WO2009077137A1 - Photovoltaikmodul - Google Patents

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WO2009077137A1
WO2009077137A1 PCT/EP2008/010604 EP2008010604W WO2009077137A1 WO 2009077137 A1 WO2009077137 A1 WO 2009077137A1 EP 2008010604 W EP2008010604 W EP 2008010604W WO 2009077137 A1 WO2009077137 A1 WO 2009077137A1
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solar cell
capillary tube
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Frank Messelhäuser
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Messelhaeuser Frank
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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
    • H01L31/052—Cooling means directly associated or integrated with the PV cell, e.g. integrated Peltier elements for active cooling or heat sinks directly associated with the PV cells
    • H01L31/0521—Cooling means directly associated or integrated with the PV cell, e.g. integrated Peltier elements for active cooling or heat sinks directly associated with the PV cells using a gaseous or a liquid coolant, e.g. air flow ventilation, water circulation
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F24—HEATING; RANGES; VENTILATING
    • F24S—SOLAR HEAT COLLECTORS; SOLAR HEAT SYSTEMS
    • F24S10/00—Solar heat collectors using working fluids
    • F24S10/70—Solar heat collectors using working fluids the working fluids being conveyed through tubular absorbing conduits
    • 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
    • H02S40/00—Components or accessories in combination with PV modules, not provided for in groups H02S10/00 - H02S30/00
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    • Y02E10/00—Energy generation through renewable energy sources
    • Y02E10/60—Thermal-PV hybrids

Definitions

  • the invention is directed to a photovoltaic module comprising at least one solar energy directly into electrical energy converting solar cell or photovoltaic cell, preferably with it, especially on its in the installed position of the photovoltaic module facing the sun, arranged, can be traversed by a fluid capillary tube system. Furthermore, the invention is directed to a method for producing such a photovoltaic module and the use of such a photovoltaic module.
  • solar cells For the most effective use of solar energy, it is known to apply solar cells with a fluid for the removal of heat or to cooperate.
  • the fluid usually a liquid
  • the fluid be guided so that it flows directly above the solar cell in contact with this.
  • constructions are also known in which a fluid flows on the side of the solar cell facing away from the sun in a capillary tube system which is in heat-conducting connection with the solar cell.
  • Background of such a technique is the most effective use of both the electrical energy that generate the solar cells, as well as the thermal energy that is released in the conversion of solar radiation into electricity from the solar cells.
  • the thermal energy released in the electrical energy conversion at the surfaces of the solar cells is reduced or used more effectively in favor of the electrical energy yield.
  • Such solar cell arrangements can be used in single and multi-family houses, mobile objects such as boats and trains, in municipal, agricultural and industrial objects, ie in principle wherever where electrical energy and heat, for example, for hot water treatment, is needed or recycled.
  • a photovoltaic module is known, are laminated at the finest copper oval capillary tubes with a distance of 25 mm from each other on the back of a solar cell. Through the capillary tubes flows a coolant, by means of which the maximum surface temperature of the
  • Solar cell can be lowered to 25 0 C, so that the temperature coefficient, for example, crystalline silicon does not come into play and a reduced energy yield due to higher temperatures is avoided.
  • Such photovoltaic modules are installed as ready pre-assembled modules for the production of electrical energy and thermal energy in corresponding rooftop, in-roof, free-standing and facade systems.
  • Photovoltaic modules it is disadvantageous that they must be prepared in complex steps, since the individual capillary tubes of the capillary tube system must be mounted on the back of the solar cell. In addition, there is a risk of damage to the solar cells.
  • the object of the invention is to provide a solution with which photovoltaic modules which can be provided with a capillary tube system can be manufactured in a less complex and easy to process manner. In addition, such a photovoltaic module should work as independently as possible from weather conditions with high efficiency.
  • this object is achieved in that the at least one solar cell or photovoltaic cell is embedded at least with their in the installed position of the sun facing side in a transparent substrate made of a flexibilized polyurethane, in particular a preferably elastomeric curing resin ,
  • the above object is achieved in a method for producing a photovoltaic module according to any one of claims 1-12 characterized in that the at least one solar cell or photovoltaic cell and / or the capillary tube in the casting process, in particular cold casting, preferably at a temperature of 45-65 0 C, or is surrounded by injection molding to produce the embedding with the flexibilized polyurethane.
  • the flexibilized polyurethane used in connection with the invention is, in particular, a casting resin and here preferably a resin which hardens elastically.
  • a particularly suitable material is the polyurethane system available on the market under the name "BAYTEC CC 7080" which comprises, in the manner of a modular system, a filler-free polyol mixture in the form of a water-clear liquid with an activator added as an additive and a flexibilizer added as an additive Material then has the necessary high transmission rate in the hardened state for embedding, which is understood to mean the possibility of penetrating the material for solar radiation, since this material also has sufficient and good thermal conductivity it or even without it in the capillary tube system form.
  • the capillary tube system may, for example, consist of small capillary tubes which can be attached to or embedded in the flexibilized polyurethane.
  • the capillary tube system is also embedded in the carrier material. In this case, channels can then be formed in the carrier material of the embedding. But it is also possible to insert capillary tubes in the production of the photovoltaic module in the area, which is then surrounded by the flexibilized polyurethane. Such hoses may be made of plastic, but it may also be metal pipes.
  • the diameter range of the individual capillary tubes or capillary channels of the capillary tube system is in the range of 0.1 to 2 mm, preferably in the range of 0.4 to 0.6 mm.
  • the individual capillary tubes or capillary channels can be arranged directly on the solar cell or at a distance therefrom within the embedding formed from the flexibilized polyurethane.
  • the capillary openings can also be created, for example, that at the intended positions of the capillary openings or channels a material is introduced, which after solidification or curing of the first liquid to Formation of the embedding, for example, in a form entered flexibilized polyurethane material by chemical or thermal or similar reaction is removed therefrom again.
  • the flexibilized polyurethane is a material which, when solidified, is transparent, especially crystal clear, transparent, flexible and flexible and lightfast.
  • the carrier material is a crystal clear, lightfast polyurethane based on a polyol blend or formulation with activator and flexibilizer.
  • the polyol mixture may be formed from polyol components which are available on the market under the names BAYTEC CC 7007, BAYTEC CC 7040, BAYTEC CC 7060 and BAYTEC CC 7080.
