WO2012104299A2 - Solarmodul mit einer oder mehreren solarzellen - Google Patents

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WO2012104299A2
WO2012104299A2 PCT/EP2012/051557 EP2012051557W WO2012104299A2 WO 2012104299 A2 WO2012104299 A2 WO 2012104299A2 EP 2012051557 W EP2012051557 W EP 2012051557W WO 2012104299 A2 WO2012104299 A2 WO 2012104299A2
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solar
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    • H01L31/042—PV modules or arrays of single PV cells
    • H01L31/048—Encapsulation of modules
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    • Y02E—REDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
    • Y02E10/00—Energy generation through renewable energy sources
    • Y02E10/50—Photovoltaic [PV] energy

Definitions

  • the invention relates to a solar module with one or more solar cells, which are arranged parallel to the module surface between a transparent windshield and a base member, wherein the windscreen and the base member are made of glass and sealed at the edge regions to each other.
  • Solar or PV modules of the type mentioned are individually or in groups installed and interconnected, used in photovoltaic systems for centralized and decentralized power generation.
  • the individual solar module is intended to meet a variety of requirements at the various sites, in particular, the solar cells arranged inside or solar panels to be protected from the weather and mechanical stress. Furthermore, the solar module should protect the electrical connections against moisture and diffusion and provide for a corresponding electrical insulation to the outside.
  • the PV module consists essentially of a two-pane insulating glass, wherein the two panes are spaced apart at the edge by a hollow profile and form a gap in which the solar cells are arranged. Outwardly, the insulating glass element is sealed in a known manner with an elastic sealant, the electrical connection lines are led out the edge.
  • the individual solar cells are fixed by soldering on the inside of at least one of the glass panes. The sunlight enters through the windscreen and interacts with the solar cells inside the insulating glass pane.
  • the windscreen may have an outer and / or inner coating, which should improve the efficiency of the module.
  • No. 6,693,237 A describes a PV module in which the solar cells are integrated into a layer structure and the outer layers of the housing can also be made of glass. - -
  • a common feature of the embodiments mentioned above is that a frame or an edge region is required for sealing the housing, consisting of an outer glass pane and a planar base element, which may also be made of glass, which forms a shading area, particularly in the case of oblique incidence of light has a negative effect on the overall efficiency of the solar module.
  • the edge region of the solar module which is available for sealing measures, however, can not be made arbitrarily narrow, otherwise due to the occurring temperature stresses during operation and the mechanical influences (wind, snow load, etc) can not be guaranteed sufficient tightness for years of operation.
  • a solar module which has a supporting structure made of metal or synthetic resin, which can be bent along a row of holes to form a fold on the edge. It is thereby formed a basic structure with edge fold, in which a solar cell with a transparent front foil can be inserted.
  • a layered structure of a solar module is known from EP 0 829 909 A2, wherein in one of the embodiments a basic structure made of a metal or plastic layer is shown, which is bent over at the edges to form a fold extending substantially at right angles from the module front side.
  • the solar cell is covered by a filler and covered by a front, transparent layer, which is attached to the outer fold.
  • bent to the module front fold results in the juxtaposition of multiple solar modules, a relatively large unused area between the individual solar cells, whereby the efficiency of the arrangement is impaired.
  • the folded in the direction of the module front fold results in the formation of shadows in obliquely incident solar radiation.
  • the solar cells are embedded in a housing, wherein the encapsulation may consist of glass or hardenable casting polymers and films.
  • a container is attached, which is completely filled with a cooling medium.
  • the solar module is arranged like a lid on the container with the cooling medium, wherein the container is part of a cooling circuit, which comprises a pump and a cooling device.
  • the object of the invention is therefore, starting from known solar modules to propose improvements with which the overall efficiency of the solar module can be increased, with cost-effective to manufacture, robust, wit- - solar resistant solar modules are to be sought, which are used worldwide - especially in the sunbelt around the equator.
