WO1994013020A1 - Solarzellenanordnung - Google Patents

Solarzellenanordnung Download PDF

Info

Publication number
WO1994013020A1
WO1994013020A1 PCT/EP1993/003391 EP9303391W WO9413020A1 WO 1994013020 A1 WO1994013020 A1 WO 1994013020A1 EP 9303391 W EP9303391 W EP 9303391W WO 9413020 A1 WO9413020 A1 WO 9413020A1
Authority
WO
WIPO (PCT)
Prior art keywords
layer
arrangement
film
arrangement according
particular according
Prior art date
Application number
PCT/EP1993/003391
Other languages
English (en)
French (fr)
Inventor
Thomas Krämer
Herbert Fitz
Original Assignee
Westsolar Gesellschaft Für Photovoltaik-Systemtechnik Mit Beschränkter Haftung
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Westsolar Gesellschaft Für Photovoltaik-Systemtechnik Mit Beschränkter Haftung filed Critical Westsolar Gesellschaft Für Photovoltaik-Systemtechnik Mit Beschränkter Haftung
Priority to AU57153/94A priority Critical patent/AU5715394A/en
Publication of WO1994013020A1 publication Critical patent/WO1994013020A1/de

Links

Classifications

    • HELECTRICITY
    • H02GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02SGENERATION OF ELECTRIC POWER BY CONVERSION OF INFRARED RADIATION, VISIBLE LIGHT OR ULTRAVIOLET LIGHT, e.g. USING PHOTOVOLTAIC [PV] MODULES
    • H02S40/00Components or accessories in combination with PV modules, not provided for in groups H02S10/00 - H02S30/00
    • H02S40/40Thermal components
    • H02S40/44Means to utilise heat energy, e.g. hybrid systems producing warm water and electricity at the same time
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F24HEATING; RANGES; VENTILATING
    • F24SSOLAR HEAT COLLECTORS; SOLAR HEAT SYSTEMS
    • F24S80/00Details, accessories or component parts of solar heat collectors not provided for in groups F24S10/00-F24S70/00
    • F24S80/50Elements for transmitting incoming solar rays and preventing outgoing heat radiation; Transparent coverings
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01LSEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L31/00Semiconductor 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
    • H01L31/04Semiconductor 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
    • H01L31/042PV modules or arrays of single PV cells
    • H01L31/048Encapsulation of modules
    • YGENERAL 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
    • Y02TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02BCLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO BUILDINGS, e.g. HOUSING, HOUSE APPLIANCES OR RELATED END-USER APPLICATIONS
    • Y02B10/00Integration of renewable energy sources in buildings
    • Y02B10/10Photovoltaic [PV]
    • YGENERAL 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
    • Y02TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02BCLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO BUILDINGS, e.g. HOUSING, HOUSE APPLIANCES OR RELATED END-USER APPLICATIONS
    • Y02B10/00Integration of renewable energy sources in buildings
    • Y02B10/20Solar thermal
    • YGENERAL 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
    • Y02TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02EREDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
    • Y02E10/00Energy generation through renewable energy sources
    • Y02E10/40Solar thermal energy, e.g. solar towers
    • YGENERAL 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
    • Y02TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02EREDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
    • Y02E10/00Energy generation through renewable energy sources
    • Y02E10/50Photovoltaic [PV] energy
    • YGENERAL 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
    • Y02TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02EREDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
    • Y02E10/00Energy generation through renewable energy sources
    • Y02E10/60Thermal-PV hybrids

Definitions

  • the invention relates to an arrangement of solar cells.
  • 00014 carrier plate has a thickness of 1 to 3 mm.
  • 00048 layer is formed, preferably foils made of fluorine
  • 00059 ke is about 100 microns, which is a basis weight of only
  • 00060 corresponds to 175 g / qm. This makes it possible to
  • 00066 are shockproof and as a tensioned membrane - mechanical
  • 00073 is classified. This creates a space between
  • 00075 is also referred to below as a heat transfer space.
  • the gas can be air, for example. 00078 If the upper membrane
  • 00079 layer i.e. the outer film layer is impact or pulse
  • the solar cells are initially encapsulated in a manner known per se
  • foils are particularly suitable
  • a heat transfer space is formed in the same way. Also 00105 this heat transfer space can be replaced by a gas such as
  • a heat transfer chamber can also suitably be used
  • 00119 configuration can be provided in this respect, 00120 that the arrangement is connected to a heat exchanger in such
  • the heat generated can also be added to a photo
  • Such solar cell modules can be used.
  • Such solar cell modules can be
  • 00135 layer are provided, they can be flexibly designed
  • 00139 can also be reinforced by a fabric structure. 00140 A particularly suitable application of the described
  • 00145 isolation can be implemented. It is also an insert or
  • FIG. 1 shows a cross section through a first embodiment.
  • FIG. 2 shows a cross section through a second embodiment.
  • FIG 3 shows a cross section through a third embodiment.
  • 00171 . 4 is a perspective view of an assembly
  • 00173 a heat exchanger.
  • 00174 5 shows an illustration of an arrangement according to FIG. 1,
  • Fig. 1 shows an arrangement 1 of solar cells 2, which from a
  • 00193 game according to FIG. 1 is spherically curved outwards.
  • the foils can be
  • 00203 is polymer plastic. There is a
  • 00208 Fig. 1 can also the insulating layer 9 and the carrier
  • the solar cells 2 can also in themselves
  • film cover layer 4 is flexible, such that da.G he himself
  • 00241 in Fig. 3 can adapt spatially.
  • 00252 are performed with cooling.
  • the heat can pass through the
  • heat exchanger 15 for example a heater or
  • films mentioned are in particular films from a
  • thermoplastic preferably a thermoplastic
  • ETFE ethylene tetrafluoroethylene copolymer
  • the film thickness is 0.1 to 0.2 mm. Is essential
  • 00274 can be described as a tensioned membrane. 00275
  • 00279 partial heat exchanger for example plate heat 00280 exchanger, in the simplest case designed like a flat tube

