WO2017153371A1 - Photovoltaikmodul und damit ausgestatteter behälter - Google Patents

Photovoltaikmodul und damit ausgestatteter behälter Download PDF

Info

Publication number
WO2017153371A1
WO2017153371A1 PCT/EP2017/055260 EP2017055260W WO2017153371A1 WO 2017153371 A1 WO2017153371 A1 WO 2017153371A1 EP 2017055260 W EP2017055260 W EP 2017055260W WO 2017153371 A1 WO2017153371 A1 WO 2017153371A1
Authority
WO
WIPO (PCT)
Prior art keywords
layer
thermal insulation
photovoltaic module
box body
refrigerated container
Prior art date
Application number
PCT/EP2017/055260
Other languages
English (en)
French (fr)
Inventor
Matthieu EBERT
Max MITTAG
Original Assignee
Fraunhofer-Gesellschaft zur Förderung der Angwandten Forschung E.V.
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Fraunhofer-Gesellschaft zur Förderung der Angwandten Forschung E.V. filed Critical Fraunhofer-Gesellschaft zur Förderung der Angwandten Forschung E.V.
Priority to EP17710503.8A priority Critical patent/EP3427304A1/de
Priority to US16/083,307 priority patent/US20190084428A1/en
Publication of WO2017153371A1 publication Critical patent/WO2017153371A1/de

Links

Classifications

    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60L—PROPULSION OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; SUPPLYING ELECTRIC POWER FOR AUXILIARY EQUIPMENT OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; ELECTRODYNAMIC BRAKE SYSTEMS FOR VEHICLES IN GENERAL; MAGNETIC SUSPENSION OR LEVITATION FOR VEHICLES; MONITORING OPERATING VARIABLES OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; ELECTRIC SAFETY DEVICES FOR ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES
    • B60L8/00—Electric propulsion with power supply from forces of nature, e.g. sun or wind
    • B60L8/003—Converting light into electric energy, e.g. by using photo-voltaic systems
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60R—VEHICLES, VEHICLE FITTINGS, OR VEHICLE PARTS, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • B60R16/00—Electric or fluid circuits specially adapted for vehicles and not otherwise provided for; Arrangement of elements of electric or fluid circuits specially adapted for vehicles and not otherwise provided for
    • B60R16/02—Electric or fluid circuits specially adapted for vehicles and not otherwise provided for; Arrangement of elements of electric or fluid circuits specially adapted for vehicles and not otherwise provided for electric constitutive elements
    • B60R16/03—Electric or fluid circuits specially adapted for vehicles and not otherwise provided for; Arrangement of elements of electric or fluid circuits specially adapted for vehicles and not otherwise provided for electric constitutive elements for supply of electrical power to vehicle subsystems or for
    • B60R16/033—Electric or fluid circuits specially adapted for vehicles and not otherwise provided for; Arrangement of elements of electric or fluid circuits specially adapted for vehicles and not otherwise provided for electric constitutive elements for supply of electrical power to vehicle subsystems or for characterised by the use of electrical cells or batteries
    • 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
    • H01L31/0248—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 characterised by their semiconductor bodies
    • H01L31/036—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 characterised by their semiconductor bodies characterised by their crystalline structure or particular orientation of the crystalline planes
    • H01L31/0392—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 characterised by their semiconductor bodies characterised by their crystalline structure or particular orientation of the crystalline planes including thin films deposited on metallic or insulating substrates ; characterised by specific substrate materials or substrate features or by the presence of intermediate layers, e.g. barrier layers, on the substrate
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L31/00—Semiconductor devices sensitive to infrared radiation, light, electromagnetic radiation of shorter wavelength or corpuscular radiation and specially adapted either for the conversion of the energy of such radiation into electrical energy or for the control of electrical energy by such radiation; Processes or apparatus specially adapted for the manufacture or treatment thereof or of parts thereof; Details thereof
    • H01L31/04—Semiconductor devices sensitive to infrared radiation, light, electromagnetic radiation of shorter wavelength or corpuscular radiation and specially adapted either for the conversion of the energy of such radiation into electrical energy or for the control of electrical energy by such radiation; Processes or apparatus specially adapted for the manufacture or treatment thereof or of parts thereof; Details thereof adapted as photovoltaic [PV] conversion devices
    • H01L31/042—PV modules or arrays of single PV cells
    • H01L31/048—Encapsulation of modules
    • 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
    • H02S20/20—Supporting structures directly fixed to an immovable object
    • 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
    • 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
    • Y02T—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO TRANSPORTATION
    • Y02T10/00—Road transport of goods or passengers
    • Y02T10/60—Other road transportation technologies with climate change mitigation effect
    • Y02T10/7072—Electromobility specific charging systems or methods for batteries, ultracapacitors, supercapacitors or double-layer capacitors

Definitions

  • the invention relates to a photovoltaic module with at least one transparent cover layer, at least one photovoltaic cell and at least one carrier layer.
  • the invention relates to a equipped with a photovoltaic module vehicle or container.
  • Photovoltaic modules with several photovoltaic cells are known in practice.
  • the photovoltaic module has at least one transparent cover layer, through which sunlight into the photovoltaic module
  • the back of the photovoltaic module is terminated with at least one carrier layer, so that the ingress of moisture and subsequent damage to the module are avoided.
  • Embedding films can be finished with an edge bond, which contains, for example, an aluminum profile.
  • cover layers can be aluminum sheet, steel sheet or
  • Headroom and the aerodynamics of the vehicle can be negatively influenced.
  • the photovoltaic module with at least one transparent cover layer.
  • the transparent cover layer is transparent or translucent at least in a part of the electromagnetic spectrum in order to enable in this manner a light access to the photo ⁇ voltaic cells.