  • the edge regions of the windshield and the base member are bent or angled to a substantially perpendicular projecting from the module rear fold and form a filled with a sealing or potting compound gap to each other.
  • the responsible for the tightness of the module edge region from the plane of the solar cell is bent backwards, whereby a substantially rectangular projecting glass fold is formed, which is available in sufficient folding width for sealing measures, without on the front of the solar module for adverse shading to care.
  • a frameless glass solar module is created on the front side, whereby radiation is also applied to the peripheral solar cells in the event of oblique incidence of light.
  • the fold improves the mechanical properties of the module and can be optimally used for fastening purposes.
  • the falt length or depth can be adapted to the desired requirements, such as service life or dielectric strength.
  • a solar module in which the front pane with its bent edge regions comprises the base element with its bent or angled edge region in the manner of a pot.
  • the two edge regions of the front pane and of the base element have latching elements on their outer surfaces which interact with corresponding latching elements of clip-on profile or frame elements.
  • both the front glass and the base element made of glass, so that a frameless from the front view glass-only solar module is created, which is universally applicable and is optimally protected against the weather.
  • the rearwardly projecting fold from the edge regions of the front and base disk simultaneously serves as a mechanical stiffening of the solar module and can be used optimally for fastening individual solar modules to a substructure.
  • the base member may have substantially parallel coolant channels for guiding a coolant flow, which are integrated to cool the solar cells entirely in the glass body of the base member.
  • the direct integration of parallel and / or zigzag-shaped and / or meander-shaped coolant channels into the base disk or the base element of the solar module leads to a - - Effective, uniform cooling of the solar cells, whereby the efficiency of the solar module can be significantly increased.
  • the base element consists of two glass panes arranged in parallel, which are connected to one another by webs between the coolant passages running substantially parallel.
  • the two glass panes of flat and / or pressed glass can first be produced with integrally formed web elements, which are then connected to one another by welding or fusing the web elements together.
  • Such all-glass versions are particularly suitable for solar systems in the offshore sector.
  • the base element on the side facing the solar cells as a flat and / or pressed glass pane with integrally formed web elements which are sealed by means of a flat cover element, so that substantially parallel coolant channels are formed between the web elements.
  • FIG. 1 shows a partial section through a first embodiment of the solar module according to the invention
  • Fig. 3 shows a second embodiment of the solar module according to the invention in a sectional view of FIG. 1, as well
  • FIG. 4 shows a third embodiment of the solar module according to the invention in a sectional view according to FIG. 1.
  • the solar module 1 shown in Figures 1 and 2 consists essentially of a transparent front panel 2 and a base member 3, which also consists of glass.
  • the windshield 2 and the base member 3 form a gap 10, in which solar cells 4 and their connecting lines, not shown, are arranged.
  • the edge regions 5, 6 of the windshield 2 and of the base element are bent or angled toward a rebate 7 projecting substantially at a right angle with respect to the module surface 1 ', the circumferential gap 8 being filled with a sealing or potting compound 9.
  • the same casting compound for example polyurethanes, silicones, - - Kone, transparent 2K materials
  • the front pane 2 with its bent-over edge region 5 comprises the base element 3 together with its bent or angled edge region 6 in the manner of a pot.
  • the two edge regions 5, 6 of the windshield 2 and the base element 3 made of glass have locking elements 11 (for example in the form of longitudinal grooves) on their outer surfaces, which cooperate with corresponding locking elements 12 (for example in the form of retaining claws) of clip-on profile or latching elements 13 ,
  • the U-shaped profile elements 13 may be secured with an adhesive layer 14 at the edge regions 5 and 6 of the glass elements, wherein at the front end of the fold 7, a seal with an adhesive 22, for example with a special hot melt adhesive may be provided.
  • the outer edge 15 of the front pane 2 can be rounded at the transition to the bent-over edge region 5 and, for example, have a radius r which is in the region of the thickness d of the front pane 2.
  • the sunlight indicated by arrows of different steepness passes without shading on the outer edge regions of the solar cell 4, so that by this frameless structure clear improvements in efficiency can be achieved.
