EP2382366A2 - Solar module in an insulating glass composite method for production and use - Google Patents

Solar module in an insulating glass composite method for production and use

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Publication number
EP2382366A2
EP2382366A2 EP10701615A EP10701615A EP2382366A2 EP 2382366 A2 EP2382366 A2 EP 2382366A2 EP 10701615 A EP10701615 A EP 10701615A EP 10701615 A EP10701615 A EP 10701615A EP 2382366 A2 EP2382366 A2 EP 2382366A2
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EP
European Patent Office
Prior art keywords
solar cells
solar
solar module
insulating glass
module according
Prior art date
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Withdrawn
Application number
EP10701615A
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German (de)
French (fr)
Inventor
Rene Battistutti
Saso Kurnik
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Energetica Holding GmbH
Original Assignee
Energetica Holding GmbH
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Filing date
Publication date
Application filed by Energetica Holding GmbH filed Critical Energetica Holding GmbH
Publication of EP2382366A2 publication Critical patent/EP2382366A2/en
Withdrawn legal-status Critical Current

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    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L31/00—Semiconductor devices sensitive to infrared radiation, light, electromagnetic radiation of shorter wavelength or corpuscular radiation and specially adapted either for the conversion of the energy of such radiation into electrical energy or for the control of electrical energy by such radiation; Processes or apparatus specially adapted for the manufacture or treatment thereof or of parts thereof; Details thereof
    • H01L31/04—Semiconductor devices sensitive to infrared radiation, light, electromagnetic radiation of shorter wavelength or corpuscular radiation and specially adapted either for the conversion of the energy of such radiation into electrical energy or for the control of electrical energy by such radiation; Processes or apparatus specially adapted for the manufacture or treatment thereof or of parts thereof; Details thereof adapted as photovoltaic [PV] conversion devices
    • H01L31/042—PV modules or arrays of single PV cells
    • H01L31/05—Electrical interconnection means between PV cells inside the PV module, e.g. series connection of PV cells
    • H01L31/0504—Electrical interconnection means between PV cells inside the PV module, e.g. series connection of PV cells specially adapted for series or parallel connection of solar cells in a module
    • H—ELECTRICITY
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    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
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    • H01L31/04—Semiconductor devices sensitive to infrared radiation, light, electromagnetic radiation of shorter wavelength or corpuscular radiation and specially adapted either for the conversion of the energy of such radiation into electrical energy or for the control of electrical energy by such radiation; Processes or apparatus specially adapted for the manufacture or treatment thereof or of parts thereof; Details thereof adapted as photovoltaic [PV] conversion devices
    • H01L31/042—PV modules or arrays of single PV cells
    • H01L31/048—Encapsulation of modules
    • H—ELECTRICITY
    • H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02S—GENERATION OF ELECTRIC POWER BY CONVERSION OF INFRARED RADIATION, VISIBLE LIGHT OR ULTRAVIOLET LIGHT, e.g. USING PHOTOVOLTAIC [PV] MODULES
    • H02S20/00—Supporting structures for PV modules
    • H02S20/20—Supporting structures directly fixed to an immovable object
    • H02S20/22—Supporting structures directly fixed to an immovable object specially adapted for buildings
    • H02S20/23—Supporting structures directly fixed to an immovable object specially adapted for buildings specially adapted for roof structures
    • H—ELECTRICITY
    • H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02S—GENERATION OF ELECTRIC POWER BY CONVERSION OF INFRARED RADIATION, VISIBLE LIGHT OR ULTRAVIOLET LIGHT, e.g. USING PHOTOVOLTAIC [PV] MODULES
    • H02S20/00—Supporting structures for PV modules
    • H02S20/20—Supporting structures directly fixed to an immovable object
    • H02S20/22—Supporting structures directly fixed to an immovable object specially adapted for buildings
    • H02S20/26—Building materials integrated with PV modules, e.g. façade elements
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02B—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO BUILDINGS, e.g. HOUSING, HOUSE APPLIANCES OR RELATED END-USER APPLICATIONS
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    • Y02B10/10—Photovoltaic [PV]
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
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    • Y02E—REDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
    • Y02E10/00—Energy generation through renewable energy sources
    • Y02E10/50—Photovoltaic [PV] energy

Definitions

  • the invention relates to the electrical and mechanical assembly of mono- or multi-crystalline (c-Si) solar modules on a glass pane and their integration in an insulating glass composite and the production of an insulating glass pane with internal c-Si modules without lamination.
  • Such insulating glass panes with integrated c-Si modules are inexpensive to produce and can be easily integrated into building facades or used as roof arrangements or freestanding elements.
  • a solar module, photovoltaic module or solar generator converts the sun's light directly into electrical energy.
  • the most important components are several solar cells.
  • Solar modules are used individually or in groups interconnected in photovoltaic systems, small grid-independent consumers or for the power supply of spacecraft.
  • a solar module is characterized by its electrical connection values (e.g., open circuit voltage and short circuit current). These depend on the properties of the individual solar cells and the interconnection of the solar cells within the module.
  • a glass pane (usually so-called single-pane safety glass, ESG for short) on the sun-facing side.
  • a transparent plastic layer (ethylene vinyl acetate (EVA) or silicone rubber) in which the solar cells are embedded,
  • EVA ethylene vinyl acetate
  • silicone rubber silicone rubber
  • a weatherproof plastic composite foil e.g. made of polyvinyl fluoride (Tedlar) and polyester,
  • the photovoltaic cells are fixed with a pressure-sensitive adhesive on the inside of the insulating glass composite.
  • a pressure-sensitive adhesive on the inside of the insulating glass composite.
  • thin-film PV cells In general, thin-film PV cells, as mentioned in this utility model, single-celled - since the corresponding Senen / parallel bcibilen can be made already in the thin film layout.
  • the transparency is usually decisive, so that in a central area, for example, no thin-film cells can be arranged so that the insulating glass can also be used as a window.
  • a solar cell string is proposed, in which spaced apart solar cells are connected in series viamaschineeleme ⁇ te, which allow a relative movement between the cells.
  • contacted in series or parallel solar cells are provided on both sides with an encapsulating material, for example and usually EVA (ethylene vinyl acetate) in a laminating.
  • EVA ethylene vinyl acetate
  • the invention is therefore based on the object to support a plurality of solar cells according to DE202008003967U1 so that a more cost-effective mounting and improved assembly are given.
  • the invention is characterized by the technical teaching of claim 1.
  • an essential feature of the invention is that the solar cells are arranged in the interior of an insulating glass body, which insulating glass body consists of an insulating glass module, which in turn consists of at least one windscreen and at least one rear disk spaced therefrom and an interior, which is preferably filled with an inert gas and that the solar cells by soldering on the inside of at least one of the discs
  • the invention uses mono- or multi-crystalline modules, ie c-Si cells.
  • c-Si cells have dimensions of z. B. from 157 x 157 mm to about 120 x 120 mm and can be arranged almost arbitrarily depending on the intended solder pads on the glass. As a result, a view can be achieved in certain areas or a light transmittance of, for example, 20% can be achieved.
  • the series and parallel connection can also be chosen freely be as optimal for the particular application.
  • the solar modules according to the invention can also be created as a window with a good optical clarity.
  • connections can be easily applied directly and thermally fixed on the inside of the glass through the hollow profile with their primary and secondary insulations are led to the outside.
  • any diodes or resistors can be integrated just as easily.
  • monocrystalline or multicrystalline solar cell modules are used, which are provided with solderable and electrically highly conductive tapes, which connect the underside of a cell with the topside structure of a series-connected cell and result in the connections of a module.
  • the type of series and parallel connection can be chosen according to the prior art and the number of these connecting bands (strings) can also be selected according to the prior art, wherein two strings is a conventional number.
  • connecting strings are soldered to secure the position of the solar cells on the inside of the rear window.
  • the interior is formed as a cavity and is filled with an inert gas.
  • an antireflection coating is applied to the top of the front screen.
  • an embossed structure may be used on the surface of the windshield.
  • Another essential feature of the invention is that due to the inclusion of the
  • the solar cells are soldered in the region of their strings to associated conductive layers, which are arranged on the surface of the rear pane.
  • the invention also provides a combination of the two above-mentioned layer fuses.
  • these conductive layers can also be mounted on the edge side and serve the supply and discharge of the current conductors to the outside.
  • the underside string of the solar cells is omitted and instead an electrically conductive connection is made to the conductive layer arranged on the inside of the rear pane via a solder connection.
  • an electrically conductive connection is made to the conductive layer arranged on the inside of the rear pane via a solder connection.
  • a preferred method for producing such a photovoltaic module consists of the following method steps:
  • UCI Z.uycu ⁇ u ⁇ icici ⁇ O ll l l iyo, ouu ⁇ oo uicoco ⁇ uuvuu ⁇ in-iviuuui cicivu u ⁇ i i is conductive and functional.
  • the solar cells placed on the rear screen are fixed to the rear screen with a suitable adhesive that holds the backing and the and leads are produced by soldering on solderable conductive layers on the inside of the rear window.
  • the interior of the insulating glass module may be filled with air or inert gas or may be evacuated.
  • strings that serve to electrically connect the solar cells are fixed by means of a solder or friction welded connection on associated, solderable conductive layers on the inside of the rear window.
  • Figure 1 perspective view of two connected via Stri ⁇ gs interconnected solar cells, which consist of a series of single cells.
  • FIG. 2 shows a section through a first variant of an insulating glass module with a pressure-sensitive adhesive layer securing the solar cells according to FIG. 1
  • FIG. 3 shows a variant with respect to FIG. 2
  • FIG. 4 shows a variant with respect to FIGS. 2 and 3
  • Figure 5 the top view of the insulating glass module in the direction of arrow V in Figure 4 showing further details
  • a photovoltaic module is generally shown, which consists of two interconnected solar cells 1, 2, which are electrically conductively connected to each other via strings 18 in a manner not shown.
  • Each solar cell 1, 2 consists of a multiplicity of electrically interconnected single cells 3. It is not possible to hear a noise or a noise
  • the solar cells 1, 2 are mounted secured in position in an insulating glass module 4, wherein the solar cells 1, 2 are placed on a rear glass pane 11 consisting of glass according to the aforementioned first method variant and by means of a pressure-sensitive adhesive, not shown on the surface
  • This rear plate 11 are set.
  • the strings 18 are here electrically conductively connected to each other and are led out frontally under the hollow section 12.
  • the terminals 15, 16 are electrically contacted.
  • the hollow profile 12 is now used and glued with a suitable adhesive 13 on the inside of the rear window 11.
  • the adhesive 13 is formed so that it is thermally elastic and allows a certain play of movement of the two discs 7, 11 to each other.
  • a coating 8 can be provided, which is designed as an antireflection coating.
  • air can remain in the interior 9 or the interior can be evacuated.
  • a corresponding irradiation of the sun 5 in the direction of arrow 6 on the windshield 7 of the insulating glass module 4 therefore leads to a suitable irradiation in the interior 9, wherein the outside coating 10 on the outside of the front screen 7 prevents reflection to the outside.
  • the solar cells are, so to speak, free in a "snow white coffin", without being covered by a diffuse cover layer that removes a significant light intensity, as a result of which this entire arrangement operates with a significantly higher efficiency.
  • FIG. 3 A modified embodiment is shown in FIG. 3, where it can be seen that the strings 18 running on the underside of the solar cells 1 are secured on the surface of the back plate 11 in such a way that conductive layers 19, which are preferably solderable, are provided on the back disk 11 .
  • conductive layers 19 can, for. B. consist of a silver conductive paste or other suitable conductive layers.
  • the strings are 18 soldered, but this does not give an electrical contact, but only serves the situation protection.
  • the conductive layers provided in the middle region are therefore merely a thermal fixation 20, without the need for electrical contacting.
  • the strings 18 of the solar cells 1 arranged on the underside are omitted and these are now directly electrically conductively connected via a solder connection 21 to the electrically conductive conductive layers 19 and contacted there.
  • solder joints 21 are used at the same time the location of said solar cells and at the same time the electrical connections of the individual cells and the solar cells with each other.
  • the pads 22 are guided under the hollow section 12 to the outside.
  • FIG. 5 shows the top view of the arrangement of FIG. 3 in the direction of arrow V, where it can be seen that each string has a connection surface 22 assigned to it on the outside and the strings extending in the interior in the central region are secured in position via the mentioned conductive layer 19 and the solder connection 21 present there and electrically contacted on the rear disk 11 are arranged.