  • the activator may then be the material sold under the name additive C 9026 and the flexibilizer may be that sold under the name Additive S 9028 by BaySystems BÜFA Polyurethane GmbH and Co. KG.
  • a photovoltaic module is created by the invention, which cools due to weather conditions to high temperatures of the solar cell leading solar radiation.
  • the electrical resistance of the photovoltaic module is limited, so that a high efficiency is achieved even at high outside temperatures.
  • the cooling acts directly at the place of origin of the heating of the photovoltaic module and the disturbing heat is dissipated when the capillary tube system of a blazeaufbergerden
  • the photovoltaic module With the photovoltaic module according to the invention, it is possible to dissipate the heat via a fluid guided in the capillary tube system and to allow the fluid to absorb it before the heat reaches the area of the actual solar cell or photovoltaic cell when the individual tubes of the capillary tube system are at a sufficient distance are arranged to the sun-facing surface of the solar cell in the embedding.
  • the individual tubes or channels of the Capillary tube system preferably aligned parallel to the surface of the solar cell.
  • Embedding is of particular advantage when a carrier material is used which has a resilience of 50-70%, in particular 55-65%, according to DIN 53515, whereby the invention is also distinguished.
  • the solar cell is completely surrounded by the flexibilized polyurethane.
  • the flexibilized polyurethane As a result, occurring stresses in the formation of bending radii are intercepted by the embedding material, so that there is no destruction of the individual solar cell or the individual photovoltaic cell.
  • the carrier material and / or the photovoltaic module at least on its in the installed position facing the sun side is designed nanostructured. It may then be according to the invention then that the
  • Nano designed in the surface of the carrier material, in particular when embedding the solar cell, incorporated or applied in the form of a film on the surface of the carrier material and / or the photovoltaic module.
  • the formation of the nanostructured surface can take place, for example, that the surface of the molding tool, in which the embedding surrounding the solar cell is formed, having such a nanostructured surface, which is then imaged in the surface of the substrate of the embedding.
  • a nanostructured film in a further operation.
  • the nanostructured surface is used to produce an antireflection coating and thus a low-reflection surface.
  • the anti-reflection nanostructure is smaller in size than the wavelength of visible light with respect to its individual small features. Such a structured surface does not look dull or opaque but shows practically no reflections or light reflections. This leads to an improved utilization of the energy content of the incident light.
  • the individual channels or tubes of the capillary tube system have diameters in the range of 0.1-2 mm, so that the capillary tube system as a whole forms a microfluidic system.
  • the invention is further distinguished by the fact that an ionic liquid flows in the capillary tube system.
  • an ionic liquid are understood in particular organic salts with low melting points, virtually no vapor pressure and high heat resistance, which also have very good dissolution properties for most organic or inorganic substances. They are characterized by thermal and electrochemical resistance.
  • Ionic liquids may contain as cations, for example, mono-, di- and tri-substituted imidazoles, substituted pyridines, substituted pyrrolidines, tetraalkylammonium, guanidines, urones and thiourones, functionalized cations or phosphones and, as anions, chlorides, bromides and iodides.
  • cations for example, mono-, di- and tri-substituted imidazoles, substituted pyridines, substituted pyrrolidines, tetraalkylammonium, guanidines, urones and thiourones, functionalized cations or phosphones and, as anions, chlorides, bromides and iodides.
  • Tetrafluoroborates and hexafluorophosphates di (trifluoromethylsulfonyl) imides, tri (pentafluoroethyl) trifluorophosphates (FAPs), trifluoromethanesulfonates and trifluoroacetates, thiocyanates, organoborates and p-toluenesulfomates or alkylsulfonates and hydrogensulfates.
  • the energy absorbed by the fluid acting as a heat carrier must be released again in the form of heat.
  • the capillary tube system is connected in fluid flow connection with a heat exchanger, which the invention further provides. Since the photovoltaic modules according to the invention can preferably be used on roofs of buildings, it is then expedient according to further embodiment of the invention, when the heat exchanger is integrated into a water supply device of a building.
  • the at least one solar cell or photovoltaic cell and / or the capillary tube system in the casting process in particular cold casting, preferably at a temperature of 45-65 ° C, or by injection molding to produce the embedding with the carrier material of flexibilized Polyurethane is surrounded.
  • Both the casting process and in particular the injection molding process can then include the use of a molding tool, in which each inserted at least one solar cell and then with the flexibilized polyurethane material
  • Encasing or encapsulation is surrounded, wherein for the formation of the capillary tube system in the respective shape and the capillary tubes can be inserted to form the capillary tube system.
  • the injection molding process can be designed similar to that of the injection molding of Polymethyl methacrylate (PMMA) is known, wherein for the production of large-area photovoltaic modules form tools with a clamping force of 4000 tons are used.
  • PMMA Polymethyl methacrylate
  • the invention is also distinguished by the fact that the solar cell and the capillary tube system are embedded together in one method step.
  • a photovoltaic module according to the invention is used to form a device comprising a plurality of juxtaposed photovoltaic modules, in particular on the roof of a building. It is of course possible to use the respective photovoltaic module in the context of a rooftop, in-roof, freestanding or facade system.
  • the sizes of a single photovoltaic module can range from small 10x10 cm tile-sized modules to large wall panels
  • the invention further provides that in the installed position of the sun facing surface of the photovoltaic module and / or the carrier material and / or the solar cell or photovoltaic cell independent of the season in a constant temperature range , is preferably maintained at a constant temperature.
  • the fluid which may be in particular an ionic liquid
  • it is a radiation-transparent fluid
  • the thermal energy provided for making the fluid available for hot water preparation can be utilized.
  • the nanostructured surface facing the sun has an antireflective effect, so that more solar energy impinges on the individual solar cell and thus a higher energy yield is achieved.
  • the nanostructured surface is the self-cleaning effect of the well-known lotus leaf effect.
  • a decrease in the efficiency over time for example due to surface contamination occurring, is avoided above the energy entry surface or on the energy entry surface.
  • the efficiency of the photovoltaic module is kept substantially constant and mechanical stresses caused by different, different coefficients of expansion of the individual photovoltaic module forming components due to constant temperature avoided.