  • Dashed lines indicate an adjacent solar module 1, wherein between the two solar modules, an elastic element, such as a rubber band is inserted. An arrangement of several adjacent solar modules can be sealed by this measure to a support structure, not shown here.
  • coolant channels 19 for guiding a coolant flow are integrated into the base element 3.
  • the base element 3 is formed, for example, from two glass panes 16 and 17 arranged in parallel, which are connected by webs 18 and thus form the substantially parallel coolant channels 19.
  • Fig. 2 shows a rear view of the base member of the solar module 1, wherein the outer glass pane 17 has been omitted for better representation of the channel guide.
  • the coolant channels 19 start from a flow channel 20 with a central coolant inlet 23 and lead to a return channel 21 at the - The opposite side of the solar module to a central coolant outlet 24.
  • the individual coolant channels 19 and the intermediate webs 18 may have different widths to compensate for the different flow resistance of inner and outer channels and so to ensure uniform cooling of the solar cell 4. 25 and 26, the outwardly guided electrical connections of the solar module 1 are marked.
  • the lateral dimensions of the modules are approx. 50 to 150 cm.
  • the two glass panes 16, 17 can be produced from pressed glass with integrally formed web elements 18a, 18b of different lengths, which can be connected to one another by welding in the area of the dot-dashed area and then form the coolant channels 19.
  • FIG. 3 further shows a compact embodiment of the invention in which the fold 7 consisting of the angled edge regions 5, 6 does not substantially project beyond the total thickness of the solar module 1.
  • thermally stable materials (sealing and potting compound);
  • Withstand voltage e.g., 0 to 10,000 V

Abstract

Die Erfindung betrifft ein Solarmodul (1) mit einer oder mehreren Solarzellen (4), die parallel zur Moduloberfläche (1') zwischen einer transparenten Frontscheibe (2) und einem Basiselement (3) angeordnet sind, wobei die Frontscheibe (2) und das Basiselement (3) aus Glas bestehen und an deren Randbereichen (5, 6) zueinander abgedichtet sind. Erfindungsgemäß sind die Randbereiche (5, 6) der Frontscheibe (2) und des Basiselements (3) zu einem im Wesentlichen rechtwinkelig von der Modulrückseite abstehenden Falz (7) umgebogen oder abgewinkelt und bilden einen mit einer Dicht- oder Vergussmasse (9) verfüllten Spalt (8) zueinander.

Description

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Solarmodul mit einer oder mehreren Solarzellen
Die Erfindung betrifft ein Solarmodul mit einer oder mehreren Solarzellen, die parallel zur Moduloberfläche zwischen einer transparenten Frontscheibe und einem Basiselement angeordnet sind, wobei die Frontscheibe und das Basiselement aus Glas bestehen und an deren Randbereichen zueinander abgedichtet sind.
Solar- bzw. PV-Module der eingangs genannten Art werden einzeln oder in Gruppen verbaut und verschaltet, in Photovoltaikanlagen zur zentralen und dezentralen Stromerzeugung eingesetzt. Das einzelne Solarmodul soll dabei an den verschiedenen Einsatzorten unterschiedlichsten Anforderungen genügen, wobei insbesondere die im Inneren angeordneten Solarzellen bzw. Solarpaneele vor Witterungseinflüssen und mechanischen Belastungen geschützt werden sollen. Weiters soll das Solarmodul die elektrischen Verbindungen vor Feuchtigkeit und Diffusion schützen und für eine entsprechende elektrische Isolierung nach außen sorgen.
