WO2015004247A1 - Solar module having an electrically insulated fastening element and method for the production thereof - Google Patents

Solar module having an electrically insulated fastening element and method for the production thereof Download PDF

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WO2015004247A1
WO2015004247A1 PCT/EP2014/064832 EP2014064832W WO2015004247A1 WO 2015004247 A1 WO2015004247 A1 WO 2015004247A1 EP 2014064832 W EP2014064832 W EP 2014064832W WO 2015004247 A1 WO2015004247 A1 WO 2015004247A1
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WO
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laminate
solar module
fastening element
insulating polymer
layer
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Application number
PCT/EP2014/064832
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German (de)
French (fr)
Inventor
Peter Borowski
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Saint-Gobain Glass France
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Publication date
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    • 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
    • H—ELECTRICITY
    • H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02S—GENERATION OF ELECTRIC POWER BY CONVERSION OF INFRARED RADIATION, VISIBLE LIGHT OR ULTRAVIOLET LIGHT, e.g. USING PHOTOVOLTAIC [PV] MODULES
    • H02S20/00—Supporting structures for PV modules
    • 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 with an electrically insulated fastener and a method for its production.
  • Photovoltaic layer systems for the direct conversion of sunlight into electrical energy are well known. These are generally referred to as “solar cells”, with the term “thin-film solar cells” referring to layer systems with thicknesses of only a few micrometers, which require (carrier) substrates for sufficient mechanical strength.
  • substrates include inorganic glass, plastics (polymers) or metals, in particular metal alloys, and can be designed as rigid plates or flexible films, depending on the respective layer thickness and the specific material properties.
  • thin-film solar cells having a semiconductor layer of amorphous, micromorphous or polycrystalline silicon, cadmium telluride (CdTe), gallium arsenide (GaAs) or a chalcopyrite compound, in particular, copper indium / gallium disulfide / diselenide , abbreviated by the formula Cu (ln, Ga) (S, Se) 2 , proved to be advantageous.
  • copper indium diselenide (Cu lnSe 2 or CIS) is characterized by its band gap adapted to the spectrum of the sunlight due to a particularly high absorption coefficient.
  • solar modules are mounted on the roofs of buildings (roof-mounted) or form part of the roof (in-roof mounting). It is also known Use solar modules as facade or wall elements, in particular in the form of free-standing or self-supporting (strapless) glass structures.
  • the roof mounting of solar modules is usually roof-parallel to an anchored to the roof or a roof substructure module holder.
  • a module holder usually comprises a rail system of parallel mounting rails, for example aluminum rails, which are fastened by steel anchors on tiled roofs or screws on corrugated or trapezoidal sheet metal roofs.
  • solar modules are increasingly being manufactured as frameless or unframed composite structures of substrate, cover layer and intervening photovoltaic layer structure, which have a reduced module weight and can be manufactured with reduced manufacturing costs.
  • These composite structures are referred to below as photovoltaic laminates or shortly as laminates.
  • the laminates can be attached directly to a support structure such as a module bracket by means of module clamps.
  • the laminates can be provided with a module frame made, for example, of aluminum, which on the one hand effects mechanical reinforcement and on the other hand can be used for mounting the solar module on the support structure.
  • a high electrical system voltage of up to 1500 V can be set.
  • the environment at ground potential can be done for example by grounding the module frame or the module terminals, which usually takes place by screwing to the rail system of the module holder and is usually specified by law.
  • the high system voltage leads to high electric field strengths between the fastening elements and the photovoltaic layer structure.
  • electrical transients can occur or ions such as sodium ions can drift out of the glass into or out of the thin layers of the photovoltaic layer structure.
  • Corrosion or delamination of the photovoltaic cells leads to permanent (potential-induced) power degradation or failure of the solar modules.
  • Photovoltaic systems require for the supply of electrical energy into the public grid a circuit of solar modules and inverters for the conversion of DC voltage into AC voltage.
  • inverters for photovoltaic systems which electrically isolate the solar modules from the potential to ground via an isolating transformer in order to prevent uncontrolled discharges from the photovoltaic system to the earth. In this case, however, consuming adapted to the solar modules inverter must be used, which have a low electrical efficiency.
  • DE 10 2009 044 142 A1 discloses a thin-film component and, for example, a solar module on glass with an electrically conductive protective device.
  • the drift caused by an electric field of ions from the glass pane and / or electrical discharges are shifted from the functional layer structure to the electrically conductive protective device.
  • the introduction of the electrically conductive protective device as an additional electrical component complicates the manufacturing process of the thin-film component.
  • the object of the present invention is to further develop a solar module with fastening elements in an advantageous manner, which is protected against potential-induced power degradation independently of inverters and additional electrical components.
  • a solar module which has at least one substrate and one cover layer, between which there is a layer structure for forming solar cells.
  • the substrate and the cover layer consist for example of inorganic glass, polymers or metal alloys and are for example designed as rigid plates which are interconnected in a so-called composite disk structure.
  • Such a frameless or unframed composite of substrate, layer structure and cover layer is referred to below as a photovoltaic laminate or shortly as a laminate.
  • the solar module is preferably a thin-film solar module with thin-layer solar cells which are preferably connected in series in integrated form.
  • the layer structure comprises a back electrode layer, a front electrode layer and an absorber.
  • the absorber preferably comprises a semiconductor layer of a chalcopyrite compound, which is, for example, an I-III-VI semiconductor from the group copper-indium-gallium-disulphurelene-di-selenide (Cu (In, Ga) (S, Se) 2 ), for example, copper indium diselenide (CulnSe 2 or CIS) or related compounds act.
  • the laminate contains other components that serve, for example, for electrical contacting to the outside.
  • the solar module according to the invention has at least one fastening element which at least partially clasps at least one end section of the laminate.
  • End portion of the laminate here means an area around the outer side edges of the laminate.
  • the fastening element according to the invention is connected via an electrically highly insulating polymer with the laminate.
  • the advantageous effect of the highly electrically insulating polymer can be understood in a simple model in that the migration of impurities from the substrate into the layer structure is significantly reduced or almost completely avoided by the high-resistance electrical insulation by the polymer. This is especially true when high voltage differences between fastener and layer structure.
  • the fastening element has a particularly high electrical conductivity and preferably contains or consists of a metal such as aluminum and / or steel.
  • the electrically highly insulating polymer has a specific resistance Residue of> 1 500 GOh m * cm, preferably> 4000 GOh m * cm and particularly preferably from 5000 GOh m * cm to 1 5000 GOhm * cm on. It is particularly advantageous if the polymer has this resistivity over its entire range of use, that is to say at up to 1 000 V voltage difference between the layer structure and the fastening element, at up to 95 ° C. and at up to 85% relative atmospheric humidity.
  • Such highly electrically insulating polymers particularly favorably insulate the typically grounded fastener from the laminate and photovoltaic layer structure disposed therein, and particularly effectively prevent potential degradation in performance.
  • the thickness of the electrically highly insulating polymer, and in particular the minimum thickness d of the layer thickness of the electrically highly insulating polymer between the laminate and the fastening element is from 0.5 mm to 10 mm, preferably 1 mm to 3 mm and particularly preferably from 1.5 mm to 2.5 mm.
  • Such minimum thicknesses d particularly insulate the fastening element from the layer structure and prevent a potential-induced power degradation particularly effectively.
  • the potential-induced power degradation depends in particular on the voltage difference between the layer structure and the fastening element.
  • the reduction of the power degradation according to the invention is more effective the greater the maximum voltage difference. It is particularly advantageous if the maximum voltage difference is greater than or equal to 900 V, preferably from 900 V to 2000 V and particularly preferably from 1 400 V to 1 600 V.
  • Such tensioning differences arise, in particular, when the fastening elements are grounded via the support structure, as is usually required by law.
  • the substrate and / or the cover layer consists of glass, preferably of soda-lime glass, particularly preferably of a minimum content of 11% by weight Na 2 O.
  • the potential-induced power degradation can be understood by the migration of sodium ions from the substrate in the photovoltaic layer structure.
  • the changed sodium doping of the layer structure which differs from the optimum content, reduces the performance of the solar module.
  • the highly electrically insulating polymer becomes the electric field strength and thus also the migration of foreign ions, such as sodium ions, from the substrate into the layer structure or reduced within the layer structure and the performance of the solar module is maintained.
  • the fastening element as a module terminal, for example as Endmodul- terminal or double module terminal, formed, which comprises the end portion of the laminate at least partially clamping.
  • a solar module according to the invention can have a plurality of module terminals, preferably four or eight. It is advantageous for the stability of the attachment and the load distribution on the laminate, if in each case two module clamps are arranged on two opposite sides of the laminate.
  • a separate aspect of the present invention consists in a fastening element, in particular a module clamp, for fastening a laminate to a support structure, which comprises at least:
  • a fastening web connected to the base or the legs, for attachment to a support structure
  • an electrically highly insulating polymer is at least partially disposed within the interior, for electrical insulation between the fastener and laminate.
  • the fastening element has a V-shaped profile which preferably opens in the direction of the laminate, which facilitates the insertion of the end section of the laminate into the interior and improves the clamping.
  • the fastening element can be configured U-shaped.
  • Advantageous electrically highly insulating polymers according to the invention comprise silicone, polyurethane or (poly) acrylates. Such polymers are particularly suitable because they have the highly electrically insulating properties of the invention as well as a good processability and a sufficient strength and weather resistance. Particularly advantageous polymers are sufficiently elastic so that the brittle, glassy edges of the substrate or the cover layer of the laminate are not damaged during clamping.
  • the fastening element has at least one frame-shaped fastening element which revolves around the end sections of the laminate. The frame-shaped fastener is firmly bonded to the laminate.
  • the frame-shaped fastening element can extend in sections along the end sections of the laminate or encompass the end sections of the laminate over their entire circumference.
  • the frame-shaped fastening element preferably has an L-shaped profile or a U-shaped profile, wherein the L-shaped profile is preferably glued to the outer edge and a portion of the light incident side of the laminate.
  • the solar module with a frame-shaped fastening element preferably has holes or fastening struts with which the solar module can be fastened directly to a support structure.
  • the solar module can be attached to a support structure by, for example, strip-shaped fastening elements which engage the frame-shaped fastening element.
  • Advantageous adhesives according to the invention contain silicone adhesives, polyurethanes, (poly) acrylates or epoxy resins. Particularly advantageous adhesives according to the invention contain one-component or two-component silicone adhesives. Such adhesives are particularly suitable, since they have the highly electrically insulating properties according to the invention and good processability and sufficient strength and weather resistance.
  • the adhesive layer contains one or more spacers, each of which is adapted to hold the adhesive surface of the fastener with (not) uncured adhesive in a predetermined minimum distance d to the laminate when the fastener supplied to the end portion of the laminate - is placed to the fastener through the adhesive layer with the end section of the laminate to connect. It is particularly advantageous if the spacers have a specific electrical resistance in the order of magnitude of the electrically highly insulating adhesive or larger.
  • the invention further extends to a method for producing a solar module, in particular a thin-film solar module, which comprises the following steps:
  • a solar module can be produced technically simple and inexpensive, with a potential-induced power degradation is safely and reliably reduced or avoided.
  • Another aspect of the invention comprises the use of at least one electrically highly insulating polymer for electrical insulation between fasteners and photovoltaic laminates, especially in thin film solar modules, wherein the electrically highly insulating polymer reliably reduces or prevents the potential-induced power degradation of the solar module.
  • Figure 1 is a schematic plan view of the front of a solar module according to the invention with fasteners
  • Figure 2A is a cross-sectional view of a fastener taken along section line A-A 'of Figure 1;
  • Figure 2B is a cross-sectional view of an alternative fastener taken along section line A-A 'of Figure 1;
  • Figure 3 is a cross-sectional view of an alternative fastener taken along section line B-B 'of Figure 1;
  • Figure 4 is a schematic plan view of the front of a solar module according to the invention with fasteners
  • Figure 5 is a cross-sectional view of a fastener along the section line CC of Figure 4;
  • Figure 6 is a cross-sectional view of an alternative fastener taken along section line CC 'of Figure 4;
  • Figure 7 is a cross-sectional view of another alternative fastener along section line C-C of Figure 4.
  • FIG. 8 shows a cross-sectional view of a section of the laminate of FIG. 1 and FIG. 4 and FIG
  • FIG. 9 shows a flow chart of the method according to the invention.
  • FIG. 1 shows a schematic view of the front side ("side I") and thus of the light incidence side 11 of a solar module designated overall by the reference numeral 1 using the example of a thin-film solar module.
  • the solar module 1 in the form of a rectangular in plan view surface body with two parallel longitudinal sides 5 and perpendicular thereto transverse sides 6 is formed.
  • the solar module 1 contains a laminate 2 comprising a substrate 40 and a cover layer 30, between which a layer structure 23 for forming solar cells is arranged, which is shown in greater detail in FIG.
  • FIG. 8 shows a cross-sectional view through part of the laminate 2 of the solar module 1.