  • the cover layer may be composed of a plurality of layers of material and, for example, keep a laminated safety glass ent ⁇ which at least combines a glass layer and at least a plastic film to each other, which are full-surface bonded together.
  • the photovoltaic module according to the invention contains at least one photovoltaic cell.
  • the photovoltaic cell includes a semiconductor material which is provided with contact ⁇ elements. Upon absorption of incoming electromagnetic radiation electron-hole pairs are formed in the substrate of the photovoltaic cell, which can be conducted via the contact elements as electrical voltage or elec ⁇ tric current. This electric current can subsequently be supplied to a consumer, example ⁇ as a cooling unit or lighting.
  • the photovoltaic module according to the invention has at least one carrier layer, which may be made of sheet steel, aluminum or plastic, for example.
  • the carrier layer gives the photovoltaic module a mechanical stability, prevents the penetration of
  • the photovoltaic module according to the invention can be used not only for power generation, but also for thermal insulation of an underlying space, which is at least partially limited by the photovoltaic module.
  • the invention proposes to use a photovoltaic module, which combines the functions power generation and thermal insulation and optionally also mechanical stability in a single component. As a result, the production of such a container can be made easier and faster.
  • the photovoltaic modules according to the invention may have a lower weight than conventional known board materials with photovoltaic modules additionally arranged thereon.
  • the weight of a container when mounted in the roof area thus creates a container with a favorable center of gravity and increased payload, as at constant total weight, the weight of
  • thermal insulation layer have a thermal conductivity of less than about 0.8 WmK -1 or less than about 0.5 WmK -1 or less than about 0.2 WmK -1 .
  • the transparent cover layer may comprise at least one layer of a glass
  • the transparent cover layer is provided to prevent weathering effects of the photovoltaic ⁇ cells and thereby a premature Aging and premature failure of photovoltaic cells to avoid.
  • transparent cover layer at least one layer of a
  • the transparent cover layer may contain a plurality of individual layers of different ⁇ friendly materials or consist thereof.
  • an elastic material layer can be arranged directly on the photovoltaic cells and a mechanically more stable material layer can be arranged over it, which has a mechanically stable and
  • thermal insulation layer a polyurethane foam
  • these materials have a light weight, which is particularly advantageous in mobile applications and which too
  • polystyrene foam in particular an extruded polystyrene is suitable for this purpose.
  • thermal insulation layer have a thickness of about 30 mm to about 200 mm. In other embodiments of the In the invention, the thermal insulation layer may have a thickness of about 40 mm to about 150 mm. In still other embodiments of the invention, the thermal isolation layer may have a thickness of about 50 mm to about 120 mm. Thermal insulation layers of said thickness offer on the one hand the advantage of sufficient
  • Insulating layers on a small space so that a sufficient useful volume remains inside a container equipped with the photovoltaic module.
  • the support layer may include or consist of aluminum and / or steel and / or plastic.
  • the carrier layer may be particularly lightweight or may have high strength or high impact strength. Due to the carrier layer, the photovoltaic module on the one hand a sufficient
  • the carrier layer can be adapted to the underlying
  • Thermal insulation layer to protect against damage or moisture.
  • the backing layer may have a thickness of about 0.2 mm to about 6 mm, or from about 0.5 mm to about 5 mm, or from about 1 mm to about 4 mm, or from about 2 mm to about 3 mm ,
  • carrier layers are sufficiently lightweight and require only small installation space and, on the other hand, they can ensure sufficient mechanical stability of the photovoltaic module.
  • At least one reinforcing element may be incorporated in the thermal insulation layer of the photovoltaic module.
  • the reinforcing element may contain aluminum or plastic or consist of it.
  • the reinforcing element may in some embodiments of the invention provide fiber reinforcement
  • the reinforcing element may be the
  • the reinforcing member may have continuous cross-sections, ⁇ example, as a U-beam or I-beam or box girder.
  • a reinforcing member containing aluminum, steel or another metal, or consists of, can cause a large mechanical strength of the Photovoltaikmo ⁇ duls invention.
  • a reinforcing element made of a plastic can bring about improved thermal insulation and avoid the occurrence of cold bridges.
  • Figure 1 shows an embodiment of a vehicle equipped with the fiction, modern photovoltaic module ⁇ vehicle.
  • Figure 2 shows a view of the photo ⁇ voltaikmoduls invention.
  • FIG. 3 shows a cross section through a first
  • Embodiment of the photo ⁇ voltaikmoduls invention Embodiment of the photo ⁇ voltaikmoduls invention.
  • FIG. 4 shows a cross section through a second one
  • Embodiment of the photo ⁇ voltaikmoduls invention Embodiment of the photo ⁇ voltaikmoduls invention.
  • Figure 5 shows a cross section through a third
  • Figure 1 shows a tractor unit with attached
  • the swap body is designed as a cold room for the transport of perishable goods.
  • the ceiling is formed from photovoltaic modules according to the invention, which integrate a thermal insulation in addition to the photovoltaic power generation, as will be explained in more detail below with reference to Figures 3, 4 and 5.
  • the sidewalls of the container may also be made at least in part from the photovoltaic modules according to the invention.
  • the photovoltaic modules since the
  • Photovoltaic modules on the roof increase the weight, affect the center of gravity or additional
  • the photovoltaic module can enable a sufficient mechanical stability or form part of a surface structure, without the need for additional support structures.
  • the power generated by the photovoltaic modules 1 can be used both during stance phases and while driving to operate a chiller, so that the Darge ⁇ presented swap body for transporting perishable goods is suitable, with less fossil energy must be used for cooling.
  • the transport with the Darge ⁇ presented swap body for transporting perishable goods is suitable, with less fossil energy must be used for cooling.
  • the photovoltaic module according to the invention can also be used in other embodiments of the invention Production of a refrigerated container, a box body or a living room of a mobile home or a living trailer are used.
