WO2009109472A1 - Solarmodul - Google Patents

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WO2009109472A1
WO2009109472A1 PCT/EP2009/052042 EP2009052042W WO2009109472A1 WO 2009109472 A1 WO2009109472 A1 WO 2009109472A1 EP 2009052042 W EP2009052042 W EP 2009052042W WO 2009109472 A1 WO2009109472 A1 WO 2009109472A1
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WO
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polymer
sealing element
sealing
solar module
glass substrate
Prior art date
Application number
PCT/EP2009/052042
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English (en)
French (fr)
Inventor
Markus TRÄGER
Original Assignee
Q-Cells Se
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Publication date
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Publication of WO2009109472A1 publication Critical patent/WO2009109472A1/de

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    • 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
    • H02S30/00—Structural details of PV modules other than those related to light conversion
    • H02S30/10—Frame structures
    • H—ELECTRICITY
    • 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
    • H01L31/048—Encapsulation of modules
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F24—HEATING; RANGES; VENTILATING
    • F24S—SOLAR HEAT COLLECTORS; SOLAR HEAT SYSTEMS
    • F24S80/00—Details, accessories or component parts of solar heat collectors not provided for in groups F24S10/00-F24S70/00
    • F24S80/70—Sealing means
    • 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
    • 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 a solar module according to the preamble of claim 1.
  • a solar module comprises a sheet-like glass substrate having a peripheral substrate edge region, a planar polymer sealing element at least partially covering the glass substrate, a plurality of solar cells lying between the glass substrate and the polymer sealing element is arranged in a module interior and a sealing device arranged at least partially in the substrate edge region with at least one sealing element.
  • the sealing device forms a first sealing interface between the glass substrate and the sealing device and a second sealing interface between the sealing device and the polymer sealing element.
  • the solar module is constructed as follows:
  • the glass substrate or the polymer sealing element has on its surface pointing into the module interior the solar cells over which the module interior of the solar module to be sealed is located.
  • This module interior is preferably filled with a transparent or clear plastic such as ethylene-vinyl acetate (EVA).
  • EVA ethylene-vinyl acetate
  • Opposite the glass substrate, the module interior to be sealed is bounded by the planar polymer sealing element.
  • This polymer sealing element is designed either as a substantially rigid plate or as a flexible film.
  • the planar glass substrate or the polymer sealing element is in this case not limited in the size of its surface and the number of solar cells arranged thereon.
  • the solar cells do not extend directly to the edge of the glass substrate or the polymer sealing element, so that the peripheral edge of the substrate is not covered with solar cells.
  • areas of the edge of the front and rear sides of the sheet-like glass substrate as well as the edge surfaces of the glass substrate connecting the edge areas of the front and the back sides are to be understood as the edge of the substrate.
  • the sealing device is arranged on the substrate edge region, wherein the sealing device, via the first sealing interface between the sealing device and the glass substrate or via the second sealing interface between the sealing device and the polymer sealing element, a sealing connection between the glass substrate and the To ensure polymer sealing element.
  • Such solar modules are used for the photovoltaic conversion of solar energy into electrical energy and are regularly used for several decades in outdoor areas where they are exposed to changing climatic conditions. In particular, such solar modules must reliably protect the sensitive solar cells and their electrical shading over several decades from moisture.
  • a glass plate is often used as a glass substrate.
  • the solar cells are then oriented with their light incident side towards the glass plate substrate.
  • Glass offers a high optical transmission and acts as a reliable moisture barrier with a very good aging resistance.
  • Such films are often formed as multilayer laminates.
  • Proven weather-resistant polymer films for example from Tedlar® (manufacturer DuPont) enclose a metal layer, which acts as a permanent diffusion barrier of the laminate against moisture.
  • the substrate edge areas have proven to be weak points of the seal with known film laminates.
  • moisture can penetrate permanently in the direction of the solar cells.
  • the invention is therefore based on the object to provide a solar module of the type mentioned, which ensures an improved sealing of the solar module to moisture in the substrate edge region.
  • the polymer sealing element has a metal layer in the region of the second sealing interface such that the metal layer is in contact with the sealing device.
  • the contact of the sealing device with the metal layer creates a very permanently moisture-tight connection between the polymer sealing element and the sealing device.
  • materials that form as a sealing device in contact with a metal layer to moisture extremely impermeable and durable boundary layer.
  • the metal layer is in surface contact with the sealing device.
  • a planar contact according to the present invention is when the sealing device viewed from the edge of the substrate in the direction of the solar cells and / or perpendicular to the glass substrate along the substrate edge region of the substrate over a width of more than 2 millimeters, preferably more than 5 Millimeters and especially - A - preferably more than 10 millimeters in mechanical contact with the metal layer.
  • the metal layer may extend beyond the region of the second sealing interface.
  • the second sealing interface is in contact exclusively with the metal layer of the polymer sealing element on its side facing the polymer sealing element. Since the increased diffusion-tightness of the solar module to moisture is ensured by the mechanical contact between the sealing device and the metal layer, it is advantageous that the second sealing interface on the side of the polymer sealing element is in contact exclusively with the metal layer.
  • the polymer sealing element extends substantially over the entire glass substrate between outer edge sections of the peripheral substrate edge region.
  • the polymer sealing element therefore covers the region of the module interior to be sealed, in which the solar cells are arranged on the glass substrate.
  • the metal layer of the polymer sealing element extends substantially over the entire glass substrate between the outer edges of the peripheral edge of the substrate area.
  • the metal layer thus forms a one-part diffusion barrier, which protects the module interior in a dual function in the substrate edge region at the second sealing interface as well as in the surface of the polymer sealing element against moisture penetration through the film.
  • the polymer sealing element is formed as a polymer film or a polymer plate which is laminated on its sealing device facing surface with a metal foil or provided with a metal thin layer such that thereby forms the metal layer, the is in contact with the sealing device in the area of the second sealing interface.
  • the preferred thickness of the metal foil is in a range of 7 to 500 ⁇ m, preferably in the range of 10 to 20 ⁇ m.
  • the alternative thin metal layer in the nanometer range down to a few micrometers can be realized, for example, with conventional methods for depositing thin layers, for example sputtering (PE) CVD.
  • the metal layer in turn extends substantially over the entire glass substrate between the outer edges of the peripheral edge of the substrate area.
  • the combination of a polymer film with a metal thin film or with a metal foil makes it possible to make the metal layer thinner than if the polymer sealing element were present as a pure metal foil or metal plate. Therefore, it is possible to use metal foils or thin layers with small thicknesses in the range of less than 10 microns.
  • Polymer plate is much lighter than a purely metallic design with the same dimensions.
  • the polymeric material provides effective protection of the metal layer from undesirable damage.
  • the statements made above apply correspondingly.
  • the polymer sealing element is made, for example, from Tedlar® or PET. If the solar cells are positioned so that the incident light is incident through the glass substrate, it is immaterial that the polymer sealing element is substantially opaque in the variant of an over the entire surface metal layer. However, if the solar cells are oriented in such a way that the light incidence is to take place through the polymer sealing element, the metal layer may only be arranged in the substrate edge region. In this case, the polymer film or polymer plate used has to form a diffusion barrier which is similar to that of glass and has similarly good transmission properties for the incident light.
  • a third preferred embodiment of the solar module provides that the polymer sealing element formed according to the second embodiment additionally has a further polymer film or a further polymer plate on the side facing the glass substrate, the further polymer film or the further polymer plate having such reduced dimensions, a section of the metal layer, as a circumferential edge section of the polymer sealing element, forms, at least in sections, the second sealing interface with the sealing device.
  • the further polymer plate is formed, for example, as a PET plate.
  • the design as a foil in turn uses, for example, Tedlar® or PET.
  • the sealing device it is advantageous for the sealing device to have a first sealing element which extends continuously circumferentially along the substrate edge region between the glass substrate and the polymer sealing element.
  • This first sealing element acts as a primary seal between the two planar elements terminating the solar cell interior, the glass substrate and the polymer sealing element. This means that the module interior between these elements is completely enclosed by the first sealing element.
  • the Sealing device has a second sealing element, which surrounds the substrate edge region continuously circumferentially U-shaped.
  • This second sealing element encompasses both the glass substrate and the polymer sealing element in the substrate edge region of the solar module and thus acts as a secondary seal.
  • This secondary seal can likewise form a permanently highly effective diffusion barrier against moisture with the polymer sealing element.
  • the second sealing interface associated with the second sealing element it is necessary for the second sealing interface associated with the second sealing element to be provided on the side of the polymer sealing element with a metal layer.
  • the sealing device has exclusively a first sealing element, which encompasses the substrate edge region in a continuous U-shaped manner.
  • the sealing device is thereby constructed in one piece.
  • the single sealing element can be installed as a prefabricated U-shaped profile with the edge dimensions of the substrate.
  • the metal layer is arranged on the side of the polymer sealing element which faces away from the solar module and / or on the edge surfaces of the polymer sealing element.
  • pressure means are provided which ensure that the sealing device presses permanently against the first sealing interface and / or against the second sealing interface with a certain contact pressure. These pressure means are designed so that the maintenance of the diffusion barrier is ensured by the required mechanical contact during the life of the solar module.
  • the sealing device is preferably designed to be elastic and the pressing means have an adhesive which fixes the sealing device in a compressed state.
  • the sealing device exerts a constant expansion force.