  • the solar module 1 has, for example, a structure corresponding to the so-called substrate configuration. That is, it has an electrically insulating (substrate) substrate 40 having a thin film layered structure 23 formed thereon, which is disposed on a light entrance surface 24 ("side II I") of the substrate 40.
  • the substrate 40 here consists, for example, of glass and in particular of soda-lime glass, with a relatively low light transmission, whereby equally other insulating materials with sufficient strength and inert behavior can be used in relation to the process steps carried out.
  • the layer structure 23 comprises a rear electrode layer 25 arranged on the front-side substrate surface 24, which consists for example of an opaque metal such as molybdenum (Mo) and can be applied to the substrate 40, for example by vapor deposition.
  • the back electrode layer 25 has, for example, a layer thickness of about 1 ⁇ m.
  • a semiconductor layer 26 is deposited, which contains a semiconductor whose band gap is preferably able to absorb the largest possible portion of the sunlight. re n.
  • the semiconductor layer 26 consists, for example, of a p-type chalcopyrite semiconductor, for example a compound of the group Cu (In, Ga) (S, Se) 2 , in particular sodium (Na) -doped copper indium diselenide (ClnSe 2 ).
  • the semiconductor layer 26 has, for example, a layer thickness which is in the range of 1 to 5 ⁇ m and, for example, is approximately 2 ⁇ m.
  • a buffer layer 27 is deposited, which consists here for example of a single layer of cadmium sulfide (CdS) and a single layer intrinsic zinc oxide (i-ZnO), which is not shown in detail in the figures.
  • the buffer layer 27 has, for example, a smaller layer thickness than the semiconductor layer 26.
  • a front electrode layer 28 is applied to the buffer layer 27, for example by vapor deposition.
  • the front electrode layer 28 is transparent to radiation in the visible spectral range ("window layer") in order to ensure only a slight weakening of the incident sunlight.
  • TCO Transparent Conductive Oxide
  • ZnO Transparent Conductive Oxide
  • a heterojunction ie, sequence of layers of the opposite conductivity type
  • the layer thickness of the front electrode layer 28 is for example about 300 nm.
  • an intermediate layer 29 consisting of, for example, polyvinyl butyral (PVB) or ethylene vinyl acetate (EVA) is applied to the front electrode layer 28, which is glued to a sunlight-transparent cover layer 30, which consists for example of extra-white glass with a low iron content.
  • PVB polyvinyl butyral
  • EVA ethylene vinyl acetate
  • the module surface of the thin-film solar module 1 is divided into a plurality of individual solar cells 31, which are connected in series.
  • the layer structure 23 is structured using a suitable structuring technology, for example laser writing or mechanical processing (eg lifting or scribing).
  • a structuring typically comprises three structuring steps for each solar cell 31, which are abbreviated to the acronyms P1, P2, P3.
  • the back electrode layer 25 is interrupted by creating a first trench 32, which takes place before the application of the semiconductor layer 26, so that the first trench 32 is filled by the semiconductor material of this layer.
  • a second structuring step P2 the semiconductor layer 26 and the buffer layer fertik 27 interrupted by generating a second trench 33, which takes place before the application of the front electrode layer 28, so that the second trench 33 is filled by the electrically conductive material of this layer.
  • a third structuring step P3 the front electrode layer 28, the buffer layer 27 and the semiconductor layer 26 are interrupted by creating a third trench 34, which takes place before the application of the intermediate layer 29, so that the third trench 34 is filled by the insulating material of this layer , Alternatively, it would be conceivable that the third trench 34 extends down to the substrate 40.
  • the described structuring steps P1, P2, P3 serially interconnected solar cells 31 are formed.
  • the solar module 1 has, for example, a terminal voltage of typically 60 V. By series connection of several solar modules 1 in a photovoltaic system can - depending on the position in the series connection - voltages between a single solar module 1 and the reference ground of over 1000 V result.
  • the solar module 1 has, for example, four fastening elements 4, of which two are each arranged on the longitudinal sides 5 of the laminate 2. It is understood that more or fewer fastening elements 4 can be arranged on the laminate 2, both along the longitudinal sides 5 and along the transverse sides 6.
  • the fastening elements 4 are used for fastening the solar modules 1 to a support structure, not shown here, such as a rail system, a roof skin or the like.
  • the fastening elements 4 are designed as module terminals 100, 120.
  • two fastening elements 4 are designed as end module terminal 100 and two further fastening elements 4 as double module terminals 120.
  • the double module terminals 120 serve as fastening elements 4 for a further laminate 2 'of a further solar module 1'. It is understood that further solar modules 1 can be connected to each other with a support structure such as a rail system, a roof skin or the like via further double module terminals 120.
  • the fastening elements 4 consist of a material which is very conductive electrically, preferably of a metal and, for example, of aluminum or steel.
  • FIG. 2A shows a cross-sectional view along the section line AA 'through an end module clamp 100 from FIG. 1.
  • the end module clamp 100 has a V-shaped profile 101 of two legs 102, 103 which are interconnected by a common base 104.
  • a fastening web 105 is arranged on the V-shaped profile 101.
  • the attachment web 105 has, for example, an opening 110, with which the attachment web 105, for example, on a support structure, not shown here, can be attached, for example by screws, rivets, clamps or other permanent or detachable connection.
  • the legs 102, 103 have an opening angle from the base 104.
  • the opening angle is for example from 0 ° to 30 ° and preferably from 10 ° to 25 °.
  • the end portion 16 of the laminate 2 is inserted into the forming entrance opening 106.
  • the inside of the V-shaped profile 101 has an electrically highly insulating polymer 3.
  • the polymer 3 is preferably elastic, so that the laminate 2 can be securely clamped without damaging the brittle, glassy edges of the substrate 40 or the cover layer 30 of the laminate 2.
  • the polymer 3 has, for example, a specific electrical resistance of 5000 G ohm * cm and consists, for example, of silicone.
  • the minimum thickness d of the highly electrically insulating polymer 3 between the laminate 2 and the legs 102, 103 or the base 104 of the fastening element 4 is, for example, 2 mm.
  • FIG. 2B shows a cross-sectional view along the section line A - A 'through an alternative terminal module clamp 100 from FIG. 1.
  • the end module clamp 100 is formed in two parts and has a U-shaped profile 101.
  • a leg 102 and a base 104 are connected to one another at a 90 ° angle.
  • the second leg 103 is part of a strip-shaped fastening element, which is arranged essentially parallel to the first leg 102.
  • the end portion 16 of the laminate 2 is inserted into the forming entrance opening 106.
  • a fastening web 105 is arranged at a 90 ° angle.
  • the fastening web 105 has an opening 110, with which the fastening web 105, on a support structure, not shown here, can be attached, for example by screws, rivets, clamps or any other permanent or detachable connection.
  • the second leg 103 is formed, for example, extended and has an opening which is arranged congruent to the opening 1 10 of the fastening web 105. As a result, the fastening web 105 and the second leg 103 together and secure against slipping on a support structure and at the same time securely clamp the laminate 2.
  • the inside of the U-shaped profile 101 has, for example, two electrically highly insulating polymers 3.1, 3.2.
  • the polymer 3.1, 3.2 is preferably elastic, so that the laminate 2 can be securely clamped without damaging the brittle, glassy edges of the substrate 40 or the cover layer 30 of the laminate 2.
  • the polymer 3.1, 3.2 has for example a specific electrical resistance of 5000 G ohm * cm and consists for example of silicone.
  • the minimum thickness d of the electrically highly insulating polymer 3.1, 3.2 between the laminate 2 and the legs 102, 103 or the base 104 of the fastening element 4 is for example 2 mm.
  • the electrically highly insulating polymer 3.1, 3.2 may alternatively be formed in one or more pieces. It will be appreciated that such multi-part end module clamps 100 may also be shaped differently, for example in the form of a rail, with both rails being able to intermesh.
  • FIG. 3 shows a cross-sectional view along the section line BB 'through a double-module terminal 120 from FIG. 1.
  • the double-module terminal 120 corresponds in its material and construction to the end module terminal 100 from FIG. 2A, whereby two V-shaped arrangements 101, 101' are connected in opposite directions, for example, by the fastening web 105. Opposing here means that the inlet openings 106 and 106 'point away from each other.
  • the double module clamp 120 thus serves for the stationary, adjacent attachment of two laminates 2, 2 '.
  • FIG. 4 shows a schematic plan view of the front side 1 1 of an alternative solar module 1 according to the invention.
  • the laminate 2 corresponds in this case, for example, to the laminate 2 from FIG. 1.
  • the fastening element 4 according to the invention is designed in two parts: it comprises a frame-shaped fastening element 4.1 which is glued firmly to the laminate 2 and a plurality of strip-shaped fastening elements 4.2 which are suitable for pressing the frame-shaped fastening element 4.1 by pressing or clamping on one Support structure or the like to attach.
  • FIGS. 5 and 6 show two exemplary embodiments of frame-shaped fastening elements 4.1 in a cross-sectional view along the section line C-C from FIG. 4.
  • the frame-shaped fastener 4.1 is formed with a U-shaped profile 200.
  • the U-shaped profile 200 comprises two, for example, parallel fenden legs 202,203, which are interconnected by a base 204. Within the space formed by legs 202, 203 and base 204, the end portion 16 of the laminate 2 is arranged.
  • the electrically highly insulating polymer 3 is in this example an electrically highly insulating adhesive 35, with which the laminate is firmly connected to the frame-shaped fastening element 4.1.
  • the highly electrically insulating adhesive 35 is, for example, a two-component silicone adhesive cm in the cured state has an electrical resistivity of 6000 GOhm *.
  • the minimum distance d between the laminate 2 and the clasp formed by legs 202, 203 and base 204 is, for example, 2 mm and according to the invention is filled with the electrically highly insulating adhesive 35.
  • spacers not shown, for example in the form of ball, strips or knobs to bring into the space between the laminate 2 and legs 202,203 or base 204.
  • the frame-shaped fastening element 4.1 is arranged completely or substantially completely around the longitudinal sides 5 and transverse sides 6 of the laminate 2 and serves to protect the edges and to stabilize the laminate 2.
  • the frame-shaped fastening element 4.1 is, for example, a U-shaped aluminum rail.
  • the frame-shaped fastening element 4.1 is attached in sections by four strip-shaped fastening elements 4.2 in this example to a support structure or the like.
  • the strip-shaped fastening elements 4.2 can have a double-L shape adapted to the frame-shaped fastening element 4.1 and, for example, be screwed to the support structure via an opening 210.
  • Figure 6 shows an alternative embodiment of the frame-shaped fastener 4.1 of Figure 5.
  • the frame-shaped fastener 4.1 has an L-shaped profile 220 and is only on a narrow strip on the light incident side 1 1 of the laminate 2 and the side surface 15 with the laminate 2 through glued an electrically highly insulating adhesive 35.
  • a further electrically highly insulating polymer 3.3 can be arranged between the laminate 2 and support structure.
  • Figure 7 shows a further alternative embodiment.
  • the frame-shaped fastening element 4.1 one or more sections of strip-shaped fastening elements 4.2, which are integral with the frame-shaped fastening elements element 4.1 are connected.
  • the acting on the back 12 of the laminate 2 leg 203 is extended by a fastening web 205.
  • FIG. 8 shows a cross-sectional illustration of a section of the laminate 2 from FIGS. 1 and 4, wherein the photovoltaic layer structure 23 is shown in detail.
  • FIG. 9 shows a flow chart of the method according to the invention.

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Abstract

The invention describes a solar module (1) at least comprising: - a laminate (2) made of a substrate (40) and a cover layer (30) between which is arranged a layer structure (23) for forming solar cells (31), and - at least one fastening element (4) that clips around at least one end portion (16) of the laminate (2) at least in sections, an electrically highly insulating polymer (3) being provided between the fastening element (4) and the laminate (2).

Description

Solarmodul mit elektrisch isoliertem Befestigungselement sowie Verfahren zu dessen Herstellung  Solar module with electrically insulated fastener and method for its production
Die Erfindung betrifft ein Solarmodul mit elektrisch isoliertem Befestigungselement sowie einem Verfahren zu dessen Herstellung. The invention relates to a solar module with an electrically insulated fastener and a method for its production.
Photovoltaische Schichtensysteme zur direkten Umwandlung von Sonnenlicht in elektrische Energie sind hinlänglich bekannt. Gemeinhin werden diese als "Solarzellen" bezeichnet, wobei sich der Begriff "Dünnschichtsolarzellen" auf Schichtensysteme mit Dicken von nur wenigen Mikrometern bezieht, die (Träger-)Substrate für eine ausrei- chende mechanische Festigkeit benötigen. Bekannte Substrate umfassen anorganisches Glas, Kunststoffe (Polymere) oder Metalle, insbesondere Metalllegierungen, und können in Abhängigkeit von der jeweiligen Schichtdicke und den spezifischen Materialeigenschaften als starre Platten oder biegsame Folien ausgestaltet sein.  Photovoltaic layer systems for the direct conversion of sunlight into electrical energy are well known. These are generally referred to as "solar cells", with the term "thin-film solar cells" referring to layer systems with thicknesses of only a few micrometers, which require (carrier) substrates for sufficient mechanical strength. Known substrates include inorganic glass, plastics (polymers) or metals, in particular metal alloys, and can be designed as rigid plates or flexible films, depending on the respective layer thickness and the specific material properties.