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Sustainable Energy (AREA)
  • Thermal Sciences (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Combustion & Propulsion (AREA)
  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Sustainable Development (AREA)
  • Condensed Matter Physics & Semiconductors (AREA)
  • Electromagnetism (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Computer Hardware Design (AREA)
  • Microelectronics & Electronic Packaging (AREA)
  • Power Engineering (AREA)
  • Photovoltaic Devices (AREA)

Abstract

Die Erfindung betrifft eine Anordnung (1) von Solarzellen (2). Um eine günstigere Gestaltung der Anordnung erreichen zu können, schlägt die Erfindung eine untere Folientragschicht (3) und eine obere Folienabdeckschicht (4) vor.

Description

00001 Solarzellenanordnung
00002
00003 Die Erfindung betrifft eine Anordnung von Solarzellen.
00004 Diese Anordnung kann auch als Solarzellenmodul bezeich-
00005 net werden. 00006
00007 Es ist bekannt, solche Solarzellenmodule mit einer metal-
00008 lischen Trägerplatte zur Aufnahme der Solarzellen und
00009 einer über den Solarzellen angeordneten spannungsfreien
00010 Glasplatte in 4 mm Dicke auszubilden. Hierbei ist auch
00011 eine weiche, transparente Einbettmasse der Solarzellen
00012 aus Kunststoffen wie z. B. EVA und PVB zur unmittelbaren
00013 Umhüllung/Verkapselung der Solarzellen vorgesehen. Die
00014 Trägerplatte besitzt eine Dicke von 1 bis 3 mm. Insge-
00015 samt ist jedoch ein starrer Aufbau des Solarmoduls hier-
00016 bei gegeben. Auch ist die Wetterfestigkeit, insbesondere
00017 etwa hinsichtlich Hagelschlag, nicht zufriedenstellend. 00018
00019 Allgemein wird. bezüglich Solarzellen auch auf den Be-
00020 rieht des Deutschen Bundesministeriums für Forschung und
00021 Technologie/Forschungsverbund Sonnenenergie unter "The-
00022 en 1991/1992-Photovoltaik"hingewiesen. Hinsichtlich
00023 einzelner Solarzellen ist auf die Spezifikation Nr. 5037
00024 Version 2.2/März 1991 der Commission of European Com-
00025 unities (CE) unter dem Titel "QUALIFICATION TEST PRO-
00026 CEDURES FOR CHRISTALINE SILICON PHOTOVOLTAIC MODULES" 00027 (CEC IRC ESTI SPEC, 503) zu verweisen.
00028
00029 Neben einem hohen Flächengewicht werden weiter begrenzte
00030 Modul-Flächengrößen mit maximal 1 x 2 m, aufwendige
00031 Fertigungsmethoden und begrenzte Temperatur-/Lichtbestän-
00032 digkeit der Einbettmassen bei bekannter. Solarmodulen
00033 als nachteilig angesehen. 00034 00035 Es ist auch auf das Gebrauchsmuster 91 08 635.3 sowie
00036 die nicht vorveröffentlichte deutsche Patentanmeldung
00037 P 42 22 806.9 hinzuweisen. 00038
00039 Hiervon ausgehend ist es ein Ziel der Erfindung, eine
00040 verbesserte Anordnung von Solarzellen vorzuschlagen. 00041
00042 Dieses Ziel ist zunächst und im wesentlichen beim Gegen-
00043 stand des Anspruches erreicht, wobei darauf abgestellt
00044 ist, daß eine Einbettung der Solarzellen zwischen einer
00045 unteren Folientragschicht und einer oberen Folienabdeck-
00046 Schicht realisiert ist. Die Folien, mittels welcher die
00047 untere Folientragschicht oder die obere Folienabdeck-
00048 schicht gebildet ist, sind bevorzugt Folien aus Fluor-
00049 kunststoff ETFE (Ethylen-Tetrafluorethylen-Copolymeri-
00050 sat) , die auch unter dem Warenzeichen "Hostafion ET"
00051 bekannt sind. Diese Folien besitzen ein Langzeitverhal-
00052 ten von mehr als 10 bis 15 Jahren im Außeneinsatz, eine
00053 hohe Transmission von höher als 90 % (Lichtdurchlässig-
00054 keit) , weisen keine Wasser-/Schmutzaufnähme auf, eine
00055 hohe Beständigkeit gegenüber äußeren Einflüssen und sind
00056 in einem breiten Temperaturbereich (- 200° C bis +
00057 150/160° C auf Dauer) einsetzbar. Überdies sind sie
00058 schwer entflammbar bzw. selbεtverlöschend. Die Foliendik-
00059 ke beträgt etwa 100 μm, was einem Flächengewicht von nur
00060 175 g/qm entspricht. Damit ist es möglich, auch großflä-
00061 chige Membranbauten zu realisieren. Es hat sich gezeigt,
00062 daß Folien dieser Art als gespannte Membrane mit nur 0,1
00063 mm Dicke die Prüfbedingungen für Hagelschlagfestigkeit
00064 erfüllen. Dies erklärt sich daraus, daß einerseits die