  • the long - term stability and service life of the Photovoltaic module increases.
  • the predicted durability of photovoltaic modules according to the invention is doubled to at least 40 years compared to 20 years of known photovoltaic modules. This achieves a high degree of strategic investment security.
  • the photovoltaic modules in juxtaposed majority as a roof of a building, resulting from the nature and the material composition of the photovoltaic module according to the invention based on polyurethane, a weather-resistant and long-term stable roofing. It can even be completely dispensed with conventional roofing such as roof tiles or roofing felt.
  • the roofs below the roof ie the roof structure provided with the photovoltaic modules
  • the roofs below the roof are air conditioned in the nearest rooms.
  • the photovoltaic modules according to the invention are arranged on the roof, and cooled due to the cooling with acting as heat transfer medium flowing around and circulated, in particular ionic liquid, is prevented in these rooms, the temperature above room temperature, ie above 25 0 C, increases.
  • the usual living room temperatures are in the range in which photovoltaic modules high efficiency with respect to the conversion of solar energy into electrical energy exhibit. These temperatures are well above the frost limit.
  • the circulating storage medium and cooling medium are in particular a (fluidic) liquid, but gaseous fluids can also be used.
  • the photovoltaic module is designated overall by 1.
  • a solar cell 3 is completely embedded enveloped enveloped by the embedding 2 forming carrier material. Only the necessary electrical connections are led out of the embedding 2.
  • a capillary tube system is formed of a plurality of interconnected capillary tubes 4a, 4b, 4c, wherein the capillary tubes 4a, 4b, 4c indicate, merely by way of example and suggestively, the laying of a capillary tube system above the solar cell 3.
  • the side above the solar cell 3, in which the capillary tubes 4a, 4b, 4c are arranged, is the side facing the sun in the installed position of the photovoltaic module 1.
  • Capillary tubes 4a, 4b, 4c are aligned at a distance parallel to this side, so that the liquid flowing therein flows parallel to the sun-facing side of the solar cell 3.
  • the capillary tube system can be configured as desired and in particular spirally, meander-shaped, spider-web-like, cross-shaped or similar to one another or in each case formed and arranged capillary tubes 4a, 4b, 4c. Not only the nature of their arrangement, but also their number is flexible and is determined depending on the application.
  • an ionic liquid flows, which acts as a heat transfer medium and in the sunshine trap from the illustrated surface side 5 of the photovoltaic module 1 solar energy or solar energy so far dissipates that on this side above the solar cell 3, a temperature of up to 25 ° C is adjusted.
  • the liquid flowing in the capillary tubes 4a, 4b, 4c is fed to a heat exchanger where it is cooled by heat emission to and before return to the illustrated solar cell 3 or photovoltaic cell. In winter, it may also be provided to optionally heat the flowing liquid via the heat exchanger in order to thereby keep the surface 5 of the photovoltaic module 1 snow-free.
  • the embedding 2 is made of a polyol blend with activator and flexibilizer and has a resilience of 61% according to DIN 53515 on.
  • the upper side 5 is nanostructured and thus formed with low reflection, which further causes incident sunlight to be better utilized and, due to the lack of or reduced reflection of the energy content, effectively conducted to and from the upper surface of the solar cell 3 via and through the high transmission rate carrier material of the embedding 2 becomes.

Abstract

Bei einem Photovoltaikmodul (1), umfassend mindestens eine Solarenergie direkt in elektrische Energie umwandelnde Solarzelle (3) oder photovoltaischen Zelle, mit vorzugsweise darauf, insbesondere auf ihrer in der Einbauposition des Photovoltaikmoduls (1) der Sonne zugewandten Seite, angeordnetem, von einem Fluid durchströmbaren Kapillarrohrsystem (4a, 4b, 4c), soll eine Lösung geschaffen werden, mit der sich mit einem Kapillarrohrsystem versehbare Photovoltaikmodule weniger aufwändig und gut verarbeitbar herstellen lassen. Dies wird dadurch erreicht, dass mindestens eine Solarzelle (3) oder photovoltaische Zelle zumindest mit ihrer in der Einbauposition der Sonne zugewandten Seite in ein transparentes Trägermaterial aus einem flexibilisierten Polyurethan, insbesondere ein vorzugsweise elastomer aushärtendes Gießharz, eingebettet ist.

Description

Photovoltaikmodul
Die Erfindung richtet sich auf ein Photovoltaikmodul umfassend mindestens eine Solarenergie direkt in elektrische Energie umwandelnde Solarzelle oder photovoltaische Zelle, mit vorzugsweise darauf, insbesondere auf ihrer in der Einbauposition des Photovoltaikmoduls der Sonne zugewandten Seite, angeordnetem, von einem Fluid durchströmbaren Kapillarrohrsystem. Weiterhin richtet sich die Erfindung auf ein Verfahren zur Herstellung eines solchen Photovoltaikmoduls und die Verwendung eines solchen Photovoltaikmoduls.
Zur möglichst effektiven Nutzung von Solarenergie ist es bekannt, Solarzellen mit einem Fluid zur Abführung von Wärme zu beaufschlagen oder zusammenwirken zu lassen. Dabei kann das Fluid, in der Regel eine Flüssigkeit, so geführt sein, dass sie unmittelbar über der Solarzelle in Kontakt mit dieser strömt. Es sind aber auch Konstruktionen bekannt, bei welcher auf der der Sonne abgewandten Seite der Solarzelle in einem Kapillarrohrsystem, das in wärmeleitender Verbindung mit der Solarzelle steht, ein Fluid strömt. Hintergrund einer solchen Technik ist eine möglichst effektive Nutzung sowohl der elektrischen Energie, welche die Solarzellen erzeugen, als auch der thermischen Energie, welche bei der Umwandlung von Sonnenstrahlung in Strom von den Solarzellen freigesetzt wird. Die bei der Elektroenergieumwandlung frei werdende thermische Energie an den Oberflächen der Solarzellen wird zugunsten der Elektroenergieausbeute vermindert beziehungsweise effektiver genutzt. Solche Solarzellen- Anordnungen können genutzt werden bei Ein- und Mehrfamilienhäusern, mobilen Objekten wie Booten und Zügen, bei kommunalen, landwirtschaftlichen und industriellen Objekten, d.h. grundsätzlich überall dort, wo sowohl elektrische Energie als auch Wärme, zum Beispiel zur Warmwasseraufbereitung, benötigt wird oder verwertet werden.