Hinsichtlich der technologischen Handhabbarkeit und des Wirkungsgrads haben sich Dünnschichtsolarzellen mit einer Halbleiterschicht aus amorphem, mikromorphem oder polykristallinem Silizium, Cadmium-Tellurid (CdTe), Gallium-Arsenid (GaAs) oder einer Chalkopyrit-Verbindung, insbesondere Kupfer-Indium/Gallium-Dischwefel/Diselenid, abgekürzt durch die Formel Cu(ln,Ga)(S,Se)2, als vorteilhaft erwiesen. Insbesondere Kupfer-Indium-Diselenid (Cu lnSe2 bzw. C I S) zeich net sich aufgru nd sei nes an das Spektrum des Sonnenlichts angepassten Bandabstands durch einen besonders hohen Absorptionskoeffizienten aus. As regards the technological handleability and the efficiency, thin-film solar cells having a semiconductor layer of amorphous, micromorphous or polycrystalline silicon, cadmium telluride (CdTe), gallium arsenide (GaAs) or a chalcopyrite compound, in particular, copper indium / gallium disulfide / diselenide , abbreviated by the formula Cu (ln, Ga) (S, Se) 2 , proved to be advantageous. In particular, copper indium diselenide (Cu lnSe 2 or CIS) is characterized by its band gap adapted to the spectrum of the sunlight due to a particularly high absorption coefficient.
Mit einzelnen Solarzellen können typischerweise nur Spannungspegel von wen i ger a l s 1 Volt erreicht werden. Um eine technisch brauchbare Ausgangsspannung zu erhalten , werden daher eine Vielzahl von Solarzellen in einem Solarmodu l seriell miteinander verschaltet. H ierbei bieten Dün nsch ichtsolarmodule den besonderen Vorteil, dass die Solarzellen schon während der Schichtenherstellung in integrierter Form verschaltet werden können . In der Patentliteratur wurden Dünnschichtsolarmodule bereits mehrfach beschrieben . Led iglich beispielhaft sei auf DE 4 324 318 C1 und EP 2 200 097 A1 verwiesen. Moderne Solarmodule sind für Systemspannungen von beispielsweise 1000 V ausgelegt.  With individual solar cells, typically only voltage levels of less than 1 volt can be achieved. In order to obtain a technically useful output voltage, therefore, a plurality of solar cells in a solar module are connected in series with each other. In the meantime, thin-film solar modules offer the particular advantage that the solar cells can already be connected in integrated form during layer production. Thin-film solar modules have already been described several times in the patent literature. By way of example only, reference is made to DE 4 324 318 C1 and EP 2 200 097 A1. Modern solar modules are designed for system voltages of, for example, 1000V.
In der Praxis werden Solarmodule auf die Dächer von Gebäuden montiert (Aufdach- Montage) oder bilden einen Teil der Dachhaut (Indach-Montage). Bekannt ist es auch, Solarmodule als Fassaden- oder Wandelemente einzusetzen, insbesondere in Form freiaufgestellter oder freitragender (trägerloser) Glaskonstruktionen. In practice, solar modules are mounted on the roofs of buildings (roof-mounted) or form part of the roof (in-roof mounting). It is also known Use solar modules as facade or wall elements, in particular in the form of free-standing or self-supporting (strapless) glass structures.
Die Dachmontage von Solarmodulen erfolgt in der Regel dachparallel an einer am Dach oder einer Dachunterkonstruktion verankerten Modulhalterung. Eine sol- che Modulhalterung umfasst gewöhnlich ein Schienensystem aus parallelen Tragschienen, beispielsweise Aluminiumschienen, die durch Stahlanker auf Ziegeldächern oder Schrauben auf Wellplatten- oder Trapezblechdächern befestigt sind.  The roof mounting of solar modules is usually roof-parallel to an anchored to the roof or a roof substructure module holder. Such a module holder usually comprises a rail system of parallel mounting rails, for example aluminum rails, which are fastened by steel anchors on tiled roofs or screws on corrugated or trapezoidal sheet metal roofs.
In jüngerer Zeit werden zunehmend Solarmodule als rahmenlose oder ungerahmte Verbundstrukturen aus Substrat, Deckschicht und dazwischenliegendem photovoltaischen Schichtaufbau hergestellt, welche ein verringertes Modulgewicht haben und mit verminderten Fertigungskosten gefertigt werden können. Diese Verbundstrukturen werden im Folgenden als photovoltaische Laminate oder kurz als Laminate bezeichnet. Die Laminate können direkt durch Modulklemmen an einer Trägerkonstruktion wie einer Modulhalterung befestigt werden. Alternativ können die Laminate mit einem beispielsweise aus Aluminium gefertigten Modulrahmen versehen werden, welcher einerseits eine mechanische Verstärkung bewirkt und andererseits für eine Montage des Solarmoduls an der Trägerkonstruktion dienen kann.  Recently, solar modules are increasingly being manufactured as frameless or unframed composite structures of substrate, cover layer and intervening photovoltaic layer structure, which have a reduced module weight and can be manufactured with reduced manufacturing costs. These composite structures are referred to below as photovoltaic laminates or shortly as laminates. The laminates can be attached directly to a support structure such as a module bracket by means of module clamps. Alternatively, the laminates can be provided with a module frame made, for example, of aluminum, which on the one hand effects mechanical reinforcement and on the other hand can be used for mounting the solar module on the support structure.
Es ist bekannt, dass sich aufgrund unterschiedlicher elektrischer Potentiale zwischen dem Massepotential der unmittelbaren Umgebung des Solarmoduls und dem photovoltaischen Schichtenaufbau eine hohe elektrische Systemspannung von bis zu 1500 V einstellen kann. Die Umgebung auf Massepotential kann beispielsweise durch eine Erdung des Modulrahmens oder der Modulklemmen erfolgen, die in der Regel durch Verschraubung mit dem Schienensystem der Modulhalterung erfolgt und üblicherweise gesetzlich vorgegeben ist. Die hohe Systemspannung führt zu hohen elektrischen Feldstärken zwischen den Befestigungselementen und dem photovoltaischen Schichtenaufbau. Dadurch können elektrische Transienten auftreten oder aber Ionen wie Natriumionen aus dem Glas in die dünnen Schichten des photovoltaischen Schichten- aufbaus hinein oder aus diesen heraus driften. Eine Korrosion oder Delamination der Photovoltaik-Zellen führt zur dauerhaften (potentialinduzierten) Leistungsdegradation oder zum Ausfall der Solarmodule. Photovoltaik-Systeme erfordern zur Einspeisung von elektrischer Energie ins öffentliche Versorgungsnetz eine Schaltung von Solarmodulen und Wechselrichter zur Wandlung von Gleichspannung in Wechselspannung. It is known that due to different electrical potentials between the ground potential of the immediate vicinity of the solar module and the photovoltaic layer structure, a high electrical system voltage of up to 1500 V can be set. The environment at ground potential can be done for example by grounding the module frame or the module terminals, which usually takes place by screwing to the rail system of the module holder and is usually specified by law. The high system voltage leads to high electric field strengths between the fastening elements and the photovoltaic layer structure. As a result, electrical transients can occur or ions such as sodium ions can drift out of the glass into or out of the thin layers of the photovoltaic layer structure. Corrosion or delamination of the photovoltaic cells leads to permanent (potential-induced) power degradation or failure of the solar modules. Photovoltaic systems require for the supply of electrical energy into the public grid a circuit of solar modules and inverters for the conversion of DC voltage into AC voltage.
Aus DE 10 2007 050 554 A1 sind Photovoltaik-Systeme mit Potentialanhebung zur Verringerung der Leistungsdegradation im Langzeiteinsatz bekannt. Das Potential des Pluspols der Schaltung von Solarmodulen wird dabei am Wechselrichter gegen das Massepotential verschoben, sodass keine unkontrollierten elektrischen Entladungen vom Solarmodul zur Masse auftreten.  DE 10 2007 050 554 A1 discloses photovoltaic systems with potential boosting in order to reduce power degradation in long-term use. The potential of the positive pole of the circuit of solar modules is thereby shifted at the inverter against the ground potential, so that no uncontrolled electrical discharges from the solar module to ground occur.
Des Weiteren sind auch Wechselrichter für Photovoltaik-Systeme bekannt, die über einen Trenntransformator die Solarmodule galvanisch von dem Potential zur Erdmasse trennen, um unkontrollierte Entladungen von dem Photovoltaik-System zur Erdmasse zu verhindern. Dabei müssen allerdings aufwändig an die Solarmodule angepasste Wechselrichter verwendet werden, die einen geringen elektrischen Wirkungsgrad aufweisen.  Furthermore, inverters for photovoltaic systems are also known, which electrically isolate the solar modules from the potential to ground via an isolating transformer in order to prevent uncontrolled discharges from the photovoltaic system to the earth. In this case, however, consuming adapted to the solar modules inverter must be used, which have a low electrical efficiency.
DE 10 2009 044 142 A1 offenbart ein Dünnschicht-Bauelement und beispielsweise ein Solarmodul auf Glas mit einer elektrisch leitfähigen Schutzvorrichtung. Dabei werden die durch ein elektrisches Feld verursachte Drift von Ionen aus der Glasscheibe und / oder elektrische Entladungen von dem funktionalen Schichtenaufbau zur elektrisch leitfähigen Schutzvorrichtung verlagert. Die Einführung der elektrisch leitfähigen Schutzvorrichtung als zusätzliches elektrisches Bauteil erschwert den Herstellungspro- zess des Dünnschicht-Bauelements. DE 10 2009 044 142 A1 discloses a thin-film component and, for example, a solar module on glass with an electrically conductive protective device. In this case, the drift caused by an electric field of ions from the glass pane and / or electrical discharges are shifted from the functional layer structure to the electrically conductive protective device. The introduction of the electrically conductive protective device as an additional electrical component complicates the manufacturing process of the thin-film component.
Die Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, ein Solarmodul mit Befestigungselementen in vorteilhafter Weise weiterzubilden , das unabhängig von Wechselrichtern und zusätzlichen elektrischen Bauteilen gegen potentialinduzierte Leistungsdegradati- on geschützt ist.  The object of the present invention is to further develop a solar module with fastening elements in an advantageous manner, which is protected against potential-induced power degradation independently of inverters and additional electrical components.
Diese u nd weitere Aufgaben werden nach dem Vorschlag der Erfindung durch ein Solarmodul sowie ein Verfahren zur Herstellung eines Solarmoduls mit den Merkmalen der nebengeordneten Patentansprüche gelöst. Vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfind ung sind d urch die Merkmale der U nteransprüche ange- geben .  These and other objects are achieved according to the proposal of the invention by a solar module and a method for producing a solar module with the features of the independent claims. Advantageous embodiments of the invention are indicated by the features of the subclaims.
Erfindu ngsgemäß ist ein Solarmodu l gezeigt, welches zumindest ein Substrat und eine Deckschicht aufweist, zwischen denen sich ein Schichtenaufbau zur Formung von Solarzellen befindet. Das Substrat und die Deckschicht bestehen beispielsweise aus anorganischem Glas, Polymeren oder Metalllegierungen und sind beispielsweise als starre Platten ausgestaltet, die in einer so genannten Verbundscheibenstruktur miteinander verbunden sind. Ein solcher rahmenloser oder ungerahmter Verbund aus Substrat, Schichtenaufbau und Deckschicht wird im Folgenden als photovoltaisches Laminat oder kurz als Laminat bezeichnet. According to the invention, a solar module is shown, which has at least one substrate and one cover layer, between which there is a layer structure for forming solar cells. The substrate and the cover layer consist for example of inorganic glass, polymers or metal alloys and are for example designed as rigid plates which are interconnected in a so-called composite disk structure. Such a frameless or unframed composite of substrate, layer structure and cover layer is referred to below as a photovoltaic laminate or shortly as a laminate.