00065 gespannten Membranfolien überaus weiterreiß- und durch-
00066 stoßfest sind und als gespannte Membran - mechanisch
00067 oder auch pneumatisch gespannt (durch Über- oder Unter-
00068 druck) bei Aufprall von Hagelkörnern bis 40 mm Durchmes-
00069 εer und darüber elastisch diese wieder abprallen lassen. 00070 Im einzelnen ist weiter vorgesehen, daß oberhalb der
00071 Folienabdeckschicht eine weitere, mit Abstand zu der
00072 Folienabdeckschicht befindliche Folienaußenschicht ange-
00073 ordnet ist. Somit ergibt sich ein Zwischenraum zwischen
00074 der Folienaußenschicht und der Folienabdeckschickt, der
00075 nachstehend auch als Wärmetragerraum bezeichnet ist.
00076 Dieser Wärmetragerraum ist durch ein Gas oder eine Flüs-
00077 sigkeit gefüllt. Das Gas kann beispielsweise Luft sein. 00078 Wird nun durch äußere Einflüsse die obere Membran-
00079 schicht, d.h. die Folienaußenschicht stoß- oder impulsar-
00080 tig verformt, wie z. B. bei Hagelschlag, so werden die
00081 einwirkenden Kräfte auf den verformten "Abstandsraum"
00082 übertragen. Ist dieser nun mit einem Gas oder einer Flüs-
00083 sigkeit gefüllt, so wirkt dieser ähnlich wie ein "Stoß-
00084 dämpfer" und die zerbrechliche Solarzelle bleibt unbesch-
00085 ädigt. Durch zusätzlichen Überdruck in dem Abstandsraum
00086 gegenüber dem atmosphärischen Druck kann dieser Effekt
00087 noch verstärkt werden. Es ist ersichtlich, daß es hierzu
00088 nicht unbedingt erforderlich ist, daß auch die Folienab-
00089 deckschicht und die Folientragschicht, in welche die
00 90 Solarzellen unmittelbar eingebettet sind, aus dem erwähn-
00091 ten Werkstoff bestehen. Jedoch ist dies zweckmäßig.
00092 Grundsätzlich ist es aber auch möglich, daß die Solarzel- 0Ü093 len in an sich bekannter Weise zunächst eingekapselt
00094 sind. Hinsichtlich der Dicke eignen sich besonders Foli-
00095 en mit einer Dicke von 0,1 bis 0,2 mm. Außer dem bereits
00096 weiter obengenannten Werkstoff ist es auch möglich,
00097 Folien auf Basis PMMA, PC, PET, PEN u.a. einzusetzen. In
00098 weiterer Ausgestaltung ist vorgesehen, daß der Wärmeträ-
00099 gerraum bezüglich der Atmosphäre unter einem Über- oder
00100 Unterdruck steht. Auch ist weiter vorgesehen, daß unter-
00101 halb der Folientragschicht eine weitere, gegebenenfalls
00102 tragende Folienunterschicht angeordnet ist und zwischen
00103 der Folientragschicht und der Folienunterschicht in
00104 gleicher Weise ein Wärmetragerraum ausgebildet ist. Auch 00105 dieser Wärmetragerraum kann durch ein Gas wie beispiels-
00106 weise Luft oder eine Flüssigkeit gefüllt sein. Auch
00107 dieser untere Wärmetragerraum kann bezüglich der Atmo-
00108 sphäre unter einem Über- oder Unterdruck stehen- Entspre-
00109 chend ergibt sich eine sphärische Krümmung der äußeren
00110 Folien nach außen oder innen, wobei jedenfalls im Falle
00111 eines Unterdrucks noch randseitig entsprechende Abstüt-
00112 zungen vorzusehen sind. Bevorzugt ist jedoch ein Über-
00113 druck. Weiter ist auch bevorzugt, daß der untere und
00114 obere Wärmetragerraum miteinander strömungsmäßig verbun-
00115 den sind. Auch kann geeigneterweise ein Wärmetragerraum
00116 eine Ein- und Ausströmöffnung aufweisen, so daß das Gas
00117 oder die Flüssigkeit zur Durchführung eines Wärmetau-
00118 sches aus der Anordnung herausführbar ist. In weiterer
00119 Ausgestaltung kann in dieser Beziehung vorgesehen sein, 00120 daß die Anordnung mit einem Wärmetauscher derart verbun-
00121 den bzw. zusammengeschaltet ist, daß das Gas oder die
00122 Flüssigkeit im Kreislauf die Anordnung durchströmt. In
00123 der Solarzellenanordnung in dem Wärmeträgermedium aufge-
00124 nommene Wärme wird im Wärmetauscher dem Medium entzogen
00125 und dieses dann gekühlt wieder in die Anordnung, den
00126 unteren und/oberen Wärmetragerraum, zurückgeleitet. So
00127 kann auch die anfallende Wärme zusätzlich zu einem photo-
00128 voltaisch erzeugten elektrischen Strom vorteilhaft ge-
00129 nutzt werden. Solche Solarzellenmodule können in Raster-
00130 maßen von 3 x 6 m und größer realisiert werden. Insbeson-
00131 dere ist auch von Bedeutung, daß auf diese Weise eine
00132 flexible Solarzellenanordnung ausbildbar ist. Selbst