  • the sealing device is pressed in the region of the first and second sealing interfaces to the glass substrate or the polymer sealing element. A sufficient contact pressure remains even after a longer
  • the contact pressure means are arranged between glass substrate and polymer sealing element and fix the sealing device relative to the glass substrate and to the polymer sealing element.
  • This arrangement is characterized by a particularly space-saving and correspondingly flat design of the solar module.
  • a second variant of the contact pressure means advantageously provides that the contact pressure means comprise a frame device which comprises the substrate edge region of the substrate.
  • Such a mechanical clamp in addition to its Anpressfunktion an effective mechanical protection of the sealing device.
  • the solar cells are in the form of wafer solar cells or monolithic on the glass substrate.
  • Substrate or the polymer sealing element deposited thin film solar cells are formed.
  • the sealing device has at least one sealing element made of butyl rubber.
  • Butyl rubber has the property of forming in mechanical contact with glass or metal the properties required of solar modules of a durable and very high diffusion barrier to moisture.
  • butyl rubber in the sealing device is to be noted that this is isobutylene or polyisobutylene.
  • trademarks are suitable for this purpose: Naftotherm BU-S or GD 115 from Kömmerling Chemische Fabrik GmbH or Evo-Stik 2900 from Bostik Findley Ltd.
  • the second sealing member may also be made of butyl rubber.
  • Naftotherm HM96 from Kömmerling Chemische Fabrik GmbH may be mentioned here.
  • a two-component polysulfide rubber is used at this point, such as Naftotherm M82 or GD 116 from Kömmerling Chemical Factory GmbH or Evo-Stik 2850 from Bostik Findley Ltd.
  • other materials such as two-component polyurethane, one-component and two-component silicone can also be used. Examples of these are Naftotherm PUR 50, GD677, GD 823 N or GD920 from Kömmerling Chemische Fabrik GmbH.
  • the plastic substrate has a in the region of the first sealing interface Substrate metal layer such that the substrate metal layer is in contact with the sealing device.
  • FIG. 1 shows a first embodiment of a solar module in the schematic, not to scale cross section
  • Figure 2 shows a second embodiment of a solar module in the schematic, not to scale cross section
  • FIG. 3 a shows an enlarged detail of the detail of the solar module designated in FIG. 1 and 2 with a first variant of the polymer sealing element;
  • FIG. 3b shows a detailed representation of the detail of the solar module labeled IMb in FIGS. 1 and 2 with a second variant of the polymer sealing element;
  • Figure 4 shows a third embodiment of a solar module in a schematic, not to scale cross-section
  • FIG. 5a shows a detailed representation of the section of the solar module labeled Va in FIG. 4 with a first variant of the polymer sealing element
  • FIG. 5b shows a detailed representation of the section of the solar module labeled Vb in FIG. 4 with a second variant of the polymer sealing element;
  • Figure 6 shows a fourth embodiment of a solar module in a schematic, not to scale cross-section;
  • FIG. 7a shows a detailed representation of the detail of the solar module labeled VIIa in FIG. 6 with a first variant of the polymer sealing element
  • FIG. 7b shows a detail of the section of the solar module labeled VIIb in FIG. 6 with a second variant of the polymer sealing element
  • Figure 8 is a schematic, not to scale supervision on the
  • FIG. 9a shows a sectional view of a first variant of the polymer sealing element along the line IXa-IXa shown in FIG. 8 and FIG
  • FIG. 9b shows a sectional view of a second variant of the polymer sealing element along the line IXb-IXb shown in FIG.
  • Figure 1 shows a first embodiment of a solar module in the schematic, not to scale cross-section in its edge region.
  • the edge region of the solar module thereby forms a layer structure comprising a first outer layer, an inner layer and a second outer layer.
  • the first outer layer is formed by a plate-shaped planar glass substrate 1
  • the inner layer comprises a module interior 6
  • the second outer layer is formed by a plate-shaped, also planar polymer sealing element 3.
  • the glass substrate 1 and the polymer sealing element 3 are substantially parallel to one another arranged and spaced by a arranged along the substrate edges sealing means 2 with a sealing element 201.
  • the glass substrate 1 carries on its module interior 6 facing surface a plurality of solar cells 4, which are formed here as wafer solar cells.
  • the solar cells 4 almost completely cover the surface of the glass substrate 1, only small gaps between the individual solar cells 4 and a substrate edge region 10 surrounding the glass substrate 1 remain free.
  • the module interior 6 with the solar cells 4 is covered by the polymer sealing element 3 such that the outer edges of the polymer sealing element 3 lie in alignment with the outer edges of the glass substrate 1.
  • the sealing device 2 is arranged in the form of the sealing element 201.
  • the sealing element 201 extends circumferentially along the substrate edge in the substrate edge region 10. On its side facing away from the glass substrate 1, the sealing element 201 bears against the surface of the polymer sealing element 3 facing the module interior 6. The sealing element 201 limits the
  • Module interior 6 in the horizontal direction.
  • the term horizontal here refers to the plane perpendicular to the cutting plane.
  • the vertical extent of the first sealing element 201 determines the height of the module interior 6. This can be filled with a transparent plastic, such as EVA.
  • a first sealing interface 20 is formed between the substrate edge region 10 and the sealing element 201.
  • a second sealing interface 21 is formed between the sealing member 201 and the polymer sealing member 3.
  • the edge region of this first embodiment of the solar module which corresponds in its horizontal extent approximately to the substrate edge region 10 is of embraced a contact pressure 5 u-shaped.
  • the pressing means 5 is formed in this first embodiment of the solar module as a U-shaped frame means 50 and an adhesive 51 connecting the frame means 50 to the edge region of the solar module.
  • the adhesive 51 fills the gap between the frame device 50 and the edge region of the solar module.
  • Figure 2 illustrates a second embodiment of the solar module, which is substantially identical to the embodiment shown in Figure 1.
  • the embodiment of FIG. 2 does not have any individual wafer solar cells 4, but instead shows thin-film solar cells 4 deposited monolithically on the glass substrate 1 and interconnected with one another. These cover the surface of the glass substrate 1 completely, except for the one Substrate area 10. Otherwise, the statements made above apply accordingly.
  • FIGS. 3 a and 3 b show a detailed representation of the detail of the solar module designated in FIGS. 1 and 2 with purple and IM b, respectively.
  • This section in each case shows the transition from the sealing element 201 to the polymer sealing element 3 in the region of the second sealing interface 21 for two different variants of the polymer sealing element 3.
  • FIG. 3 a shows a first variant of the polymer sealing element 3 which comprises a polymer film 31 which is completely provided with a metal layer 30 on its surface facing the module interior 6.
  • a polymer film can be used in all variants described here as well as a polymer plate depending on the application.
  • the metal layer 30 can be either laminated as a film or vapor-deposited as a thin layer on the polymer film.
  • the second variant of the polymer sealing element 3 shown in FIG. 3b basically has the same structure as the polymer sealing element shown in FIG. 3b.
  • a further polymer film 32 is arranged on the module interior 6 facing surface of the polymer sealing element 3.
  • this component can also be designed as a polymer plate. However, this does not completely cover the metal layer 30, but only in the region of the module interior 6, and borders the sealing element 201 with its peripheral edge from the module interior 6. In the region of the second sealing interface 21, the metal layer 30 lies on the second variant as in the previously described second variant first sealing element 201.
  • the glass substrate 1 is formed as a glass sheet.
  • a polymer plate or a polymer film would also be conceivable as the substrate 1, but this presupposes that the substrate 1 also has a metal layer in the region of the first sealing interface 20, which is in contact with the sealing element 201.
  • the polymer substrate would have similarly good transmission properties for the solar cells to be directed Have light and act similarly well as a diffusion barrier to moisture that threatens to penetrate from the outside in the direction of the solar cell.
  • FIG. 4 shows a third embodiment of the solar module according to the invention, which largely corresponds to the second embodiment shown in Figure 2.
  • the adhesive 51 of the contact pressure means 5 is replaced by a second sealing element 202.
  • the pressing means 5 therefore comprise only the frame means 50 in this embodiment.
  • the sealing device 2 comprises the first sealing element 201 and the second sealing element 202. Since the first encapsulation interface 20 and the second encapsulation interface 21 are formed in the boundary region between the sealing device 2 and the glass substrate 1 or the Polymer sealing element 3 from. Since the sealing device 2 two
  • first seal interface 20 and the second seal interface 21 both surround the glass substrate 1 and the polymer sealing element 3 U-shaped.
  • the second sealing element 202 forms the second sealing interface 21 with the edge surfaces of the polymer sealing element 3 and with the peripheral edge region of the polymer sealing element surface facing away from the module interior 6.
  • the second sealing interface 21 thus likewise abuts the polymer sealing element 3 around the edge surfaces of the polymer sealing element 3 in a U-shaped manner.
  • the sealing device 2 comprises only the second sealing element 202, which surrounds the edge region of the solar module as shown in FIGS. 2 and 4 in a U-shape.
  • the first and second sealing interfaces 20, 21 are formed only on the edge surfaces and on the facing surfaces of the glass substrate 1 and the polymer sealing member 3, and thus have an L-shape.
  • a spacer member shaped and arranged similarly to the first sealing member 201 could be provided, the glass substrate 1 and polymer sealing member 3 spaced from each other.
  • FIGS. 5a and 5b show enlarged detail views of the section of the solar module labeled Va and Vb in FIG. 4, each with different variants of the polymer sealing element 3.