Bei dem Solarmodul handelt es sich vorzugsweise um ein Dünnschichtsolarmodul mit vorzugsweise in integrierter Form seriell verschalteten Dünnschichtsolarzellen. Typischerweise umfasst der Schichtenaufbau eine Rückelektrodenschicht, eine Frontelektrodenschicht sowie einen Absorber. Vorzugsweise umfasst der Absorber eine Halbleiterschicht aus einer Chalkopyrit-Verbindung, bei der es sich beispielsweise um einen I-Ill-Vl-Halbleiter aus der Gruppe Kupfer-Indium/Gallium-Dischwefel/Di- selenid (Cu(ln,Ga)(S,Se)2), beispielsweise Kupfer-Indium-Diselenid (CulnSe2 bzw. CIS) oder verwandte Verbindungen, handeln kann. Des Weiteren enthält das Laminat weitere Bauelemente, die beispielsweise zur elektrischen Kontaktierung nach außen dienen. The solar module is preferably a thin-film solar module with thin-layer solar cells which are preferably connected in series in integrated form. Typically, the layer structure comprises a back electrode layer, a front electrode layer and an absorber. The absorber preferably comprises a semiconductor layer of a chalcopyrite compound, which is, for example, an I-III-VI semiconductor from the group copper-indium-gallium-disulphurelene-di-selenide (Cu (In, Ga) (S, Se) 2 ), for example, copper indium diselenide (CulnSe 2 or CIS) or related compounds act. Furthermore, the laminate contains other components that serve, for example, for electrical contacting to the outside.
Des Weiteren weist das erfindungsgemäße Solarmodul mindestens ein Befes- tigungselement auf, das mindestens einen Endabschnitt des Laminats zumindest abschnittsweise umklammert. Endabschnitt des Laminats bedeutet hier ein Bereich um die äußeren Seitenkanten des Laminats. Im Endabschnitt befindet sich bevorzugt kein oder nur ein geringer Anteil des photovoltaisch aktiven Bereichs des Schichtenaufbaus, der Licht in elektrische Energie wandelt. Dabei wird das erfindungsgemäße Befestigungselement über ein elektrisch hochisolierendes Polymer mit dem Laminat verbunden. Die vorteilhafte Wirkung des elektrisch hochisolierenden Polymers kann in einem einfachen Modell dadurch verstanden werden, dass durch die hochohmige elektrische Isolation durch das Polymer eine Wanderung von Fremdatomen aus dem Substrat in den Schichtenaufbau deutlich reduziert oder nahezu vollständig vermieden wird. Dies gilt besonders, wenn hohe Spannungsdifferenzen zwischen Befestigungselement und Schichtenaufbau anliegen. Es findet deshalb nur eine sehr geringe oder keine potentialinduzierte Leistungsdegradation des Solarmoduls statt. In einer vorteilhaften Ausgestaltung eines erfindungsgemäßen Solarmoduls weist das Befestigungselement eine besonders hohe elektrische Leitfähigkeit auf und enthält oder besteht bevorzugt aus einem Metall wie Aluminium und/oder Stahl. Furthermore, the solar module according to the invention has at least one fastening element which at least partially clasps at least one end section of the laminate. End portion of the laminate here means an area around the outer side edges of the laminate. In the end section is preferably no or only a small proportion of the photovoltaically active region of the layer structure, which converts light into electrical energy. In this case, the fastening element according to the invention is connected via an electrically highly insulating polymer with the laminate. The advantageous effect of the highly electrically insulating polymer can be understood in a simple model in that the migration of impurities from the substrate into the layer structure is significantly reduced or almost completely avoided by the high-resistance electrical insulation by the polymer. This is especially true when high voltage differences between fastener and layer structure. Therefore, there is only a very small or no potential-induced power degradation of the solar module. In an advantageous embodiment of a solar module according to the invention, the fastening element has a particularly high electrical conductivity and preferably contains or consists of a metal such as aluminum and / or steel.
In einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung des erfindungsgemäßen Solarmoduls weist das elektrisch hochisolierende Polymer einen spezifischen Wi- derstand von > 1 500 GOh m*cm , bevorzugt >4000 GOh m*cm u nd besonders bevorzugt von 5000 GOh m*cm bis 1 5000 GOhm*cm auf. Dabei ist es besonders vorteilhaft, wenn das Polymer diesen spezifischen Widerstand ü ber seinen kompletten Verwendungsbereich , das heißt bei bis zu 1 000 V Spannungs- differenz zwischen Schichtenaufbau und Befestigungselement, bei bis zu 95°C und bei bis zu 85% relativer Luftfeuchtigkeit aufweist. Derartige elektrisch hochisolierende Polymere isolieren das typischerweise geerdete Befestigungselement von dem Laminat und darin angeordneten photovoltaischen Schichtenaufbau besonders günstig u nd verh ind ern ei ne potential i nd uzierte Leis- tungsdegradation besonders wirkungsvoll. In a further advantageous embodiment of the solar module according to the invention, the electrically highly insulating polymer has a specific resistance Residue of> 1 500 GOh m * cm, preferably> 4000 GOh m * cm and particularly preferably from 5000 GOh m * cm to 1 5000 GOhm * cm on. It is particularly advantageous if the polymer has this resistivity over its entire range of use, that is to say at up to 1 000 V voltage difference between the layer structure and the fastening element, at up to 95 ° C. and at up to 85% relative atmospheric humidity. Such highly electrically insulating polymers particularly favorably insulate the typically grounded fastener from the laminate and photovoltaic layer structure disposed therein, and particularly effectively prevent potential degradation in performance.
I n einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung eines erfindungsgemäßen Solarmoduls beträgt d i e D icke des elektrisch hochisolierenden Polymers, und insbesondere die Mindestdicke d der Schichtdicke des elektrisch hochisolierenden Polymers zwischen Laminat und Befestigungselement, von 0 ,5 mm bis 1 0 mm , bevorzugt 1 m m bis 3 mm u nd besonders bevorzugt von 1 ,5 m m bis 2,5 mm. Derartige Mindestdicken d isolieren das Befestigungselement von dem Schichtenaufbau besonders günstig u nd verh indern ei ne potentiali nd uzierte Leistungsdegradation besonders wirkungsvoll . In a further advantageous embodiment of a solar module according to the invention, the thickness of the electrically highly insulating polymer, and in particular the minimum thickness d of the layer thickness of the electrically highly insulating polymer between the laminate and the fastening element, is from 0.5 mm to 10 mm, preferably 1 mm to 3 mm and particularly preferably from 1.5 mm to 2.5 mm. Such minimum thicknesses d particularly insulate the fastening element from the layer structure and prevent a potential-induced power degradation particularly effectively.
Es hat sich gezeigt, dass die potentialinduzierte Leistu ngsdegradation insbe- sondere von der Spann ungsd ifferenz zwischen Schichtenaufbau und Befestigungselement abhängt. Die erfindungsgemäße Verringerung der Leistungsdegradation ist umso wirkungsvoller, je größer die maximale Spannungsdifferenz ist. Besonders vorteilhaft ist es, wenn die maximale Spannungsdifferenz größer oder gleich 900 V, bevorzugt von 900 V bis 2000 V und besonders bevorzugt von 1 400 V bis 1 600 V beträgt. Derartige Spannu ngsd ifferenzen entstehen insbesondere bei einer Erdung der Befestigungselemente über die Trägerkonstruktion, wie üblicherweise gesetzlich gefordert wird . It has been shown that the potential-induced power degradation depends in particular on the voltage difference between the layer structure and the fastening element. The reduction of the power degradation according to the invention is more effective the greater the maximum voltage difference. It is particularly advantageous if the maximum voltage difference is greater than or equal to 900 V, preferably from 900 V to 2000 V and particularly preferably from 1 400 V to 1 600 V. Such tensioning differences arise, in particular, when the fastening elements are grounded via the support structure, as is usually required by law.
I n ein er vorteil haften Ausgestaltung eines erfindungsgemäßen Solarmoduls enthält oder besteht das Substrat und/der die Deckschicht aus Glas, bevorzugt aus Kalk-Natronglas, besonders bevorzugt mit einem minimalen Gehalt von 1 1 Gewichts-% Na20. In einem einfachen Modell kann die potentialinduzierte Leistungsdegradation durch die Wanderung von Natriumionen aus dem Substrat in den photovoltaischen Schichtenaufbau verstanden werden . Durch die geänderte und vom opti malen Gehalt abweichende Natri u mdotieru ng des Schichten- aufbaus sinkt d ie Leistu ng des Solarmoduls. Du rch das elektrisch hochisolierende Polymer wird die elektrische Feldstärke und damit auch die Wanderung von Fremdionen , wie Natriumionen , aus dem Substrat in den Schichtenaufbau oder innerhalb des Schichtenaufbaus verringert und die Leistung des Solarmoduls bleibt erhalten. In one advantageous embodiment of a solar module according to the invention, the substrate and / or the cover layer consists of glass, preferably of soda-lime glass, particularly preferably of a minimum content of 11% by weight Na 2 O. In a simple model the potential-induced power degradation can be understood by the migration of sodium ions from the substrate in the photovoltaic layer structure. The changed sodium doping of the layer structure, which differs from the optimum content, reduces the performance of the solar module. The highly electrically insulating polymer becomes the electric field strength and thus also the migration of foreign ions, such as sodium ions, from the substrate into the layer structure or reduced within the layer structure and the performance of the solar module is maintained.
In einer vorteilhaften Ausgestaltung eines erfindungsgemäßen Solarmoduls ist das Befestigungselement als Modulklemme, beispielsweise als Endmodul- klemme oder Doppelmodulklemme, ausgebildet, die den Endabschnitt des Laminats zumindest abschnittsweise klemmend umfasst. In an advantageous embodiment of a solar module according to the invention the fastening element as a module terminal, for example as Endmodul- terminal or double module terminal, formed, which comprises the end portion of the laminate at least partially clamping.
Es versteht sich, dass ein erfindungsgemäßes Solarmodul mehrere Modulklemmen aufweisen kann, bevorzugt vier oder acht. Dabei ist es für die Stabilität der Befestigung und die Lastverteilung auf das Laminat vorteilhaft, wenn jeweils zwei Modulklemmen an jeweils zwei gegenüberliegenden Seiten des Laminats angeordnet sind. It is understood that a solar module according to the invention can have a plurality of module terminals, preferably four or eight. It is advantageous for the stability of the attachment and the load distribution on the laminate, if in each case two module clamps are arranged on two opposite sides of the laminate.
Ein eigener Aspekt der vorliegenden Erfindung besteht in einem Befestigungselement, insbesondere einer Modulklemme, zur Befestigung eines Laminats an einer Trägerkonstruktion, das mindestens umfasst: A separate aspect of the present invention consists in a fastening element, in particular a module clamp, for fastening a laminate to a support structure, which comprises at least:
- zwei durch eine Basis verbundene Schenkel, die einen Innenraum bilden, wobei die Basis und die Schenkel geeignet sind, einen Endabschnitt eines Laminats klemmend zu umfassen und two legs connected by a base forming an internal space, the base and the legs being adapted to clampably enclose an end portion of a laminate and
ein mit der Basis oder den Schenkeln verbundener Befestigungssteg, zur Befestigung an einer Trägerkonstruktion,  a fastening web connected to the base or the legs, for attachment to a support structure,
wobei ein elektrisch hochisolierendes Polymer zumindest abschnittsweise innerhalb des Innenraums angeordnet ist, zur elektrischen Isolation zwischen Befestigungselement und Laminat. wherein an electrically highly insulating polymer is at least partially disposed within the interior, for electrical insulation between the fastener and laminate.
In einer vorteilhaften Ausgestaltung weist das Befestigungselement ein V- förmiges Profil auf, das sich bevorzugt in Richtung des Laminats öffnet, was die Einführung des Endabschnitts des Laminats in den Innenraum erleichtert und die Klemmung verbessert. Alternativ kann das Befestigungselement U- förmig ausgestaltet sein. In an advantageous embodiment, the fastening element has a V-shaped profile which preferably opens in the direction of the laminate, which facilitates the insertion of the end section of the laminate into the interior and improves the clamping. Alternatively, the fastening element can be configured U-shaped.
Vorteilhafte erfindungsgemäße elektrisch hochisolierende Polymere enthalten Silikon, Polyurethan oder (Poly-)Acrylate. Derartige Polymere sind besonders geeignet, da sie die erfindungsgemäßen elektrisch hochisolierenden Eigenschaften sowie eine gute Verarbeitbarkeit und eine ausreichende Festigkeit und Witterungsbeständigkeit aufweisen. Besonders vorteilhafte Polymere sind ausreichend elastisch, so dass die spröden, gläsernen Kanten des Substrats oder der Deckschicht des Laminats beim Klemmen nicht beschädigt werden. In einerweiteren vorteilhaften Ausgestaltung eines erfindungsgemäßen Solarmoduls weist das Befestigungselement mindestens ein um die Endabschnitte des Laminats umlaufendes rahmenförmiges Befestigungselement auf. Das rahmenförmige Befestigungselement ist dabei fest mit dem Laminat verklebt. Das rahmenförmige Befestigungselement kann dabei abschnittsweise entlang der Endabschnitte des Laminats verlaufen oder die Endabschnitte des Laminats auf vollem Umfang umlaufend umfassen. Das rahmenförmige Befestigungselement weist bevorzugt ein L-förmiges Profil oder ein U-förmiges Profil auf, wobei das L-förmige Profil bevorzugt mit der Außenkante und einem Ab- schnitt der Lichteinfallsseite des Laminats verklebt ist. Advantageous electrically highly insulating polymers according to the invention comprise silicone, polyurethane or (poly) acrylates. Such polymers are particularly suitable because they have the highly electrically insulating properties of the invention as well as a good processability and a sufficient strength and weather resistance. Particularly advantageous polymers are sufficiently elastic so that the brittle, glassy edges of the substrate or the cover layer of the laminate are not damaged during clamping. In a further advantageous embodiment of a solar module according to the invention, the fastening element has at least one frame-shaped fastening element which revolves around the end sections of the laminate. The frame-shaped fastener is firmly bonded to the laminate. In this case, the frame-shaped fastening element can extend in sections along the end sections of the laminate or encompass the end sections of the laminate over their entire circumference. The frame-shaped fastening element preferably has an L-shaped profile or a U-shaped profile, wherein the L-shaped profile is preferably glued to the outer edge and a portion of the light incident side of the laminate.