00133 wenn noch zusätzlich zu der eingangs erwähnten unteren
00134 Folientragschicht eine Isolierschicht und eine Träger-
00135 schicht vorgesehen sind, können diese flexibel σestaltet
00136 werden. Beispielsweise hinsichtlich der Trägerschicht
00137 durch eine dünne Metallfolie und hinsichtlich der Iso-
00138 lierschicht durch eine leitfähige Polymerplatte. Diese
00139 können auch durch eine Gewebestruktur verstärkt sein. 00140 Eine besonders geeignete Anwendung der beschriebenen
00141 Solarzellenanordnung ist eine pneumatisch gespannte,
00142 transparente Dachmembrankonstruktion, wie sie beispiels- 00143 weise in Stadionabdeckungen Einsatz findet. Auch kann
00144 hierdurch eine transparente, transluzente Wand-/Gebäude-
00145 isolation realisiert sein. Es ist auch ein Einsatz bzw.
00146 eine Integration bei der an sich bekannten sogenannten
00147 transparenten Wärmedämmung für Gebäude möglich- 00148
00149 Die Erfindung hat auch Bedeutung allein schon durch die
00150 flexible Einlage, die mögliche sphärische Krümmung, der
00151 Solarzellen in die - unter Über- oder Unterdruck stehen-
00152 de - Kammer, die durch die Folienaußenschicht und die
00153 Folienunterschicht geschaffen ist, unabhängig davon, ob
00154 auch die Solarzellen selbst in die genannten Folien
00155 eingebettet sind oder in herkömmlicher Weise gekapselt
00156 sind. 00157
00158 Nachstehend ist die Anordnung noch anhand der beigefüg-
00159 ten Zeichnung, die jedoch lediglich ein Ausführungsbei-
00160 spiel darstellt, erläutert. Hierbei zeigt: 00161
00162 Fig. 1 einen Querschnitt durch eine erste Ausgestal-
00163 tung der Anordnung von Solarzellen; 00164
00165 Fig. 2 einen Querschnitt durch eine zweite Ausgestal-
00166 tung der Anordnung von Solarzellen; 00167
00168 Fig. 3 einen Querschnitt durch eine dritte Ausgestal-
00169 tung einer Anordnung von Solarzellen; 00170
00171.Fig. 4 eine perspektivische Ansicht einer Zusammen-
00172 schaltung einer Anordnung gemäß Fig. 2 mit
00173 einem Wärmetauscher. 00174 00175 Fig. 5 eine Darstellung einer Anordnung gemäß Fig. 1,
00176 mit einem unterhalb der Solarzellen noch ange-
00177 ordneten insbesondere Flüssigkeit durchströmba-
00178 ren Wärmetauscher. 00179
00180 Dargestellt und beschrieben ist zunächst mit Bezug zu
00181 Fig. 1 eine Anordnung 1 von Solarzellen 2, die aus einer
00182 unteren Folientragschicht 3 und einer oberen Folienab-
00183 deckschicht 4 gebildet ist. Die Folienabdeckschicht 4
00184 liegt unmittelbar oberseitig auf den Solarzellen 12 auf
00185 bzw. in Zwischenräumen 5 zwischen zwei Solarzellen 2
00186 unmittelbar auf der unteren Folientragschicht 3- Da die
00187 Solarzellen über die Tiefe schachbrettartig angeordnet
00188 sind, ergibt sich im Querschnitt die dargestellte Anord-
00189 nung, wobei im Bereich 6 eine weitere, von der Folienab-
00190 deckschicht 4 abgedeckte Solarzelle 2 angeordnet ist.
00191 Mit Abstand zu der Folienabdeckschicht 4 ist eine Folien-
00192 außenschicht 7 vorgesehen, welche beim Ausführungsbei-
00193 spiel gemäß Fig. 1 sphärisch nach außen gekrümmt ist.
00194 Der Hohlraum 8 zwischen der Folienabdeckschicht 4 und
00195 der Folienaußenschicht 7 ist mit Luft unter Überdruck
00196 gefüllt. Randseitig, bei 8, können die Folien auf ver-
00197 schiedene Weise verbunden sein. Insbesondere können die
00198 Folien dort verschweißt sein. 00199
00200 Bei der Ausführungsform gemäß Fig. 1 ist unterhalb der
00201 Folientragschicht 3 eine Isolierschicht 9 angeordnet,
00202 die eine dünne, vorzugsweise leitfähige Platte aus einem
00203 Polymerkunststoff ist. Darunter befindet sich eine Trä-
00204 gerschicht 10, die aus einer dünnen Metallfolie bestehen
00205 kann. 00206
00207 Im Unterschied zu der dargestellten Anordnung ce äß
00208 Fig. 1 können auch die Isolierschicht 9 und die Träger-
00209 schicht 10 entfallen. Hieraus ist auch die Bezeichnung 00210 für die untere Folientragschicht 3 hergeleitet. Darüber
00211 hinaus können die Solarzellen 2 für sich auch noch in an
00212 sich bekannter Weise verkapselt sein mit einem Lack oder
00213 einer Polymerschicht. 00214
00215 Bei der Anordnung gemäß Fig. 2 sind die Solarzellen 2,