Abstract

Solar module comprising a number of solar cells, arranged and fixed in an insulating glass composite in the cavity between a front and a rear pane, wherein the solar cells are fixed to the inside of at least one of the panes by soldering.

Description

Solar-Modul in einem Isolierglasverbund und Verfahren zur Herstellung und Anwendung Solar module in an insulating glass composite and method of manufacture and application
Gegenstand der Erfindung ist die elektrische und mechanische Montage von mono- oder multi-kristallinen (c-Si) Solar-Modulen auf einer Glasscheibe und deren Integration in einem Isolierglasverbund sowie die Herstellung einer Isolierglasscheibe mit innenliegenden c-Si Modulen ohne Lamination. Derartige Isolierglasscheiben mit integrierten c-Si Modulen sind kostengünstig herstellbar und können sehr einfach in Gebäudefassaden integriert werden oder als Dachanordnungen oder freistehende Elemente verwendet werden.The invention relates to the electrical and mechanical assembly of mono- or multi-crystalline (c-Si) solar modules on a glass pane and their integration in an insulating glass composite and the production of an insulating glass pane with internal c-Si modules without lamination. Such insulating glass panes with integrated c-Si modules are inexpensive to produce and can be easily integrated into building facades or used as roof arrangements or freestanding elements.
Ein Solarmodul, Photovoltaikmodul oder Solargenerator wandelt das Licht der Sonne direkt in elektrische Energie um. Als wichtigste Bestandteile enthält es mehrere Solarzellen.A solar module, photovoltaic module or solar generator converts the sun's light directly into electrical energy. The most important components are several solar cells.
Solarmodule werden einzeln oder zu Gruppen verschaltet in Photovoltaikanlagen, kleinen stromnetzunabhängigen Verbrauchern oder zur Stromversorgung von Raumfahrzeugen verwendet. Ein Solarmodul wird durch seine elektrischen Anschlusswerte (z.B. Leerlaufspannung und Kurzschlussstrom) charakterisiert. Diese hängen von den Eigenschaften der einzelnen Solarzellen und der Verschaltung der Solarzellen innerhalb des Moduls ab.Solar modules are used individually or in groups interconnected in photovoltaic systems, small grid-independent consumers or for the power supply of spacecraft. A solar module is characterized by its electrical connection values (e.g., open circuit voltage and short circuit current). These depend on the properties of the individual solar cells and the interconnection of the solar cells within the module.
Um den Anforderungen einer Anlage für solar erzeugten Strom gerecht zu werden,,, fasst man Solarzellen mittels mehrerer verschiedener Materialien zu einem Solarmodul zusammen. Dieser Verbund erfüllt folgende Zwecke:In order to meet the requirements of a plant for solar-generated electricity, solar cells are combined to form a solar module by means of several different materials. This composite fulfills the following purposes:
• transparente, strahlungs- und witterungsbeständige Abdeckung• transparent, radiation and weather resistant cover
• robuste elektrische Anschlüsse• robust electrical connections
• Schutz der spröden Soiarzeiie vυr median iyuieri Einflüssen• Protection of the brittle soiareia of median iyuieri influences
• Schutz der Solarzellen und elektrischen Verbindungen vor Feuchtigkeit• Protection of solar cells and electrical connections against moisture
• Ausreichende Kühlung der Solarzellen• Sufficient cooling of the solar cells
• Berührungsschutz der elektrisch leitenden Bauteile• Protection against contact of the electrically conductive components
• Handhabungs- und Befestigungsmöglichkeit Es gibt verschiedene Bauformen von Solarmodulen mit verschiedenen Arten von Solarzellen. Im Folgenden wird anhand des weltweit am häufigsten eingesetzten Modultyps der Aufbau erklärt:• Handling and mounting options There are different types of solar modules with different types of solar cells. In the following, the structure is explained on the basis of the most frequently used module type worldwide:
• Eine Glasscheibe (meist sogenanntes Einscheiben-Sicherheits-Glas, kurz ESG) auf der zur Sonne gewandten Seite.• A glass pane (usually so-called single-pane safety glass, ESG for short) on the sun-facing side.
• Eine transparente Kunststoffschicht (Ethylenvinylacetat (EVA) oder Silikongummi), in der die Solarzellen eingebettet sind,A transparent plastic layer (ethylene vinyl acetate (EVA) or silicone rubber) in which the solar cells are embedded,
• mono- oder polykristalline Solarzellen, die durch Lötbändchen elektrisch miteinander verschaltet sind,• monocrystalline or polycrystalline solar cells which are electrically interconnected by soldering strips,
• Rückseitenkaschierung mit einer witterungsfesten Kunststoffverbundfolie z.B. aus Polyvinylfluorid (Tedlar) und Polyester,• backside lamination with a weatherproof plastic composite foil, e.g. made of polyvinyl fluoride (Tedlar) and polyester,
• Anschlussdose mit Freilaufdiode bzw. Bypassdiode und Anschlussterminal• Junction box with free-wheeling diode or bypass diode and connection terminal
• ein Aluminiumprofil-Rahmen zum Schutz der Glasscheibe bei Transport, Handhabung und Montage, für die Befestigung und für die Versteifung des Verbundes.• An aluminum profile frame to protect the glass pane during transport, handling and assembly, for fastening and for stiffening the composite.
In der DE202008003967U1 wird eine Baugruppe von Solar-Photovoltaikzellen beschrieben, die in einem Isolierglasverbund angeordnet sind. Die Baugruppe ist zwischen zwei Scheiben angeordnet, die mit einem umlaufenden Dichtstreifen zu einem abgeschlossenen Hohlraum abgedichtet sind.In DE202008003967U1 an assembly of solar photovoltaic cells is described, which are arranged in an insulating glass composite. The assembly is sandwiched between two discs which are sealed with a circumferential sealing strip to a sealed cavity.
Die Photovoltaikzellen sind mit einem Haftkleber auf der Innenseite des Isolierglasverbundes fixiert. Damit bestehen allerdings die Nachteile der unerwünschten Ausgasung des Klebers im Innenraum und eine aufwendige Montage.The photovoltaic cells are fixed with a pressure-sensitive adhesive on the inside of the insulating glass composite. Thus, however, there are the disadvantages of unwanted outgassing of the adhesive in the interior and a complex installation.
Generell werden Dünnfilm-PV-Zellen, so wie in diesem Gebrauchsmuster genannt, einzellig ausgeführt - da die entsprechenden Senen/Parallel-bchaltungen bereits im Dünnfilm-Layout gemacht werden können. Wenn 2 oder mehr Dünnfilmzellen in einem Isolierglasverbund angeordnet werden, dann ist dabei meist die Durchsicht maßgeblich, sodass in einem z.B. mittigen Bereich keine Dünnfilmzellen angeordnet werden können, damit der Isolierglasverbund auch als Fenster verwendet werden kann. In der EP00499075B1 wird ein Solarzellenstring vorgeschlagen, bei dem zueinander beabstandete Solarzellen über Kontaktelemeπte in Reihe geschaltet werden, die eine Relativbewegung zwischen den Zellen ermöglichen.In general, thin-film PV cells, as mentioned in this utility model, single-celled - since the corresponding Senen / parallel bchaltungen can be made already in the thin film layout. When 2 or more thin-film cells are arranged in an insulating glass composite, the transparency is usually decisive, so that in a central area, for example, no thin-film cells can be arranged so that the insulating glass can also be used as a window. In EP00499075B1 a solar cell string is proposed, in which spaced apart solar cells are connected in series via Kontaktelemeπte, which allow a relative movement between the cells.