Herkömmliche Photovoltaikmodule sind an sonnigen Tagen in ihrer Leistungsabgabe eingeschränkt, weil sich bei intensiver Sonneneinstrahlung die Oberflächentemperatur des Photovoltaikmodul erhöht und dadurch der elektrische Widerstand innerhalb des Photovoltaikmoduls ansteigt. Damit sinkt an den Tagen hoher potenzieller Energieausbeute der Wirkungsgrad stark ab. Andererseits wird an winterlichen Tagen die Energieumwandlung in den Photovoltaikmodulen gegebenenfalls durch Schneeablagerungen beeinträchtigt, die eine direkte Sonneneinstrahlung auf die Solarzellen verhindern oder vermindern.
Aus der Praxis ist ein Photovoltaikmodul bekannt, bei dem feinste Kupfer-Ovalkapillarrohre mit einem Abstand von 25 mm zueinander auf der Rückseite einer Solarzelle einlaminiert werden. Durch die Kapillarrohre fließt eine Kühlflüssigkeit, mittels welcher die maximale Oberflächentemperatur der
Solarzelle auf 25 0C gesenkt werden kann, so dass der Temperaturkoeffizient beispielsweise kristallinen Siliziums nicht zum Tragen kommt und eine verminderte Energieausbeute aufgrund höherer Temperaturen vermieden wird. Derartige Photovoltaikmodule werden als fertig vormontierte Module zur Gewinnung von elektrischer Energie und thermischer Energie in entsprechende Aufdach-, Indach-, Freiständer- und Fassadensysteme eingebaut.
Bei den aus dem Stand der Technik bekannten
Photovoltaikmodulen ist es nachteilig, dass diese in komplexen Arbeitsschritten hergestellt werden müssen, da die einzelnen Kapillarrohre des Kapillarrohrsystems auf der Rückseite der Solarzellen befestigt werden müssen. Außerdem besteht die Gefahr der Beschädigung der Solarzellen. Der Erfindung liegt die Aufgabe zu Grunde, eine Lösung zu schaffen, mit der sich mit einem Kapillarrohrsystem versehbare Photovoltaikmodule weniger aufwändig und gut verarbeitbar herstellen lassen. Außerdem soll ein derartiges Photovoltaikmodul möglichst unabhängig von Witterungsbedingungen mit hohem Wirkungsgrad arbeiten.
Bei einem Photovoltaikmodul der eingangs bezeichneten Art wird diese Aufgabe erfindungsgemäß dadurch gelöst, dass die mindestens eine Solarzelle oder photovoltaische Zelle zumindest mit ihrer in der Einbauposition der Sonne zugewandten Seite in ein transparentes Trägermaterial aus einem flexibilisierten Polyurethan, insbesondere ein vorzugsweise elastomer aushärtendes Gießharz, eingebettet ist .
Ebenso wird die vorstehende Aufgabe bei einem Verfahren zur Herstellung eines Photovoltaikmodul nach einem der Ansprüche 1-12 dadurch gelöst, dass die mindestens eine Solarzelle oder photovoltaische Zelle und/oder das Kapillarrohrsystem im Gießverfahren, insbesondere Kaltgießverfahren, vorzugsweise bei einer Temperatur von 45-65 0C, oder im Spritzgussverfahren zur Erzeugung der Einbettung mit dem flexibilisierten Polyurethan umgeben wird.
Schließlich wird die vorstehende Aufgabe gelöst durch die Verwendung eines Photovoltaikmodul nach einem der Ansprüche 1-12 zur Ausbildung einer eine Mehrzahl aneinandergereihter Photovoltaikmodule umfassenden Anordnung, insbesondere auf dem Dach oder an der Fassade eines Gebäudes.
Vorteilhafte Ausgestaltungen und zweckmäßige Weiterbildungen des jeweiligen Erfindungsgegenstandes ergeben sich aus den jeweiligen Unteransprüchen. Durch die erfindungsgemäße Einbettung der mindestens eine Solarzelle oder der mindestens einen photovoltaischen Zelle, wobei in ein Photovoltaikmodul natürlich auch mehrere Solarzellen eingebettet sein können, in ein flexibilisiertes Polyurethan lassen sich einzelne Photovoltaikmodulelemente herstellen, in welchen die jeweilige (n) Solarzelle (n) oder photovoltaischen Zellen gegen äußere Einflüsse, insbesondere mechanische Zerstörung, geschützt sind. Hierbei lässt sich durch das flexibilisierte Polyurethan darüber hinaus eine Flexibilität der einzelnen Module erzeugen, die ein Biegen eines solchen Modules in Radien ermöglicht, ohne dass es dabei zu einer Zerstörung der in dem flexibilisierten Polyurethan eingebetteten Solarzellen kommt. Obwohl beispielsweise übliche Siliziumsolarzellen ohne Gefahr der Zerstörung mechanisch so gut wie nicht verbiegbar sind, ist es nach der erfindungsgemäßen Einbettung der einzelnen Solarzellen möglich, das flexible Modul in einem Radius zu biegen.
Bei dem im Zusammenhang mit der Erfindung verwendeten flexibilisierten Polyurethan handelt es sich insbesondere um ein Gießharz und hier vorzugsweise um ein solches welches elastomer aushärtet. Ein besonders geeignetes Material ist das unter der Bezeichnung „BAYTEC CC 7080" am Markt erhältliche Polyurethan-System, welches nach Art eines Baukastensystems eine füllstofffreie Polyolabmischung in Form einer wasserklaren Flüssigkeit mit einem als Additiv zugesetzten Aktivator und einem als Additiv zugesetzten Flexibilisierungsmittel umfasst. Ein solches Material weist dann in zur Einbettung ausgehärtetem Zustand auch die notwendige hohe Transmissionsrate auf, worunter die Durchdringungsmöglichkeit des Materials für Sonnenstrahlung verstanden wird. Da dieses Material darüber hinaus eine ausreichende und gute Wärmeleitfähigkeit aufweist, lässt sich daran oder sogar darin ohne Probleme das Kapillarrohrsystem ausbilden. Das Kapillarrohrsystem kann beispielsweise aus kleinen Kapillarschläuchen bestehen, die an oder in der Einbettung aus dem flexibilisierten Polyurethan befestigbar sind.