00216 die zwischen der Folientragschicht 3 und der Folienab-
00217 deckschicht 4 eingebettet sind, gleichsam frei schwebend
00218 gehaltert zwischen einer oberen beanstandeten Folienau-
00219 ßenschicht 7 und einer unteren beabstandeten Folienunter-
00220 schicht 11. Auch in dem Zwischenraum 12 zwischen der
00221 Folientragschicht 3 und der Folienunterschicht 11 ist
00222 Luft unter Überdruck eingeschlossen. Aus der mehr schema-
00223 tischen Andeutung der randseitigen Ausbildung ist erkenn-
00224 bar, daß derartige Anordnungen von Solarzellen als Solar-
00225 zellenmodule relativ großräumig freigespannt angeordnet
00226 sein können und sich auch in gleicher Weise fortsetzen
00227 können. 00228
00229 Bei der Anordnung gemäß Fig. 3 liegen die in die Folien-
00230 tragschicht 3 und die Folienabdeckschicht 4 eingeschlos-
00231 senen Solarzellen 2 unmittelbar auf der Folienunter-
00232 schicht 11 auf. Es ist lediglich ein - vergrößerter -
00233 oberer unter Überdruck stehender mit Luft gefüllter Raum
00234 8 ausgebildet. 00235
00236 Insbesondere auch aus der Darstellung gemäß Fiσ- 3 ist
00237 ersichtlich, daß vor allem der alleinige Einschluß der
00238 Solarzellen 2 zwischen der Folientragschicht 3 und der
00239 Folienabdeckschicht 4 flexibel ist, derart, da.G er sich
00240 an die sphärischen Krümmungen der Folienunterschicht 4
00241 in Fig. 3 räumlich anpassen kann. 00242
00243 Darüber hinaus ist aber auch die Anordnung gemäß Fig. 1
00244 im wesentlichen derart flexibel, daß sie eine sphä- 00245 risch gekrümmte Gestalt annehmen kann. 00246
00247 In Fig. 4 ist eine Anordnung 1 dargestellt, bei welcher
00248 zusätzlich eine Zuleitung 13 oder eine Ableitung 14
00249 erkennbar ist. Die unter Druck stehende Luft kann über
00250 die zusammengeschlossenen Leitungen 13, 14 durch einen
00251 Wärmetauscher geleitet werden und so in einem Kreislauf
00252 unter Abkühlung geführt werden. Die Wärme kann durch den
00253 Wärmetauscher 15 beispielsweise einer Heizung oder der-
00254 gleichen zugeführt werden. Die Anordnung 1 der Solarzel-
00255 len 2 ist in Fig. 4 nur sehr schematisch wiedergegeben.
00256 Es ist im wesentlichen nur ein Raster dargestellt, was
00257 darauf hinweisen soll, daß dort Solarzellen 2 einge-
00258 schlössen sind. Diese können insbesondere in einem
00259 schachbrettartigen Muster eingeschlossen sein, in einer
00260 Weise, wie sie einer der Anordnungen gemäß Fig. 1 bis 3
00261 insbesondere entspricht. Im übrigen ist selbstverständ-
00262 lieh auch eine elastische Verbindung der Solarzellen
00263 untereinander als Zusammenschluß zu einer Spannungsquel-
00264 le erforderlich. Hierzu wird aber auf bekannte Ausführun-
00265 gen verwiesen, und auch auf die weiter oben bereits
00266 erwähnte Patentanmeldung 42 22 806.9. 00267
00268 Die erwähnten Folien sind insbesondere Folien aus einem
00269 Fluorkunststoff, vorzugsweise einem thermoplastischen
00270 Fluorkunststoff. Speziell kommt Kunststoff der Abkürzung
00271 ETFE (Ethylen-Tetrafluorethylen-Copolymerisat ) in Frage.
00272 Die Foliendicke beträgt 0,1 bis 0,2 mm. Wesentlich ist
00273 auch, daß jedenfalls die Außenfolien gespannt sind und
00274 so als gespannte Membrane zu bezeichnen sind. 00275
00276 In Fig. 5 ist eine weitere Variante der Anordnung der
00277 Solarzellen dargestellt. Hierbei ist unterhalb der in
00278 die Folien 3, 4 eingeschlossenen Solarzellen 2 ein bau-
00279 teilmäßiger Wärmetauscher, beispielsweise Plattenwärme- 00280 tauscher, im einfachsten Fall flachrohrartig ausgebil-
00281 det, wie dargestellt, angeordnet (Bezugszeichen 16).
00282 Unterhalb des Plattenwärmetauschers 16 ist bei dieser
00283 Ausführungsform die Isolierschicht 9 angeordnet. 00284
00285 Die in der vorstehenden Beschreibung, der Zeichnung und
00286 den Ansprüchen offenbarten Merkmale der Erfindung können
00287 sowohl einzeln als auch in beliebiger Kombination für
00288 die Verwirklichung der Erfindung von Bedeutung sein.
00289 Alle offenbarten Merkmale sind erfindungswesentlich. In
00290 die Offenbarung der Anmeldung wird hiermit auch der
00291 Offenbarungsinhalt der zugehörigen/beigefügten Priori-
00292 tätsunterlagen (Abschrift der Voranmeldung) vollinhalt-
00293 lieh mit einbezogen.