Aus der DE 10 2009 004 195 AI ist in diesem Zusammenhang ein Solarmodul in einem Isolierglasverbund und ein Verfahren zu dessen Herstellung bekannt geworden. Das PV-Modul besteht im Wesentlichen aus einem Zweischeiben-Isolier- glas, wobei die beiden Scheiben randseitig durch ein Hohlprofil beabstandet sind und einen Zwischenraum bilden, in welchem die Solarzellen angeordnet sind. Nach außen ist das Isolierglaselement in bekannter Weise noch mit einer elastischen Dichtmasse abgedichtet, wobei die elektrischen Anschlussleitungen randseitig herausgeführt sind. Die einzelnen Solarzellen sind durch Verlöten auf der Innenseite mindestens einer der Glasscheiben festgelegt. Das Sonnenlicht tritt durch die Frontscheibe ein und gelangt im Inneren der Isolierglasscheibe in Wechselwirkung mit den Solarzellen. Die Frontscheibe kann eine Außen- und/ oder Innenbeschichtung aufweisen, die den Wirkungsgrad des Moduls verbessern sollen.
Weiters ist aus der DE 20 2008 003 967 Ul ein Isolierglaselement mit einer integrierten Photovoltaik-Zelle bekannt. Auch hier sind zwischen einer äußeren und einer inneren Glassscheibe Solarzellen angeordnet, wobei der Hohlraum nach außen durch einen Dichtstreifen bestehend aus einem Distanzprofil und einer Dichtmasse gasdicht abgeschlossen ist.
Die US 6,693,237 A beschreibt ein PV-Modul, bei welchem die Solarzellen in einen Schichtaufbau integriert sind und die äußeren Lagen des Gehäuses auch aus Glas bestehen können. - -
Den genannten Ausführungsvarianten ist gemeinsam, dass zur Abdichtung des Gehäuses, bestehend aus einer äußeren Glasscheibe und einem flächigen Basiselement, welches ebenfalls aus Glas bestehen kann, ein Rahmen oder ein Randbereich erforderlich ist, der insbesondere bei schrägem Lichteinfall einen Ab- schattungsbereich bildet, der sich auf den Gesamtwirkungsgrad des Solarmoduls negativ auswirkt. Der Randbereich des Solarmoduls, der für Dichtmaßnahmen zur Verfügung steht, kann allerdings nicht beliebig schmal ausgeführt werden, da ansonsten durch die auftretenden Temperaturspannungen beim Betrieb und den mechanischen Einflüsse (Wind, Schneelast, etc) keine ausreichende Dichtheit für einen jahrelangen Betrieb garantiert werden kann.
Aus der JP 2002009325 A ist ein Solarmodul bekannt, das eine tragende Struktur aus Metall oder Kunstharz aufweist, die entlang einer Lochreihe zu einem rand- seitigen Falz umgebogen werden kann. Es wird dadurch eine Basisstruktur mit Randfalz gebildet, in welche eine Solarzelle mit einer transparenten Frontfolie eingefügt werden kann.
Aus der EP 0 829 909 A2 ist ein schichtförmiger Aufbau eines Solarmoduls bekannt, wobei in einer der Ausführungsvarianten eine Grundstruktur aus einer Metall- oder Kunststoffschicht dargestellt ist, die randseitig zu einem im Wesentlichen rechtwinklig von der Modulvorderseite abstehenden Falz umgebogen ist. Die Solarzelle wird von einem Füllmittel bedeckt und von einer frontseitigen, transparenten Schicht abgedeckt, die am äußeren Falz befestigt ist. Durch den zur Modulvorderseite umgebogenen Falz entsteht bei der Aneinanderreihung mehrerer Solarmodule ein relativ großer ungenützter Bereich zwischen den einzelnen Solarzellen, wodurch der Wirkungsgrad der Anordnung beeinträchtigt wird. Weiters führt der in Richtung zur Modulvorderseite abgewinkelte Falz zur Schattenbildung bei schräg einfallender Sonnenstrahlung.
