ist das Solar
zellenlaminat 1 in bezug auf das Verbundteil 3 so ange
ordnet, daß die Stirnfläche 8 des Solarzellenlaminats 1
im Bereich der Aussparung 11 einen geringen Abstand zum
Schenkelteil 4 aufweist. Eine solche Verbindungstechnik
hat gegenüber derjenigen nach Fig. 1 folgende Vorteile.
Bei der Verbindungstechnik gemäß Fig. 1 werden Materia
lien mit unterschiedlichen Wärmeausdehnungskoeffizienten
miteinander verbunden, so daß bei starken Temperatur
schwankungen demzufolge auch unterschiedliche Längenaus
dehnungen zu erwarten sind, die zu Materialspannungen,
also zu Zug- und Druckkräften in dem Verbund von Rahmen
teil 2 und Solarzellenlaminat 1 führen. Dies kann Risse
und Brüche in dem Solarzellenlaminat hervorrufen, wo
durch ein Betriebsausfall nicht ausschließbar ist.
Bei dem Ausführungsbeispiel gemäß Fig. 2 können diese
unterschiedlichen Längenänderungen aufgefangen werden,
da die Verbindungsstege 12 elastisch sind. Hierdurch
können in dem Verbund von Rahmenteil und Solarzellen
laminat keine Materialspannungen auftreten. Die Verbin
dungsstege sind aus einer elastischen Klebstoffmasse,
beispielsweise aus einem Siliconkleber hergestellt.
Claims (8)
1. Solarzellen-Modul mit einem Solarzellenlaminat (1)
und einem Rahmenteil (2), dadurch gekennzeichnet, daß
das Rahmenteil (2) ein als Winkelprofil ausgebildetes
Verbundteil (3) aufweist, daß die Stirnseiten (8) und
der Bereich des Randes der Rückseite (6) des Solarzel
lenlaminats (1) von diesem Verbundteil (3) umfaßt sind,
und daß der Winkel (α) zwischen der an der Rückseite (6)
des Solarzellenlaminats (1) anliegenden Fläche (10) des
einen Schenkels (5) des Verbundteils (3) mit der zur
Stirnseite (8) des Solarzellenlaminats (1) benachbarten
Fläche (9) des anderen Schenkelteils (4) des Verbund
teils (3) einen stumpfen Winkel bildet.
2. Solarzellen-Modul nach Anspruch 1, dadurch gekenn
zeichnet, daß der Winkel (α) vorzugsweise 60-75° be
trägt.
3. Solarzellen-Modul nach Anspruch 1 oder 2, dadurch
gekennzeichnet, daß der die Stirnseite (8) umfassende
Schenkelteil (4) des Verbundteiles (3) eine solche Länge
aufweist, daß er mit der Vorderseite (7) des Solarzel
lenlaminats (1) abschließt.
4. Solarzellen-Modul nach einem der vorangehenden An
sprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Verbindung zwi
schen der an der Rückseite (6) des Solarzellenlaminats
(1) anliegenden Fläche (10) des Schenkelteils (5) des
Verbundteils (2) und des Solarzellenlaminats (1) über
mindestens einen elastischen Verbindungssteg (12) er
folgt.
5. Solarzellen-Modul nach Anspruch 4, dadurch gekenn
zeichnet, daß die an der Rückseite (6) des Solarzellen
laminats (1) anliegende Fläche (10) des Schenkels (5)
des Verbundteiles (3) Aussparungen (11) aufweist, und
daß diese Aussparungen (11) die elastischen Verbindungs
stege (12) zur Verbindung mit dem Solarzellenlaminat (1)
aufnehmen.
6. Solarzellen-Modul nach Anspruch 5, dadurch gekenn
zeichnet, daß eine Aussparung (11) direkt an den die
Stirnseite (8) des Solarzellenlaminats (1) einfassenden
Schenkelteil (4) angrenzt.
7. Solarzellen-Modul nach einem der Ansprüche 4 bis 6,
dadurch gekennzeichnet, daß der elastische Verbindungs
steg (12) aus einer elastischen Klebstoffmasse besteht.
8. Solarzellen-Modul nach Anspruch 7, dadurch gekenn
zeichnet, daß die elastische Klebstoffmasse aus einem
Siliconkleber besteht.
Priority Applications (1)
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DE3916124A DE3916124A1 (de) | 1989-05-18 | 1989-05-18 | Solarzellen-modul |
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ID=6380846
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