Claims

00294 Ansprüche 00295
00296 1. Anordnung (1) von Solarzellen (2), gekennzeichnet
00297 durch eine untere Folientragschicht (3) und eine obere
00298 Folienabdeckschicht (4). 00299
00300 2. Anordnung nach Anspruch 1 oder insbesondere danach,
00301 dadurch gekennzeichnet, daß oberhalb der Folienabdeck-
00302 schicht (4) eine weitere, mit Abstand zu der Folienab-
00303 deckschicht (4) befindliche Folienaußenschicht (7) ange-
00304 ordnet ist. 00305
00306 3. Anordnung nach einem oder mehreren der vorhergehenden
00307 Ansprüche oder insbesondere danach, dadurch gekennzeich-
00308 net, daß zwischen der Folienabdeckschicht (4) und der
00309 Folienaußenschicht (7) (oberer Wärmetragerraum (8)) ein
00310 Gas, beispielsweise Luft, eingeschlossen ist. 00311
00312 4. Anordnung nach einem oder mehreren der vorhergehenden
00313 Ansprüche oder insbesondere danach, dadurch gekennzeich-
00314 net, daß der obere Wärmetragerraum (8) bezüglich der
00315 Atmosphäre unter einem Über- oder Unterdruck steht. 00316
00317 5. Anordnung nach einem oder mehreren der vorhergehenden
00318 Ansprüche oder insbesondere danach, dadurch gekennzeich-
00319 net, daß unterhalb der Folientragschicht (3) eine gegebe-
00320 nenfalls tragende Folienunterschicht (11) angeordnet ist. 00321
00322 6. Anordnung nach einem oder mehreren der vorhergehenden
00323 Ansprüche oder insbesondere danach, dadurch gekennzeich-
00324 net, daß zwischen der Folientragschicht (3) und der
00325 Folienunterschicht (11) (unterer Wärmetragerraum (12) )
00326 ein Gas, beispielsweise Luft, eingeschlossen ist- 00327 00328 7. Anordnung nach einem oder mehreren der vorhergehenden
00329 Ansprüche oder insbesondere danach, dadurch gekennzeich-
00330 net, daß der untere Wärmetragerraum (12) bezüglich der
00331 Atmosphäre unter einem Über- oder Unterdruck besteht. 00332
00333 8. Anordnung nach einem oder mehreren der vorhergehenden
00334 Ansprüche oder insbesondere danach, dadurch gekennzeich-
00335 net, daß der obere und der untere Wärmetragerraum (8,
00336 12) miteinander verbunden sind. 00337
00338 9. Anordnung nach einem oder mehreren der vorhergehenden
00339 Ansprüche oder insbesondere danach, dadurch gekennzeich-
00340 net, daß der obere und/oder der untere Wärmetragerraum
00341 (8, 12) mit einer Flüssigkeit gefüllt sind. 00342
00343 10. Anordnung nach einem oder mehreren der vorhergehen-
00344 den Ansprüche oder insbesondere danach, dadurch gekenn-
00345 zeichnet, daß ein Wärmetragerraum (8, 12) eine Ein- und
00346 Ausströmöffnung aufweist, so daß das Gas oder die Flüs- 00347 sigkeit zur Durchführung eines Wärmetausches aus der 00348 Anordnung (1) herausführbar ist.
00349
00350 11. Anordnung nach einem oder mehreren der vorhergehen-
00351 den Ansprüche oder insbesondere danach, dadurch gekenn-
00352 zeichnet, daß die Anordnung (1) mit einem Wärmetauscher
00353 (15) derart verbunden ist, daß das Gas oder die Flüssig-
00354 keit im Kreislauf die Anordnung (1) durchströmt. 00355
00356 12. Anordnung nach einem oder mehreren der vorhergehen-
00357 den Ansprüche oder insbesondere danach, dadurch gekenn-
00358 zeichnet, daß die Folientragschicht (2) auf einem vor-
00359 zugsweise biegeelastischen Metallträger (10) aufliegt. 00360
00361 13. Anordnung nach einem oder mehreren der vorhergehen-
00362 den Ansprüche oder insbesondere danach, dadurch gekenn- 00363 zeichnet, daß die Folientragschicht (3) auf dem Metall-
00364 träger (10) unter Zwischenschaltung einer Isolierschicht
00365 (9), beispielsweise in Form einer Kunststoffplatte,
00366 aufliegt. 00367
00368 14. Anordnung nach einem oder mehreren der vorhergehen-
00369 den Ansprüche oder insbesondere danach, dadurch gekenn-
00370 zeichnet, daß unterhalb der Folientragschicht ein Wärme-
00371 tauscher (16), beispielsweise in Form eines Plattenwärme-
00372 tauschers , angeordnet ist. 00373
00374 15. Anordnung nach einem oder mehreren der vorhergehen-
00375 den Ansprüche oder insbesondere danach, dadurch gekenn-
00376 zeichnet, daß unterhalb des Wärmetauschers (16) die
00377 Isolierschicht (9) angeordnet ist.
PCT/EP1993/003391 1992-12-03 1993-12-02 Solarzellenanordnung WO1994013020A1 (de)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
AU57153/94A AU5715394A (en) 1992-12-03 1993-12-02 Solar cell arrangement