In Ausgestaltung der Erfindung ist es aber auch möglich, dass das Kapillarrohrsystem ebenfalls in das Trägermaterial eingebettet ist. Hierbei können dann in dem Trägermaterial der Einbettung Kanäle ausgeformt sein. Es ist aber auch möglich, Kapillarschläuche bei der Herstellung des Photovoltaikmoduls in den Bereich einzulegen, der dann von dem flexibilisierten Polyurethan umgeben wird. Derartige Schläuche können aus Kunststoff bestehen, es kann sich aber auch um Metallrohre handeln. Der Durchmesserbereich der einzelnen Kapillarrohre oder Kapillarkanäle des Kapillarrohrsystems liegt im Bereich von 0,1 bis 2 mm, vorzugsweise im Bereich von 0,4 bis 0,6 mm. Die einzelnen Kapillarrohre oder Kapillarkanäle können unmittelbar auf der Solarzelle oder mit Abstand dazu innerhalb der aus dem flexibilisierten Polyurethan gebildeten Einbettung angeordnet sein. Wenn es nicht beabsichtigt ist, Kapillarrohre oder Kapillarschläuche in den Bereich der Einbettung einzulegen, können die kapillaren Öffnungen auch beispielsweise dadurch geschaffen werden, dass an den vorgesehenen Positionen der kapillaren Öffnungen oder Kanäle ein Material eingebracht wird, das nach Erstarren oder Aushärten des zunächst flüssig zur Ausbildung der Einbettung beispielsweise in eine Form eingegebenen flexibilisierten Polyurethanmaterials durch chemische oder thermische oder ähnliche Reaktion aus diesem wieder entfernt wird.
Bei dem flexibilisierten Polyurethan handelt es sich um ein Material, dass nach seiner Erstarrung durchsichtig, insbesondere glasklar, transparent, biegsam und flexibel sowie lichtecht ist.
Die Erfindung sieht daher in Ausgestaltung vor, dass das Trägermaterial ein glasklares, lichtechtes Polyurethan auf Basis einer Polyolabmischung oder -formulierung mit Aktivator und Flexibilisierungsmittel ist. Die Polyolabmischung kann dabei aus Polyolkomponenten gebildet sein, die unter den Bezeichnungen BAYTEC CC 7007, BAYTEC CC 7040, BAYTEC CC 7060 und BAYTEC CC 7080 am Markt erhältlich sind. Bei dem Aktivator kann es sich dann um den unter der Bezeichnung additive C 9026 und bei dem Flexibilisierungsmittel um das unter der Bezeichnung Additive S 9028 von der Firma BaySystems BÜFA Polyurethane GmbH und Co. KG vertriebenen Materials handeln.
Insgesamt wird durch die Erfindung ein Photovoltaikmodul geschaffen, das bei witterungsbedingt zu hohen Temperaturen der Solarzelle führender Sonneneinstrahlung diese kühlt. Hierdurch wird der elektrische Widerstand des Photovoltaikmoduls begrenzt, so dass ein hoher Wirkungsgrad auch bei hohen Außentemperaturen erreicht wird. Hierbei wirkt die Kühlung unmittelbar am Ort des Entstehens der Aufheizung des Photovoltaikmoduls und die störende Wärme wird abgeführt, wenn das Kapillarrohrsystem von einem w ärmeaufnehmenden
Fluid durchströmt wird. Bei dem erfindungsgemäßen Photovoltaikmodul ist es möglich, die Wärme über ein in dem Kapillarrohrsystem geführtes Fluid schon abzuführen und von dem Fluid aufnehmen zu lassen, bevor die Wärme den Bereich der eigentlichen Solarzelle oder photovoltaischen Zelle erreicht, wenn die einzelnen Rohre des Kapillarrohrsystems in einem ausreichenden Abstand zur der Sonne zugewandten Oberfläche der Solarzelle in der Einbettung angeordnet sind. Hierbei verlaufen die einzelnen Rohre oder Kanäle des Kapillarrohrsystems vorzugsweise parallel zur Oberfläche der Solarzelle ausgerichtet.
Von besonderem Vorteil ist die Einbettung dann, wenn ein Trägermaterial Verwendung findet, das eine Rückprallelastizität von 50-70%, insbesondere 55-65%, nach DIN 53515 aufweist, wodurch sich die Erfindung ebenfalls auszeichnet .
Um auch gebogene Photovoltaikmoduleinbettungen mit der mindestens einen Solarzelle nach Aushärtung des flexibilisierten Polyurethans zu ermöglichen, ist es besonders zweckmäßig, wenn entsprechend der Weiterbildung der Erfindung die Solarzelle vollständig von dem flexibilisierten Polyurethan umgeben ist. Hierdurch werden auftretende Spannungen bei der Ausbildung von Biegeradien von dem Einbettungsmaterial abgefangen, so dass es nicht zu einer Zerstörung der einzelnen Solarzelle oder der einzelnen photovoltaischen Zelle kommt.
Um eine weiterhin verbesserte Energieausbeute einfallenden Sonnenlichtes der terrestrischen Sonneneinstrahlung durch Ausbildung einer reflexionsarmen oder zumindest reflexionsverminderten Oberfläche des ansonsten sonnenstrahlungstransparenten Trägermaterials auszubilden, ist in weiterer Ausgestaltung der Erfindung vorgesehen, dass das Trägermaterial und/oder das Photovoltaikmodul zumindest auf seiner in der Einbauposition der Sonne zugewandten Seite nanostrukturiert ausgebildet ist. Dabei kann es gemäß Weiterbildung der Erfindung dann so sein, dass die
Nanostruktur in die Oberfläche des Trägermaterials, insbesondere beim Einbetten der Solarzelle, eingearbeitet oder in Form einer Folie auf die Oberfläche des Trägermaterials und/oder des Photovoltaikmoduls aufgebracht ist. Die Ausbildung der nanostrukturierten Oberfläche kann dadurch erfolgen, dass beispielsweise die Oberfläche des Formwerkzeuges, in welchem die die Solarzelle umgebende Einbettung ausgebildet wird, eine solche nanostrukturierte Oberfläche aufweist, die dann in der Oberfläche des Trägermaterials der Einbettung abgebildet wird. Es ist aber auch möglich, eine nanostrukturierte Folie in einem weiteren Arbeitsgang aufzubringen. Mit der nanostrukturierten Oberfläche wird eine Entspiegelung und damit eine reflexarme Oberfläche hergestellt. Die reflexmindernde Nanostruktur ist bezüglich ihrer einzelnen kleinen Strukturelemente kleiner aufgebaut als die Wellenlänge des sichtbaren Lichtes. Eine derart strukturierte Oberfläche wirkt nicht matt oder opak zeigt aber praktisch keine Spiegelungen oder Lichtreflexionen mehr. Dies führt zu einer verbesserten Ausnutzung des Energieinhaltes des einfallenden Lichts.