In einer üblichen Ausführungsform, beispielsweise in der EP01018166B1 genannt, werden derartig kontaktierte und in Serie beziehungsweise Parallel geschaltete Solarzellen beidseitig mit einem Einkapselungsmaterial, beispielsweise und üblicherweise EVA (Ethylenvinylacetat) in einer Laminieranlage versehen.In a customary embodiment, for example in EP01018166B1 mentioned, contacted in series or parallel solar cells are provided on both sides with an encapsulating material, for example and usually EVA (ethylene vinyl acetate) in a laminating.
Beim vorher genannten Stand der Technik besteht der Nachteil einer aufwändigen Montage und Halterung der Solarzellen mittels Lamination auf entsprechenden Trägerplatten.In the aforementioned prior art, there is the disadvantage of an expensive assembly and mounting of the solar cells by means of lamination on corresponding carrier plates.
Der Erfindung liegt deshalb die Aufgabe zugrunde, eine Mehrzahl von Solarzellen gemäß dem DE202008003967U1 so zu haltern, dass eine kostengünstigere Halterung und eine verbesserte Montage gegeben sind.The invention is therefore based on the object to support a plurality of solar cells according to DE202008003967U1 so that a more cost-effective mounting and improved assembly are given.
Zur Lösung der gestellten Aufgabe ist die Erfindung durch die technische Lehre des Anspruches 1 gekennzeichnet.To solve the problem, the invention is characterized by the technical teaching of claim 1.
Wesentliches Merkmal der Erfindung ist, dass die Solarzellen im Innenraum eines Isolierglaskörpers angeordnet sind, welcher Isolierglaskörper aus einem Isolierglasmodul besteht, das seinerseits mindestens aus einer Frontscheibe und mindestens einer davon beabstandet angeordneten Rückscheibe und einem Innenraum besteht, der bevorzugt mit einem inerten Gas gefüllt ist und dass die Solarzellen durch Verlöten auf der Innenseite mindestens einer der ScheibenAn essential feature of the invention is that the solar cells are arranged in the interior of an insulating glass body, which insulating glass body consists of an insulating glass module, which in turn consists of at least one windscreen and at least one rear disk spaced therefrom and an interior, which is preferably filled with an inert gas and that the solar cells by soldering on the inside of at least one of the discs
Die Erfindung verwendet mono- oder multi-kristalline Module, also c-Si Zellen. Vorteilhaft haben c-Si Zellen Abmessungen von z. B. von 157 x 157 mm bis etwa 120 x 120 mm und können je nach den vorgesehenen Lötstützpunkten am Glas nahezu beliebig angeordnet werden. Demzufolge kann eine Durchsicht in gewissen Bereichen erreicht werden oder eine Lichtdurchlässigkeit von z.B. 20% erreicht werden. Zusätzlich kann die Serien- und Parallelschaltung ebenso frei gewählt werden, wie es für die jeweilige Anwendung optimal ist. Damit können die erfindungsgemäßen Solarmodule auch als Fenster mit einer guten optischen Durchsicht erstellt werden.The invention uses mono- or multi-crystalline modules, ie c-Si cells. Advantageously, c-Si cells have dimensions of z. B. from 157 x 157 mm to about 120 x 120 mm and can be arranged almost arbitrarily depending on the intended solder pads on the glass. As a result, a view can be achieved in certain areas or a light transmittance of, for example, 20% can be achieved. In addition, the series and parallel connection can also be chosen freely be as optimal for the particular application. Thus, the solar modules according to the invention can also be created as a window with a good optical clarity.
Die Anschlüsse können natürlich sehr einfach direkt aufgebracht und thermisch fixiert auf der Innenseite des Glases durch das Hohlprofil mit deren primären und sekundären Isolierungen nach Außen geführt werden. Eventuelle Dioden oder Widerstände können dabei natürlich ebenso sehr einfach integriert werden.Of course, the connections can be easily applied directly and thermally fixed on the inside of the glass through the hollow profile with their primary and secondary insulations are led to the outside. Of course, any diodes or resistors can be integrated just as easily.
Damit besteht der wesentliche Vorteil, dass mit der Anordnung der Solarzellen im Innenraum eines derartigen Isolierglasmoduls eine wesentlich bessere Halterung gegeben ist, denn nun können die Solarzellen einfach auf die Innenseite der Rückscheibe aufgelegt werden, ohne dass es besonders aufwendiger Halterungen bedarf. Es genügt eine einfache Lagensicherung oder Lagenfixierung, wie sie z. B. durch Klebstofftropfen erfolgen kann, welche beispielsweise an der Unterseite der Solarzellen angeordnet sind und einen Haftverbund mit der Innenseite der Rückscheibe erbringen.Thus, there is the significant advantage that with the arrangement of the solar cells in the interior of such an insulating glass module, a much better support is given, because now the solar cells can be easily placed on the inside of the rear window, without the need for particularly elaborate brackets. It is sufficient for a simple position assurance or position fixation as z. B. can be done by adhesive drops, which are arranged for example on the underside of the solar cells and provide an adhesive bond with the inside of the rear window.
In der vorliegenden Erfindung werden mono- oder multikristalline Solarzellenmodule verwendet, die mit lötfähigen und elektrisch gut leitenden Bändern versehen sind, die die Unterseite einer Zelle mit der oberseitigen Struktur einer in Serie geschalteten Zelle verbinden und in der Folge die Anschlüsse eines Moduls ergeben. Die Art der Serien- und Parallelschaltung kann dabei nach dem Stand der Technik gewählt werden und die Anzahl dieser Verbindungsbänder (Strings) kann ebenfalls nach dem Stand der Technik gewählt werden, wobei zwei Strings eine übliche Anzahl ist.In the present invention, monocrystalline or multicrystalline solar cell modules are used, which are provided with solderable and electrically highly conductive tapes, which connect the underside of a cell with the topside structure of a series-connected cell and result in the connections of a module. The type of series and parallel connection can be chosen according to the prior art and the number of these connecting bands (strings) can also be selected according to the prior art, wherein two strings is a conventional number.
verbindenden Strings zur Lagensicherung der Solarzellen auf der Innenseite der Rückscheibe angelötet sind.connecting strings are soldered to secure the position of the solar cells on the inside of the rear window.
Damit ergibt sich eine besonders einfache Halterung und damit auch eine einfache Montage derartiger Isolierglasmodule mit darin lediglich der Lagensicherung dienenden befestigten Solarzellen. Es ist also deshalb keine Lamination mehr erforderlich und die Solarzellen können sozusagen in einem „Schneewittchensarg" nur hineingelegt und dort lagengesichert gehalten werden.This results in a particularly simple holder and thus also a simple installation of such insulating glass modules with serving only the situation assurance attached solar cells. Therefore, it is therefore no longer required lamination and the solar cells can, so to speak, in a "Snow White coffin" only put into it and kept there secured.