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE4240616A DE4240616A1 (de) 1992-12-03 1992-12-03 Solarzellenanordnung
DEP4240616.1 1992-12-03

Publications (1)

Publication Number Publication Date
WO1994013020A1 true WO1994013020A1 (de) 1994-06-09

Family

ID=6474262

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
PCT/EP1993/003391 WO1994013020A1 (de) 1992-12-03 1993-12-02 Solarzellenanordnung

Country Status (3)

Country Link
AU (1) AU5715394A (de)
DE (1) DE4240616A1 (de)
WO (1) WO1994013020A1 (de)

Cited By (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE19704255A1 (de) * 1997-02-05 1998-08-06 Gerhard Wissing Solardachziegel
GB2440430A (en) * 2006-07-18 2008-01-30 Solar Century Holdings Ltd Flexible, inflatable photovoltaic solar roof
GB2453390A (en) * 2007-10-03 2009-04-08 Solar Century Holdings Ltd Pressure Maintenance of Inflatable Roofs having photo-voltaic solar cells
GB2492043A (en) * 2011-06-06 2012-12-26 Inside2Outside Ltd Solar Cell which remains operative when subjected to an applied tensile load
US8507784B2 (en) 2008-06-27 2013-08-13 General Electric Company Photovoltaic shingles for roofing and method for connecting the shingles

Families Citing this family (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE4434207A1 (de) * 1994-09-24 1996-03-28 Blue Planet Ag Solarplatte
EP1417386B1 (de) * 2001-08-11 2011-12-14 CENTROSOLAR Glas GmbH & Co. KG Wärmedämmelement
DE102007028447A1 (de) * 2007-06-18 2009-01-02 Siegfried Baumgartner Photovoltaik-Anordnung
JP5003670B2 (ja) * 2007-12-27 2012-08-15 大成建設株式会社 建物の外被構造

Citations (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4067764A (en) * 1977-03-15 1978-01-10 Sierracin Corporation Method of manufacture of solar cell panel
WO1979000225A1 (en) * 1977-10-21 1979-05-03 T Crombie Inflated flexible solar collectors
US4203425A (en) * 1978-07-31 1980-05-20 Clark Dana A Inflatable solar collector
GB2042802A (en) * 1979-02-14 1980-09-24 Ferranti Ltd Encapsulation of semiconductor devices
US4321419A (en) * 1978-02-08 1982-03-23 Hanafin Maurice C Solar panel cover assembly
DE3507285A1 (de) * 1985-03-01 1986-09-04 Weber, geb. Fischer, Helga, 5206 Neunkirchen-Seelscheid Sandwich-waermetauscher
US4860509A (en) * 1987-05-18 1989-08-29 Laaly Heshmat O Photovoltaic cells in combination with single ply roofing membranes
DE4120943A1 (de) * 1991-06-25 1992-01-16 Schaefertoens Joern Henrich Solarkollektor fuer die kombinierte warmwasser- und stromerzeugung
DE9108635U1 (de) * 1991-07-13 1992-11-12 Westsolar Gmbh, 5840 Schwerte, De

Family Cites Families (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE2755219C2 (de) * 1977-12-10 1983-12-08 Stiebel Eltron International GmbH, 3450 Holzminden Heizungsanlage mit Sonnenkollektoren
DE3031493A1 (de) * 1980-08-21 1982-04-01 Alfred Prof. Dr. 5100 Aachen Boettcher Luftgekuehlter fotovoltaische solarzelle
DE8317718U1 (de) * 1983-06-18 1985-04-04 Nukem Gmbh, 6450 Hanau Solarkollektor
JPS604270A (ja) * 1983-06-22 1985-01-10 Hitachi Ltd 太陽電池の製造方法