  • Container additionally with an inverter, one
  • Charge and / or a battery bank are provided in order to provide in this way, even during the low-sunshine hours or in bad weather sufficient energy reserves for cooling, without the chiller must be operated by a diesel generator.
  • FIG. 2 again shows the photovoltaic module according to the invention in a view. From Figure 2 it can be seen that the photovoltaic cells with their cover layer are an integral part of the ceiling of the refrigerated container 7. Unlike in previously known solutions, the photovoltaic modules are not bolted or glued to a frame with the container, but the container ceiling consists directly of photovoltaic modules, which in addition a thermal
  • Figure 3 shows a first embodiment
  • Figure 4 shows a second embodiment ⁇ example
  • Figure 5 shows a third embodiment.
  • FIG. 3 shows a photovoltaic module 1, which has a
  • the transparent cover layer 2 has.
  • the transparent cover layer 2 has a ⁇ in the area facing the outer side and an inner side facing the photovoltaic cells 3.
  • the top layer contains 2 ⁇ two material layers 21 and 22 of different material.
  • the outer material layer 21 is made made of a glass, for example a pre-stressed safety glass or a composite safety glass ⁇ .
  • a laminated glass including the glass layer 21 more, not shown in the drawing ⁇ intermediate layers of a plastic film.
  • the glass 21 has a high resistance to environmental influences and an extremely low diffusion constant for penetrating moisture, so that the following components of the photovoltaic module, in particular the photovoltaic cells 3, can not be damaged by penetrating moisture.
  • the photovoltaic cells 3 may be known per se cells of amorphous or crystalline silicon, or even solar cells, which are based on the material copper indium gallium diselenide (CIGS). Because of the higher response ⁇ grades and the limited area of the vehicle roof of the invention may in some embodiments crystalline
  • the photovoltaic cells have, in a manner known per se, two contacts which are connected to corresponding p- and n-doped regions. Upon arrival of electromagnetic radiation above the band gap energy thus form electron-hole pairs, which can be dissipated via the two terminals as an electric current.
  • the photovoltaic module 1 may have a wiring or busbars, which are not shown in the figures. These can also be found in some embodiments of the invention the thermal insulation 5 are guided, which offers sufficient space due to their thickness.
  • Figure 3 shows a thermal insulation layer 5, which contains, for example, a hard foam.
  • Hard foam in some embodiments, may be selected from a polyurethane foam or extruded polystyrene. This ensures that the thermal insulation not only reduces the heat input in the container equipped with the photovoltaic module, but also a
  • a carrier layer 6 is located on the side of the photovoltaic module facing the container interior.
  • the carrier layer 6 is produced from an aluminum sheet having a thickness of 1.5 mm. In other embodiments of the
  • the carrier layer thicker or thinner
  • Carrier layer also consist of a steel sheet or plastic.
  • the carrier layer can serve to
  • the carrier layer 6 can reduce or prevent the penetration of moisture into the thermal insulation, so that the carrier layer 6 also acts as a vapor barrier. Finally, the carrier layer 6 a
  • FIG. 3 shows optional intermediate layers 41, 42 and 43, which need not be present in every embodiment of the photovoltaic module according to the invention.
  • the first intermediate layer 41 is also made of ethylene vinyl acetate, as well as the second layer 22 of the cover ⁇ layer 2.
  • the elastic first intermediate layer 41 serves to remove mechanical stress between the solar cell and the adjacent components of the photovoltaic module and to prevent the ingress of moisture.
  • the second layer 22 of the cover layer 2 and the elastic first intermediate layer 41 can be welded together in partial areas in order to achieve a tight seal.
  • the second interlayer 42 may also be a second interlayer 42 which serves for electrical isolation.
  • the second intermediate layer 42 may be, for example, a film of a polymer or contain such.
  • the film may in some embodiments of the invention have a thickness between about 0.1 mm and about 0.5 mm.
  • a third intermediate layer 43 which contains an aluminum sheet.
  • the third intermediate layer 43 serves for the mechanical reinforcement of the photovoltaic module, so that even large containers, such as swap bodies with a width of 2.4 m, can be easily created with the photovoltaic module without the ceiling area becoming unstable.
  • the third intermediate layer 43 may also be made of a different material, for example steel or plastic.
  • An art ⁇ material can hold a fiber reinforcement and a binder ent ⁇ , for example glass fibers, carbon fibers or aramid fibers in a thermosetting or thermoplastic
  • the individual constituents of the photovoltaic module according to the invention can be connected to each other over the whole area, for example by full-surface bonding or by Welding, so that can be dispensed with a frame or other edge bond.
  • the transparent cover layer 2 is made of a silicone which is unbreakable and lightweight, so that the photovoltaic module according to the second embodiment is particularly suitable for smaller vehicles or for containers with a large payload.
  • thermal insulation layer 5 and the carrier layer 6 are arranged below the photovoltaic cells. These layers can also be carried out as already explained with reference to FIG.
  • Also in the second embodiment is located between the photovoltaic cell 3 and the thermal
  • Insulation layer 5 an optional intermediate layer 4, which in the present case also consists of silicone. This allows the transparent cover layer 2 and the
  • the transparent cover layer is composed of a first material ⁇ location 21 and a second sheet 22.
  • the first material layer 22 contains ethylene-tetrafluoroethylene, which has a lower weight and an increased impact resistance compared to a glass, so that the
  • Reduced weight of a container formed with the photovoltaic module 1 according to the third embodiment and the resistance to punctiform loads, such as rockfall, may be increased.
  • the first material layer 21 is connected over its entire surface to a second material layer 22 made of polyvinyl butyral. This serves to moisture access and thus a premature
  • the photovoltaic cells 3 can be embedded on an optional intermediate layer 4, which may likewise consist of polyvinyl butyral or contains this material.