Erfindungsgemäß ist der Innenraum als Hohlraum ausgebildet und ist mit einem inerten Gas gefüllt. Dies ist ein Unterschied zum Stand der Technik, denn beim Stand der Technik ist aus elektrischen Gründen vorgesehen, dass die Oberfläche von Solarzellen vollkommen mit einer Kunststoffschicht abgedeckt ist, die optisch durchlässig ist, d. h. also transparent oder transluzent ausgebildet ist und der Halterung der Solarzellen dient.According to the invention, the interior is formed as a cavity and is filled with an inert gas. This is a difference from the prior art, because in the prior art is provided for electrical reasons that the surface of solar cells is completely covered with a plastic layer that is optically transparent, d. H. that is, it is transparent or translucent and serves to hold the solar cells.
Dies entfällt nach der vorliegenden Erfindung, und es werden dadurch wesentliche . Kosten gespart. Es handelt sich beim Stand der Technik um eine sogenannte EVA- Beschichtung (Ethylenvinylacetat).This is omitted according to the present invention, and thereby become essential. Cost savings. It is in the prior art to a so-called EVA coating (ethylene vinyl acetate).
Dies entfällt erfindungsgemäß, und damit werden die Herstellungskosten eines derartigen Fotovoltaik-Elementes wesentlich herabgesetzt.This is eliminated according to the invention, and thus the manufacturing cost of such a photovoltaic element are significantly reduced.
Durch den Wegfall der beschichtenden Kunststoffüberdeckung der Solarzellen besteht im Innenraum des Isolierglasmoduls die Gefahr der Reflexion und damit eines Wirkungsgradverlustes. Um dies zu vermindern, ist vorgesehen, dass an der Oberseite der Frontscheibe eine Antireflexbeschichtung angebracht wird.Due to the elimination of the coating plastic covering the solar cells in the interior of the insulating glass module, the risk of reflection and thus a loss of efficiency. To reduce this, it is provided that an antireflection coating is applied to the top of the front screen.
Ebenso kann eine Prägestruktur an der Oberfläche der Frontscheibeverwendet werden.Likewise, an embossed structure may be used on the surface of the windshield.
Weiteres wesentliches Merkmal der Erfindung ist, dass aufgrund der Aufnahme derAnother essential feature of the invention is that due to the inclusion of the
O I o r-~-n_N 11 <-M-% in oinor« Icrxl iornloomnrJi ι l ICΛ1QOQ+7+ 10fr H oec H oc I 1 ιl allseitig abgedichtet ist und mit dem vorher genannten inerten Gas oder Luft gefüllt ist oder evakuiert ist. Hierzu ist vorgesehen, dass randseitig ein umlaufendes Hohlprofil angeordnet ist, welches einerseits mit einem ersten Haftmittel an den Innenseiten der Front- und der Rückscheibe befestigt ist und welches stirnseitig ein Dichtmittel trägt, welches dieses Abstandsprofil abdichtend vollumfänglich in dem Zwischenraum zwischen der Frontscheibe und der Rückscheibe hält und trägt. In einer ersten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung werden die Solarzellen lediglich mit einem haftvermittelnden Kleber auf der Innenseite der Rückscheibe positioniert.OI o r- ~ -n_N 11 <-M-% in oinor "Icrxl iornloomnrJi ι l ICΛ1QOQ + 7 + 10fr H oec H oc I 1 ιl sealed on all sides and filled with the aforementioned inert gas or air or is evacuated. For this purpose, it is provided that a circumferential hollow profile is arranged on the edge, which is fastened on the one hand with a first adhesive to the inner sides of the front and the rear disc and which carries a sealing means on the front side, which sealingly full-width this distance profile in the space between the windscreen and the rear window holds and carries. In a first embodiment of the present invention, the solar cells are merely positioned with an adhesion-promoting adhesive on the inside of the rear pane.
In einer zweiten Ausführungsform werden die Solarzellen im Bereich ihrer Strings an zugeordneten Leitschichten angelötet, die auf der Oberfläche der Rückscheibe angeordnet sind.In a second embodiment, the solar cells are soldered in the region of their strings to associated conductive layers, which are arranged on the surface of the rear pane.
Die Erfindung sieht auch eine Kombination der beiden oben genannten Lagensicherungen vor.The invention also provides a combination of the two above-mentioned layer fuses.
Von besonderem Vorteil ist, dass diese Leitschichten auch noch randseitig angebracht werden können und der Zu- und Ableitung der Stromleiter nach außen dienen.It is particularly advantageous that these conductive layers can also be mounted on the edge side and serve the supply and discharge of the current conductors to the outside.
In einer dritten Ausgestaltung ist vorgesehen, dass der unterseitige String der Solarzellen entfällt und stattdessen über eine Lötverbindung eine elektrisch leitfähige Verbindung zu der auf der Innenseite der Rückscheibe angeordneten Leitschicht hergestellt wird. Auf diese Weise wird sowohl eine elektrische Kontaktierung als auch eine Lagensicherung der Solarzellen im Innenraum des Isolierglasmoduls verwendet. Dies ist besonders günstig bei der Herstellung und ein besonders einfaches Herstellungsverfahren.In a third embodiment, it is provided that the underside string of the solar cells is omitted and instead an electrically conductive connection is made to the conductive layer arranged on the inside of the rear pane via a solder connection. In this way, both an electrical contact and a position assurance of the solar cells in the interior of the insulating glass module is used. This is particularly favorable in the production and a particularly simple production process.
Ein zur Herstellung eines derartigen Fotovoltaik-Moduls bevorzugtes Verfahren besteht aus folgenden Verfahrensschritten:A preferred method for producing such a photovoltaic module consists of the following method steps:
1. Herstellung von handelsüblichen Solarzellen mit elektrischem Anschluss1. Production of commercial solar cells with electrical connection
UCI Z.uycuι u ι icici ι O ll l l iyo , ouuαoo uicoco ι uiuvuuαin-iviuuui cicivu uυi i leitfähig und funktionsfähig vorliegt.UCI Z.uycuι u ι icici ι O ll l l iyo, ouuαoo uicoco ι uuvuuαin-iviuuui cicivu uυi i is conductive and functional.
2. Einlegen dieses so vorbereiteten, voll funktionsfähigen Fotovoltaik-Moduls in einen geöffneten Isolierglasverbund, wobei z. B. die Frontscheibe noch entfernt ist.2. Inserting this prepared, fully functional photovoltaic module in an open insulating glass composite, wherein z. B. the windscreen is still removed.
3. Die auf der Rückscheibe aufgelegten Solarzellen werden mit einem geeigneten lagensichernden Kleber auf der Rückscheibe fixiert und die Zu- und Ableitungen werden löttechnisch auf lötbaren Leitschichten auf der Innenseite der Rückscheibe hergestellt.3. The solar cells placed on the rear screen are fixed to the rear screen with a suitable adhesive that holds the backing and the and leads are produced by soldering on solderable conductive layers on the inside of the rear window.
4. Anbringen des randseitig umlaufenden Hohlprofils mit mindestens einem Haftmittel zur Befestigung des Hohlprofils an der Innenseite der Rückscheibe.4. Attaching the peripheral circumferential hollow profile with at least one adhesive for fixing the hollow profile on the inside of the rear window.
5. Anbringen der Frontscheibe auf das vorbereitete Hohlprofil mit Anheften der Innenseite der Frontscheibe an das hohlprofilseitige Haftmittel5. Attach the windshield on the prepared hollow profile with adhering the inside of the windshield to the hollow profile side adhesive
6. Stirnseitiges umlaufendes Anbringen eines Dichtmittels zum Abdichten des Hohlprofils in dem Isolierglasverbund zwischen der Frontscheibe und der Rückscheibe.6. End-side circumferential attachment of a sealant for sealing the hollow profile in the insulating glass composite between the windscreen and the rear window.