Das Solarmodul mit rahmenförmigem Befestigungselement weist bevorzugt Löcher oder Befestigungsstreben auf, mit denen das Solarmodul direkt an einer Trägerkonstruktion befestigt werden kann. Alternativ kann das Solarmodul durch beispielsweise streifenförmige Befestigungselemente, die am rahmen- förmigen Befestigungselement angreifen, an einer Trägerkonstruktion befestigt werden. The solar module with a frame-shaped fastening element preferably has holes or fastening struts with which the solar module can be fastened directly to a support structure. Alternatively, the solar module can be attached to a support structure by, for example, strip-shaped fastening elements which engage the frame-shaped fastening element.
Vorteilhafte erfindungsgemäße Klebstoffe enthalten Silikonkleber, Polyurethane, (Poly-)Acrylate oder Epoxidharze. Besonders vorteilhafte erfindungsgemäße Klebstoffe enthalten einkomponentige oder zweikomponentige Silikonkle- ber. Derartige Klebstoffe sind besonders geeignet, da sie die erfindungsgemäßen elektrisch hochisolierenden Eigenschaften sowie eine gute Verarbeitbarkeit und eine ausreichende Festigkeit und Witterungsbeständigkeit aufweisen. Advantageous adhesives according to the invention contain silicone adhesives, polyurethanes, (poly) acrylates or epoxy resins. Particularly advantageous adhesives according to the invention contain one-component or two-component silicone adhesives. Such adhesives are particularly suitable, since they have the highly electrically insulating properties according to the invention and good processability and sufficient strength and weather resistance.
Es hat sich gezeigt, dass das Ankleben von am Laminat aushärtenden Klebstoffen in der industriellen Serienfertigung oft mit einer gewissen Variabilität bezüglich des Abstands zwischen Befestigungselement und Laminat verbunden ist. Ursache hierfür ist die plastische Verformbarkeit des (noch) nicht ausgehärteten Klebstoffs beim Verbinden von Befestigungselement und Laminat. In einer vorteilhaften Ausgestaltung des erfindungsgemäßen Solarmoduls enthält die Klebeschicht ein oder mehrere Abstandshalter, die jeweils dazu ausgebildet sind, die Klebefläche des Befestigungselements bei (noch) nicht ausgehärtetem Klebstoff in einem vorgebbaren Mindestabstand d zum Laminat zu halten, wenn das Befestigungselement dem Endabschnitt des Laminats zuge- stellt wird, um das Befestigungselement durch die Klebeschicht mit dem End- abschnitt des Laminats zu verbinden . Dabei ist es besonders vorteilhaft, wenn die Abstandshalter einen spezifischen elektrischen Widerstand in der Größenordnung des elektrisch hochisolierenden Klebstoffs oder größer aufweisen .It has been found that the bonding of laminate-cured adhesives in industrial series production is often associated with some variability in the distance between the fastener and the laminate. The reason for this is the plastic deformability of the (not yet) cured adhesive when connecting fastener and laminate. In an advantageous embodiment of the solar module according to the invention, the adhesive layer contains one or more spacers, each of which is adapted to hold the adhesive surface of the fastener with (not) uncured adhesive in a predetermined minimum distance d to the laminate when the fastener supplied to the end portion of the laminate - is placed to the fastener through the adhesive layer with the end section of the laminate to connect. It is particularly advantageous if the spacers have a specific electrical resistance in the order of magnitude of the electrically highly insulating adhesive or larger.
Die Erfind u ng erstreckt sich weiterh in auf ei n Verfahren zur Herstellung eines Solarmoduls, insbesondere Dünnschichtsolarmoduls, welches die folgenden Schritte umfasst: The invention further extends to a method for producing a solar module, in particular a thin-film solar module, which comprises the following steps:
Bereitstellen eines Laminats aus einem Substrat und einer Deckschicht, zwischen denen sich ein Schichtenaufbau zur Formung von Solarzellen befindet,  Providing a laminate of a substrate and a cover layer, between which there is a layer structure for forming solar cells,
Verbinden eines Befestigungselements mit dem Laminat über ein elektrisch hochisolierendes Polymer, bevorzugt durch Verkleben oder Verklemmen.  Connecting a fastener to the laminate via an electrically highly insulating polymer, preferably by gluing or jamming.
Durch das erfindungsgemäße Verfahren kann ein Solarmodul technisch einfach und kostengünstig hergestellt werden, wobei eine potentialinduzierte Leistungsdegradation sicher und zuverlässig reduziert oder vermieden wird.  The inventive method, a solar module can be produced technically simple and inexpensive, with a potential-induced power degradation is safely and reliably reduced or avoided.
Ein weiterer Aspekt der Erfindung umfasst die Verwendung wenigstens eines elektrisch hochisolierenden Polymers zur elektrischen Isolation zwischen Befestigungselementen und photovoltaischen Laminaten, insbesondere bei Dünnschichtsolarmodulen, wobei das elektrisch hochisolierende Polymer die potentialinduzierte Leistungsdegradation des Solarmoduls zuverlässig reduziert oder verhindert.  Another aspect of the invention comprises the use of at least one electrically highly insulating polymer for electrical insulation between fasteners and photovoltaic laminates, especially in thin film solar modules, wherein the electrically highly insulating polymer reliably reduces or prevents the potential-induced power degradation of the solar module.
Die Erfindung wird nun anhand eines Ausführungsbeispiels näher erläutert, wobei Be- zug auf die beigefügten Figuren genommen wird. Es zeigen:  The invention will now be explained in more detail with reference to an exemplary embodiment, reference being made to the attached figures. Show it:
Figur 1 eine schematische Draufsicht auf die Vorderseite eines erfindungsgemäßen Solarmodul mit Befestigungselementen;  Figure 1 is a schematic plan view of the front of a solar module according to the invention with fasteners;
Figur 2Aeine Querschnittsdarstellung eines Befestigungselements entlang der Schnittlinie A-A' aus Figur 1 ;  Figure 2A is a cross-sectional view of a fastener taken along section line A-A 'of Figure 1;
Figur 2Beine Querschnittsdarstellung eines alternativen Befestigungselements entlang der Schnittlinie A-A' aus Figur 1 ; Figure 2B is a cross-sectional view of an alternative fastener taken along section line A-A 'of Figure 1;
Figur 3 eine Querschnittsdarstellung eines alternativen Befestigungselements entlang der Schnittlinie B-B' aus Figur 1 ;  Figure 3 is a cross-sectional view of an alternative fastener taken along section line B-B 'of Figure 1;
Figur 4 eine schematische Draufsicht auf die Vorderseite eines erfindungsgemäßen Solarmoduls mit Befestigungselementen;  Figure 4 is a schematic plan view of the front of a solar module according to the invention with fasteners;
Figur 5 eine Querschnittsdarstellung eines Befestigungselements entlang der Schnittlinie C-C aus Figur 4; Figur 6 eine Querschnittsdarstellung eines alternativen Befestigungselements entlang der Schnittlinie C-C' aus Figur 4; Figure 5 is a cross-sectional view of a fastener along the section line CC of Figure 4; Figure 6 is a cross-sectional view of an alternative fastener taken along section line CC 'of Figure 4;
Figur 7 eine Querschnittsdarstellung eines weiteren alternativen Befestigungselements entlang der Schnittlinie C-C aus Figur 4;  Figure 7 is a cross-sectional view of another alternative fastener along section line C-C of Figure 4;
Figur 8 eine Querschnittsdarstellung eines Ausschnitts des Laminats aus Figur 1 und Figur 4 und  8 shows a cross-sectional view of a section of the laminate of FIG. 1 and FIG. 4 and FIG
Figur 9 ein Flussdiagramm des erfindungsgemäßen Verfahrens.  FIG. 9 shows a flow chart of the method according to the invention.
Es seien zunächst Figur 1 und Figur 8 betrachtet. Figur 1 zeigt eine schematische An- sieht der Vorderseite ("Seite I") und damit der Lichteinfallsseite 1 1 eines insgesamt mit der Bezugszahl 1 bezeichneten Solarmoduls am Beispiel eines Dünnschichtsolarmoduls. Wie üblich ist das Solarmodul 1 in Form eines in Aufsicht rechteckförmigen Flächenkörpers mit zwei parallelen Längsseiten 5 und hierzu senkrechten Querseiten 6 ausgebildet. Das Solarmodul 1 enthält ein Laminat 2 aus einem Substrat 40 und ei- ner Deckschicht 30, zwischen denen ein Schichtenaufbau 23 zur Formung von Solarzellen angeordnet ist, der in Figur 8 näher dargestellt ist. Let us first consider Figure 1 and Figure 8. FIG. 1 shows a schematic view of the front side ("side I") and thus of the light incidence side 11 of a solar module designated overall by the reference numeral 1 using the example of a thin-film solar module. As usual, the solar module 1 in the form of a rectangular in plan view surface body with two parallel longitudinal sides 5 and perpendicular thereto transverse sides 6 is formed. The solar module 1 contains a laminate 2 comprising a substrate 40 and a cover layer 30, between which a layer structure 23 for forming solar cells is arranged, which is shown in greater detail in FIG.
Figur 8 zeigt eine Querschnittsdarstellung durch einen Teil des Laminats 2 des Solarmodul 1 . Wie in Figur 8 erkennbar, hat das Solarmodul 1 beispielsweise einen der sogenannten Substratkonfiguration entsprechenden Aufbau. Das heißt es verfügt über ein elektrisch isolierendes (Träger-)Substrat 40 mit einem darauf aufgebrachten Schichtenaufbau 23 aus dünnen Schichten, der auf einer lichteintritts- bzw. vorderseitigen Substratfläche 24 ("Seite II I") des Substrats 40 angeordnet ist. Das Substrat 40 besteht hier beispielsweise aus Glas und insbesondere aus Kalk-Natron-Glas, mit einer relativ geringen Lichtdurchlässigkeit, wobei gleichermaßen andere isolierende Materia- lien mit genügender Festigkeit, sowie inertem Verhalten gegenüber den durchgeführten Prozessschritten eingesetzt werden können.  FIG. 8 shows a cross-sectional view through part of the laminate 2 of the solar module 1. As can be seen in FIG. 8, the solar module 1 has, for example, a structure corresponding to the so-called substrate configuration. That is, it has an electrically insulating (substrate) substrate 40 having a thin film layered structure 23 formed thereon, which is disposed on a light entrance surface 24 ("side II I") of the substrate 40. The substrate 40 here consists, for example, of glass and in particular of soda-lime glass, with a relatively low light transmission, whereby equally other insulating materials with sufficient strength and inert behavior can be used in relation to the process steps carried out.