  • the intermediate layer 4 can thus be welded to the transparent cover layer 2 in the edge region of the photovoltaic cells 3, in order to achieve a particularly tight closure.
  • the intermediate layer 4 can also serve in this case to absorb mechanical stresses at different thermal expansion.
  • FIG. 5 shows a thermal insulation layer 5 which, as described above, may consist of a hard foam.
  • a mechanical stiffening 55 may be embedded, for example in the form of a box girder, an I-beam or a U-beam.
  • the reinforcing element 55 may have a smaller cross section than the thermal insulation layer 5, so that the carrier Layer 6 is not in contact with the mechanical stiffening element.
  • the conclusion on the inside of the photovoltaic module in turn forms a support layer 6 made of aluminum, steel or plastic as described above.

Abstract

Die Erfindung betrifft einen Kühlcontainer oder Wechselbrücke (7) oder Kofferaufbau oder Wohnmobil mit zumindest einem Photovoltaikmodul (1) mit zumindest einer transparenten Deckschicht (2), zumindest einer photo- voltaischen Zelle (3) und zumindest einer Trägerschicht (6),wobeizwischen der Trägerschicht (6) und der photo- voltaischen Zelle (3) zumindest eine thermische Isolationsschicht (5) vorhanden ist wobei zumindest die transparente Deckschicht (2), die photovoltaische Zelle (3), die thermische Isolationsschicht (5) und die Trägerschicht (6) vollflächig miteinander verbunden sind.

Description

Photovoltaikmodul und damit ausgestatteter Behälter
Die Erfindung betrifft ein Photovoltaikmodul mit zumindest einer transparenten Deckschicht, zumindest einer photo- voltaischen Zelle und zumindest einer Trägerschicht.
Weiterhin betrifft die Erfindung ein mit einem Photovoltaikmodul ausgestattetes Fahrzeug oder einen Container.
Aus der Praxis sind Photovoltaikmodule mit mehreren photo- voltaischen Zellen bekannt. Um die photovoltaischen Zellen vor Witterungseinflüssen zu schützen, weist das Photovoltaikmodul zumindest eine transparente Deckschicht auf, durch welches Sonnenlicht in das Photovoltaikmodul
eindringen und in der photovoltaischen Zelle absorbiert werden kann. Die Rückseite des Photovoltaikmoduls ist mit zumindest einer Trägerschicht abgeschlossen, sodass das Eindringen von Feuchtigkeit und nachfolgend die Beschädigung des Moduls vermieden werden. Die transparente Deckschicht, die Trägerschicht und eventuell dazwischenliegende
Einbettungsfolien können mit einem Randverbund abgeschlossen sein, welcher beispielsweise ein Aluminiumprofil enthält.
Weiterhin ist aus der Praxis bekannt, ein Plattenmaterial durch vollflächiges Verkleben eines Polyurethanschaumes mit einer oder zwei Deckschichten herzustellen. Die Deckschichten können dabei Aluminiumblech, Stahlblech oder
Kunststoff enthalten. Aus diesem Plattenmaterial lassen sich nachfolgend Fahrzeugaufbauten herstellen, beispielsweise Kofferaufbauten von LKW, Container oder Wohnkabinen von Wohnmobilen . Soll nun ein solches Fahrzeug mit photovoltaischen Zellen versehen werden, beispielsweise um ein Wohnmobil von der Stromversorgung durch das öffentliche Stromnetz unabhängig zu machen, so werden üblicherweise die an sich bekannten Photovoltaikmodule auf die Wohnkabine bzw. den Kofferaufbau montiert. Dies kann entweder durch Klebung erfolgen oder durch Halteelemente aus Metall oder Kunststoff, welche mit dem Fahrzeug verbunden werden und am Rahmen des Photo- voltaikmoduls angreifen.
Diese Vorgehensweise weist jedoch den Nachteil auf, dass die Photovoltaikmodule einerseits ein hohes Gewicht aufweisen, welches die Nutzlast des Fahrzeuges und dessen Schwer¬ punktlage nachteilig beeinflusst. Weiterhin weisen die
Photovoltaikmodule eine große Bauhöhe auf, sodass die
Durchfahrtshöhe und die Aerodynamik des Fahrzeuges negativ beeinflusst werden können.
Es besteht somit die Notwendigkeit, photovoltaische Zellen zur Energieversorgung von Fahrzeugsystemen zuverlässig in ein Fahrzeugdach zu integrieren.
Die Aufgabe wird erfindungsgemäß durch einen Kühlcontainer, eine Wechselbrücke, einen Kofferaufbau oder ein Wohnmobil nach Anspruch 1 gelöst. Vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung finden sich in den Unteransprüchen.
Erfindungsgemäß wird vorgeschlagen, das Photovoltaikmodul mit zumindest einer transparenten Deckschicht auszustatten. Die transparente Deckschicht ist zumindest in einem Teil des elektromagnetischen Spektrums transparent oder transluzent, um auf diese Weise einen Lichtzutritt zu den photo¬ voltaischen Zellen zu ermöglichen. Von einer Transparenz bzw. Transluzenz wird dabei erfindungsgemäß davon ausge¬ gangen, wenn zumindest in einem Teilbereich des elektromagnetischen Spektrums, welcher zur Stromerzeugung
verwendbar ist, mehr als 50 %, mehr als 60 % oder mehr als 80 % eintreffender Strahlung in der Lage sind, die transparente Deckschicht zu durchdringen. In einigen
Ausführungsformen der Erfindung kann der spektrale Bereich, in welchem die Deckschicht transparent ist, an das
Absorptionsverhalten der verwendeten photovoltaischen Zellen angepasst sein. In einigen Ausführungsformen kann die Deckschicht aus einer Mehrzahl von Materiallagen zusammengesetzt sein und beispielsweise ein Verbundssicherheitsglas ent¬ halten, welches zumindest eine Glasschicht und zumindest eine Kunststofffolie miteinander vereint, welche vollflächig miteinander verbunden sind.