  • This section shows the transition from the first sealing element 201 to the polymer sealing element 3 in the region of the second
  • the variant of the polymer sealing element 3 in FIG. 5a shows, analogously to the illustration in FIG. 3a, a polymer plate or polymer film 31 which is provided with a metal layer 30 on its side facing the module interior 6.
  • the polymer plate 31 only covers approximately the area corresponding to the interface to the module interior 6. This means that the metal layer 30 is not covered by the polymer plate 31 in its peripheral edge region on its side remote from the module interior 6. Instead, the second sealing element 202 rests against the side of the polymer sealing element 3 facing away from the module interior 6, forming a part of the second sealing interface 21.
  • the variant of the polymer sealing element 3 shown in FIG. 5b basically has the same structure as the polymer sealing element 3 shown in FIG. 5a.
  • a further polymer plate 32 has been added to the side of the polymer sealing element 3 facing the module interior 6.
  • FIG. 6 shows a fourth embodiment of the solar module.
  • the sealing device 2 in the form of a single sealing element 201 is arranged in the substrate edge region 10 of the glass substrate 1, but does not terminate together with its outer edge , Since here too the outer edges of the polymer sealing element 3 are in alignment with the outer edges of the substrate 1, the polymer sealing element 3 forms a projection with respect to the sealing element 201 in the direction of its outer edge.
  • the resulting gap between the substrate 1 and the polymer sealing element 3, which is arranged adjacent to the sealing element 201 on the outer solar module edge, is filled by a contact pressure 5 in the form of an adhesive 51.
  • the adhesive 51 ensures that the glass substrate 1 having the first sealing interface 20 and the polymer sealing member 3 having the second sealing interface 21 are permanently pressed against the sealing member 201.
  • this structure offers a particularly narrow, frameless solar cell module, since here the Anpressfunktion the frame means 50 is replaced by the adhesive 51.
  • FIGS. 7a and 7b show detailed representations of the section of the solar module of FIG. 6 labeled with VIIa and VIIb with different variants of the polymer sealing element 3.
  • This detail shows the transition from the sealing element 201 to the polymer sealing element 3 in the region of the second sealing interface 21 for FIG two different variants of the polymer sealing element 3.
  • Figure 7a shows an embodiment which largely corresponds to those of Figures 3a and 5a.
  • the polymer sealing element 3 does not close with the outer edge of the sealing element 201, but goes beyond and forms a supernatant.
  • the contact pressure means 5 At this and at the outwardly facing end face of the sealing element 201 is the contact pressure means 5 in the form of the adhesive 51, as already explained above, to.
  • the polymer sealing element 3 comprises a combination of a polymer plate or foil 31 already known from FIG. 3 a with a metal layer 30 on its side facing the module interior 6.
  • the variant of the polymer sealing element 3 shown in FIG. 7b has, in addition to the design described in FIG. 3a, another polymer plate or foil 32 which is arranged on the side of the polymer sealing element 3 facing the module interior 6 and has the same external dimensions as the polymer plate or foil 31 and the metal layer 30 has.
  • the further polymer sheet or foil 32 has an interruption, so that the sealing member 201 comes into contact can come with the metal layer 30 of the polymer sealing element 3. Due to the supernatant, which results from the arrangement of the sealing element 201 as explained above, the adhesive 51 adjoins the further polymer plate or foil 32 and the outwardly facing end face of the first sealing element 201.
  • FIG. 8 shows a plan view of the sheet-like polymer sealing element 3 from the module interior 6 or from the glass substrate 1.
  • the polymer sealing element 3 has a rectangular basic shape. On the visible surface, the polymer sealing element 3 has, around its edge region, a circumferential metal layer 30, which is provided for contact with the sealing device 2 in the region of the second sealing interface 21.
  • the sectional view of Figure 9a along the line indicated in Figure 8 with IXa-IXa shows an embodiment of the sealing element 3, which has a metal plate or foil with a metal layer 30. On this metal plate 30, a further polymer plate or polymer film 32 is placed, which does not cover the edge region described with reference to FIG 8, so that the metal layer 30 is freely accessible here. In the assembled solar module, the further polymer plate or polymer film 32 protrudes into the module interior 6 and covers it completely.
  • FIG. 9b The sectional view of FIG. 9b along the line labeled IXb-IXb in FIG. 8 corresponds to that of FIG. 9a, wherein additionally a first polymer plate or polymer film 31 is present which completely covers the metal layer 30 on the side opposite the further polymer plate or further polymer film 32 ,
  • the metal layer 30 may be formed in this case as a plate, foil or coating.
  • the polymer plate or polymer film 31 closes the solar module to the outside.
  • the polymer sealing element 3 is provided with wafer solar cells 4 on its surface facing the module interior 6.
  • monolithically deposited thin-film solar cells 4 could be provided on the polymer sealing element 3. It is clear to the person skilled in the art that the improved sealing in the edge region of the substrate is independent of the arrangement and orientation of the solar cells 4 in the module interior 6.
  • Substrate edge region 10 Sealing device 2 First sealing interface 20 Second sealing interface 21 First sealing element 201 Second sealing element 202 Polymer sealing element 3
  • Polymer film, polymer plate 31 further polymer film, polymer plate 32

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Abstract

Die Erfindung bezieht sich auf ein Solarmodul umfassend: ein flächiges Substrat (1) mit einem umlaufenden Substratrandbereich (10), ein das Substrat (1) zumindest teilweise abdeckendes flächiges Polymer-Versiegelungselement (3), eine Mehrzahl von Solarzellen (4), die zwischen dem Substrat (1) und dem Polymer-Versiegelungselement (3) in einem Modulinnenraum (6) angeordnet ist und eine im Substratrandbereich (10) angeordnete Dichtungseinrichtung (2) mit mindestens einem Dichtungselement (201, 202), wobei die Dichtungseinrichtung (2) eine erste Versiegelungsgrenzfläche (20) zwischen dem Substrat (1) und der Dichtungseinrichtung (2) und eine zweite Versiegelungsgrenzfläche (21) zwischen der Dichtungseinrichtung (2) und dem Polymer-Versiegelungselement (3) ausbildet. Erfindungsgemäß ist vorgesehen, dass das Polymer-Versiegelungselement (3) im Bereich der zweiten Versiegelungsgrenzfläche (21) eine Metallschicht (30) derart aufweist, dass die Metallschicht (30) in Kontakt mit der Dichtungseinrichtung (2) steht.

Description

Titel: Solarmodul
Beschreibung:
Die Erfindung betrifft ein Solarmodul gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 1. Ein solches Solarmodul umfasst ein flächiges Glas-Substrat mit einem umlaufenden Substratrandbereich, ein das Glas-Substrat zumindest teilweise abdeckendes flächiges Polymer-Versiegelungselement, eine Mehrzahl von Solarzellen, die zwischen dem Glas-Substrat und dem Polymer-Versiegelungs- element in einem Modulinnenraum angeordnet ist und eine zumindest teilweise im Substratrandbereich angeordnete Dichtungseinrichtung mit mindestens einem Dichtungselement. Die Dichtungseinrichtung bildet dabei eine erste Versiegelungsgrenzfläche zwischen dem Glas-Substrat und der Dichtungseinrichtung und eine zweite Versiegelungsgrenzfläche zwischen der Dichtungs- einrichtung und dem Polymer-Versiegelungselement.
Grundsätzlich ist das Solarmodul wie folgt aufgebaut: Das Glas-Substrat oder das Polymer-Versiegelungselement weist auf seiner in den Modulinnenraum weisenden Oberfläche die Solarzellen auf, über denen sich der abzudichtende Modulinnenraum des Solarmoduls befindet. Dieser Modulinnenraum ist vorzugsweise mit einem transparenten bzw. glasklaren Kunststoff wie Ethylen- Vinylacetat (EVA) ausgefüllt. Gegenüberliegend zum Glas-Substrat ist der abzudichtende Modulinnenraum durch das flächige Polymer-Versiegelungselement begrenzt. Dieses Polymer-Versiegelungselement ist entweder als eine im Wesentlichen verbiegesteife Platte oder als flexible Folie ausgebildet.
Das flächige Glas-Substrat bzw. das Polymer-Versiegelungselement ist hierbei in der Größe seiner Fläche und der Anzahl der darauf angeordneten Solarzellen nicht beschränkt. Die Solarzellen erstrecken sich nicht bis direkt an den Rand des Glas-Substrates bzw. des Polymer-Versiegelungselementes heran, so dass der umlaufende Substratrandbereich nicht mit Solarzellen bedeckt ist. AIs Substratrandbereich sind im Sinne der vorliegenden Erfindung Bereiche am Rand der Vorder- und der Rückseite des flächigen Glas-Substrates sowie auch die die Randbereiche der Vorder- und der Rückseite verbindenden Kantenflächen des Glas-Substrates zu verstehen.
Bilden sowohl das flächige Glas-Substrat als auch das Polymer-Versiegelungselement hinreichend wetterfeste und alterungsbeständige Feuchtigkeitsbarrieren, so besteht ausschließlich am Substratrandbereich dieser Anordnung die Gefahr, dass Feuchtigkeit zwischen Glas-Substrat und Polymer- Versiegelungselement in den Modulinnenraum eindringt. Daher ist am Substratrandbereich die Dichtungseinrichtung angeordnet, wobei die Dichtungseinrichtung über die erste Versiegelungsgrenzfläche zwischen der Dichtungseinrichtung und dem Glas-Substrat bzw. über die zweite Versiegelungsgrenzfläche zwischen der Dichtungseinrichtung und dem Polymer- Versiegelungselement eine dichtende bzw. versiegelnde Verbindung zwischen dem Glas-Substrat und dem Polymer-Versiegelungselement gewährleisten soll.