7. Der Innenraum im Isolierglasmodul kann mit Luft oder inertem Gas befüllt sein oder kann evakuiert sein.7. The interior of the insulating glass module may be filled with air or inert gas or may be evacuated.
In einer zweiten Verfahrensvariante werden alle Verfahrensschritte, wie oben stehend ausgeführt, mit Ausnahme des Verfahrensschrittes, dass die Solarzellen mit einem haftvermittelnden Kleber auf der Innenseite der Rückscheibe festgelegt werden.In a second variant of the method, all method steps, as stated above, with the exception of the method step, that the solar cells are fixed with an adhesion-promoting adhesive on the inside of the rear window.
Stattdessen werden die Strings, die zur elektrischen Verbindung der Solarzellen dienen, mithilfe einer Löt- oder Reibschweißverbindung auf zugeordneten, lötbaren Leitschichten auf der Innenseite der Rückscheibe festgelegt.Instead, the strings that serve to electrically connect the solar cells are fixed by means of a solder or friction welded connection on associated, solderable conductive layers on the inside of the rear window.
In einer dritten Verfahrens Variante des erfindungsgemäßen Verfahrens ist nun statt der Verlötung der unterseitigen Strings der Solarzellen nun vorgesehen, dass die unterseitigen Strings entfallen und nun unmittelbar die Solarzellen leitfähig mit den auf der Innenseite der Rückscheibe angeordneten Leitschichten verlötet werden.In a third method variant of the method according to the invention, instead of soldering the lower-side strings of the solar cells, it is now provided that the lower-side strings are omitted and the solar cells are now directly soldered to the conductive layers arranged on the inner side of the rear pane.
i nrt r^ ir»K+ r»ι w oι ιθ /~Jαr*Λ i nrt r ^ ir »K + r» ι w oι ιθ / ~ Jαr * Λ
Gegenstand der einzelnen Patentansprüche, sondern auch aus der Kombination der einzelnen Patentansprüche untereinander.Subject matter of the individual claims, but also from the combination of the individual claims among themselves.
Alle in den Unterlagen, einschließlich der Zusammenfassung offenbarten Angaben und Merkmale, insbesondere die in den Zeichnungen dargestellte räumliche Ausbildung, werden als erfindungswesentlich beansprucht, soweit sie einzeln oder in Kombination gegenüber dem Stand der Technik neu sind. Im Folgenden wird die Erfindung anhand von mehrere Ausführungswege darstellenden Zeichnungen näher erläutert. Hierbei gehen aus den Zeichnungen und ihrer Beschreibung weitere erfindungswesentliche Merkmale und Vorteile der Erfindung hervor.All information and features disclosed in the documents, including the abstract, in particular the spatial design shown in the drawings, are claimed to be essential to the invention insofar as they are novel individually or in combination with respect to the prior art. In the following, the invention will be explained in more detail with reference to drawings illustrating several execution paths. Here are from the drawings and their description further features essential to the invention and advantages of the invention.
Es zeigen:Show it:
Figur 1 : perspektivische Darstellung von zwei über Striπgs miteinander verschalteten Solarzellen, die aus einer Reihe von Einzelzellen bestehen.Figure 1: perspective view of two connected via Striπgs interconnected solar cells, which consist of a series of single cells.
Figur 2: Schnitt durch eine erste Variante eines Isolierglasmoduls mit einer haftklebrigen, Lagen sichernden Befestigung der Solarzellen nach Figur 1FIG. 2 shows a section through a first variant of an insulating glass module with a pressure-sensitive adhesive layer securing the solar cells according to FIG. 1
Figur 3: eine Variante gegenüber Figur 2FIG. 3 shows a variant with respect to FIG. 2
Figur 4: eine Variante gegenüber Figur 2 und 3FIG. 4 shows a variant with respect to FIGS. 2 and 3
Figur 5: die Draufsicht auf das Isolierglasmodul in Pfeilrichtung V in Figur 4 mit Darstellung weiterer EinzelheitenFigure 5: the top view of the insulating glass module in the direction of arrow V in Figure 4 showing further details
In Figur 1 ist allgemein ein Fotovoltaik-Modul dargestellt, das aus zwei miteinander verschalteten Solarzellen 1 , 2 besteht, die in nicht näher dargestellter Weise über Strings 18 elektrisch leitfähig miteinander verbunden sind. Jede Solarzelle 1 , 2 besteht aus einer Vielzahl von elektrisch miteinander verbundenen Einzelzellen 3. Es irr» D o hmöπ Hör C rfi n/Hi mn r» ϊ/"»r»+ oι ιf H iö x/oreohinrlönon In Figure 1, a photovoltaic module is generally shown, which consists of two interconnected solar cells 1, 2, which are electrically conductively connected to each other via strings 18 in a manner not shown. Each solar cell 1, 2 consists of a multiplicity of electrically interconnected single cells 3. It is not possible to hear a noise or a noise
Verschaltungsarten dieser Solarzellen eingegangen.Connection types of these solar cells received.
Wichtig ist nun, dass die Solarzellen 1 , 2 in ein Isolierglasmodul 4 lagengesichert befestigt eingebracht werden, wobei nach der vorher genannten ersten Verfahrensvariante auf eine aus Glas bestehende Rückscheibe 11 die Solarzellen 1 , 2 aufgelegt werden und mithilfe eines nicht näher dargestellten Haftklebers auf der Oberfläche dieser Rückscheibe 11 festgelegt werden. Die Strings 18 sind hierbei elektrisch leitfähig miteinander verbunden und werden stirnseitig unter dem Hohlprofil 12 herausgeführt. Somit sind die Anschlüsse 15, 16 elektrisch kontaktierbar.It is now important that the solar cells 1, 2 are mounted secured in position in an insulating glass module 4, wherein the solar cells 1, 2 are placed on a rear glass pane 11 consisting of glass according to the aforementioned first method variant and by means of a pressure-sensitive adhesive, not shown on the surface This rear plate 11 are set. The strings 18 are here electrically conductively connected to each other and are led out frontally under the hollow section 12. Thus, the terminals 15, 16 are electrically contacted.
Nach der Festlegung der Solarzellen 1 , 2 auf der Innenseite der Rückscheibe 11 wird nun das Hohlprofil 12 eingesetzt und mit einem geeigneten Haftmittel 13 auf der Innenseite der Rückscheibe 11 angeklebt.After fixing the solar cells 1, 2 on the inside of the rear disk 11, the hollow profile 12 is now used and glued with a suitable adhesive 13 on the inside of the rear window 11.
Danach wird die Frontscheibe 7 aufgelegt, die ebenfalls mit einem geeigneten Haftmittel 13 mit dem Hohlprofil 12 verbunden wird. Das Haftmittel 13 ist so ausgebildet, dass es thermisch elastisch ist und ein gewisses Bewegungsspiel der beiden Scheiben 7, 11 zueinander zulässt.Thereafter, the front screen 7 is placed, which is also connected to a suitable adhesive 13 with the hollow section 12. The adhesive 13 is formed so that it is thermally elastic and allows a certain play of movement of the two discs 7, 11 to each other.
Es wird dann ein Dichtmittel 14 stirnseitig umlaufend aufgetragen, welches den Hohlprofil 12 abdichtend mit den Scheiben 7, 11 verbindet und so einen absolut dichten, d. h. luftdichten, Abschluss erbringt, sodass der Innenraum 9 des Isolierglasmoduls 4 von der Atmosphäre abdichtend abgeschlossen ist. Es wird deshalb kein Wasserdampf im Innenraum 9 vorhanden sein, insbesondere weil auch ein geeignetes Trocknungsmittel 17 im Hohlprofil 12 angeordnet ist und durch entsprechende luftführende Kanäle Zugang zum Innenraum 9 des Isolierglasmoduls 4 hat.It is then a sealant 14 applied peripherally circumferentially, which connects the hollow section 12 sealingly with the discs 7, 11 and so an absolutely dense, d. H. airtight, finishing so that the interior 9 of the insulating glass module 4 is sealed off from the atmosphere. There will therefore be no water vapor in the interior 9, in particular because a suitable desiccant 17 is arranged in the hollow profile 12 and has access to the interior 9 of the insulating glass module 4 through appropriate air-conducting channels.