Aus der DE 10 2009 022 671 AI ist eine Vorrichtung und ein Verfahren zum Kühlen von Solarzellen mittels eines strömenden Kühlmediums bekannt geworden. Die Solarzellen sind in einem Gehäuse eingebettet, wobei die Verkapselung aus Glas bzw. aus härtbaren Gieß-Polymeren und Folien bestehen kann. Auf der Rückseite des Solarmoduls ist ein Behältnis angebracht, welches vollständig mit einem Kühlmedium befüllbar ist. Das Solarmodul ist vergleichbar einem Deckel auf dem Behältnis mit dem Kühlmedium angeordnet, wobei das Behältnis Teil eines Kühlkreislaufs ist, welcher eine Pumpe und eine Kühleinrichtung umfasst.
Aufgabe der Erfindung ist es daher, ausgehend von bekannten Solarmodulen Verbesserungen vorzuschlagen, mit welchen der Gesamtwirkungsgrad des Solarmoduls erhöht werden kann, wobei kostengünstig herzustellende, robuste, wit- - - terungsbeständige Solarmodule angestrebt werden, die weltweit einsetzbar sind - besonders im Sonnengürtel um den Äquator.
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, dass die Randbereiche der Frontscheibe und des Basiselements zu einem im Wesentlichen rechtwinkelig von der Modulrückseite abstehenden Falz umgebogen oder abgewinkelt sind und einen mit einer Dicht- oder Vergussmasse verfüllten Spalt zueinander bilden. Bei der Erfindung wird somit der für die Dichtheit des Moduls verantwortliche Randbereich aus der Ebene der Solarzelle nach hinten umgebogen, wodurch ein im Wesentlichen rechtwinklig abstehender Glasfalz entsteht, der in ausreichender Falzbreite für Dichtmaßnahmen zur Verfügung steht, ohne an der Vorderseite des Solarmoduls für nachteilige Abschattungen zu sorgen. Es entsteht dadurch ein frontseitig "rahmenloses" Solarmodul aus Glas, wobei auch die randseitigen Solarzellen bei schrägem Lichteinfall mit Strahlung beaufschlagt werden. Weiters verbessert der Falz die mechanischen Eigenschaften des Moduls und kann optimal für Befestigungszwecke eingesetzt werden. Die Fälzlänge bzw. -tiefe kann den gewünschten Anforderungen, wie Lebensdauer oder Spannungsfestigkeit, angepasst werden.
Erfindungsgemäß entsteht somit ein Solarmodul, bei welchem die Frontscheibe mit deren umgebogenen Randbereichen das Basiselement mit dessen umgebogenen oder abgewinkelten Randbereich topfartig umfasst.
Gemäß einer vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung ist vorgesehen, dass die beiden Randbereiche der Frontscheibe und des Basiselements an deren Außenflächen Rastelemente aufweisen, die mit entsprechenden Rastelementen von auf- klipsbaren Profil- oder Rahmenelementen zusammenwirken.
Beim erfindungsgemäßen Solarmodul besteht sowohl die Frontscheibe als auch das Basiselement aus Glas, so dass ein von der Frontansicht rahmenloses Nurglas-Solarmodul entsteht, welches universell einsetzbar ist und optimal gegen Witterungseinflüsse geschützt ist. Der nach hinten abstehende Falz aus den Randbereichen der Front- und Basisscheibe dient gleichzeitig als mechanische Versteifung des Solarmoduls und kann optimal zur Befestigung einzelner Solarmodule an einer Unterkonstruktion verwendet werden.
Gemäß einer vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung kann das Basiselement im Wesentlichen parallel verlaufende Kühlmittelkanäle zur Führung eines Kühlmittelstroms aufweisen, die zur Kühlung der Solarzellen zur Gänze in den Glaskörper des Basiselements integriert sind. Durch die direkte Integration parallel und/oder zick-zack-förmig und/oder mäanderförmig geführter Kühlmittelkanäle in die Basisscheibe bzw. das Basiselement des Solarmoduls kommt es zu einer - - effektiven, gleichmäßigen Kühlung der Solarzellen, wodurch der Wirkungsgrad des Solarmoduls wesentlich erhöht werden kann.