Derartige Solarmodule dienen der photovoltaischen Umwandlung von Sonnenenergie in elektrische Energie und werden dafür regelmäßig über mehrere Jahrzehnte in Außenbereichen eingesetzt, in denen sie stark wechselnden klimatischen Verhältnissen ausgesetzt sind. Insbesondere müssen solche Solarmodule die empfindlichen Solarzellen und deren elektrische Verschattung über mehrere Jahrzehnte zuverlässig vor Feuchtigkeit schützen.
Eine Glasplatte wird oftmals als Glas-Substrat eingesetzt. Die Solarzellen werden dann mit ihrer Lichteinfallsseite zum Glasplatten-Substrat hin orientiert. Glas bietet eine hohe optische Transmission und wirkt als zuverlässige Feuchtigkeitsbarriere bei einer gleichzeitig sehr guten Alterungsbeständigkeit.
Als Polymer-Versiegelungselement werden häufig Platten oder Folien eingesetzt. Derartige Folien sind oftmals als mehrschichtige Laminate ausgebildet. Bewährt wetterbeständige Polymerfolien beispielsweise aus Tedlar® (Hersteller DuPont) umschließen dazu eine Metallschicht, die als dauerhafte Diffusionsbarriere des Laminats gegen Feuchtigkeit wirkt.
Über lange Zeiträume betrachtet haben sich die Substratrandbereiche als Schwachstellen der Versiegelung mit bekannten Folienlaminaten erwiesen. Entlang der dort ausgebildeten zweiten Versiegelungsgrenzfläche zwischen Dichtungseinrichtung und Polymerfolie kann Feuchtigkeit auf Dauer in Richtung der Solarzellen eindringen.
Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zu Grunde, ein Solarmodul der eingangs genannten Art zu schaffen, das im Substratrandbereich eine verbesserte Abdichtung des Solarmoduls gegenüber Feuchtigkeit gewährleistet.
Dieses Problem wird durch ein Solarmodul mit den Merkmalen des Anspruchs 1 gelöst.
Erfindungsgemäß ist vorgesehen, dass das Polymer-Versiegelungselement im Bereich der zweiten Versiegelungsgrenzfläche eine Metallschicht derart aufweist, dass die Metallschicht in Kontakt mit der Dichtungseinrichtung steht.
Im Bereich der zweiten Versiegelungsgrenzfläche schafft der Kontakt der Dichtungseinrichtung zur Metallschicht eine sehr dauerhaft feuchtigkeitsdichte Verbindung zwischen dem Polymer-Versiegelungselement und der Dichtungseinrichtung. Es existiert eine Vielzahl von Materialien, die als Dichtungs- einrichtung in Kontakt mit einer Metallschicht eine gegenüber Feuchtigkeit extrem undurchlässige und dauerhafte Grenzschicht ausbilden.
Bevorzugt ist vorgesehen, dass die Metallschicht in flächigem Kontakt mit der Dichtungseinrichtung steht. Ein flächiger Kontakt im Sinne der vorliegenden Erfindung liegt vor, wenn die Dichtungseinrichtung vom Rand des Substrats in Richtung der Solarzellen betrachtet und/oder senkrecht zum Glas-Substrat betrachtet entlang des Substratrandbereiches des Substrates über eine Breite von mehr als 2 Millimetern, bevorzugt mehr als 5 Millimetern und besonders - A - bevorzugt mehr als 10 Millimetern mit der Metallschicht in mechanischem Kontakt steht. Je breiter die für die Feuchtigkeitsdiffusion zu überwindende Metallgrenzschicht ist, desto höher ist die Wahrscheinlichkeit, dass auch nach vielen Jahren des Außeneinsatzes immer noch die gewünschte Abdichtung vorhanden ist. Selbstverständlich kann sich die Metallschicht über den Bereich der zweiten Versiegelungsgrenzfläche hinaus erstrecken.
Mit Vorteil ist vorgesehen, dass die zweite Versiegelungsgrenzfläche auf ihrer dem Polymer-Versiegelungselement zugewandten Seite ausschließlich mit der Metallschicht des Polymer-Versiegelungselementes in Kontakt steht. Da die gesteigerte Diffusionsdichtigkeit des Solarmoduls gegenüber Feuchtigkeit durch den mechanischen Kontakt zwischen der Dichtungseinrichtung und der Metallschicht gewährleistet wird, ist es vorteilhaft, dass die zweite Versiegelungsgrenzfläche auf Seiten des Polymer-Versiegelungselementes ausschließlich mit der Metallschicht in Kontakt steht.
Für alle vorangehenden Varianten des Solarmoduls ist bevorzugt vorgesehen, dass sich das Polymer-Versiegelungselement im Wesentlichen über das gesamte Glas-Substrat zwischen äußeren Randabschnitten des umlaufenden Substratrandbereiches erstreckt. Das Polymer-Versiegelungselement überdeckt damit als einteiliges Bauelement den abzudichtenden Bereich des Modulinnenraums, in dem die Solarzellen auf dem Glas-Substrat angeordnet sind.
Für den einteiligen Aufbau des Polymer-Versiegelungselementes ist es von Vorteil, dass sich die Metallschicht des Polymer-Versiegelungselementes im Wesentlichen über das gesamte Glas-Substrat zwischen den äußeren Kanten des umlaufenden Substratrandbereiches erstreckt. Die Metallschicht bildet somit eine einteilige Diffusionsbarriere, die den Modulinnenraum in einer Doppelfunktion sowohl im Substratrandbereich an der zweiten Versiegelungsgrenzfläche als auch in der Fläche des Polymer-Versiegelungselementes gegenüber dem Durchdringen der Folie durch Feuchtigkeit nachhaltig schützt. Bei einer bevorzugten Ausführungsform des Solarmoduls ist vorgesehen, dass das Polymer-Versiegelungselement als Polymerfolie oder als Polymerplatte ausgebildet ist, die auf ihrer der Dichtungseinrichtung zugewandten Oberfläche mit einer Metallfolie derart laminiert oder mit einer Metalldünnschicht derart versehen ist, dass sich dadurch die Metallschicht ausbildet, die im Bereich der zweiten Versiegelungsgrenzfläche in Kontakt mit der Dichtungseinrichtung steht. Die bevorzugte Stärke der Metallfolie liegt in einem Bereich von 7 bis 500 μm, bevorzugt im Bereich von 10 bis 20 μm. Die alternative Metalldünnschicht im Nanometerbereich bis zu wenigen Mikrometern lässt sich beispielsweise mit üblichen Verfahren zur Abscheidung von Dünnschichten z.B. Sputtern (PE)CVD realisieren.
In einer bevorzugten Variante dieser Ausführungsform erstreckt sich die Metallschicht wiederum im Wesentlichen über das gesamte Glas-Substrat zwischen den äußeren Kanten des umlaufenden Substratrandbereiches. Die Kombination einer Polymerfolie mit einer Metalldünnschicht bzw. mit einer Metallfolie erlaubt es, die Metallschicht dünner auszubilden, als wenn das Polymer-Versiegelungselement als reine Metallfolie oder Metallplatte vorläge. Daher ist es möglich, Metallfolien bzw. Dünnschichten mit geringen Stärken im Bereich von weniger als 10 μm einzusetzen. Die Polymerfolie bzw.
Polymerplatte ist bei gleicher Dimensionierung deutlich leichter als eine rein metallische Ausbildung. Außerdem bietet das Polymermaterial einen wirksamen Schutz der Metallschicht vor unerwünschter Beschädigung. Hinsichtlich der Stärken für die zum Einsatz kommende Metallfolie bzw. Metalldünnschicht gelten die vorangehend gemachten Ausführungen entsprechend.
Bei der Variante einer Polymerplatte ist diese beispielsweise als PET- Platte ausgebildet. In der Ausführung als Polymerfolie ist das Polymer- Versiegelungselement beispielsweise aus Tedlar® oder PET gefertigt. Wenn die Solarzellen derart positioniert sind, dass das einfallende Licht durch das Glas- Substrat einfällt, ist es unerheblich, dass das Polymer-Versiegelungselement bei der Variante einer über die gesamte Fläche durchgängigen Metallschicht im Wesentlichen lichtundurchlässig ist. Wenn die Solarzellen jedoch so orientiert sind, dass der Lichteinfall durch das Polymer-Versiegelungselement erfolgen soll, so darf die Metallschicht lediglich im Substratrandbereich angeordnet sein. Dabei muss die zum Einsatz kommende Polymerfolie bzw. Polymerplatte gegenüber Feuchtigkeit eine ähnliche Diffusionsbarriere bilden wie Glas und ähnlich gute Transmissionseigenschaften für das einfallende Licht aufweisen.