Weiterhin enthält das erfindungsgemäße Photovoltaikmodul zumindest eine photovoltaische Zelle. Die photovoltaische Zelle enthält ein Halbleitermaterial, welches mit Kontakt¬ elementen versehen ist. Bei Absorption eintreffender elektromagnetischer Strahlung werden im Substrat der photovoltaischen Zelle Elektron-Loch-Paare gebildet, welche über die Kontaktelemente als elektrische Spannung bzw. elek¬ trischer Strom leitbar sind. Dieser elektrische Strom kann nachfolgend einem Verbraucher zugeführt werden, beispiels¬ weise einem Kühlaggregat oder einer Beleuchtung.
Weiterhin weist das erfindungsgemäße Photovoltaikmodul zumindest eine Trägerschicht auf, welche beispielsweise aus Stahlblech, Aluminium oder Kunststoff hergestellt sein kann. Die Trägerschicht verleiht dem Photovoltaikmodul eine mechanische Stabilität, verhindert das Eindringen von
Feuchtigkeit oder anderen schädlichen Verbindungen, wie z.B. Sauerstoff oder Ammoniak, in die Photovoltaikmodule und vermeidet damit deren Beschädigung.
Erfindungsgemäß wird vorgeschlagen, zwischen der Trägerschicht und der photovoltaischen Zelle zumindest eine thermische Isolationsschicht einzufügen. Auf diese Weise kann das erfindungsgemäße Photovoltaikmodul nicht nur zur Stromerzeugung verwendet werden, sondern auch zur thermischen Isolation eines darunterliegenden Raumes, welcher durch das Photovoltaikmodul zumindest teilweise begrenzt wird. Anstatt somit zunächst einen Behälter mit einer mechanischen Struktur und einer thermischen Isolierung zu erstellen und schließlich darauf ein Photovoltaikmodul aufzusetzen, wird erfindungsgemäß vorgeschlagen, ein Photovoltaikmodul zu verwenden, welches die Funktionen Stromerzeugung und thermische Isolierung und optional auch mechanische Stabilität in einem einzigen Bauelement vereint. Hierdurch kann die Herstellung eines solchen Behälters einfacher und rascher erfolgen. Darüber hinaus können in einigen Ausführungsformen der Erfindung die erfindungsgemäßen Photovoltaikmodule ein geringeres Gewicht aufweisen als herkömmliche bekannte Plattenwerkstoffe mit zusätzlich darauf angeordneten Photovoltaikmodulen . Insbesondere bei Montage im Dachbereich entsteht somit ein Behälter mit günstiger Schwerpunktlage und vergrößerter Nutzlast, da bei gleichbleibendem Gesamtgewicht das Eigengewicht des
Behälters sinkt.
In einigen Ausführungsformen der Erfindung kann die
thermische Isolationsschicht einen Wärmeleitwert von weniger als etwa 0.8 W-m-K-1 oder weniger als etwa 0.5 W-m-K-1 oder weniger als etwa 0.2 W-m-K-1 aufweisen.
In einigen Ausführungsformen der Erfindung kann die transparente Deckschicht zumindest eine Lage eines Glases
und/oder eines Silikons und/oder eines Ethylenvinylacetats und/oder eines Ethylen-Tetrafluorethylens und/oder ein
Polyvinylbutyral und/oder ein Polyethylen und/oder ein
Polycarbonat und/oder Polymethylmethacrylat und/oder
Ethylen-Tetrafluorethylen enthalten. Diese Materialien weisen einerseits eine hinreichende Transparenz auf, um eine effiziente Stromproduktion durch die photovoltaischen Zellen zu ermöglichen. Weiterhin ist die transparente Deckschicht dazu vorgesehen, Witterungseinflüsse von den photo¬ voltaischen Zellen abzuhalten und hierdurch eine vorzeitige Alterung und einen vorzeitigen Ausfall der photovoltaischen Zellen zu vermeiden.
In einigen Ausführungsformen der Erfindung kann die
transparente Deckschicht zumindest eine Lage eines
elastischen Materials enthalten oder aus einem elastischen Material bestehen, um mechanische Spannungen zwischen den photovoltaischen Zellen und den weiteren Materiallagen des Photovoltaikmoduls aufzunehmen und so einen Bruch der photo¬ voltaischen Zellen zu vermeiden.
In einigen Ausführungsformen kann die transparente Deckschicht eine Mehrzahl von Einzelschichten aus unterschied¬ lichen Materialien enthalten oder daraus bestehen.
Beispielsweise kann eine elastische Materiallage unmittelbar auf den photovoltaischen Zellen angeordnet sein und eine mechanisch stabilere Materiallage kann darüber angeordnet werden, welche einen mechanisch stabilen und
witterungsfesten Abschluss des Photovoltaikmoduls zur
Umgebung bildet.
In einigen Ausführungsformen der Erfindung kann die
thermische Isolationsschicht einen Polyurethanschaum
und/oder einen Polystyrolschaum und/oder ein Schaumglas enthalten oder daraus bestehen. Diese Materialien weisen einerseits ein leichtes Gewicht auf, welches insbesondere bei mobilen Anwendungen vorteilhaft ist und die zu
transportierende Nutzlast nur in geringem Umfang beeinträchtigt. Darüber hinaus können diese Materialien
geschlossenporig ausgeführt sein, sodass diese verrottungs- fest sind und durch eindringendes Wasser nicht geschädigt werden können. Im Falle eines Polystyrolschaums eignet sich hierfür insbesondere ein extrudiertes Polystyrol.