Von Vorteil ist insbesondere eine Ganzglas-Ausführung, bei welcher das Basiselement aus zwei parallel angeordneten Glasscheiben besteht, die durch Stege zwischen den im Wesentlichen parallel verlaufenden Kühlmittelkanälen miteinander verbunden sind.
Bei der Herstellung eines derartigen Basiselements mit integrierten Kühlkanälen können zunächst die beiden Glassscheiben aus Flach- und/oder Pressglas mit angeformten Stegelementen hergestellt werden, die danach durch Verschweißen oder Verschmelzen der Stegelemente miteinander verbunden werden. Derartige Ganzglas-Ausführung sind besonders für Solaranlagen im Offshore- Bereich geeignet.
Es ist allerdings auch möglich, das Basiselement an der den Solarzellen zugewandten Seite als Flach- und/oder Pressglasscheibe mit angeformten Stegelementen auszubilden, die mit Hilfe eines flächigen Deckelements abgedichtet sind, so dass zwischen den Stegelementen im Wesentlichen parallel verlaufende Kühlmittelkanäle ausgebildet sind.
Die Erfindung wird im Folgenden anhand von Ausführungsbeispielen näher erläutert. Es zeigen :
Fig. 1 einen Teilschnitt durch eine erste Ausführungsvariante des erfindungsgemäßen Solarmoduls,
Fig. 2 eine Ansicht der Rückseite des Basiselements des Solarmoduls,
Fig. 3 eine zweite Ausführungsvariante des erfindungsgemäßen Solarmoduls in einer Schnittdarstellung gemäß Fig. 1, sowie
Fig. 4 eine dritte Ausführungsvariante des erfindungsgemäßen Solarmoduls in einer Schnittdarstellung gemäß Fig. 1.
Das in den Figuren 1 und 2 dargestellte Solarmodul 1 besteht im Wesentlichen aus einer transparenten Frontscheibe 2 und einem Basiselement 3, welches ebenfalls aus Glas besteht. Die Frontscheibe 2 und das Basiselement 3 bilden einen Zwischenraum 10, in welchem nicht näher dargestellte Solarzellen 4 und deren Verbindungsleitungen angeordnet sind. Die Randbereiche 5, 6 der Frontscheibe 2 und des Basiselements sind zu einem in Bezug auf die Moduloberfläche 1' im Wesentlichen rechtwinklig nach hinten abstehenden Falz 7 umgebogen bzw. abgewinkelt, wobei der umlaufende Spalt 8 mit einer Dicht- oder Vergussmasse 9 verfüllt ist. Die selbe Vergussmasse (beispielsweise Polyurethane, Sili- - - kone, transparente 2K Materialien) kann auch im Zwischenraum 10 zwischen Frontscheibe 2 und Basisscheibe 3 zum Einbetten der Solarzellen 4 verwendet werden.
Wie insbesondere aus dem Teilschnitt in Fig. 1 erkennbar, umfasst die Frontscheibe 2 mit deren umgebogenen Randbereich 5 das Basiselement 3 samt dessen umgebogenen bzw. abgewinkeltem Randbereich 6 topfartig.
Die beiden Randbereiche 5, 6 der Frontscheibe 2 und des Basiselements 3 aus Glas weisen an deren Außenflächen Rastelemente 11 (beispielsweise in Form von Längsnuten) auf, die mit entsprechenden Rastelementen 12 (beispielsweise in Form von Haltekrallen) von aufklipsbaren Profil- oder Rastelementen 13 zusammenwirken.
Die U-förmigen Profilelemente 13 können mit einer Klebstoffschicht 14 an den Randbereichen 5 und 6 der Glaselemente gesichert sein, wobei am stirnseitigen Ende des Falzes 7 eine Versiegelung mit einem Klebstoff 22, beispielsweise mit einem speziellen Hotmelt-Klebstoff, vorgesehen sein kann.