Eine dritte bevorzugte Ausführungsform des Solarmoduls sieht vor, dass das gemäß der zweiten Ausführungsform ausgebildete Polymer- Versiegelungselement auf der dem Glas-Substrat zugewandten Seite zusätzlich eine weitere Polymerfolie oder eine weitere Polymerplatte aufweist, wobei die weitere Polymerfolie oder die weitere Polymerplatte derart geringere Ausmaße aufweist, dass ein Abschnitt der Metallschicht als umlaufender Randabschnitt des Polymer-Versiegelungselementes zumindest abschnittsweise die zweiten Versiegelungsgrenzfläche zur Dichtungseinrichtung bildet. Ein derartiger Aufbau gewährleistet eine noch höhere mechanische Stabilität des Polymer- Versiegelungselementes, auch sinkt die Gefahr einer Beschädigung der Metallschicht bei der Verarbeitung. Auch die weitere Polymerplatte ist beispielsweise als PET-Platte ausgebildet. Die Ausführung als Folie verwendet wiederum beispielsweise Tedlar® oder PET.
Für alle vorangehend genannten Ausführungsformen und deren Varianten ist es vorteilhaft, dass die Dichtungseinrichtung ein erstes Dichtungselement aufweist, das sich zwischen dem Glas-Substrat und dem Polymer-Versiegelungselement durchgängig umlaufend entlang des Substratrandbereiches erstreckt. Dieses erste Dichtungselement wirkt als Primärdichtung zwischen den beiden den Solarzelleninnenraum abschließenden flächigen Elementen, dem Glas-Substrat und dem Polymer-Versiegelungselement. Dies bedeutet, dass der Modulinnenraum zwischen den genannten Elementen vollständig von dem ersten Dichtungselement umschlossen ist.
Als Weiterbildung des vorangehend beschriebenen Solarmoduls mit einem ersten, primären Dichtungselement ist es vorteilhaft, dass die Dichtungseinrichtung ein zweites Dichtungselement aufweist, das den Substratrandbereich durchgängig umlaufend u-förmig umgreift. Dieses zweite Dichtungselement umgreift im Substratrandbereich des Solarmoduls sowohl das Glas-Substrat als auch das Polymer-Versiegelungselement und wirkt somit als Sekundärdichtung. Diese Sekundärdichtung kann ebenfalls mit dem Polymer- Versiegelungselement eine dauerhaft hochwirksame Diffusionsbarriere gegen Feuchtigkeit ausbilden. Dafür ist es erforderlich, dass die dem zweiten Dichtungselement zugeordnete zweite Versiegelungsgrenzfläche auf Seiten des Polymer-Versiegelungselementes mit einer Metallschicht versehen ist.
Als Abwandlung der vorangehend genannten Ausführungen mit einem primären und einem sekundären Dichtungselement ist denkbar, das primäre Dichtungselement zwischen Polymer-Versiegelungselement und Glas-Substrat als Abstandshalter aus Metall oder Kunststoff ohne wesentliche Dichtungsfunktion auszubilden. Bei dieser Abwandlung ist dann ausschließlich das sekundäre Dichtungselement vorgesehen, das Glas-Substrat und Polymer- Versiegelungselement im Substratrandbereich von außen umgreift. Ebenso wäre denkbar, dass das außen vorgesehene Dichtungselement lediglich auf die Kantenflächen von Substrat und Polymer-Versiegelungselement drückt. Für beide Abwandlungen ist es jedoch erforderlich, dass die Metallschicht am Polymer-Versiegelungselement im Bereich seiner zum Dichtungselement ausgebildeten zweiten Versiegelungsgrenzfläche vorgesehen ist.
Eine Gruppe vorteilhafter Ausführungsformen des Solarmoduls sieht vor, dass die Dichtungseinrichtung ausschließlich ein erstes Dichtungselement aufweist, das den Substratrandbereich durchgängig umlaufend u-förmig umgreift. Die Dichtungseinrichtung ist dadurch einstückig aufgebaut. Das einzige Dichtungselement kann als vorgefertigtes u-förmiges Profil mit den Kantenmaßen des Substrates verbaut werden. Hierfür ist es erforderlich, wenn die Metallschicht auf der Seite des Polymer-Versiegelungselementes, die von dem Solarmodul weg gewandt ist, und/oder an den Kantenflächen des Polymer- Versiegelungselementes angeordnet ist. Für alle vorangehend genannten Ausführungsformen und deren Varianten ist es von Vorteil, dass Anpressmittel vorgesehen sind, die gewährleisten, dass die Dichtungseinrichtung dauerhaft mit einem gewissen Anpressdruck gegen die erste Versiegelungsgrenzfläche und/oder gegen die zweite Versiegelungs- grenzfläche drückt. Diese Anpressmittel sind so ausgelegt, dass während der Lebensdauer des Solarmoduls die Aufrechterhaltung der Diffusionsbarriere durch den erforderlichen mechanischen Kontakt gewährleistet ist.
Bevorzugt ist dazu die Dichtungseinrichtung elastisch ausgebildet und die Anpressmittel weisen einen Klebstoff auf, der die Dichtungseinrichtung in einem zusammengepressten Zustand fixiert. Durch diese Anordnung übt die Dichtungseinrichtung eine ständige Expansionskraft aus. Somit wird die Dichtungseinrichtung im Bereich der ersten und zweiten Versiegelungsgrenzflächen an das Glas-Substrat bzw. das Polymer-Versiegelungselement gepresst. Ein hinreichender Anpressdruck bleibt auch nach einer längeren
Betriebsdauer erhalten und toleriert etwaiges Schrumpfen der Materialien auf Grund von Alterungsprozessen.
In einer ersten Variante der angepressten Dichtungseinrichtung ist vorgesehen, dass die Anpressmittel zwischen Glas-Substrat und Polymer- Versiegelungselement angeordnet sind und die Dichtungseinrichtung relativ zum Glas-Substrat und zum Polymer-Versiegelungselement fixieren. Diese Anordnung zeichnet sich durch eine besonders Platz sparende und entsprechend flache Ausbildung des Solarmoduls aus.
Eine zweite Variante der Anpressmittel sieht mit Vorteil vor, dass die Anpressmittel eine Rahmeneinrichtung aufweisen, die den Substratrandbereich des Substrates umfasst. Eine derartige mechanische Klammer stellt neben ihrer Anpressfunktion einen wirksamen mechanischen Schutz der Dichtungs- einrichtung dar.
Für alle vorangehenden Ausführungsformen und ihre Varianten ist bevorzugt, dass die Solarzellen als Wafersolarzellen oder als monolithisch auf dem Glas- Substrat oder dem Polymer-Versiegelungselement abgeschiedene Dünnschichtsolarzellen ausgebildet sind.
Weiterhin ist bei allen vorangehenden Ausführungsformen und Varianten vorgesehen, dass die Dichtungseinrichtung mindestens ein Dichtungselement aus Butylkautschuk aufweist. Butylkautschuk hat die Eigenschaft, in mechanischem Kontakt zu Glas bzw. zu Metall die für Solarmodule erforderlichen Eigenschaften einer dauerhaften und sehr hohen Diffusionsbarriere gegenüber Feuchtigkeit auszubilden.
Mit Blick auf die Verwendung von Butylkautschuk in der Dichtungseinrichtung ist anzumerken, dass es sich dabei um Isobutylen bzw. Polyisobutylen handelt. Hierfür sind unter anderem Materialien folgender Handelsmarken geeignet: Naftotherm BU-S oder GD 115 der Firma Kömmerling Chemische Fabrik GmbH oder Evo-Stik 2900 der Firma Bostik Findley Ltd.
Wenn zwei oder mehr Dichtungselemente vorgesehen sind, kann das zweite Dichtungselement, ebenfalls aus Butylkautschuk gefertigt sein. Als Beispiel sei hier zusätzlich zu den vorangehenden Dichtungsmaterialien Naftotherm HM96 der Firma Kömmerling Chemische Fabrik GmbH genannt. Vorzugsweise wird an dieser Stelle jedoch ein Zweikomponenten-Polysulfid-Kautschuk verwendet, wie zum Beispiel Naftotherm M82 oder GD 116 der Firma Kömmerling Chemische Fabrik GmbH oder Evo-Stik 2850 der Firma Bostik Findley Ltd. Aber auch andere Werkstoffe wie Zweikomponenten-Polyurethan, Ein- und Zweikomponenten- silikon können zum Einsatz kommen. Beispiele hierfür sind Naftotherm PUR 50, GD677, GD 823 N oder GD920 der Firma Kömmerling Chemische Fabrik GmbH.
Als Substrat für das Solarmodul wird zwar bevorzugt ein Glas-Substrat in Form einer Glasscheibe verwendet, jedoch können bei vergleichbarer Wetterfestigkeit und vergleichbarem Schutz gegen Feuchtigkeitsdiffusion auch geeignete Kunststoffe zum Einsatz kommen. Bei einem solchen Aufbau weist das Kunststoff-Substrat im Bereich der ersten Versiegelungsgrenzfläche eine Substrat-Metallschicht derart auf, dass die Substrat-Metallschicht in Kontakt mit der Dichtungseinrichtung steht.
Weitere Einzelheiten und Vorteile der Erfindung werden im Folgenden anhand der Figuren verschiedener Ausführungsbeispiele beschrieben.