Auf der Innenseite der Frontscheibe 7 kann eine Beschichtung 8 vorgesehen werden, die als Antireflex-Beschichtung ausgebildet ist.On the inside of the front screen 7, a coating 8 can be provided, which is designed as an antireflection coating.
Beim Aufbringen der Frontscheibe 7 auf dem Haftmittel 13 und der Abdichtung mit dem Dichtmittel 14 kann gleichzeitig auch ein Luftaustausch der im Innenraum 9When applying the front screen 7 on the adhesive 13 and the seal with the sealant 14 may at the same time an air exchange in the interior of the 9th
kann jedoch auch grundsätzlich Luft im Innenraum 9 verbleiben oder der Innenraum kann evakuiert werden.However, in principle, air can remain in the interior 9 or the interior can be evacuated.
Eine entsprechende Bestrahlung der Sonne 5 in Pfeilrichtung 6 auf die Frontscheibe 7 des Isolierglasmoduls 4 führt daher zu einer geeigneten Einstrahlung in den Innenraum 9, wobei die außenseitige Beschichtung 10 auf der Außenseite der Frontscheibe 7 eine Reflexion nach außen verhindert. Hierdurch kommt es zu einer ausgezeichneten Belichtung im Innenraum 9 durch die transparente oder transluzente Frontscheibe 7 auf die Solarzellen 1 , 2, die daher mit hohem Wirkungsgrad arbeiten. Es besteht nicht die Gefahr der Verschmutzung und nicht die Gefahr der Wasserdampfbildung. Alterungserscheinungen werden aufgrund der Umhüllung der Solarzellen durch trockene Luft beziehungsweise ein inertes trockenes Gas minimiert.A corresponding irradiation of the sun 5 in the direction of arrow 6 on the windshield 7 of the insulating glass module 4 therefore leads to a suitable irradiation in the interior 9, wherein the outside coating 10 on the outside of the front screen 7 prevents reflection to the outside. This results in an excellent exposure in the interior 9 through the transparent or translucent windscreen 7 on the solar cells 1, 2, which therefore operate with high efficiency. There is no danger of pollution and no danger of water vapor formation. Aging phenomena are minimized due to the sheathing of the solar cells by dry air or an inert dry gas.
Damit ist eine hohe Lebensdauer für die Solarzellen bei hohem Wirkungsgrad gegeben.This ensures a long service life for the solar cells with high efficiency.
Die Solarzellen liegen sozusagen frei in einem „Schneewittchensarg", ohne dass sie von einer wesentliche Lichtstärke wegnehmenden diffusen Abdeckschicht überdeckt wären, wodurch diese gesamte Anordnung mit einem wesentlich höheren Wirkungsgrad arbeitet.The solar cells are, so to speak, free in a "snow white coffin", without being covered by a diffuse cover layer that removes a significant light intensity, as a result of which this entire arrangement operates with a significantly higher efficiency.
Eine abgewandelte Ausführungsform ist in Figur 3 dargestellt, wo erkennbar ist, dass die an der Unterseite der Solarzellen 1 verlaufenden Strings 18 lagensichernd dadurch auf der Oberfläche der Rückscheibe 11 festgelegt sind, dass auf der Rückscheibe 11 Leitschichten 19 angebracht sind, die bevorzugt lötbar ausgebildet sind. Solche Leitschichten können z. B. aus einer Silberleitpaste oder aus anderen geeigneten Leitschichten bestehen. In diesem Bereich werden die Strings 18 angelötet, was jedoch nicht einen elektrischen Kontakt ergibt, sondern lediglich der Lagensicherung dient.A modified embodiment is shown in FIG. 3, where it can be seen that the strings 18 running on the underside of the solar cells 1 are secured on the surface of the back plate 11 in such a way that conductive layers 19, which are preferably solderable, are provided on the back disk 11 , Such conductive layers can, for. B. consist of a silver conductive paste or other suitable conductive layers. In this area, the strings are 18 soldered, but this does not give an electrical contact, but only serves the situation protection.
Lediglich im Außenbereich werden die Leitschichten 19 in elektrisch leitfähige Anschlussflächen 22 fortgesetzt, die dann nach außen durch oder unter dem Hchlprofii 12 hindurchgeführt werden. Auf diese Weise ist eine besonders günstige Nachaußenführung der Anschlussleitungen 15, 16 gegeben, ohne dass es Hohldurchführungen bedarf.Only in the outer region, the conductive layers 19 are continued in electrically conductive pads 22, which are then passed outwardly through or below the Hchlprofii 12. In this way, a particularly favorable outward guidance of the connecting lines 15, 16 is given, without the need for hollow bushings.
Bei den im mittleren Bereich vorgesehenen Leitschichten handelt es sich also lediglich um eine thermische Fixierung 20, ohne dass es auf eine elektrische Kontaktierung ankommt. Im Ausführungsbeispiel nach Figur 4 entfallen die unterseitig angeordneten Strings 18 der Solarzellen 1 und diese sind nun unmittelbar elektrisch leitfähig über eine Lötverbindung 21 mit dem elektrisch leitfähigen Leitschichten 19 verbunden und dort kontaktiert.The conductive layers provided in the middle region are therefore merely a thermal fixation 20, without the need for electrical contacting. In the exemplary embodiment according to FIG. 4, the strings 18 of the solar cells 1 arranged on the underside are omitted and these are now directly electrically conductively connected via a solder connection 21 to the electrically conductive conductive layers 19 and contacted there.
Es liegen also keine thermischen Fixierungen mehr vor, sondern die Lötverbindungen 21 dienen gleichzeitig der Lagensicherung der genannten Solarzellen und gleichzeitig auch den elektrischen Anschlüssen der Einzelzellen und der Solarzellen untereinander.So there are no more thermal fixations, but the solder joints 21 are used at the same time the location of said solar cells and at the same time the electrical connections of the individual cells and the solar cells with each other.
Auch hier sind die Anschlussflächen 22 unter dem Hohlprofil 12 nach außen geführt.Again, the pads 22 are guided under the hollow section 12 to the outside.
Die Figur 5 zeigt die Draufsicht auf die Anordnung der Figur 3 in Pfeilrichtung V, wo erkennbar ist, dass jedem String eine Anschlussfläche 22 außenseitig zugeordnet ist und die im Innenraum im mittleren Bereich verlaufenden Strings über die genannte Leitschicht 19 und die dort vorhandene Lötverbindung 21 lagengesichert und elektrisch kontaktiert auf der Rückscheibe 11 angeordnet sind. FIG. 5 shows the top view of the arrangement of FIG. 3 in the direction of arrow V, where it can be seen that each string has a connection surface 22 assigned to it on the outside and the strings extending in the interior in the central region are secured in position via the mentioned conductive layer 19 and the solder connection 21 present there and electrically contacted on the rear disk 11 are arranged.
ZeichnunqslegendeZeichnunqslegende
Solarzellesolar cell
Solarzellesolar cell
Einzelzellesingle cell
Isolierglasmodulinsulating glass module
SonneSun
Pfeilrichtungarrow
Frontscheibewindscreen
Beschichtung (innen)Coating (inside)
Innenrauminner space
Beschichtung (außen)Coating (outside)
Rückscheiberear window
Hohlprofilhollow profile
Haftmitteladhesives
Dichtmittelsealant
Anschlussconnection
Anschlussconnection
Trocknungsmitteldesiccant
Stringstring
Leitschicht (lötbar)Conductive layer (solderable)
Thermische FixierungThermal fixation
Lötverbindungsolder
Anschlussfläche terminal area