Erfindungsgemäß kann die Außenkante 15 der Frontscheibe 2 am Übergang zum umgebogenen Randbereich 5 abgerundet sein und beispielsweise einen Radius r aufweisen, der im Bereich der Dicke d der Frontscheibe 2 liegt. Das durch Pfeile unterschiedlicher Steilheit angedeutete Sonnenlicht gelangt ohne Abschattung auch auf die äußeren Randbereiche der Solarzelle 4, so dass durch diesen rahmenlosen Aufbau eindeutige Verbesserungen des Wirkungsgrades erzielt werden können. Strichliert angedeutet ist ein benachbartes Solarmodul 1, wobei zwischen den beiden Solarmodulen ein elastisches Element, beispielsweise ein Gummiband eingefügt ist. Eine Anordnung mehrerer benachbarter Solarmodule kann durch diese Maßnahme zu einer hier nicht dargestellten Tragekonstruktion abgedichtet werden.
Eine wesentliche Verbesserung des Wirkungsgrades des Solarmoduls kann durch eine entsprechende Kühlung der Solarzellen 4 erreicht werden. Zu diesem Zweck sind in das Basiselement 3 Kühlmittelkanäle 19 zur Führung eines Kühlmittelstroms integriert. Bei der in Fig. 1 dargestellten Ausführungsvariante wird das Basiselement 3 beispielsweise aus zwei parallel angeordneten Glasscheiben 16 und 17 gebildet, die durch Stege 18 verbunden sind und derart die im Wesentlichen parallel verlaufenden Kühlmittelkanäle 19 ausbilden.
Fig. 2 zeigt dazu eine Rückansicht des Basiselements des Solarmoduls 1, wobei die äußere Glasscheibe 17 zur besseren Darstellung der Kanalführung weggelassen wurde. Die Kühlmittelkanäle 19 gehen von einem Vorlaufkanal 20 mit einem zentralen Kühlmittelzulauf 23 aus und führen zu einem Rücklaufkanal 21 an der - - gegenüberliegenden Seite des Solarmoduls zu einem zentralen Kühlmittelablauf 24. Die einzelnen Kühlmittelkanäle 19 sowie die dazwischen liegenden Stege 18 können unterschiedliche Breiten aufweisen, um die unterschiedlichen Strömungswiderstände innerer und äußerer Kanäle auszugleichen und so für eine gleichmäßige Kühlung der Solarzellen 4 zu sorgen. Mit 25 und 26 sind die nach außen geführten elektrischen Anschlüsse des Solarmoduls 1 gekennzeichnet. Die seitlichen Abmessungen der Module betragen ca. 50 bis 150 cm.
Gemäß der in Fig. 3 dargestellten Ausführungsvariante können die beiden Glasscheiben 16, 17 aus Pressglas mit angeformten Stegelementen 18a, 18b unterschiedlicher Länge hergestellt sein, die durch Verschweißen im Bereich der strichpunktierten Fläche miteinander verbindbar sind und danach die Kühlmittelkanäle 19 bilden.
In Fig. 3 ist weiters eine kompakte Ausführungsvariante der Erfindung dargestellt, bei welcher der aus den abgewinkelten Randbereichen 5, 6 bestehende Falz 7 die Gesamtdicke des Solarmoduls 1 nicht wesentlich überragt.
Die Vorteile der Erfindung bestehen insbesondere darin :
Steigerung des Gesamtwirkungsgrades des Solarmoduls durch bessere Flächenausnutzung (Modulflächenoptimierung);
Verarbeitung jeglicher Zelltypen bzw. -technologien;
Zellflächenoptimierung;
Ertragssteigerung durch aktive integrierte Kühlung;
thermisch stabile Materialien (Dicht- und Vergussmasse);
längere Lebensdauer (> 30 Jahre);
Spannungsfestigkeit (z.B. 0 bis 10.000 V);
Seewassertauglichkeit (Offshore);
kostengünstig herzustellende, robuste, witterungsbeständige Solarmodule;
weltweit einsetzbar - besonders im Sonnengürtel um den Äquator.