Wie vorstehend bereits angegeben, weisen die einzelnen Kanäle oder Rohre des Kapillarrohrsystems Durchmesser im Bereich von 0,1-2 mm auf, so dass das Kapillarrohrsystem insgesamt ein mikrofluidisches System ausbildet. Um in diesem System die Wärme günstig abführen zu können und ein wartungsfreundliches System zu schaffen, zeichnet sich die Erfindung weiterhin dadurch aus, dass in dem Kapillarrohrsystem eine ionische Flüssigkeit strömt. Unter einer ionischen Flüssigkeit werden insbesondere organische Salze mit niedrigen Schmelzpunkten, praktisch keinem Dampfdruck und hoher Wärmebeständigkeit, die auch sehr gute Lösungseigenschaften für die meisten organischen oder anorganischen Substanzen aufweisen, verstanden. Sie zeichnen sich durch thermische und elektrochemische Beständigkeit aus. Ionische Flüssigkeiten können als Kationen beispielsweise mono-, di- und trisubstituierte Imidazole, substituierte Pyridine, substituierte Pyrrolidine, Tetraalkylammonium, Guanidine, Urone und Thiourone funktionalisierte Kationen oder Phosphone enthalten sowie als Anionen Chloride, Bromide und Iodide, Tetrafluoroborate und Hexafluorphosphate, Di (trifluormethyl- sulfonyl) imide, Tri (pentafluorethyl-) Trifluorphosphate (FAPs), Trifluormethanesulfonate und Trifluoroacetate, Thiocyanate, Organoborate und p-toluenesulfomate oder Alkylsulfonate und Hydrogensulfate enthalten.
Um die in dem Kapillarrohrsystem gewonnene Flüssigkeit rezirkulierend umlaufen bzw. umströmen lassen zu können, muss die von dem als Wärmeträger fungierende Fluid aufgenommene Energie in Form von Wärme wieder abgegeben werden. Hierzu ist es zweckmäßig, wenn das Kapillarrohrsystem in Fluidströmungsverbindung mit einem Wärmetauscher verbunden ist, was die Erfindung weiterhin vorsieht. Da die erfindungsgemäßen Photovoltaikmodule vorzugsweise auf Dächern von Gebäuden Verwendung finden können, ist es dann gemäß weiterer Ausgestaltung der Erfindung zweckmäßig, wenn der Wärmetauscher in eine Wasserversorgungseinrichtung eines Gebäudes eingebunden ist.
Zur Herstellung des Photovoltaikmoduls kann vorgesehen sein, dass die mindestens eine Solarzelle oder photovoltaische Zelle und/oder das Kapillarrohrsystem im Gießverfahren, insbesondere Kaltgießverfahren, vorzugsweise bei einer Temperatur von 45-65°C, oder im Spritzgussverfahren zur Erzeugung der Einbettung mit dem Trägermaterial aus flexibilisiertem Polyurethan umgeben wird. Sowohl das Gießverfahren als insbesondere auch das Spritzgussverfahren können dann die Verwendung eines Formwerkzeuges umfassen, in welches die jeweils mindestens eine Solarzelle eingelegt und dann mit dem flexibilisierten Polyurethanmaterial durch
Umgießen oder Umspritzen umgeben wird, wobei zur Ausbildung des Kapillarrohrsystems in die jeweilige Form auch die Kapillarrohre zur Ausbildung des Kapillarrohrsystems eingelegt sein können. Das Spritzgussverfahren kann dabei ähnlich ausgelegt sein wie es vom Spritzgießen von Polymethylmethacrylat (PMMA) bekannt ist, wobei für die Herstellung von großflächigen Photovoltaikmodulen Formwerkzeuge mit einer Schließkraft von 4000 t Verwendung finden.
Da die Kapillarrohre des Kapillarrohrsystems mit in ein Formwerkzeug eingelegt werden können, zeichnet sich die Erfindung auch dadurch aus, dass die Solarzelle und das Kapillarrohrsystem gemeinsam in einen Verfahrensschritt eingebettet werden.
Zur Verwendung sieht die Erfindung vor, dass ein erfindungsgemäßes Photovoltaikmodul zur Ausbildung einer eine Mehrzahl aneinandergereihter Photovoltaikmodule umfassenden Anordnung, insbesondere auf dem Dach eines Gebäudes, verwendet wird. Hierbei ist es natürlich möglich, das jeweilige Photovoltaikmodul im Rahmen eines Aufdach-, Indach-, Freiständer- oder Fassadensystems zu verwenden. Die Größen eines einzelnen Photovoltaikmoduls können von kleinen 10x10 cm fliesengroßen Modulen bis zu großen Wandpanelen der
Größenordnung von 3x6 m hergestellt werden.
Um die Energieausbeute der Solarzellen des jeweiligen Photovoltaikmoduls auf einem optimalen Niveau zu halten, sieht die Erfindung weiterhin vor, dass die in der Einbauposition der Sonne zugewandte Oberfläche des Photovoltaikmoduls und/oder des Trägermaterials und/oder der Solarzelle oder photovoltaischen Zelle jahreszeitunabhängig in einem konstanten Temperaturbereich, vorzugsweise auf einer konstanten Temperatur gehalten wird.