Claims

Patentansprücheclaims
1. Solar-Modul bestehend aus einer Mehrzahl von Solarzellen (1 , 2), die in einem Isolierglasverbund im Zwischenraum zwischen einer vorder- und rückseitigen Scheibe (7, 11 ) angeordnet sind und dort fixiert sind, dadurch gekennzeichnet, dass die Solarzellen (1 , 2) durch Verlöten auf der Innenseite mindestens einer der Scheiben (7, 1 1 ) festgelegt sind.1. solar module consisting of a plurality of solar cells (1, 2), which are arranged in an insulating glass composite in the space between a front and rear disc (7, 11) and fixed there, characterized in that the solar cells (1 , 2) are fixed by soldering on the inside of at least one of the discs (7, 1 1).
2. Solar-Modul bestehend aus einer Mehrzahl von Solarzellen, die in einem Isolierglasverbund im Zwischenraum zwischen einer vorder- und rückseitigen Scheibe angeordnet sind und dort fixiert sind, dadurch gekennzeichnet, dass die Solarzellen (1 , 2) mit einer einfachen Lagensicherung durch Klebstofftropfen mit der. Innenseite der Rückscheibe (11 ) fixiert sind.2. solar module consisting of a plurality of solar cells, which are arranged in an insulating glass in the space between a front and back plate and fixed there, characterized in that the solar cells (1, 2) with a simple layer protection by adhesive drops with of the. Inside the back plate (11) are fixed.
3. Solar-Modul nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die3. Solar module according to claim 1 or 2, characterized in that the
Solarzellen (1 , 2) aus mono- oder multikristallinen Solarzellen bestehen, die mit lötfähigen und elektrisch gut leitenden Bändern (18) versehen sind, welche die Unterseite einer Zelle (1 , 2) mit der oberseitigen Struktur einer in Serie geschalteten Zelle (1 , 2) verbinden und in der Folge die Anschlüsse eines Moduls ergeben.Solar cells (1, 2) consist of monocrystalline or multicrystalline solar cells, which are provided with solderable and electrically highly conductive strips (18) which form the underside of a cell (1, 2) with the top-side structure of a cell connected in series (1, 2) and subsequently result in the connections of a module.
4. Solar-Modul nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass zur Lagensicherung die Solarzellen (1 , 2), die die Zellen verbindenden Bänder (Strings 18) auf der Innenseite der Scheibe (7, 11 ) angelötet sind.4. Solar module according to one of claims 1 to 3, characterized in that for securing the location, the solar cells (1, 2), the cells connecting the bands (strings 18) on the inside of the disc (7, 11) are soldered.
5. Solar-Modul nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass an der Innenseite der Frontscheibe (7) eine Antireflexionsschicht (8) angeordnet ist,5. Solar module according to one of claims 1 to 4, characterized in that on the inside of the front screen (7) an antireflection layer (8) is arranged,
U l l i cιι ιc u i ici WUi i oui ι ιc i \uυι\ι υuci nαoi ιc uci y ι , die Frontscheibe (7) hindurch nach außen zu verhindern.U lli cιι ιc ui ici WUi i oui ι ιc i \ uυι \ ι υuci nαoi ιc uci y ι to prevent the front screen (7) through to the outside.
6. Solar-Modul nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass an der Oberseite der Frontscheibe (7) eine Aπtireflexbeschichtung (10) angebracht ist, die durch eine Prägestruktur an der Oberfläche der Frontscheibe (7) erzeugt ist. 6. solar module according to one of claims 1 to 5, characterized in that on the upper side of the front screen (7) Aπtireflexbeschichtung (10) is mounted, which is produced by an embossed structure on the surface of the windshield (7).
7. Solar-Modul nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass das Isolierglasmodul (4) allseitig abgedichtet ist und mit einem inerten Gas gefüllt ist oder mit Luft oder evakuiert ist.7. Solar module according to one of claims 1 to 6, characterized in that the insulating glass module (4) is sealed on all sides and filled with an inert gas or with air or is evacuated.
8. Solar-Modul nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass randseitig ein umlaufendes Hohlprofil (12) angeordnet ist, welches einerseits mit einem ersten Haftmittel (13) an den Innenseiten der Front- und der Rückscheibe befestigt ist und welches stirnseitig ein Dichtmittel (14) trägt, welches das Hohlprofil (12) abdichtend vollumfänglich in dem Zwischenraum zwischen der Frontscheibe und der Rückscheibe hält und trägt.8. Solar module according to one of claims 1 to 7, characterized in that peripherally a circumferential hollow profile (12) is arranged, which is fastened on the one hand with a first adhesive (13) on the inner sides of the front and the rear disc and which frontally a sealing means (14) carries, which holds the hollow profile (12) sealingly full extent in the space between the windscreen and the rear window and carries.
9. Solar-Modul nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass. die der Lagensicherung dienenden Verlötungen (20) zusätzlich als Leitschichten (19) randseitig angebracht sind und der Zu- und Ableitung der Stromleiter (15) nach außen dienen.9. Solar module according to one of claims 1 to 8, characterized in that. The layer security serving solders (20) in addition as a guide layers (19) are mounted on the edge and the supply and discharge of the current conductor (15) serve to the outside.
10. Solar-Modul nach einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, dass der unterseitige String (18) der Solarzellen entfällt und stattdessen über eine Lötverbindung (20) eine elektrisch leitfähige Verbindung zu der auf der Innenseite der Rückscheibe angeordneten Leitschicht (19) hergestellt ist.10. Solar module according to one of claims 1 to 9, characterized in that the lower-side string (18) of the solar cell is omitted and instead via a solder joint (20) an electrically conductive connection to the arranged on the inside of the rear disc conductive layer (19) is made.
11. Solar-Modul nach einem der Ansprüche 1 bis 10, dadurch gekennzeichnet, dass die an der Unterseite der Solarzellen (1 ) verlaufenden Strings (18) lagengesichert dadurch auf der Oberfläche einer Scheibe (7, 11 ) festgelegt sind, dass auf einer der Scheiben (7, 11 ) Leitschichten (19) angebracht sind.11. Solar module according to one of claims 1 to 10, characterized in that the at the bottom of the solar cell (1) extending strings (18) are secured in position on the surface of a disc (7, 11) are fixed, that on one of Disks (7, 11) conductive layers (19) are mounted.
Λ <-\ r-> _ ι — \ n — ι . . ι ι_ Λ . _u A Λ -J i u _ _ l. _ _ __ _ : _ u _ _i _■ ___ ι n;t„^k:»U( „ . . „Λ <- \ r-> _ ι - \ n - ι. , ι ι_ Λ. _u A Λ -J iu _ _ l. _ _ __ _: _ u _ _i _ ■ ___ ι n ; t " ^ k:" U (".
I -i . ouicJ i -IViUU U i I IdOi i ΓΛI isμi uυn ι ι , uαuui <-ι ι ycivci n i^ciυi u ici, uαss I_CI LOU 1101 ι ι αuo einer Silberleitpaste besteht.I-i. ouicJ i -IViUU U i I IdOi i ΓΛI isμi uυn ι ι, uαuui <-ι ι ycivci ni ^ ciυi u ici, uαss I_CI LOU 1101 ι ι αuo consists of a silver conductive paste.
13. Solar-Modul nach einem der Ansprüche 1 bis 12, dadurch gekennzeichnet, dass die Leitschichten (19) lediglich im Außenbereich in elektrisch leitfähige Anschlussflächen (22) fortgesetzt sind, die nach außen durch oder unter den Hohlprofilen (12) hindurchgeführt sind. 13. Solar module according to one of claims 1 to 12, characterized in that the conductive layers (19) are continued only in the outer region in electrically conductive connection surfaces (22) which are passed outwardly through or under the hollow profiles (12).
14. Verfahren zur Herstellung eines Solar-Moduls bestehend aus einem Isolierglasverbund, gekennzeichnet durch folgende Schritte:14. A method for producing a solar module consisting of an insulating glass composite, characterized by the following steps:
1. Herstellung von handelsüblichen Solarzellen (1 , 2) mit elektrischem Anschluss der zugeordneten Strings (18), sodass das Solar-Modul elektrisch leitfähig und funktionsfähig vorliegt.1. Production of commercially available solar cells (1, 2) with electrical connection of the associated strings (18), so that the solar module is electrically conductive and functional.
2. Einlegen dieses so vorbereiteten, voll funktionsfähigen Solar-Moduls in einen geöffneten Isolierglasverbund, wobei z. B. die Frontscheibe (7) noch entfernt ist.2. Inserting this prepared, fully functional solar module in an open insulating glass composite, where z. B. the windscreen (7) is still removed.
3. Die auf einer der Scheiben (7, 11 ) aufgelegten Solarzellen (1 , 2) werden mit einem geeigneten Lötmittel (20) auf der Rückscheibe fixiert.3. The solar cells (1, 2) placed on one of the panes (7, 11) are fixed on the rear pane with a suitable solder (20).
4. Anbringen des randseitig umlaufenden Hohlprofils (12) mit mindestens einem Haftmittel (13) zur Befestigung des Hohlprofils (12) an der Innenseite der Rückscheibe (11 )4. attaching the peripheral hollow profile (12) with at least one adhesive (13) for fixing the hollow profile (12) on the inside of the rear window (11)
5. Anbringen der Frontscheibe (7) auf dem vorbereiteten Hohlprofil (12) mit Anheften der Innenseite der Frontscheibe (7) an das hohlprofilseitige Haftmittel (13)5. Attaching the front screen (7) on the prepared hollow profile (12) with attachment of the inside of the front screen (7) to the hollow profile-side adhesive (13)
6. Stirnseitiges umlaufendes Anbringen eines Dichtmittels (14) zum Abdichten des Hohlprofils (12) in dem Isolierglasverbund zwischen der Frontscheibe (7) und der Rückscheibe (11 )6. End-side circumferential attachment of a sealing means (14) for sealing the hollow profile (12) in the insulating glass composite between the windshield (7) and the rear window (11)
7. Der Innenraum im Isolierglasmodul (4) kann ein inertes Gas oder Luft enthalten oder evakuiert sein.7. The interior of the insulating glass module (4) may contain an inert gas or air or be evacuated.
8.8th.
15. Verfahren nach Anspruch 14, dadurch gekennzeichnet, dass im Ersatz des 3. Verfahrensschrittes die auf einer der Scheiben (7, 11 ) aufgelegten Solarzellen (1 , 2) mit einem geeigneten haftvermittelnden Klebstoff auf der Scheibe fixiert werden.15. The method according to claim 14, characterized in that in replacement of the third step, the on one of the discs (7, 11) launched solar cells (1, 2) are fixed with a suitable adhesion-promoting adhesive on the disc.
16. Verfahren nach Anspruch 14 oder 15, dadurch gekennzeichnet, dass die16. The method according to claim 14 or 15, characterized in that the
Strings (18), die zur elektrischen Verbindung der Solarzellen (1 , 2) dienen, mithilfe einer Löt- oder Reibschweißverbindung (20) auf die zugeordneten, lötbaren Leitschichten (19) auf der Innenseite von einer der Scheiben (7, 11 ) festgelegt werden. Strings (18) for electrically connecting the solar cells (1, 2) are fixed to the associated solderable conductive layers (19) on the inside of one of the discs (7, 11) by means of a solder or friction weld joint (20) ,
17. Verfahren nach einem der Ansprüche 14 bis 16, dadurch gekennzeichnet, dass die unterseitigen Strings entfallen und unmittelbar die Solarzellen (1 , 2) leitfähig mit, den auf der Innenseite einer der Scheiben (7, 11 ) angeordneten Leitschichten (19) verlötet werden. 17. The method according to any one of claims 14 to 16, characterized in that the underside strings omitted and directly the solar cells (1, 2) conductive with , on the inside of one of the discs (7, 11) arranged conductive layers (19) are soldered ,
EP10701615A 2009-01-09 2010-01-08 Solar module in an insulating glass composite method for production and use Withdrawn EP2382366A2 (en)