Claims

P A T E N T A N S P R Ü C H E
1. Solarmodul (1) mit einer oder mehreren Solarzellen (4), die parallel zur Moduloberfläche ( ) zwischen einer transparenten Frontscheibe (2) und einem Basiselement (3) angeordnet sind, wobei die Frontscheibe (2) und das Basiselement (3) aus Glas bestehen und an deren Randbereichen (5, 6) zueinander abgedichtet sind, dadurch gekennzeichnet, dass die Randbereiche (5, 6) der Frontscheibe (2) und des Basiselements (3) zu einem im Wesentlichen rechtwinkelig von der Modulrückseite abstehenden Falz (7) umgebogen oder abgewinkelt sind und einen mit einer Dicht- oder Vergussmasse (9) verfüllten Spalt (8) zueinander bilden.
2. Solarmodul (1) nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Frontscheibe (2) mit deren umgebogenen Randbereich (5) das Basiselement (3) mit dessen umgebogenen oder abgewinkelten Randbereich (6) topfartig umfasst.
3. Solarmodul (1) nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die im Zwischenraum (10) zwischen der Frontscheibe (2) und dem Basiselement (3) angeordneten Solarzellen (4) in eine Dicht- oder Vergussmasse (9) eingebettet sind, die vorzugsweise auch den Spalt (8) im Falz (7) ausfüllt.
4. Solarmodul (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass die beiden Randbereiche (5, 6) der Frontscheibe (2) und des Basiselements (3) an deren Außenflächen Rastelemente (11) aufweisen, die mit entsprechenden Rastelementen (12) von aufklipsbaren Profil- oder Rahmenelementen (13) zusammenwirken.
5. Solarmodul (1) nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass an den Außenflächen der umgebogenen oder abgewinkelten Randbereiche (5, 6) Längsnuten (11) vorgesehen sind, in die Haltekrallen (12) der Profil- oder Rahmenelemente (13) eingreifen.
6. Solarmodul (1) nach Anspruch 4 oder 5, dadurch gekennzeichnet, dass die Profil- oder Rahmenelemente (13) mit einer Klebstoffschicht (14) an den den Falz (7) bildenden Randbereichen (5, 6) gesichert sind.
7. Solarmodul (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass die Außenkante (15) der Frontscheibe (2) am Übergang zum umgebogenen Randbereich (5) abgerundet ist und einen Radius (r) im Bereich der Dicke (d) der Frontscheibe (2) aufweist.
8. Solarmodul (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass das Basiselement (3) im Wesentlichen parallel und/oder zick- zack-förmig und/oder mäanderförmig verlaufende Kühlmittelkanäle (19) zur Führung eines Kühlmittelstroms aufweist, die zur Kühlung der Solarzellen (4) zur Gänze in den Glaskörper des Basiselements (3) integriert sind.
9. Solarmodul (1) nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass das Basiselement (3) aus zwei parallel angeordneten Glasscheiben (16, 17) besteht, die durch Stege (18) zur Trennung der Kühlmittelkanäle (19) miteinander verbunden sind.
10. Solarmodul (1) nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, dass die Kühlmittelkanäle (19) ausgehend von einem Vorlaufkanal (20) auf einer Seite des Solarmoduls (1) zu einem Rücklaufkanal (21) an der gegenüberliegenden Seite des Solarmoduls (1) führen.
11. Solarmodul (1) nach Anspruch 9 oder 10, dadurch gekennzeichnet, dass die beiden Glassscheiben (16, 17) aus Flach- und/oder Pressglas mit angeformten Stegelementen (18a, 18b) bestehen, die durch Verschmelzen oder Verschweißen miteinander verbindbar sind.
12. Solarmodul (1) nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass das Basiselement (3) an der den Solarzellen (4) zugewandten Seite eine Flach- und/oder Pressglasscheibe mit angeformten Stegelementen aufweist, die mit Hilfe eines flächigen Deckelements abgedichtet sind, so dass zwischen den Stegelementen im Wesentlichen parallel verlaufende Kühlmittelkanäle (19) ausgebildet sind.
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