Konkret umfasst der Schichtenaufbau 23 eine auf der vorderseitigen Substratfläche 24 angeordnete Rückelektrodenschicht 25, die beispielsweise aus einem lichtundurchlässigen Metall wie Molybdän (Mo) besteht und beispielsweise durch Aufdampfen auf das Substrat 40 aufgebracht werden kann. Die Rückelektrodenschicht 25 hat beispielsweise eine Schichtdicke von ca. 1 μηη. Auf der Rückelektrodenschicht 25 ist eine Halbleiterschicht 26 abgeschieden, die einen Halbleiter enthält, dessen Bandabstand vorzugsweise in der Lage ist, einen möglichst großen Anteil des Sonnenlichts zu absorbie- re n . Die Halbleiterschicht 26 besteht beispielsweise aus einem p-leitenden Chalkopyrithalbleiter, beispielsweise einer Verbindung der Gruppe Cu(ln,Ga)(S,Se)2, insbesondere Natrium (Na)-dotiertes Kupfer-Indium-Diselenid (ClnSe2). Die Halbleiterschicht 26 hat beispielsweise eine Schichtdicke, die im Bereich von 1 -5 μηη liegt und beispielsweise ca. 2 μηη beträgt. Auf der Halbleiterschicht 26 ist eine Pufferschicht 27 abgeschieden, die hier beispielsweise aus einer Einzellage Cadmiumsulfid (CdS) und einer Einzellage intrinsisches Zinkoxid (i-ZnO) besteht, was in den Figuren nicht näher dargestellt ist. Die Pufferschicht 27 hat beispielsweise eine geringere Schichtdicke als die Halbleiterschicht 26. Auf die Pufferschicht 27 ist eine Frontelektrodenschicht 28 beispielsweise durch Aufdampfen aufgebracht. Die Frontelektrodenschicht 28 ist für Strahlung im sichtbaren Spektralbereich transparent ("Fensterschicht"), um eine nur geringe Schwächung des einstrahlenden Sonnenlichts zu gewährleisten. Die transparente Frontelektrodenschicht 28, die verallgemeinernd als TCO-Schicht (TCO = Transparent Conductive Oxide) bezeichnet werden kann, basiert auf einem dotierten Metall- oxid, beispielsweise n-leitendes, Aluminium (Al)-dotiertes Zinkoxid (ZnO). Durch die Frontelektrodenschicht 28 wird gemeinsam mit der Pufferschicht 27 und der Halbleiterschicht 26 ein HeteroÜbergang (d.h. Abfolge von Schichten vom entgegengesetzten Leitungstyp) gebildet. Die Schichtdicke der Frontelektrodenschicht 28 beträgt beispielsweise ca. 300 nm. Concretely, the layer structure 23 comprises a rear electrode layer 25 arranged on the front-side substrate surface 24, which consists for example of an opaque metal such as molybdenum (Mo) and can be applied to the substrate 40, for example by vapor deposition. The back electrode layer 25 has, for example, a layer thickness of about 1 μm. On the back electrode layer 25, a semiconductor layer 26 is deposited, which contains a semiconductor whose band gap is preferably able to absorb the largest possible portion of the sunlight. re n. The semiconductor layer 26 consists, for example, of a p-type chalcopyrite semiconductor, for example a compound of the group Cu (In, Ga) (S, Se) 2 , in particular sodium (Na) -doped copper indium diselenide (ClnSe 2 ). The semiconductor layer 26 has, for example, a layer thickness which is in the range of 1 to 5 μm and, for example, is approximately 2 μm. On the semiconductor layer 26, a buffer layer 27 is deposited, which consists here for example of a single layer of cadmium sulfide (CdS) and a single layer intrinsic zinc oxide (i-ZnO), which is not shown in detail in the figures. The buffer layer 27 has, for example, a smaller layer thickness than the semiconductor layer 26. A front electrode layer 28 is applied to the buffer layer 27, for example by vapor deposition. The front electrode layer 28 is transparent to radiation in the visible spectral range ("window layer") in order to ensure only a slight weakening of the incident sunlight. The transparent front electrode layer 28, which can be generally referred to as TCO layer (TCO = Transparent Conductive Oxide), based on a doped metal oxide, for example, n-type, aluminum (Al) -doped zinc oxide (ZnO). Through the front electrode layer 28, a heterojunction (ie, sequence of layers of the opposite conductivity type) is formed together with the buffer layer 27 and the semiconductor layer 26. The layer thickness of the front electrode layer 28 is for example about 300 nm.
Zum Schutz vor Umwelteinflüssen ist auf der Frontelektrodenschicht 28 eine beispielsweise aus Polyvinylbutyral (PVB) oder Ethylenvinylacetat (EVA) bestehende Zwischenschicht 29 aufgebracht, die mit einer für Sonnenlicht transparenten Deckschicht 30, die beispielsweise aus extraweißem Glas mit geringem Eisengehalt besteht, verklebt ist. For protection against environmental influences, an intermediate layer 29 consisting of, for example, polyvinyl butyral (PVB) or ethylene vinyl acetate (EVA) is applied to the front electrode layer 28, which is glued to a sunlight-transparent cover layer 30, which consists for example of extra-white glass with a low iron content.
Um die Gesamtmodulspannung zu erhöhen, ist die Modulfläche des Dünnschichtsolarmoduls 1 in eine Vielzahl einzelner Solarzellen 31 aufgeteilt, die in Serienschaltung miteinander verbunden sind. Zu diesem Zweck wird der Schichtenaufbau 23 unter Einsatz einer geeigneten Strukturierungstechnologie, beispielsweise Laserschreiben oder mechanische Bearbeitung (z.B. Abheben oder Ritzen), strukturiert. Eine solche Strukturierung umfasst für jede Solarzelle 31 typischerweise drei Strukturierungssch ritte, die mit den Akronymen P1 , P2, P3 abgekürzt werden. In einem ersten Strukturie- rungsschritt P1 wird die Rückelektrodenschicht 25 durch Erzeugen eines ersten Grabens 32 unterbrochen, was vor dem Aufbringen der Halbleiterschicht 26 erfolgt, so dass der erste Graben 32 durch das Halbleitermaterial dieser Schicht verfüllt wird. In einem zweiten Strukturierungsschritt P2 werden die Halbleiterschicht 26 und die Puf- ferschicht 27 durch Erzeugen eines zweiten Grabens 33 unterbrochen, was vor dem Aufbringen der Frontelektrodenschicht 28 erfolgt, so dass der zweite Graben 33 durch das elektrisch leitende Material dieser Schicht verfüllt wird. In einem dritten Strukturie- rungsschritt P3 werden die Frontelektrodenschicht 28, die Pufferschicht 27 und die Halbleiterschicht 26 durch Erzeugen eines dritten Grabens 34 unterbrochen, was vor dem Aufbringen der Zwischenschicht 29 erfolgt, so dass der dritte Graben 34 durch das isolierende Material dieser Schicht verfüllt wird. Alternativ wäre denkbar, dass der dritte Graben 34 bis zum Substrat 40 hinunter reicht. Durch die beschriebenen Struktu- rierungsschritte P1 , P2, P3 werden seriell miteinander verschaltete Solarzellen 31 ge- bildet. Das Solarmodul 1 hat beispielsweise eine Klemmenspannung von typischerweise 60 V. Durch Serienverschaltung mehrerer Solarmodule 1 in einer photovoltaischen Anlage können sich - in Abhängigkeit von der Position in der Serienverschaltung - Spannungen zwischen einem einzelnen Solarmodul 1 und der Bezugsmasse von über 1000 V ergeben. In order to increase the total module voltage, the module surface of the thin-film solar module 1 is divided into a plurality of individual solar cells 31, which are connected in series. For this purpose, the layer structure 23 is structured using a suitable structuring technology, for example laser writing or mechanical processing (eg lifting or scribing). Such a structuring typically comprises three structuring steps for each solar cell 31, which are abbreviated to the acronyms P1, P2, P3. In a first structuring step P1, the back electrode layer 25 is interrupted by creating a first trench 32, which takes place before the application of the semiconductor layer 26, so that the first trench 32 is filled by the semiconductor material of this layer. In a second structuring step P2, the semiconductor layer 26 and the buffer layer ferschicht 27 interrupted by generating a second trench 33, which takes place before the application of the front electrode layer 28, so that the second trench 33 is filled by the electrically conductive material of this layer. In a third structuring step P3, the front electrode layer 28, the buffer layer 27 and the semiconductor layer 26 are interrupted by creating a third trench 34, which takes place before the application of the intermediate layer 29, so that the third trench 34 is filled by the insulating material of this layer , Alternatively, it would be conceivable that the third trench 34 extends down to the substrate 40. The described structuring steps P1, P2, P3 serially interconnected solar cells 31 are formed. The solar module 1 has, for example, a terminal voltage of typically 60 V. By series connection of several solar modules 1 in a photovoltaic system can - depending on the position in the series connection - voltages between a single solar module 1 and the reference ground of over 1000 V result.
Wie in Figur 1 dargestellt, weist das Solarmodul 1 beispielsweise vier Befestigungselemente 4 auf, von denen jeweils zwei an den Längsseiten 5 des Laminats 2 angeordnet sind. Es versteht sich, dass auch mehr oder weniger Befestigungselemente 4 am Laminat 2 angeordnet sein können, sowohl entlang der Längsseiten 5 als auch entlang der Querseiten 6. Die Befestigungselemente 4 dienen zur Befestigung der Solarmodule 1 an einer hier nicht dargestellten Trägerkonstruktion, wie einem Schienensystem, einer Dachhaut oder dergleichen. As shown in FIG. 1, the solar module 1 has, for example, four fastening elements 4, of which two are each arranged on the longitudinal sides 5 of the laminate 2. It is understood that more or fewer fastening elements 4 can be arranged on the laminate 2, both along the longitudinal sides 5 and along the transverse sides 6. The fastening elements 4 are used for fastening the solar modules 1 to a support structure, not shown here, such as a rail system, a roof skin or the like.
Im Ausführungsbeispiel gemäß Figur 1 sind die Befestigungselemente 4 als Modulklemmen 100,120 ausgestaltet. Dabei sind zwei Befestigungselemente 4 als Endmodulklemme 100 und zwei weitere Befestigungselemente 4 als Doppelmodulklemmen 120 ausgeführt. Die Doppelmodulklemmen 120 dienen als Befestigungselemente 4 für ein weiteres Laminat 2' eines weiteren Solarmoduls 1 '. Es versteht sich, dass über weitere Doppelmodulklemmen 120 weitere Solarmodule 1 gemeinsam miteinander mit einer Trägerkonstruktion, wie einem Schienensystem, einer Dachhaut oder dergleichen verbunden werden können. Die Befestigungselemente 4 bestehen aus einem elekt- risch sehr gut leitfähigen Material, bevorzugt aus einem Metall und beispielsweise aus Aluminium oder Stahl.  In the embodiment according to FIG. 1, the fastening elements 4 are designed as module terminals 100, 120. In this case, two fastening elements 4 are designed as end module terminal 100 and two further fastening elements 4 as double module terminals 120. The double module terminals 120 serve as fastening elements 4 for a further laminate 2 'of a further solar module 1'. It is understood that further solar modules 1 can be connected to each other with a support structure such as a rail system, a roof skin or the like via further double module terminals 120. The fastening elements 4 consist of a material which is very conductive electrically, preferably of a metal and, for example, of aluminum or steel.
Figur 2A zeigt eine Querschnittsdarstellung entlang der Schnittlinie A-A' durch eine Endmodulklemme 100 aus Figur 1 . Die Endmodulklemme 100 weist ein V-förmiges Profil 101 aus zwei Schenkeln 102, 103 auf, die durch eine gemeinsame Basis 104 miteinander verbunden sind. An dem V-förmigen Profil 101 ist beispielsweise ein Befestigungssteg 105 angeordnet. Der Befestigungssteg 105 weist beispielsweise eine Öffnung 1 10 auf, mit der der Befestigungssteg 105, beispielsweise an einer hier nicht dargestellten Trägerkonstruktion, befestigt werden kann, beispielsweise durch Schrauben, Nieten, Klemmen oder eine andere dauerhafte oder lösbare Verbindung. FIG. 2A shows a cross-sectional view along the section line AA 'through an end module clamp 100 from FIG. 1. The end module clamp 100 has a V-shaped profile 101 of two legs 102, 103 which are interconnected by a common base 104. On the V-shaped profile 101, for example, a fastening web 105 is arranged. The attachment web 105 has, for example, an opening 110, with which the attachment web 105, for example, on a support structure, not shown here, can be attached, for example by screws, rivets, clamps or other permanent or detachable connection.
Die Schenkel 102,103 weisen ausgehend von der Basis 104 einen sich öffnenden Winkel auf. Der Öffnungswinkel beträgt beispielsweise von 0° bis 30° und bevorzugt von 10° bis 25°. In die sich bildende Eingangsöffnung 106 ist der Endabschnitt 16 des Laminats 2 eingeführt.  The legs 102, 103 have an opening angle from the base 104. The opening angle is for example from 0 ° to 30 ° and preferably from 10 ° to 25 °. Into the forming entrance opening 106, the end portion 16 of the laminate 2 is inserted.
Die Innenseite des V-förmige Profils 101 weist ein elektrisch hochisolierendes Polymer 3 auf. Das Polymer 3 ist bevorzugt elastisch, so dass das Laminat 2 sicher verklemmt werden kann, ohne dass die spröden, gläsernen Kanten des Substrats 40 oder der Deckschicht 30 des Laminats 2 beschädigt werden. Das Polymer 3 hat beispielsweise einen spezifischen elektrischen Widerstand von 5000 GOhm*cm und besteht bei- spielsweise aus Silikon. Die Mindestdicke d des elektrisch hochisolierenden Polymers 3 zwischen Laminat 2 und den Schenkeln 102,103 beziehungsweise der Basis 104 des Befestigungselements 4 beträgt beispielsweise 2 mm. The inside of the V-shaped profile 101 has an electrically highly insulating polymer 3. The polymer 3 is preferably elastic, so that the laminate 2 can be securely clamped without damaging the brittle, glassy edges of the substrate 40 or the cover layer 30 of the laminate 2. The polymer 3 has, for example, a specific electrical resistance of 5000 G ohm * cm and consists, for example, of silicone. The minimum thickness d of the highly electrically insulating polymer 3 between the laminate 2 and the legs 102, 103 or the base 104 of the fastening element 4 is, for example, 2 mm.