Es zeigt:
Figur 1 ein erstes Ausführungsbeispiel eines Solarmoduls im schematischen, nicht maßstabsgerechten Querschnitt;
Figur 2 ein zweites Ausführungsbeispiel eines Solarmoduls im schematischen, nicht maßstabsgerechten Querschnitt;
Figur 3a eine vergrößerte Detaildarstellung des in den Figuren 1 und 2 mit lila bezeichneten Ausschnitts des Solarmoduls mit einer ersten Variante des Polymer-Versiegelungselementes;
Figur 3b eine Detaildarstellung des in den Figuren 1 und 2 mit IMb bezeichneten Ausschnitts des Solarmoduls mit einer zweiten Variante des Polymer-Versiegelungselementes;
Figur 4 ein drittes Ausführungsbeispiel eines Solarmoduls im schematischen, nicht maßstabsgerechten Querschnitt;
Figur 5a eine Detaildarstellung des in Figur 4 mit Va bezeichneten Ausschnitts des Solarmoduls mit einer ersten Variante des Polymer- Versiegelungselementes;
Figur 5b eine Detaildarstellung des in Figur 4 mit Vb bezeichneten Ausschnitts des Solarmoduls mit einer zweiten Variante des Polymer- Versiegelungselementes; Figur 6 ein viertes Ausführungsbeispiel eines Solarmoduls im schematischen, nicht maßstabsgerechten Querschnitt;
Figur 7a eine Detaildarstellung des in Figur 6 mit VIIa bezeichneten Ausschnitts des Solarmoduls mit einer ersten Variante des Polymer- Versiegelungselementes;
Figur 7b eine Detaildarstellung des in Figur 6 mit VIIb bezeichneten Ausschnitts des Solarmoduls mit einer zweiten Variante des Polymer- Versiegelungselementes;
Figur 8 eine schematische, nicht maßstabsgerechte Aufsicht auf das
Polymer-Versiegelungselement allein aus Richtung des Substrates;
Figur 9a eine Schnittansicht einer ersten Variante des Polymer- Versiegelungselementes entlang der in Figur 8 gezeigten Linie IXa-IXa und
Figur 9b eine Schnittansicht einer zweiten Variante des Polymer- Versiegelungselementes entlang der in Figur 8 gezeigten Linie IXb-IXb.
Gleiche Bauelemente sind in den verschiedenen Figuren mit gleichen Bezugszeichen versehen.
Figur 1 zeigt ein erstes Ausführungsbeispiel eines Solarmoduls im schematischen, nicht maßstabsgerechten Querschnitt in seinem Randbereich. Den Randbereich des Solarmoduls bildet dabei ein Schichtenaufbau, der eine erste äußere Schicht, eine innere Schicht und eine zweite äußere Schicht umfasst. Die erste äußere Schicht wird dabei durch ein plattenförmiges flächiges Glas-Substrat 1 gebildet, die innere Schicht umfasst einen Modulinnenraum 6, und die zweite äußere Schicht wird durch ein plattenförmiges, ebenfalls flächiges Polymer-Versiegelungselement 3 gebildet. Das Glas-Substrat 1 und das Polymer-Versiegelungselement 3 sind dabei im Wesentlichen parallel zueinander angeordnet und durch eine entlang der Substratkanten angeordnet Dichtungseinrichtung 2 mit einem Dichtungselement 201 beabstandet .
Das Glas-Substrat 1 trägt auf seiner dem Modulinnenraum 6 zugewandten Oberfläche mehrere Solarzellen 4, die hier als Wafersolarzellen ausgebildet sind. Die Solarzellen 4 bedecken dabei nahezu vollständig die Oberfläche des Glas-Substrates 1 , lediglich kleine Abstandsspalten zwischen den einzelnen Solarzellen 4 sowie ein das Glas-Substrat 1 umlaufender Substratrandbereich 10 bleiben frei.
Der Modulinnenraum 6 mit den Solarzellen 4 wird von dem Polymer- Versiegelungselement 3 derart abgedeckt, dass die Außenkanten des Polymer- Versiegelungselementes 3 in einer Flucht über den Außenkanten des Glas- Substrats 1 liegen. Auf dem Substratrandbereich 10 und mit der Substrataußenkante abschließend ist die Dichtungseinrichtung 2 in Form des Dichtungselementes 201 angeordnet. Das Dichtungselement 201 erstreckt sich umlaufend entlang der Substratkante im Substratrandbereich 10. Auf seiner vom Glas-Substrat 1 abgewandten Seite liegt das Dichtungselement 201 an der dem Modulinnenraum 6 zugewandten Oberfläche des Polymer- Versiegelungselementes 3 an. Das Dichtungselement 201 begrenzt den
Modulinnenraum 6 in horizontaler Richtung. Die Bezeichnung horizontal bezieht sich hier auf die Ebene senkrecht zur Schnittebene. Dabei legt die vertikale Ausdehnung des ersten Dichtungselementes 201 die Höhe des Modulinnenraumes 6 fest. Dieser kann mit einem transparenten Kunststoff, beispielsweise EVA, ausgefüllt sein.
Zwischen dem Substratrandbereich 10 und dem Dichtungselement 201 bildet sich eine erste Versiegelungsgrenzfläche 20 aus. Eine zweite Versiegelungsgrenzfläche 21 entsteht zwischen dem Dichtungselement 201 und dem Polymer- Versiegelungselement 3.
Der Randbereich dieser ersten Ausführungsform des Solarmoduls, der in seiner horizontalen Ausdehnung in etwa dem Substratrandbereich 10 entspricht ist von einem Anpressmittel 5 u-förmig umgriffen. Das Anpressmittel 5 ist bei dieser ersten Ausführungsform des Solarmoduls als eine u-förmige Rahmeneinrichtung 50 und ein die Rahmeneinrichtung 50 mit dem Randbereich des Solarmoduls verbindenden Klebstoff 51 ausgebildet. Der Klebstoff 51 füllt dabei den Zwischenraum zwischen der Rahmeneinrichtung 50 und dem Randbereich des Solarmoduls aus.
Figur 2 stellt eine zweite Ausführungsform des Solarmoduls dar, die im Wesentlichen identisch mit der in Figur 1 gezeigten Ausführungsform ist. Die Ausführungsform der Figur 2 weist jedoch im Unterschied zu der Figur 1 gezeigten keine einzelnen Wafersolarzellen 4 auf, sondern zeigt monolithisch auf dem Glas-Substrat 1 abgeschiedene und miteinander verschaltete Dünnschichtsolarzellen 4. Diese bedecken entsprechend die Oberfläche des Glas-Substrats 1 vollständig bis auf den Substratrandbereich 10. Im Übrigen gelten die vorangehend gemachten Ausführungen entsprechend.
Die Figuren 3a und 3b zeigen Detaildarstellung des in den Figuren 1 und 2 jeweils mit lila und IMb bezeichneten Ausschnitts des Solarmoduls. Dieser Ausschnitt zeigt jeweils den Übergang vom Dichtungselement 201 zum Polymer- Versiegelungselement 3 im Bereich der zweiten Versiegelungsgrenzfläche 21 für zwei unterschiedliche Varianten des Polymer-Versiegelungselementes 3.
Die Figur 3a zeigt eine erste Variante des Polymer-Versiegelungselements 3, das eine Polymerfolie 31 umfasst, die an ihrer dem Modulinnenraum 6 zugewandten Oberfläche vollständig mit einer Metallschicht 30 versehen ist. Anstelle einer Polymerfolie kann in allen hier beschriebenen Varianten ebenso eine Polymerplatte je nach Verwendungszweck eingesetzt werden. Die Metallschicht 30 kann dabei entweder als Folie auflaminiert oder als Dünnschicht auf die Polymerfolie aufgedampft werden.
Da die dem Modulinnenraum 6 zugewandte Oberfläche des Polymer- Versiegelungselementes 3 vollständig mit einer Metallschicht 30 überzogen ist, befindet sich diese zwangsläufig auch im Bereich der zweiten Versiegelungsgrenzfläche 21 , an der die Dichtungseinrichtung 2 in Form des ersten Dichtungselementes 201 anliegt.
Die in der Figur 3b dargestellte zweite Variante des Polymer- Versiegelungselements 3 weist grundsätzlich den gleichen Aufbau wie das in Figur 3b gezeigte Polymer-Versiegelungselement auf. Zusätzlich ist auf der dem Modulinnenraum 6 zugewandten Oberfläche des Polymer- Versiegelungselements 3 eine weitere Polymerfolie 32 angeordnet. Alternativ kann dieses Bauelement auch als Polymerplatte ausgebildet sein. Diese überdeckt jedoch die Metallschicht 30 nicht vollständig sondern lediglich im Bereich des Modulinnenraums 6 und grenzt mit ihrem umlaufenden Rand vom Modulinnenraum 6 her an das Dichtungselement 201. Im Bereich der zweiten Versiegelungsgrenzfläche 21 liegt daher die Metallschicht 30 wie bei der vorangehend beschriebenen zweiten Variante auf dem ersten Dichtungselement 201 auf.
Allen beiden vorangehend gezeigten Varianten für das Polymer- Versiegelungselement 3 ist gemeinsam, dass das Polymer- Versiegelungselement 3 jeweils eine Metallschicht 30 aufweist, die im Bereich der zweiten Verkapselungsgrenzfläche 2 zu liegen kommt. Dem Fachmann bekannte Materialien für das Dichtungselement 201 , das mit dem Polymer- Versiegelungselement 3 die zweite Verkapselungsgrenzfläche ausbildet, bilden mit Metallschichten bessere und dauerhaftere Diffusionsbarrieren gegenüber Feuchtigkeit, als wenn die zweite Verkapselungsgrenzfläche 21 durch eine Polymer-Grenzschicht gebildet ist. Die gleichen Materialien des
Dichtungselementes 201 bilden vergleichbar gute Diffusionsbarrieren gegenüber Feuchtigkeit mit Glas. Daher ist das Glas-Substrat 1 als Glasscheibe ausgebildet. Alternativ wäre auch eine Polymerplatte oder eine Polymerfolie als Substrat 1 denkbar, dies setzt jedoch voraus, dass das Substrat 1 im Bereich der ersten Versiegelungsgrenzfläche 20 ebenfalls eine Metallschicht aufweist, die mit dem Dichtungselement 201 in Kontakt steht. Weiterhin müsste das Polymer-Substrat ähnlich gute Transmissionseigenschaften für das auf die Solarzellen zu lenkende Licht aufweisen und ähnlich gut als Diffusionssperre gegen Feuchtigkeit wirken, die von außen in Richtung der Solarzellen vorzudringen droht.