In einigen Ausführungsformen der Erfindung kann die
thermische Isolationsschicht eine Dicke von etwa 30 mm bis etwa 200 mm aufweisen. In anderen Ausführungsformen der Erfindung kann die thermische Isolationsschicht eine Dicke von etwa 40 mm bis etwa 150 mm aufweisen. In wiederum anderen Ausführungsformen der Erfindung kann die thermische Isolationsschicht eine Dicke von etwa 50 mm bis etwa 120 mm aufweisen. Thermische Isolationsschichten der genannten Dicke bieten einerseits den Vorteil hinreichender
thermischer Isolation und andererseits weisen diese
Isolationsschichten einen geringen Bauraum auf, sodass ein hinreichendes Nutzvolumen im Inneren eines mit dem Photo- voltaikmodul ausgestatteten Behälters verbleibt.
In einigen Ausführungsformen der Erfindung kann die Trägerschicht Aluminium und/oder Stahl und/oder Kunststoff enthalten oder daraus bestehen. Hierbei kann die Trägerschicht in Abhängigkeit der geplanten Anwendung besonders leichtgewichtig sein oder eine hohe Festigkeit oder eine hohe Schlagzähigkeit aufweisen. Durch die Trägerschicht kann das Photovoltaikmodul einerseits eine hinreichende
mechanische Stabilität erhalten. Weiterhin kann die Trägerschicht dazu eingerichtet sein, die darunterliegende
thermische Isolationsschicht vor Beschädigung oder vor eindringender Feuchtigkeit zu schützen.
In einigen Ausführungsformen der Erfindung kann die Trägerschicht eine Dicke von etwa 0,2 mm bis etwa 6 mm oder von etwa 0,5 mm bis etwa 5 mm oder von etwa 1 mm bis etwa 4 mm oder von etwa 2 mm bis etwa 3 mm aufweisen. Solche Trägerschichten sind einerseits hinreichend leichtgewichtig und benötigen nur geringen Bauraum und können andererseits eine hinreichende mechanische Stabilität des Photovoltaikmoduls sicherstellen .
In einigen Ausführungsformen der Erfindung kann in der thermischen Isolationsschicht des Photovoltaikmoduls zumindest ein Verstärkungselement eingearbeitet sein. In einigen Ausführungsformen der Erfindung kann das Verstärkungselement Aluminium oder Kunststoff enthalten oder daraus bestehen. Das Verstärkungselement kann in einigen Ausführungsformen der Erfindung eine Faserverstärkung
aufweisen, beispielsweise aus Glasfaser oder Aramidfaser oder Kohlefaser. Das Verstärkungselement kann die
mechanische Stabilität des Photovoltaikmoduls und damit die Stabilität eines mit dem Photovoltaikmodul hergestellten bzw. ausgestatteten Behälters erhöhen. Hierzu kann das Verstärkungselement gängige Querschnitte aufweisen, beispiels¬ weise als U-Träger oder als I-Träger oder als Kastenträger. Ein Verstärkungselement, welches Aluminium, Stahl oder ein anderes Metall enthält oder daraus besteht, kann eine große mechanische Festigkeit des erfindungsgemäßen Photovoltaikmo¬ duls bewirken. Im Gegenzug kann ein Verstärkungselement aus einem Kunststoff eine verbesserte thermische Isolation bewirken und das Auftreten von Kältebrücken vermeiden.
Nachfolgend soll die Erfindung anhand von Figuren ohne
Beschränkung des allgemeinen Erfindungsgedankens näher erläutert werden. Dabei zeigt
Figur 1 ein Ausführungsbeispiel eines mit dem erfindungs¬ gemäßen Photovoltaikmodul ausgestatteten Fahrzeuges.
Figur 2 zeigt eine Ansicht des erfindungsgemäßen Photo¬ voltaikmoduls .
Figur 3 zeigt einen Querschnitt durch ein erstes
Ausführungsbeispiel des erfindungsgemäßen Photo¬ voltaikmoduls .
Figur 4 zeigt einen Querschnitt durch ein zweites
Ausführungsbeispiels des erfindungsgemäßen Photo¬ voltaikmoduls .
Figur 5 zeigt einen Querschnitt durch ein drittes
Ausführungsbeispiels des erfindungsgemäßen Photo¬ voltaikmoduls . Figur 1 zeigt eine Sattelzugmaschine mit angehängter
Wechselbrücke 7. Die Wechselbrücke ist als Kühlraum zum Transport verderblicher Waren ausgebildet. Dabei ist die Decke aus erfindungsgemäßen Photovoltaikmodulen gebildet, welche zusätzlich zur photovoltaischen Stromerzeugung eine thermische Isolation integrieren, wie nachfolgend anhand der Figuren 3, 4 und 5 näher erläutert wird.
In einigen Ausführungsformen können auch die Seitenwände des Behälters zumindest teilweise aus den erfindungsgemäßen Photovoltaikmodulen hergestellt sein. Da jedoch die
Stromerzeugung an den senkrechten Flächen geringer ist als an der horizontalen Dachfläche, kann es wirtschaftlich sinnvoller sein, an sich bekannte Plattenware mit zwei Deck¬ schichten und einer dazwischen angeordneten Hartschaumisolation zur Herstellung der Seitenwände zu verwenden. Auf diese Weise kann der in Figur 1 dargestellte, auf einer Wechselbrücke aufgebaute Behälter in einfacher Weise
erstellt werden, ohne dass die zusätzliche Montage von
Photovoltaikmodulen auf dem Dach das Gewicht erhöht, die Schwerpunktlage beeinträchtigt oder zusätzlichen
Herstellungsaufwand erfordert. Dabei kann das Photovoltaik- modul eine hinreichende mechanische Stabilität ermöglichen bzw. einen Teil eines Flächentragwerks bilden, ohne dass zusätzliche Stützstrukturen erforderlich sind.