Es versteht sich, dass die Schenkel 102,103 auch parallel zueinander angeordnet sein können und statt eines V-förmigen Profils ein U-förmiges Profil aufweisen können. Figur 2B zeigt dazu eine Querschnittsdarstellung entlang der Schnittlinie A-A' durch eine alternative Endmodulklemme 100 aus Figur 1 . Die Endmodulklemme 100 ist zweiteilig ausgebildet und weist ein U-förmiges Profil 101 auf. Dazu sind in Figur 2B ein Schenkel 102 und eine Basis 104 unter einem 90° Winkel miteinander verbunden. Der zweite Schenkel 103 ist Teil eines streifenförmigen Befestigungselements, das im We- sentlichen parallel zum ersten Schenkel 102 angeordnet ist. In die sich bildende Eingangsöffnung 106 ist der Endabschnitt 16 des Laminats 2 eingeführt.  It is understood that the legs 102,103 may also be arranged parallel to each other and may have a U-shaped profile instead of a V-shaped profile. FIG. 2B shows a cross-sectional view along the section line A - A 'through an alternative terminal module clamp 100 from FIG. 1. The end module clamp 100 is formed in two parts and has a U-shaped profile 101. For this purpose, in FIG. 2B, a leg 102 and a base 104 are connected to one another at a 90 ° angle. The second leg 103 is part of a strip-shaped fastening element, which is arranged essentially parallel to the first leg 102. Into the forming entrance opening 106, the end portion 16 of the laminate 2 is inserted.
An der Basis 104 ist beispielsweise unter einem 90° Winkel ein Befestigungssteg 105 angeordnet. Der Befestigungssteg 105 weist eine Öffnung 1 10 auf, mit der der Befestigungssteg 105, an einer hier nicht dargestellten Trägerkonstruktion, befestigt werden kann, beispielsweise durch Schrauben, Nieten, Klemmen oder einef anderen dauerhaften oder lösbaren Verbindung. Der zweite Schenkel 103 ist beispielsweise verlängert ausgebildet und weist Öffnung auf, die deckungsgleich zur Öffnung 1 10 des Befestigungsstegs 105 angeordnet ist. Dadurch lassen sich der Befestigungssteg 105 und der zweite Schenkel 103 gemeinsam und verrutschungssicher auf einer Trägerkonstruktion befestigen und gleichzeitig das Laminat 2 sicher festklemmen. At the base 104, for example, a fastening web 105 is arranged at a 90 ° angle. The fastening web 105 has an opening 110, with which the fastening web 105, on a support structure, not shown here, can be attached, for example by screws, rivets, clamps or any other permanent or detachable connection. The second leg 103 is formed, for example, extended and has an opening which is arranged congruent to the opening 1 10 of the fastening web 105. As a result, the fastening web 105 and the second leg 103 together and secure against slipping on a support structure and at the same time securely clamp the laminate 2.
Die Innenseite des U-förmigen Profils 101 weist beispielsweise zwei elektrisch hochisolierendes Polymere 3.1 ,3.2 auf. Das Polymer 3.1 ,3.2 ist bevorzugt elastisch, so dass das Laminat 2 sicher verklemmt werden kann, ohne dass die spröden, gläsernen Kanten des Substrats 40 oder der Deckschicht 30 des Laminats 2 beschädigt werden. Das Polymer 3.1 ,3.2 hat beispielsweise einen spezifischen elektrischen Widerstand von 5000 G0hm*cm und besteht beispielsweise aus Silikon. Die Mindestdicke d des elektrisch hochisolierenden Polymers 3.1 ,3.2 zwischen Laminat 2 und den Schenkeln 102, 103 beziehungsweise der Basis 104 des Befestigungselements 4 beträgt beispielsweise 2 mm. Das elektrisch hochisolierende Polymer 3.1 ,3.2 kann alternativ ein- oder mehrstückig ausgebildet sein. Es versteht sich, dass derartige mehrteilige Endmodulklemmen 100 auch anders geformt sein können, beispielsweise schienenförmig, wobei beide Schienen ineinandergreifen können. The inside of the U-shaped profile 101 has, for example, two electrically highly insulating polymers 3.1, 3.2. The polymer 3.1, 3.2 is preferably elastic, so that the laminate 2 can be securely clamped without damaging the brittle, glassy edges of the substrate 40 or the cover layer 30 of the laminate 2. The polymer 3.1, 3.2 has for example a specific electrical resistance of 5000 G ohm * cm and consists for example of silicone. The minimum thickness d of the electrically highly insulating polymer 3.1, 3.2 between the laminate 2 and the legs 102, 103 or the base 104 of the fastening element 4 is for example 2 mm. The electrically highly insulating polymer 3.1, 3.2 may alternatively be formed in one or more pieces. It will be appreciated that such multi-part end module clamps 100 may also be shaped differently, for example in the form of a rail, with both rails being able to intermesh.
Figur 3 zeigt eine Querschnittsdarstellung entlang der Schnittlinie B-B' durch eine Doppelmodulklemme 120 aus Figur 1. Die Doppelmodulklemme 120 entspricht in ihrem Material und ihrem Aufbau der Endmodulklemme 100 aus Figur 2A, wobei zwei V- förmige Anordnungen 101 ,101 ' gegenläufig zueinander verbunden werden, beispielsweise durch den Befestigungssteg 105. Gegenläufig bedeutet hier, dass die Eingangs- Öffnungen 106 und 106' voneinander wegweisen. Die Doppelmodulklemme 120 dient damit zur ortsfesten, benachbarten Befestigung von zwei Laminaten 2,2'. 3 shows a cross-sectional view along the section line BB 'through a double-module terminal 120 from FIG. 1. The double-module terminal 120 corresponds in its material and construction to the end module terminal 100 from FIG. 2A, whereby two V-shaped arrangements 101, 101' are connected in opposite directions, for example, by the fastening web 105. Opposing here means that the inlet openings 106 and 106 'point away from each other. The double module clamp 120 thus serves for the stationary, adjacent attachment of two laminates 2, 2 '.
Figur 4 zeigt eine schematische Draufsicht auf die Vorderseite 1 1 eines alternativen erfindungsgemäßen Solarmoduls 1 . Das Laminat 2 entspricht hierbei beispielsweise dem Laminat 2 aus Figur 1 . Im Unterschied zur Figur 1 ist das erfindungsgemäße Be- festigungselement 4 zweiteilig ausgestaltet: Es umfasst ein rahmenförmiges Befestigungselement 4.1 , das fest mit dem Laminat 2 verklebt ist sowie mehrere streifenförmige Befestigungselemente 4.2, die geeignet sind, das rahmenförmige Befestigungselement 4.1 durch Pressen oder Klemmen an einer Trägerkonstruktion oder dergleichen zu befestigen.  FIG. 4 shows a schematic plan view of the front side 1 1 of an alternative solar module 1 according to the invention. The laminate 2 corresponds in this case, for example, to the laminate 2 from FIG. 1. In contrast to FIG. 1, the fastening element 4 according to the invention is designed in two parts: it comprises a frame-shaped fastening element 4.1 which is glued firmly to the laminate 2 and a plurality of strip-shaped fastening elements 4.2 which are suitable for pressing the frame-shaped fastening element 4.1 by pressing or clamping on one Support structure or the like to attach.
Die Figuren 5 und 6 zeigen zwei Ausgestaltungsbeispiele für rahmenförmige Befestigungselemente 4.1 in einer Querschnittsdarstellung entlang der Schnittlinie C-C aus Figur 4. FIGS. 5 and 6 show two exemplary embodiments of frame-shaped fastening elements 4.1 in a cross-sectional view along the section line C-C from FIG. 4.
In Figur 5 ist das rahmenförmige Befestigungselement 4.1 mit einem U-förmigen Profil 200 ausgebildet. Das U-förmige Profil 200 umfasst zwei beispielsweise parallel verlau- fende Schenkel 202,203, die durch eine Basis 204 miteinander verbunden sind. Innerhalb des durch Schenkel 202,203 und Basis 204 gebildeten Raums ist der Endabschnitt 16 des Laminats 2 angeordnet. Das elektrisch hochisolierende Polymer 3 ist in diesem Beispiel ein elektrisch hochisolierender Klebstoff 35, mit dem das Laminat fest mit dem rahmenförmigen Befestigungselement 4.1 verbunden ist. Der elektrisch hochisolierende Klebstoff 35 ist beispielsweise ein Zweikomponenten-Silikonkleber, der in ausgehärtetem Zustand einen spezifischen elektrischen Widerstand von 6000 GOhm*cm aufweist. In Figure 5, the frame-shaped fastener 4.1 is formed with a U-shaped profile 200. The U-shaped profile 200 comprises two, for example, parallel fenden legs 202,203, which are interconnected by a base 204. Within the space formed by legs 202, 203 and base 204, the end portion 16 of the laminate 2 is arranged. The electrically highly insulating polymer 3 is in this example an electrically highly insulating adhesive 35, with which the laminate is firmly connected to the frame-shaped fastening element 4.1. The highly electrically insulating adhesive 35 is, for example, a two-component silicone adhesive cm in the cured state has an electrical resistivity of 6000 GOhm *.
Der Mindestabstand d zwischen dem Laminat 2 und der durch Schenkel 202,203 und Basis 204 gebildeten Umklammerung beträgt beispielsweise 2 mm und ist erfindungsgemäß mit dem elektrisch hochisolierenden Klebstoff 35 verfüllt. Um den Mindestabstand sicher zu gewährleisten ist es vorteilhaft hier nicht näher dargestellte Abstandshalter, beispielsweise in Form von Kugel, Leisten oder Noppen, in den Zwischenraum zwischen Laminat 2 und Schenkel 202,203 oder Basis 204 einzubringen.  The minimum distance d between the laminate 2 and the clasp formed by legs 202, 203 and base 204 is, for example, 2 mm and according to the invention is filled with the electrically highly insulating adhesive 35. In order to ensure the minimum distance, it is advantageous here spacers, not shown, for example in the form of ball, strips or knobs to bring into the space between the laminate 2 and legs 202,203 or base 204.
Das rahmenförmige Befestigungselement 4.1 ist vollständig oder im Wesentlichen vollständig um die Längsseiten 5 und Querseiten 6 des Laminats 2 herum angeordnet und dient zum Schutz der Kanten und zur Stabilisierung des Laminats 2. Das rahmenförmige Befestigungselement 4.1 ist beispielsweise eine U-förmige Aluminiumschiene.The frame-shaped fastening element 4.1 is arranged completely or substantially completely around the longitudinal sides 5 and transverse sides 6 of the laminate 2 and serves to protect the edges and to stabilize the laminate 2. The frame-shaped fastening element 4.1 is, for example, a U-shaped aluminum rail.
Das rahmenförmige Befestigungselement 4.1 ist abschnittsweise durch in diesem Bei- spiel vier streifenförmige Befestigungselemente 4.2 an einer Trägerkonstruktion oder dergleichen befestigt. Die streifenförmigen Befestigungselemente 4.2 können dabei eine an das rahmenförmige Befestigungselement 4.1 angepasste Doppel-L-Form aufweisen und beispielsweise über eine Öffnung 210 mit der Trägerkonstruktion verschraubt sein. The frame-shaped fastening element 4.1 is attached in sections by four strip-shaped fastening elements 4.2 in this example to a support structure or the like. The strip-shaped fastening elements 4.2 can have a double-L shape adapted to the frame-shaped fastening element 4.1 and, for example, be screwed to the support structure via an opening 210.
Figur 6 zeigt ein alternatives Ausführungsbeispiel des rahmenförmigen Befestigungselements 4.1 aus Figur 5. Das rahmenförmige Befestigungselement 4.1 weist ein L- förmiges Profil 220 auf und ist nur auf einem schmalen Streifen auf der Lichteinfallsseite 1 1 des Laminats 2 und der Seitenfläche 15 mit dem Laminat 2 durch einen elektrisch hochisolierenden Klebstoff 35 verklebt. Zur elektrischen Isolation des Laminats 2 von einer Trägerkonstruktion kann zwischen Laminat 2 und Trägerkonstruktion ein weiteres elektrisch hochisolierendes Polymer 3.3 angeordnet werden. Figure 6 shows an alternative embodiment of the frame-shaped fastener 4.1 of Figure 5. The frame-shaped fastener 4.1 has an L-shaped profile 220 and is only on a narrow strip on the light incident side 1 1 of the laminate 2 and the side surface 15 with the laminate 2 through glued an electrically highly insulating adhesive 35. For the electrical insulation of the laminate 2 from a support structure, a further electrically highly insulating polymer 3.3 can be arranged between the laminate 2 and support structure.