Figur 4 zeigt ein drittes Ausführungsbeispiel des erfindungsgemäßen Solar- moduls, das weitgehend dem in Figur 2 gezeigten zweiten Ausführungsbeispiel entspricht. Anders als in Figur 2 ist hier der Klebstoff 51 der Anpressmittel 5 durch ein zweites Dichtungselement 202 ersetzt. Die Anpressmittel 5 umfassen daher in diesem Ausführungsbeispiel lediglich die Rahmeneinrichtung 50.
Die Dichtungseinrichtung 2 umfasst in diesem dritten Ausführungsbeispiel das erste Dichtungselement 201 sowie das zweite Dichtungselement 202. Da die erste Verkapselungsgrenzfläche 20 und die zweite Verkapselungsgrenzfläche 21 bildet sich im Sinne der vorliegenden Erfindung im Grenzbereich zwischen der Dichtungseinrichtung 2 und dem Glas-Substrat 1 bzw. dem Polymer- Versiegelungselement 3 aus. Da die Dichtungseinrichtung 2 zwei
Dichtungselemente 201 ,202 umfasst, bilden auch die entsprechenden Grenzbereiche beider Dichtungselemente 201 ,202 die erste Versiegelungsgrenzfläche 20 und die zweite Versiegelungsgrenzfläche 21. Anders als bei den ersten beiden Ausführungsformen des Solarmoduls umgreifen die erste Versiegelungsgrenzfläche 20 und die zweite Versiegelungsgrenzfläche 21 sowohl das Glas-Substrat 1 als auch das Polymer-Versiegelungselement 3 u-förmig.
In gleicher Weise bildet das zweite Dichtungselement 202 mit den Kanten- flächen des Polymer-Versiegelungselementes 3 und mit dem umlaufenden Randbereich der Polymer-Versiegelungselementoberfläche, die von dem Modulinnenraum 6 weg weist, die zweite Versiegelungsgrenzfläche 21 aus. Die zweite Versiegelungsgrenzfläche 21 liegt somit ebenfalls u-förmig um die Kantenflächen des Polymer-Versiegelungselementes 3 herum an dem Polymer- Versiegelungselement 3 an.
Denkbar ist auch eine hier nicht dargestellte Ausführungsform, in der die Dichtungseinrichtung 2 lediglich das zweite Dichtungselement 202 umfasst, welches den Randbereich des Solarmoduls wie in den Figuren 2 und 4 dargestellt u-förmig umgreift. Entsprechend werden die ersten und zweiten Versiegelungsgrenzflächen 20,21 nur an den Kantenflächen und auf den voneinander wegweisenden Oberflächen des Glas-Substrates 1 und des Polymer- Versiegelungselementes 3 ausgebildet und weisen somit eine L-Form auf. Bei dieser nicht dargestellten Ausführungsform könnte ein ähnlich zum ersten Dichtungselement 201 geformtes und angeordnetes Abstandselement vorgesehen sein, das Glas-Substrat 1 und Polymer-Versiegelungselement 3 voneinander beabstandet.
Die Figuren 5a und 5b zeigen vergrößerte Detaildarstellungen des in Figur 4 mit Va und Vb bezeichneten Ausschnitts des Solarmoduls mit jeweils unterschiedlichen Varianten des Polymer-Versiegelungselementes 3. Dieser Ausschnitt zeigt jeweils den Übergang vom ersten Dichtungselement 201 zum Polymer-Versiegelungselement 3 im Bereich der zweiten
Versiegelungsgrenzfläche 21 für die unterschiedlichen Varianten des Polymer- Versiegelungselementes 3.
Die Variante des Polymer-Versiegelungselements 3 in Figur 5a zeigt analog zur Darstellung in Figur 3a eine Polymerplatte oder Polymerfolie 31 , die an ihrer dem Modulinnenraum 6 zugewandten Seite mit einer Metallschicht 30 versehen ist. Im Unterschied zu der Ausführungsform der Figur 3b überdeckt die Polymerplatte 31 nur in etwa den Bereich, der der Grenzfläche zum Modulinnenraum 6 entspricht. Das heißt, dass die Metallschicht 30 in ihrem umlaufenden Randbereich auf ihrer von dem Modulinnenraum 6 abgewandten Seite nicht von der Polymerplatte 31 überdeckt ist. Stattdessen liegt das zweite Dichtungselement 202 unter Ausbildung eines Teils der zweiten Versiegelungsgrenzfläche 21 an der von dem Modulinnenraum 6 abgewandten Seite des Polymer-Versiegelungselementes 3 an.
Betreffend die Anordnung des ersten Dichtungselementes 201 gelten die zur Figur 3a gemachten Ausführungen. Die in der Figur 5b dargestellte Variante des Polymer-Versiegelungselementes 3 weist grundsätzlich den gleichen Aufbau wie das in Figur 5a gezeigte Polymer- Versiegelungselement 3 auf. Zusätzlich dazu wurde analog der Ausführungsform der Figur 3b eine weitere Polymerplatte 32 an die dem Modulinnenraum 6 zugewandte Seite des Polymer-Versiegelungselementes 3 angefügt.
Figur 6 zeigt eine vierte Ausführungsform des Solarmoduls. Der Schichtenaufbau des im Querschnitt gezeigten Randbereichs entspricht weitgehend dem des Solarmoduls der Figur 1. Anders als in Figur 1 ist die Dichtungseinrichtung 2 in Form eines einzigen Dichtungselementes 201 zwar im Substratrandbereich 10 des Glas-Substrates 1 angeordnet, schließt jedoch nicht zusammen mit dessen Außenkante ab. Da auch hier die Außenkanten des Polymer- Versiegelungselementes 3 in einer Flucht über den Außenkanten des Substrats 1 liegen, bildet das Polymer-Versiegelungselement 3 einen Überstand gegenüber dem Dichtungselement 201 in Richtung seiner Außenkante aus. Der so entstandene Zwischenraum zwischen dem Substrat 1 und dem Polymer- Versiegelungselement 3, der benachbart zum Dichtungselement 201 am äußeren Solarmodulrand angeordnet ist, wird durch ein Anpressmittel 5 in Form eines Klebstoffes 51 ausgefüllt. Der Klebstoff 51 stellt sicher, dass das Glas-Substrat 1 mit der ersten Versiegelungsgrenzfläche 20 und das Polymer- Versiegelungselement 3 mit der zweiten Versiegelungsgrenzfläche 21 dauerhaft gegen das Dichtungselement 201 gepresst werden. Außerdem bietet dieser Aufbau ein besonders schmales, rahmenloses Solarzellenmodul, da hier die die Anpressfunktion der Rahmeneinrichtung 50 durch den Klebstoff 51 ersetzt ist.
Die Figuren 7a und 7b stellen Detaildarstellungen des mit VIIa und VIIb bezeichneten Ausschnittes des Solarmoduls der Figur 6 mit unterschiedlichen Varianten des Polymer-Versiegelungselementes 3 dar. Dieser Ausschnitt zeigt jeweils den Übergang vom Dichtungselement 201 zum Polymer- Versiegelungselement 3 im Bereich der zweiten Versiegelungsgrenzfläche 21 für zwei unterschiedliche Varianten des Polymer-Versiegelungselementes 3. Figur 7a zeigt eine Ausführung, die denen aus den Figuren 3a und 5a weitgehend entspricht. Als Unterschied ist erkennbar, dass das Polymer- Versiegelungselement 3 nicht mit dem äußeren Rand des Dichtungselementes 201 abschließt, sondern darüber hinausgeht und einen Überstand ausbildet. An diesem und an der nach außen gewandten Stirnfläche des Dichtungselementes 201 liegt das Anpressmittel 5 in Form des Klebstoffes 51 , wie bereits vorangehend erläutert, an. Das Polymer- Versiegelungselement 3 umfasst eine Kombination aus einer bereits aus Figur 3a bekannten Polymerplatte oder -folie 31 mit einer Metallschicht 30 auf ihrer dem Modulinnenraum 6 zugewandten Seite.
Die in der Figur 7b dargestellte Variante des Polymer-Versiegelungselementes 3 weist zusätzlich zu der in Figur 3a beschriebenen Ausbildung eine weitere Polymerplatte oder -folie 32 auf, die an der dem Modulinnenraum 6 zugewandten Seite des Polymer-Versiegelungselementes 3 angeordnet ist und die gleichen äußeren Abmaße wie die Polymerplatte oder -folie 31 und die Metallschicht 30 aufweist. Im dem Bereich, in dem das Dichtungselement 201 an dem Polymer-Versiegelungselement 3 anliegt, also in dem Bereich, in dem die zweite Versiegelungsgrenzfläche 21 ausgebildet wird, weist die weitere Polymerplatte oder -folie 32 eine Unterbrechung auf, so dass das Dichtungselement 201 in Kontakt mit der Metallschicht 30 des Polymer- Versiegelungselementes 3 kommen kann. Auf Grund des Überstandes, der sich wie oben erläutert aus der Anordnung des Dichtungselementes 201 ergibt, grenzt der Klebstoff 51 an die weitere Polymerplatte oder -folie 32 und an die nach außen gewandte Stirnfläche des ersten Dichtungselementes 201 an.