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Families Citing this family (15)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR101231493B1 (en) * 2011-01-24 2013-02-07 엘지이노텍 주식회사 Solar cell module
CN102231407A (en) * 2011-06-29 2011-11-02 秦皇岛优盛材料科技有限公司 Solar energy cell packaging method
DE102011112286A1 (en) 2011-09-05 2013-03-07 Henze-Glas GmbH Insulating glass pane, has solar module whose edge is adhesively bonded at shorter distance to rear sided glass pane part, where larger distance is maintained between solar module and front-sided glass pane part
DE102013103185B4 (en) 2013-03-28 2016-09-15 Henze-Glas GmbH Insulating glass pane with a solar module for generating electrical energy
FR3007894B1 (en) * 2013-06-26 2016-10-07 Commissariat Energie Atomique SOLAR MODULE WITH REGULATION OF SIMPLIFIED HUMIDITY LEVEL
FI127237B (en) * 2014-02-17 2018-02-15 Savo Solar Oy Aurinkolämpöabsorberielementti
US10250182B2 (en) * 2014-02-21 2019-04-02 The Boeing Company Micro-concentrator solar array using micro-electromechanical systems (MEMS) based reflectors
US10693028B2 (en) * 2014-02-21 2020-06-23 The Boeing Company Micro-concentrator solar array using micro-electromechanical systems (MEMS) based reflectors
US9813022B2 (en) 2014-02-21 2017-11-07 The Boeing Company Dynamically setting a threshold output level for a solar array
US10236822B2 (en) 2014-02-21 2019-03-19 The Boeing Company Method and apparatus for calibrating a micro-concentrator solar array
US10341904B2 (en) * 2015-03-27 2019-07-02 Intel Corporation Communication terminal and method for switching a call between radio access technologies
KR20180007585A (en) * 2016-07-13 2018-01-23 엘지전자 주식회사 Tandem solar cell, tanden solar cell module comprising the same and method for manufacturing thereof
CN107230731B (en) * 2017-05-19 2019-07-26 米亚索能光伏科技有限公司 Double glass photovoltaic modulies of film and preparation method thereof
CN113948610A (en) * 2021-10-14 2022-01-18 武宇涛 Battery string, battery module preparation process and battery module
DE102022002749A1 (en) 2022-07-28 2024-02-08 Flachglas Sachsen Gmbh Photovoltaic array

Family Cites Families (16)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE3038867C2 (en) 1980-10-15 1983-12-01 F & O Electronic Systems GmbH & Co, 6901 Neckarsteinach Printout and adjustment device for the print head of a thermal printer
DE3228660C2 (en) 1982-07-31 1985-11-14 Dynamit Nobel Ag, 5210 Troisdorf Deep impregnation of heavy concrete
EP0199233B1 (en) * 1985-04-17 1990-01-31 Siemens Aktiengesellschaft Building construction element and its use
DE3801989A1 (en) * 1988-01-23 1989-07-27 Licentia Gmbh Insulating glass pane (screen)
DE4104160A1 (en) 1991-02-12 1992-08-13 Nukem Gmbh SOLAR CELL STRING
DE4128766C2 (en) * 1991-08-29 1995-07-20 Flachglas Ag Solar module and method for its production
JPH10299353A (en) * 1997-04-28 1998-11-10 Showa Shell Sekiyu Kk Solar battery panel integrated with double blazing glass
JPH1154781A (en) * 1997-08-06 1999-02-26 Sanyo Electric Co Ltd Laminated glass for sealing solar battery
EP0969521A1 (en) * 1998-07-03 2000-01-05 ISOVOLTAÖsterreichische IsolierstoffwerkeAktiengesellschaft Photovoltaic module and method of fabrication
PL197540B1 (en) * 1999-02-01 2008-04-30 Kurth Glas & Spiegel Ag Solar module
JP2001098856A (en) * 1999-09-30 2001-04-10 Matsushita Seiko Co Ltd Double glazing
JP3805996B2 (en) * 2001-04-20 2006-08-09 シャープ株式会社 Daylighting type laminated glass structure solar cell module and daylighting type multilayer solar cell module
JP4076742B2 (en) * 2001-07-13 2008-04-16 シャープ株式会社 Solar cell module
DE10341169B4 (en) * 2003-09-06 2008-09-18 Institut für Solare Energieversorgungstechnik - Verein an der Universität Gesamthochschule Kassel PV integrated double glass element
DE102007011403A1 (en) * 2007-03-08 2008-09-11 Fraunhofer-Gesellschaft zur Förderung der angewandten Forschung e.V. Front side series connected solar module
CN201024842Y (en) 2007-03-29 2008-02-20 深圳市瑞华建设股份有限公司 Solar energy photovoltaic cell hollow glass assembly

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
See references of WO2010079135A2 *

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US20120031465A1 (en) 2012-02-09
DE102009004195A1 (en) 2010-08-05
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