Figur 7 zeigt ein weiteres alternatives Ausführungsbeispiel. Dabei weist das rahmenförmige Befestigungselement 4.1 . einen oder mehrere Abschnitte aus streifenförmigen Befestigungselementen 4.2 auf, die einstückig mit dem rahmenförmigen Befestigungs- element 4.1 verbunden sind. Dazu ist beispielsweise der an der Rückseite 12 des Laminats 2 angreifende Schenkel 203 durch einen Befestigungssteg 205 verlängert.Figure 7 shows a further alternative embodiment. In this case, the frame-shaped fastening element 4.1. one or more sections of strip-shaped fastening elements 4.2, which are integral with the frame-shaped fastening elements element 4.1 are connected. For this purpose, for example, the acting on the back 12 of the laminate 2 leg 203 is extended by a fastening web 205.
Figur 8 zeigt, wie eingangs bereits beschrieben, eine Querschnittsdarstellung eines Ausschnitts des Laminats 2 aus den Figuren 1 und 4, wobei der photovoltaische Schichtenaufbau 23 detailliert dargestellt ist. As already described, FIG. 8 shows a cross-sectional illustration of a section of the laminate 2 from FIGS. 1 and 4, wherein the photovoltaic layer structure 23 is shown in detail.
Figur 9 zeigt ein Flussdiagramm des erfindungsgemäßen Verfahrens.  FIG. 9 shows a flow chart of the method according to the invention.
Wie Untersuchungen der Erfinder zeigten, wird durch die elektrische Isolation und insbesondere durch die erfindungsgemäße Verwendung eine elektrisch hochisolierenden Polymers zwischen Befestigungselement und Laminat die potentialinduzierte Degrada- tion der Modulleistung deutlich reduziert. Dies war für den Fachmann unerwartet und überraschend. As investigations of the inventors have shown, the potential-induced degradation of the module performance is significantly reduced by the electrical insulation and in particular by the use according to the invention of an electrically highly insulating polymer between the fastening element and the laminate. This was unexpected and surprising to the skilled person.
Bezugszeichenliste LIST OF REFERENCE NUMBERS
1 , 1 ' Solarmodul 1, 1 'solar module
2,2' Laminat  2,2 'laminate
3,3.1 ,3.2,3.3 elektrisch hochisolierendes Polymer3.3.1, 3.2.3.3 electrically highly insulating polymer
4 Befestigungselement 4 fastening element
4.1 rahmenförmiges Befestigungselement 4.1 frame-shaped fastener
4.2 streifenförmiges Befestigungselement4.2 strip-shaped fastening element
5 Längsseite 5 long side
6 Querseite 6 transverse side
9 Modullängsrand  9 module longitudinal edge
1 0 Modulquerrand  1 0 Modul transverse edge
1 1 Lichteinfallsseite des Laminats 2  1 1 light incident side of the laminate 2
12 Rückseite des Laminats 2  12 Back side of the laminate 2
1 5 Seitenfläche des Laminats 2 1 5 side surface of the laminate 2
1 6 Endabschnitt des Laminats 2  1 6 End section of the laminate 2
1 7 I nnenraum  1 7 Interior
23 Schichtenaufbau  23 layer construction
24 vorderseitige Substratfläche  24 front substrate surface
25 Rückelektrodenschicht 25 back electrode layer
26 Halbleiterschicht  26 semiconductor layer
27 Pufferschicht  27 buffer layer
28 Frontelektrodenschicht  28 front electrode layer
29 Zwischenschicht 30 Deckschicht 29 interlayer 30 topcoat
31 Solarzelle  31 solar cell
32 erster Graben  32 first ditch
33 zweiter Graben  33 second trench
34 dritter Graben 34 third ditch
35 Klebstoff  35 adhesive
40 Substrat 40 substrate
100 Modulklemme, Endmodulklemme 100 module terminal, end module terminal
101,101' V-förmiges Profil 101,101 'V-shaped profile
102, 103, 202, 203 Schenkel 102, 103, 202, 203 legs
104, 204 Basis  104, 204 base
105, 205 Befestigungssteg  105, 205 Fixing bar
106,106' Eingangsöffnung  106,106 'entrance opening
110,210 Öffnung  110,210 opening
120 Modulklemme, Doppelmodulklemme120 module terminal, double module terminal
200 U-förmiges Profil 200 U-shaped profile
220 L-förmiges Profil  220 L-shaped profile
d Mindestdicke d minimum thickness

Claims

Patentansprüche  claims
Solarmodul (1), mindestens umfassend Solar module (1), at least comprising
ein Laminat (2) aus einem Substrat (40) und einer Deckschicht (30), zwischen denen ein Schichtenaufbau (23) zur Formung von Solarzellen (31) angeordnet ist, und  a laminate (2) comprising a substrate (40) and a cover layer (30), between which a layer structure (23) for forming solar cells (31) is arranged, and
mindestens ein Befestigungselement (4), das mindestens einen Endabschnitt (16) des Laminats (2) zumindest abschnittsweise umklammert,  at least one fastening element (4) which at least partially clasps at least one end section (16) of the laminate (2),
wobei zwischen dem Befestigungselement (4) und dem Laminat (2) ein elektrisch hochisolierendes Polymer (3) angeordnet ist. wherein between the fastening element (4) and the laminate (2) an electrically highly insulating polymer (3) is arranged.
Solarmodul (1) nach Anspruch 1, wobei das Befestigungselement (4) ein Metall enthält, bevorzugt Aluminium und/oder Stahl. Solar module (1) according to claim 1, wherein the fastening element (4) contains a metal, preferably aluminum and / or steel.
Solarmodul (1) nach Anspruch 1 oder 2, wobei das elektrisch hochisolierende Polymer (3) einen spezifischen Widerstand von >1500 G0hm*cm, bevorzugt von >4000 G0hm*cm, besonders bevorzugt von Solar module (1) according to claim 1 or 2, wherein the highly electrically insulating polymer (3) has a resistivity of> 1500 G ohm * cm, preferably of> 4000 G ohm * cm, more preferably of
5000 GOhm*cm bis 15000 GOhm*cm aufweist. 5000 GOhm * cm to 15000 GOhm * cm.
Solarmodul (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 3, wobei die Mindestdicke d des elektrisch hochisolierenden Polymers (3) zwischen Befestigungselement (4) und Laminat (2) von 0,5 mm bis 10 mm, bevorzugt 1 mm bis 3 mm und besonders bevorzugt von 1,5 mm bis 2,5 mm beträgt. Solar module (1) according to one of claims 1 to 3, wherein the minimum thickness d of the electrically highly insulating polymer (3) between the fastener (4) and laminate (2) of 0.5 mm to 10 mm, preferably 1 mm to 3 mm and especially preferably from 1.5 mm to 2.5 mm.
Solarmodul (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 6, wobei die maximale Spannungsdifferenz zwischen Schichtenaufbau (23) und Befestigungselement (4) größer oder gleich 900 V, bevorzugt von 900 V bis 2000 V und besonders bevorzugt von 1400 V bis 1600 V beträgt. Solar module (1) according to one of claims 1 to 6, wherein the maximum voltage difference between the layer structure (23) and fastener (4) is greater than or equal to 900 V, preferably from 900 V to 2000 V and more preferably from 1400 V to 1600 V.
Solarmodul (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 5, wobei das Substrat (40) und/oder die Deckschicht (30) Kalk-Natronglas, bevorzugt mit einem minimalen Gehalt von 11% Gewichts-% Na20 enthält. Solar module (1) according to one of claims 1 to 5, wherein the substrate (40) and / or the cover layer (30) soda-lime glass, preferably with a minimum content of 11% by weight Na 2 0 contains.
Solarmodul (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 6, wobei das Befestigungselement (4) als Modulklemme (100,120) ausgebildet ist, die den Endabschnitt (16) des Laminats (2) zumindest abschnittsweise klemmend umfasst und bevorzugt ein U-förmiges oder V-förmiges Profil (101) aufweist. Solar module (1) according to one of claims 1 to 6, wherein the fastening element (4) as a module clamp (100,120) is formed, which at least partially clamping the end portion (16) of the laminate (2) and preferably a U-shaped or V- has shaped profile (101).
8. Solarmodul (1) nach Anspruch 7, wobei das elektrisch hochisolierende Polymer (3) Silikon, Polyurethan oder (Poly-)Acrylate enthält. 8. Solar module (1) according to claim 7, wherein the electrically highly insulating polymer (3) contains silicone, polyurethane or (poly) acrylates.
9. Solarmodul (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 6, wobei das Befestigungselement (4) mindestens ein um die Endabschnitte (16) des Lami- nats (2) umlaufendes rahmenförmiges Befestigungselement (4.1), bevorzugt mit einem L-förmigen Profil (220) oder einem U-förmigen Profil (200) aufweist und durch ein elektrisch hochisolierendes Polymer (23) mit dem Laminat (2) verklebt ist. 9. Solar module (1) according to one of claims 1 to 6, wherein the fastening element (4) at least one around the end portions (16) of the laminate (2) circumferential frame-shaped fastening element (4.1), preferably with an L-shaped profile ( 220) or a U-shaped profile (200) and is bonded by an electrically highly insulating polymer (23) with the laminate (2).
10. Solarmodul (40) nach Anspruch 9, wobei das elektrisch hochisolierende Polymer (3) mindestens eine Klebeschicht aus einem ausgehärteten10. Solar module (40) according to claim 9, wherein the electrically highly insulating polymer (3) at least one adhesive layer of a cured
Klebstoff (35) enthält oder daraus besteht. Contains or consists of adhesive (35).
11. Solarmodul (40) nach Anspruch 10, wobei der Klebstoff (35) einen Silikonkleber und bevorzugt einen Einkomponenten-Silikonkleber oder einen Zweikomponenten-Sili konkleber enthält. 12. Solarmodul (1) nach Anspruch 10 oder 11, wobei die Klebeschicht ein oder mehrere Abstandshalter enthält, die jeweils dazu ausgebildet sind, das Befestigungselement (4) bei nicht ausgehärtetem Klebstoff (35) der Klebeschicht in einem vorgebbaren Mindestabstand zum Laminat (2) zu halten. 13. Befestigungselement (4), insbesondere Modulklemme (100,120), zur Befestigung eines Laminats (2) an einer Trägerkonstruktion, mindestens umfassend: 11. Solar module (40) according to claim 10, wherein the adhesive (35) contains a silicone adhesive and preferably a one-component silicone adhesive or a two-component silicone adhesive. 12. Solar module (1) according to claim 10 or 11, wherein the adhesive layer contains one or more spacers, which are respectively adapted to the fastening element (4) with uncured adhesive (35) of the adhesive layer in a predeterminable minimum distance to the laminate (2). to keep. 13. Fastening element (4), in particular module clamp (100, 120), for fastening a laminate (2) to a carrier structure, comprising at least:
- zwei durch eine Basis (104) verbundene Schenkel (102,103), die einen Innenraum (17) bilden, wobei die Basis (104) und die Schenkel (102, 103) geeignet sind, einen Endabschnitt (16) des Laminats (2) klemmend zu umfassen und  two legs (102, 103) connected by a base (104) forming an interior space (17), the base (104) and the legs (102, 103) being adapted to clamp one end portion (16) of the laminate (2) to embrace and
- ein mit der Basis (104) oder den Schenkeln (102,103) verbundener Befestigungssteg (105), zur Befestigung an einer Trägerkonstruktion, wobei ein elektrisch hochisolierendes Polymer (3) zumindest abschnitts- weise innerhalb des Innenraums (17) angeordnet ist, zur elektrischen Isolation zwischen Befestigungselement (4) und Laminat (2).  - A fastening web (105) connected to the base (104) or the legs (102, 103) for fastening to a support structure, wherein an electrically highly insulating polymer (3) is arranged at least in sections within the interior space (17) for electrical insulation between the fastening element (4) and laminate (2).
14. Verfahren zur Herstellung eines Solarmoduls (1), mit den folgenden 14. A method for producing a solar module (1), comprising the following
Schritten:  steps:
- Bereitstellen eines Laminats (2) aus einem Substrats (40) und einer Deckschicht (30), zwischen denen sich ein Schichtenaufbau (23) zur Formung von Solarzellen (31) befindet, - Providing a laminate (2) of a substrate (40) and a cover layer (30), between which a layer structure (23) for Forming of solar cells (31) is located,
- Verkleben oder Verklemmen eines Befestigungselements (4) mit dem Laminat (2) über ein elektrisch hochisolierendes Polymer (3).  - Gluing or jamming a fastener (4) with the laminate (2) via an electrically highly insulating polymer (3).
Verwendung eines elektrisch hochisolierenden Polymers (3) zur elektrischen Isolation von Befestigungselementen (4) und einem Laminat (2) eines Solarmoduls (1), insbesondere eines Dünnschichtsolarmoduls, zur Verminderung einer potentialinduzierten Leistungsdegradation des Solarmoduls (1 ). Use of an electrically highly insulating polymer (3) for electrical insulation of fastening elements (4) and a laminate (2) of a solar module (1), in particular of a thin-film solar module, for reducing a potential-induced power degradation of the solar module (1).
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