Figur 8 zeigt eine Aufsicht auf das flächige Polymer-Versiegelungselementes 3 vom Modulinnenraum 6 bzw. vom Glas-Substrat 1 aus gesehen. Das Polymer- Versiegelungselement 3 weist eine rechteckige Grundform auf. Auf der sichtbaren Oberfläche weist das Polymer-Versiegelungselement 3 an seinem Randbereich umlaufend eine Metallschicht 30 auf, die zur Anlage an der Dichtungseinrichtung 2 im Bereich der zweiten Versiegelungsgrenzfläche 21 vorgesehen ist. Die Schnittdarstellung der Figur 9a entlang der in Figur 8 mit IXa-IXa bezeichneten Linie zeigt ein Ausführungsbeispiel des Versiegelungselements 3, das eine Metallplatte oder -folie mit einer Metallschicht 30 aufweist. Auf diese Metallplatte 30 ist eine weitere Polymerplatte oder Polymerfolie 32 aufgesetzt, welche den bezüglich Figur 8 beschriebenen Randbereich nicht überdeckt, so dass die Metallschicht 30 hier frei zugänglich ist. In dem zusammengebauten Solarmodul ragt die weitere Polymerplatte oder Polymerfolie 32 in den Modulinnenraum 6 und bedeckt diesen vollständig.
Die Schnittdarstellung der Figur 9b entlang der in Figur 8 mit IXb-IXb bezeichneten Linie entspricht der aus Figur 9a, wobei zusätzlich eine erste Polymerplatte oder Polymerfolie 31 vorhanden ist, die die Metallschicht 30 auf der der weiteren Polymerplatte oder weiteren Polymerfolie 32 gegenüberliegenden Seite vollständig abdeckt. Die Metallschicht 30 kann in diesem Fall als Platte, Folie oder Beschichtung ausgebildet sein. In dem zusammengebauten Solarmodul schließt die Polymerplatte oder Polymerfolie 31 das Solarmodul nach außen hin ab.
Anders als bei allen dargestellten Ausführungsbeispielen ist es auch denkbar, dass das Polymer-Versiegelungselement 3 auf seiner dem Modulinnenraum 6 zugewandten Oberfläche mit Wafersolarzellen 4 versehen ist. Ebenso könnten auf dem Polymer-Versiegelungselement 3 monolithisch abgeschiedene Dünnschichtsolarzellen 4 vorgesehen sein. Für den Fachmann ist klar, dass die verbesserte Abdichtung im Substratrandbereich unabhängig von der Anordnung und Orientierung der Solarzellen 4 im Modulinnenraum 6 ist.
Bezugszeichenliste
Glas-Substrat 1
Substratrandbereich 10 Dichtungseinrichtung 2 erste Versiegelungsgrenzfläche 20 zweite Versiegelungsgrenzfläche 21 erstes Dichtungselement 201 zweites Dichtungselement 202 Polymer-Versiegelungselement 3
Metallschicht 30
Polymerfolie, Polymerplatte 31 weitere Polymerfolie, Polymerplatte 32
Solarzellen 4 Anpressmittel 5
Rahmeneinrichtung 50
Klebstoff 51
Modulinnenraum 6

Claims

Patentansprüche:
1. Solarmodul umfassend:
- ein flächiges Glas-Substrat (1 ) mit einem umlaufenden Substratrandbereich (10),
- ein das Glas-Substrat (1 ) zumindest teilweise abdeckendes flächiges Polymer-Versiegelungselement (3),
- eine Mehrzahl von Solarzellen (4), die zwischen dem Glas-Substrat (1 ) und dem Polymer-Versiegelungselement (3) in einem Modulinnenraum (6) angeordnet ist,
- eine im Substratrandbereich (10) angeordnete Dichtungseinrichtung (2) mit mindestens einem Dichtungselement (201 ,202), wobei die Dichtungseinrichtung (2) eine erste Versiegelungsgrenzfläche (20) zwischen dem Glas-Substrat (1 ) und der Dichtungseinrichtung (2) und eine zweite Versiegelungsgrenzfläche (21 ) zwischen der
Dichtungseinrichtung (2) und dem Polymer-Versiegelungselement (3) ausbildet,
dadurch gekennzeichnet, dass
das Polymer-Versiegelungselement (3) im Bereich der zweiten Versiegelungsgrenzfläche (21 ) eine Metallschicht (30) derart aufweist, dass die Metallschicht (30) in Kontakt mit der Dichtungseinrichtung (2) steht.
2. Solarmodul gemäß Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, dass die
Metallschicht (30) in flächigem Kontakt mit der Dichtungseinrichtung (2) steht.
3. Solarmodul gemäß Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass die zweite Versiegelungsgrenzfläche (21 ) auf ihrer dem Polymer-
Versiegelungselement (3) zugewandten Seite ausschließlich mit der Metallschicht (30) des Polymer-Versiegelungselementes in Kontakt steht.
4. Solarmodul gemäß einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass sich das Polymer-Versiegelungselement (3) im Wesentlichen über das gesamte Glas-Substrat (1 ) zwischen äußeren Randabschnitten des umlaufenden Substratrandbereiches (10) erstreckt.
5. Solarmodul gemäß Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass sich die Metallschicht (30) des Polymer-Versiegelungselementes (3) im Wesentlichen über das gesamte Glas-Substrat (1 ) zwischen den äußeren Kanten des umlaufenden Substratrandbereiches (10) erstreckt.
6. Solarmodul gemäß Anspruch 4 oder 5, dadurch gekennzeichnet, dass das Polymer-Versiegelungselement (3) als Polymerfolie (31 ) oder als Polymerplatte (31 ) ausgebildet ist, die auf ihrer der Dichtungseinrichtung (2) zugewandten Oberfläche mit einer Metallfolie derart laminiert oder mit einer Metalldünnschicht derart versehen ist, dass sich dadurch die Metallschicht (30) ausbildet, die im Bereich der zweiten Versiegelungsgrenzfläche (21 ) in Kontakt mit der Dichtungseinrichtung (2) steht.
7. Solarmodul gemäß Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass das Polymer- Versiegelungselement (3) auf der dem Glas-Substrat (1 ) zugewandten Seite eine weitere Polymerfolie (32) oder eine weitere Polymerplatte (32) aufweist, wobei die weitere Polymerfolie (32) oder die weitere Polymerplatte (32) derart geringere Ausmaße aufweist, dass ein Abschnitt der Metallschicht (30) als umlaufender Randabschnitt des Polymer-
Versiegelungselementes (30) zumindest abschnittweise die zweite Versiegelungsgrenzfläche (21 ) zur Dichtungseinrichtung (2) bildet.
8. Solarmodul gemäß einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Dichtungseinrichtung (2) ein erstes
Dichtungselement (201 ) aufweist, das sich zwischen dem Glas-Substrat (1 ) und dem Polymer-Versiegelungselement (3) durchgängig umlaufend entlang des Substratrandbereiches (10) erstreckt.
9. Solarmodul gemäß Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass die Dichtungseinrichtung (2) ein zweites Dichtungselement (202) aufweist, das den Substratrandbereich (10) durchgängig umlaufend u-förmig umgreift.
10. Solarmodul gemäß einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass die Dichtungseinrichtung (2) ausschließlich ein erstes Dichtungselement (201 ) aufweist, das den Substratrandbereich (10) durchgängig umlaufend u-förmig umgreift.
11. Solarmodul gemäß einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass Anpressmittel (5) vorgesehen sind, die gewährleisten, dass die Dichtungseinrichtung (2) dauerhaft mit einem gewissen Anpressdruck gegen die erste Versiegelungsgrenzfläche (20) und/oder gegen die zweite Versiegelungsgrenzfläche (21 ) drückt.
12. Solarmodul gemäß Anspruch 11 , dadurch gekennzeichnet, dass die Dichtungseinrichtung (2) elastisch ausgebildet ist und die Anpressmittel (5) einen Klebstoff (51 ) aufweisen, der die Dichtungseinrichtung (2) in einem zusammengepressten Zustand fixiert.
13. Solarmodul gemäß Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, dass die Anpressmittel (5) zwischen Glas-Substrat (1 ) und Polymer- Versiegelungselement (3) angeordnet sind und die Dichtungseinrichtung (2) relativ zum Glas-Substrat (1 ) und zum Polymer-Versiegelungselement (3) fixieren.
14. Solarmodul gemäß Anspruch 11 oder 12, dadurch gekennzeichnet, dass die Anpressmittel (5) eine Rahmeneinrichtung (50) aufweisen, die den Substratrandbereich (10) des Substrates umfasst.
15. Solarmodul gemäß einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Solarzellen (4) als Wafersolarzellen oder als monolithisch auf dem Glas-Substrat (1 ) oder dem Polymer- Versiegelungselement (3) abgeschiedene Dünnschichtsolarzellen ausgebildet sind.
16. Solarmodul gemäß einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Dichtungseinrichtung (2) mindestens ein Dichtungselement (201 ,202) aus Butylkautschuk aufweist.
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