Für die Verwendung des Fluids, wobei es sich insbesondere um eine ionische Flüssigkeit handeln kann, kann weiterhin vorgesehen sein, dass es sich um ein strahlungstransparentes Fluid handelt, wobei dies ebenfalls für das Material der Kapillarrohre oder Kapillarschläuche, die im Zusammenhang mit dem Kapillarrohrsystem gegebenenfalls Verwendung finden, vorgesehen sein kann.
Insgesamt wird mit der Ausbildung eines jeden Photovoltaikmoduls ein kompaktes Element mit geringen thermischen Übergangswiderständen zur Verfügung gestellt.
In der Ausgestaltung, in welcher das Kapillarrohrsystem in fluidleitender Verbindung mit einem Wärmetauscher steht, der in die Hauswasserversorgung eines Gebäudes eingebunden ist, kann die mit dem Fluid zur Verfügung gestellte thermische Energie zur Warmwasserbereitung nutzbar gemacht werden.
Die gemäß einer Ausgestaltung der Erfindung der Sonne zugewandte, nanostrukturierte Oberfläche wirkt antireflexiv, so dass mehr solare Energie auf die einzelne Solarzelle auftrifft und somit ein höherer Energieertrag erzielt wird. Darüber hinaus ist die nanostrukturierte Oberfläche den bekannten Lotusblatteffekt ausbildend selbstreinigend ausgeführt. Vorteilhafterweise wird dabei ein Absinken des Wirkungsgrades über die Zeit, beispielsweise aufgrund auftretender Oberflächenverschmutzungen, oberhalb der Energieeintrittsfläche oder auf der Energieeintrittsfläche vermieden.
Durch die vorgesehene Möglichkeit, die der Sonne zugewandte Oberfläche des Photovoltaikmoduls unabhängig von der Jahreszeit auf einer konstanten Temperatur zu halten, wird der Wirkungsgrad des Photovoltaikmoduls weitgehend konstant gehalten und werden mechanische Spannungen, die durch verschiedene, unterschiedliche Ausdehnungskoeffizienten der einzelnen das Photovoltaikmodul bildenden Komponenten aufgrund der gleichbleibenden Temperatur vermieden. Dadurch wird die Langzeitstabilität und die Standzeit des Photovoltaikmoduls erhöht. Im einzelnen wird die prognostizierte Haltbarkeit erfindungsgemäßer Photovoltaikmodule auf mindestens 40 Jahre gegenüber 20 Jahren bekannter Photovoltaikmodule verdoppelt. Dadurch wird ein hohes Maß an strategischer Investitionssicherheit erreicht .
Bei der weiterhin vorgesehenen Verwendung der Photovoltaikmodule in aneinandergereihter Mehrzahl als Dachhaut eines Gebäudes, ergibt sich aufgrund der Beschaffenheit und der Materialkomposition des erfindungsgemäßen Photovoltaikmoduls auf Polyurethanbasis eine witterungsbeständige und langzeitstabile Dacheindeckung. Es kann dann sogar auf herkömmliche Dacheindeckungen wie Dachziegel oder Dachpappe völlig verzichtet werden.
In Kombination mit der vorstehend beschriebenen Temperierung der Photovoltaikmodule sind die unterhalb der Dachhaut, d.h. dem mit den Photovoltaikmodulen versehenen Dachaufbau, nächstgelegenen Räume klimatisiert. Hierbei ist es möglich, bei der Verwendung von Klimaanlagen das dort verwendete Kühlmedium über denselben Wärmetauscherkreislauf wie das Kühlmedium (ionische Flüssigkeit) der Photovoltaikmodule laufen zu lassen, so dass auch die darin gewonnene thermische Energie nutzbar gemacht wird. Aber auch allein dadurch, dass oberhalb dieser Räume die erfindungsgemäßen Photovoltaikmodule auf dem Dach angeordnet sind, und aufgrund der Kühlung mit der als Wärmeträgermedium fungierenden umströmenden und umgewälzten, insbesondere ionischen Flüssigkeit gekühlt werden, wird verhindert, dass in diesen Räumen die Temperatur über Raumtemperatur, d.h. über 250C, ansteigt. Hier ist es von Vorteil, dass die wohnraumüblichen Temperaturen in dem Bereich liegen, in welchem Photovoltaikmodule hohe Wirkungsgrade hinsichtlich der Umwandlung von solarer Energie in elektrische Energie aufweisen. Auch liegen diese Temperaturen deutlich oberhalb der Frostgrenze.
Bei dem umlaufenden Speichermedium und Kühlmedium handelt es sich insbesondere um eine (fluidische) Flüssigkeit, wobei aber auch gasförmige Fluide zum Einsatz kommen können.
Die Erfindung ist nachstehend anhand einer Zeichnung beispielhaft näher erläutert.
Diese zeigt in der einzigen Figur in schematischer Perspektivdarstellung eine Ansicht eines erfindungsgemäßen Photovoltaikmodules .
Das Photovoltaikmodul ist insgesamt mit 1 bezeichnet. In einer quaderförmigen Einbettung 2 oder einem Einbettungskörper, die/der aus einem Trägermaterial aus einem glasklaren, lichtechten, flexibilisierten Polyurethan besteht, ist eine Solarzelle 3 vollständig von dem Einbettung 2 ausbildenden Trägermaterial umhüllt eingebettet. Lediglich die notwendigen elektrischen Anschlüsse sind aus der Einbettung 2 herausgeleitet. Oberhalb der Solarzelle 3 ist ein Kapillarrohrsystem aus mehreren miteinander verbundenen Kapillarrohren 4a, 4b, 4c ausgebildet, wobei die Kapillarrohre 4a, 4b, 4c lediglich beispielhaft und andeutungsweise die Verlegung eines Kapillarrohrsystems oberhalb der Solarzelle 3 andeuten. Die Seite oberhalb der Solarzelle 3, in welcher die Kapillarrohre 4a, 4b, 4c angeordnet sind, ist die in der Einbauposition des Photovoltaikmoduls 1 der Sonne zugewandte Seite. Die
Kapillarrohre 4a, 4b, 4c sind parallel zu dieser Seite beabstandet ausgerichtet, so dass die darin fließende Flüssigkeit parallel zu der sonnenzugewandten Seite der Solarzelle 3 strömt. Das Kapillarrohrsystem kann aber beliebig ausgestaltet sein und insbesondere spiralförmig, mäanderförmig, spinnennetzartig, kreuzförmig oder ähnlich zueinander oder jeweils ausgebildete und angeordnete Kapillarrohre 4a, 4b, 4c aufweisen. Nicht nur die Art ihrer Anordnung, auch ihre Anzahl ist flexibel und wird je nach Anwendungsfall festgelegt.