Der von den Photovoltaikmodulen 1 erzeugte Strom kann sowohl während Standphasen als auch während der Fahrt zum Betrieb einer Kältemaschine verwendet werden, sodass die darge¬ stellte Wechselbrücke zum Transport verderblicher Waren geeignet ist, wobei weniger fossile Energie zur Kühlung verwendet werden muss. Damit kann der Transport mit
geringerem Primärenergieeinsatz erfolgen.
In gleicher Weise wie in Figur 1 anhand einer Wechselbrücke 7 gezeigt, kann das erfindungsgemäße Photovoltaikmo- dul in anderen Ausführungsformen der Erfindung auch zur Herstellung eines Kühlcontainers, eines Kofferaufbaus oder einer Wohnkabine eines Wohnmobils bzw. eines Wohnanhängers verwendet werden. Optional kann der erfindungsgemäße
Behälter zusätzlich mit einem Wechselrichter, einem
Laderegler und/oder einer Batteriebank versehen werden, um auf diese Weise auch während der sonnenarmen Nachtstunden oder bei schlechter Witterung hinreichende Energiereserven zur Kühlung bereitzustellen, ohne dass die Kältemaschine durch ein Dieselaggregat betrieben werden muss.
Figur 2 zeigt nochmals das erfindungsgemäße Photovoltaikmo- dul in einer Ansicht. Aus Figur 2 ist ersichtlich, dass die photovoltaischen Zellen mit ihrer Deckschicht integraler Bestandteil der Decke des Kühlcontainers 7 sind. Anders als bei bisher bekannten Lösungen werden die Photovoltaikmodule nicht mit einem Rahmen mit dem Behälter verschraubt oder verklebt, sondern die Behälterdecke besteht unmittelbar aus Photovoltaikmodulen, welche zusätzlich eine thermische
Isolation aufweisen.
Anhand der Figuren 3, 4 und 5 werden unterschiedliche
Ausführungsformen des erfindungsgemäßen Photovoltaikmoduls im Querschnitt näher erläutert. Dabei zeigt Figur 3 ein erstes Ausführungsbeispiel, Figur 4 ein zweites Ausführungs¬ beispiel und Figur 5 ein drittes Ausführungsbeispiel.
Gleiche Bestandteile der Erfindung sind mit gleichen
Bezugszeichen versehen, sodass sich die Beschreibung der zweiten und dritten Ausführungsform auf die wesentlichen Unterschiede beschränkt.
Figur 3 zeigt ein Photovoltaikmodul 1, welches eine
transparente Deckschicht 2 aufweist. Die transparente Deck¬ schicht 2 weist eine der Umgebung zugewandte Außenseite und eine den photovoltaischen Zellen 3 zugewandte Innenseite auf. Im dargestellten Ausführungsbeispiel enthält die Deck¬ schicht 2 zwei Materiallagen 21 und 22 aus unterschiedlichem Material. Dabei ist die außenliegende Materiallage 21 aus einem Glas hergestellt, beispielsweise einem vorgespannten Einscheibensicherheitsglas oder einem Verbundsicherheits¬ glas. Im Falle eines Verbundglases enthält die Glasschicht 21 weitere, in der Zeichnung nicht dargestellte Zwischen¬ lagen aus einer Kunststofffolie . Das Glas 21 weist eine hohe Beständigkeit gegen Umwelteinflüsse und eine äußerst geringe Diffusionskonstante für eindringende Feuchtigkeit auf, sodass die nachfolgenden Bestandteile des Photovoltaikmo- duls, insbesondere die photovoltaischen Zellen 3, nicht durch eindringende Feuchtigkeit beschädigt werden können.
Unterhalb des Glases 21 befindet sich eine Schicht aus
Ethylenvinylacetat 22. Diese dient dazu, mechanische
Spannungen zwischen dem Glas 21 und den photovoltaischen Zellen 3 zu vermeiden, indem diese elastische Schicht 22 unterschiedliche thermische Ausdehnungen oder
Spannungsspitzen durch Vibrationen während des Transportes aufnimmt und großflächig in die jeweils darüber- und
darunterliegenden Schichten einleitet.
Die photovoltaischen Zellen 3 können an sich bekannte Zellen aus amorphen oder kristallinen Silizium sein, oder aber auch Solarzellen, welche auf dem Werkstoff Kupfer-Indium-Gallium- Diselenid (CIGS) basieren. Aufgrund des höheren Wirkungs¬ grades und der begrenzten Fläche des Fahrzeugdaches können in einigen Ausführungsformen der Erfindung kristalline
Solarzellen bevorzugt sein. Die photovoltaischen Zellen weisen in an sich bekannter Weise zwei Kontakte auf, welche mit entsprechenden p- und n-dotierten Bereichen verbunden sind. Bei Eintreffen elektromagnetischer Strahlung oberhalb der Bandlückenenergie bilden sich somit Elektron-Loch-Paare, welche über die beiden Anschlusskontakte als elektrischer Strom abgeführt werden können. Hierzu kann das Photovoltaik- modul 1 eine Verkabelung oder Stromschienen aufweisen, welche in den Figuren jedoch nicht dargestellt sind. Diese können in einigen Ausführungsformen der Erfindung auch in der thermischen Isolation 5 geführt werden, welche aufgrund ihrer Dicke ausreichend Bauraum bietet.
Weiterhin zeigt Figur 3 eine thermische Isolationsschicht 5, welche beispielsweise einen Hartschaum enthält. Der
Hartschaum kann in einigen Ausführungsformen ausgewählt sein aus einem Polyurethanschaum oder aus extrudiertem Polystyrol. Dies stellt sicher, dass die thermische Isolation nicht nur den Wärmeeintritt in den mit dem Photovoltaikmodul ausgestatteten Behälter reduziert, sondern auch einen
Beitrag zur mechanischen Stabilität des Photovoltaikmoduls leistet .