Patent Citations (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4067764A (en) * 1977-03-15 1978-01-10 Sierracin Corporation Method of manufacture of solar cell panel
WO1979000225A1 (en) * 1977-10-21 1979-05-03 T Crombie Inflated flexible solar collectors
US4321419A (en) * 1978-02-08 1982-03-23 Hanafin Maurice C Solar panel cover assembly
US4203425A (en) * 1978-07-31 1980-05-20 Clark Dana A Inflatable solar collector
GB2042802A (en) * 1979-02-14 1980-09-24 Ferranti Ltd Encapsulation of semiconductor devices
DE3507285A1 (de) * 1985-03-01 1986-09-04 Weber, geb. Fischer, Helga, 5206 Neunkirchen-Seelscheid Sandwich-waermetauscher
US4860509A (en) * 1987-05-18 1989-08-29 Laaly Heshmat O Photovoltaic cells in combination with single ply roofing membranes
DE4120943A1 (de) * 1991-06-25 1992-01-16 Schaefertoens Joern Henrich Solarkollektor fuer die kombinierte warmwasser- und stromerzeugung
DE9108635U1 (de) * 1991-07-13 1992-11-12 Westsolar Gmbh, 5840 Schwerte, De

Cited By (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE19704255A1 (de) * 1997-02-05 1998-08-06 Gerhard Wissing Solardachziegel
DE19704255C2 (de) * 1997-02-05 2002-01-24 Gerhard Wissing Verfahren zum Herstellen eines Solardachziegels
GB2440430A (en) * 2006-07-18 2008-01-30 Solar Century Holdings Ltd Flexible, inflatable photovoltaic solar roof
GB2453390A (en) * 2007-10-03 2009-04-08 Solar Century Holdings Ltd Pressure Maintenance of Inflatable Roofs having photo-voltaic solar cells
US8507784B2 (en) 2008-06-27 2013-08-13 General Electric Company Photovoltaic shingles for roofing and method for connecting the shingles
GB2492043A (en) * 2011-06-06 2012-12-26 Inside2Outside Ltd Solar Cell which remains operative when subjected to an applied tensile load

Also Published As

Publication number Publication date
AU5715394A (en) 1994-06-22
DE4240616A1 (de) 1994-06-09

Similar Documents

Publication Publication Date Title
DE3639676C2 (de)
DE102006044418B3 (de) Leichtgewichtiges Photovoltaiksystem in einer Ausbildung als Modulplatte
DE2721467C2 (de) Vorfabriziertes Fassadenelement mit einem auf der Innenseite angeordneten Heizkörper
WO1994013020A1 (de) Solarzellenanordnung
DE202007017775U1 (de) Photovoltaikmodul
DE3631505A1 (de) Energieumwandlungssystem
EP0373234A1 (de) Solargenerator
WO1997048261A1 (de) Geräteschrank für elektrische und elektronische systeme
EP1953305A1 (de) Wetterfeste Gabäudehülle
DE102011056284A1 (de) Schwimmende Abdeckfolie mit Solarmodul
DE4222806A1 (de) Solarkollektor-anordnung
DE10356690B4 (de) Flexibles Solarmodul zur Dachintegration mit kristallinen Siliziumzellen
EP3231016A1 (de) Photovoltaikmodul und photovoltaiksystem
EP1291213A2 (de) Schiebedach mit Solarmodulen für Fahrzeuge
DE102018119915B4 (de) Modul für ein modulares Bauwerk und modulares Bauwerk
DE19602779A1 (de) Photovoltaisch nutzbare Lärmschutzwand
DE3604076A1 (de) Stellplatz fuer ein kraftfahrzeug
DE102013204947A1 (de) Selbsttragendes Gebäudehüllelement mit einem Glasbereich und einem Solarmodul
DE10156184A1 (de) Schwimmfähige Solarzellenanlage mit Sonnenstandausrichtung, Hinterlüftung und biologischer Klärstufe
DE2936764A1 (de) Solarzellenbatterie
DE102014112650A1 (de) Solarmodul-Rückseitenverkapselungselement und Solarmodul
DE4141195A1 (de) Sonnenenergiekollektor
DE2918017A1 (de) Sonnenkollektor
DE10107999A1 (de) Schiebedach für Fahrzeuge
DE102014016999A1 (de) Leichtbauelement und Klemmvorrichtung

Legal Events

Date Code Title Description
AK Designated states

Kind code of ref document: A1

Designated state(s): AT AU BB BG BR BY CA CH CZ DE DK ES FI GB HU JP KP KR KZ LK LU LV MG MN MW NL NO NZ PL PT RO RU SD SE SK UA US UZ VN

AL Designated countries for regional patents

Kind code of ref document: A1

Designated state(s): AT BE CH DE DK ES FR GB GR IE IT LU MC NL PT SE BF BJ CF CG CI CM GA GN ML MR NE SN TD TG

121 Ep: the epo has been informed by wipo that ep was designated in this application
DFPE Request for preliminary examination filed prior to expiration of 19th month from priority date (pct application filed before 20040101)
122 Ep: pct application non-entry in european phase
NENP Non-entry into the national phase

Ref country code: CA