In dem Kapillarrohrsystem fließt eine ionische Flüssigkeit, die als Wärmeträgermedium fungiert und im Sonnenscheinfalle von der dargestellten Oberflächenseite 5 des Photovoltaikmoduls 1 aufgenommene Sonnenenergie oder Solarenergie soweit abführt, dass auf dieser Seite oberhalb der Solarzelle 3 eine Temperatur von maximal 25°C eingeregelt wird. Die in den Kapillarrohren 4a, 4b, 4c strömende Flüssigkeit wird einem Wärmetauscher zugeführt und dort durch Wärmeabgabe zur und vor einer Rückführung zur dargestellten Solarzelle 3 oder photovoltaischen Zelle gekühlt. Im Winter kann auch vorgesehen sein, hier über den Wärmetauscher gegebenenfalls eine Erwärmung der strömenden Flüssigkeit vorzunehmen, um dadurch die Oberfläche 5 des Photovoltaikmodules 1 schneefrei zu halten.
Die Einbettung 2 ist aus einer Polyolabmischung mit Aktivator und Flexibilisierungsmittel hergestellt und weist eine Rückprallelastizität von 61% nach DIN 53515 auf.
Weiterhin ist die Oberseite 5 nanostrukturiert und dadurch reflexionsarm ausgebildet, was weiterhin dazu führt, dass einfallendes Sonnenlicht besser ausgenutzt und aufgrund der fehlenden oder verminderten Reflexion der Energieinhalt effektiv über und durch das eine hohe Transmissionsrate aufweisende Trägermaterial der Einbettung 2 auf die Oberseite der Solarzelle 3 geleitet wird.

Claims

Patentansprüche :
1. Photovoltaikmodul, umfassend mindestens eine Solarenergie direkt in elektrische Energie umwandelnde Solarzelle (3) oder photovoltaische Zelle, mit vorzugsweise darauf, insbesondere auf ihrer in der Einbauposition des Photovoltaikmoduls (1) der Sonne zugewandten Seite, angeordnetem, von einem Fluid durchströmbaren Kapillarrohrsystem (4a, 4b, 4c) , dadurch gekennzeichnet, dass die mindestens eine Solarzelle (3) oder photovoltaische Zelle zumindest mit ihrer in der Einbauposition der Sonne zugewandten Seite in ein transparentes Trägermaterial aus einem flexibilisierten Polyurethan, insbesondere ein vorzugsweise elastomer aushärtendes Gießharz eingebettet ist.
2. Photovoltaikmodul nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Kapillarrohrsystem ebenfalls in das Trägermaterial eingebettet ist.
3. Photovoltaikmodul nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Trägermaterial ein glasklares, lichtechtes Polyurethan auf Basis einer Polyolabmischung oder -formulierung mit Aktivator und Flexibilisierungsmittel ist.
4. Photovoltaikmodul nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Trägermaterial eine Rückprallelastizität von 50-70%, insbesondere 55-60% aufweist.
5. Photovoltaikmodul nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Solarzelle (3) vollständig von dem flexibilisierten Polyurethan umgeben ist.
6. Photovoltaikmodul nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das
Trägermaterial und/oder das Photovoltaikmodul (1) zumindest auf seiner in der Einbauposition der Sonne zugewandten Seite nanostrukturiert ausgebildet ist.
7. Photovoltaikmodul nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass die Nanostruktur in die Oberfläche des Trägermaterials und/oder des Photovoltaikmoduls (1), insbesondere beim Einbetten der Solarzelle (3) eingearbeitet oder in Form einer Folie auf die Oberfläche des Trägermaterials und/oder des Photovoltaikmoduls (1) aufgebracht ist.
8. Photovoltaikmodul nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Kapillarrohrsystem (4a, 4b, 4c) ein mikrofluidisches System ausbildet.
9. Photovoltaikmodul nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass in dem Kapillarrohrsystem (4a, 4b, 4c) eine ionische Flüssigkeit strömt.
10. Photovoltaikmodul nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Kapillarrohrsystem (4a, 4b, 4c) in Fluidströmungsverbin- dung mit einem Wärmetauscher verbunden ist.
11. Photovoltaikmodul nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, dass der Wärmetauscher in eine Wasserversorgungseinrichtung eines Gebäudes eingebunden ist.
12. Photovoltaikmodul nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das
Photovoltaikmodul (1) nach einem der Ansprüche 13 oder 14 hergestellt ist.
13. Verfahren zur Herstellung eines Photovoltaikmoduls nach einem der Ansprüche 1 bis 12, dadurch gekennzeichnet, dass die mindestens eine Solarzelle (3) oder photovoltaische Zelle und/oder das Kapillarrohrsystem
(4a, 4b, 4c) im Gießverfahren, insbesondere
Kaltgießverfahren, vorzugsweise bei einer Temperatur von 45-65°C, oder im Spritzgussverfahren zur Erzeugung der
Einbettung (2) mit dem Trägermaterial aus flexibilisiertem Polyurethan umgeben wird.
14. Verfahren nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, dass die Solarzelle (3) und das Kapillarrohrsystem (4a, 4b,
4c) gemeinsam in einem Verfahrensschritt eingebettet werden.
15. Verwendung eines Photovoltaikmoduls nach einem der Ansprüche 1 bis 12 zur Ausbildung einer eine Mehrzahl aneinandergereihter Photovoltaikmodule (1) umfassenden Anordnung, insbesondere auf dem Dach eines Gebäudes.
16. Verwendung eines Photovoltaikmoduls nach Anspruch 15, dadurch gekennzeichnet, dass die in der Einbauposition der Sonne zugewandte Oberfläche des Photovoltaikmoduls (1) und/oder des Trägermaterials und/oder der Solarzelle (3) oder photovoltaischen Zelle jahreszeitunabhängig in einem konstanten Temperaturbereich, vorzugsweise auf einer konstanten Temperatur, gehalten wird.
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