Schließlich befindet sich auf der dem Behälterinnenraum zugewandten Seite des Photovoltaikmoduls eine Träger¬ schicht 6. Im dargestellten Ausführungsbeispiel ist die Trägerschicht 6 aus einem Aluminiumblech mit einer Dicke von 1,5 mm hergestellt. In anderen Ausführungsformen der
Erfindung kann die Trägerschicht dicker oder dünner
ausgeführt sein. In einigen Ausführungsformen kann die
Trägerschicht auch aus einem Stahlblech oder aus Kunststoff bestehen. Die Trägerschicht kann dazu dienen, die
mechanische Beschädigung der thermischen Isolation zu vermeiden. Weiterhin kann die Trägerschicht 6 das Eindringen von Feuchtigkeit in die thermische Isolation reduzieren oder verhindern, sodass die Trägerschicht 6 auch als Dampfbremse wirkt. Schließlich kann die Trägerschicht 6 einen
wesentlichen Beitrag zur mechanischen Stabilität des Photovoltaikmoduls liefern, sodass bei der Handhabung des Photo¬ voltaikmoduls die photovoltaischen Zellen 3 nicht beschädigt werden und der mit dem Photovoltaikmodul 1 ausgestattete Behälter eine hinreichende Eigenstabilität erhält, fallweise auch ohne ergänzende Rahmenkonstruktion.
Weiterhin zeigt Figur 3 optionale Zwischenschichten 41, 42 und 43, welche nicht in jeder Ausführungsform des erfindungsgemäßen Photovoltaikmoduls vorhanden sein müssen. So ist die erste Zwischenschicht 41 ebenfalls aus Ethylenvinyl- acetat hergestellt, ebenso wie die zweite Lage 22 der Deck¬ schicht 2. Auch in diesem Fall dient die elastische erste Zwischenschicht 41 dazu, mechanische Spannung zwischen den Solarzellen und den benachbarten Bestandteilen des Photo- voltaikmoduls abzutragen und das Eindringen von Feuchtigkeit zu verhindern. Die zweite Lage 22 der Deckschicht 2 und die elastische erste Zwischenschicht 41 können in Teilflächen miteinander verschweißt werden, um einen dichten Abschluss zu erzielen.
In einigen Ausführungsformen der Erfindung kann weiterhin eine zweite Zwischenschicht 42 vorhanden sein, welche der elektrischen Isolation dient. Die zweite Zwischenschicht 42 kann beispielsweise eine Folie aus einem Polymer sein oder eine solche enthalten. Die Folie kann in einigen Ausführungsformen der Erfindung eine Dicke zwischen etwa 0,1 mm und etwa 0,5 mm aufweisen.
Schließlich findet sich im dargestellten Ausführungsbeispiel eine dritte Zwischenschicht 43, welche ein Aluminiumblech enthält. Die dritte Zwischenschicht 43 dient dabei der mechanischen Verstärkung des Photovoltaikmoduls , sodass auch große Behälter, wie beispielsweise Wechselbrücken mit einer Breite von 2,4 m, problemlos mit dem Photovoltaikmodul erstellt werden können, ohne dass der Deckenbereich instabil wird. In anderen Ausführungsformen der Erfindung kann die dritte Zwischenschicht 43 auch aus einem anderen Material bestehen, beispielsweise Stahl oder Kunststoff. Ein Kunst¬ stoff kann eine Faserverstärkung und ein Bindemittel ent¬ halten, beispielsweise Glasfasern, Kohlefasern oder Aramid- fasern in einer duroplastischen oder thermoplastischen
Matrix .
Die einzelnen Bestandteile des erfindungsgemäßen Photovoltaikmoduls können vollflächig miteinander verbunden sein, beispielsweise durch vollflächige Verklebung oder durch Verschweißung, sodass auf einen Rahmen oder einen anderweitigen Randverbund verzichtet werden kann. Dies erlaubt es, Photovoltaikmodule gemäß der Erfindung durch Verklebung, Verschweißung oder durch Rahmenelemente
miteinander zu verbinden, um auf diese Weise Behälter beliebiger Form und Größe zusammenzusetzen.
Anhand der Figur 4 wird ein zweites Ausführungsbeispiel der Erfindung erläutert. In diesem Fall ist die transparente Deckschicht 2 aus einem Silikon hergestellt, welches bruchsicher und leichtgewichtig ist, sodass das Photo- voltaikmodul gemäß dem zweiten Ausführungsbeispiel sich besonders für kleinere Fahrzeuge oder für Behälter mit großer Nutzlastzuladung eignet.
Unterhalb der transparenten Deckschicht 2 befinden sich die photovoltaischen Zellen 3, wie vorstehend erläutert.
Unterhalb der photovoltaischen Zellen sind wiederum die thermische Isolationsschicht 5 und die Trägerschicht 6 angeordnet. Auch diese Schichten können ebenso ausgeführt werden, wie anhand der Figur 3 bereits erläutert wurde.
Auch im zweiten Ausführungsbeispiel befindet sich zwischen der photovoltaischen Zelle 3 und der thermischen
Isolationsschicht 5 eine optionale Zwischenschicht 4, welche im vorliegenden Fall ebenfalls aus Silikon besteht. Dies erlaubt es, die transparente Deckschicht 2 und die
Zwischenschicht 4 zumindest in ihrem Randbereich miteinander zu verschweißen, sodass die photovoltaischen Zellen 3 vollständig im Silikon eingebettet sind und auf diese Weise vor Witterungseinflüssen zuverlässig geschützt werden. Durch die thermische Isolationsschicht 5 und die Trägerschicht 6 sind die photovoltaischen Zellen 3 darüber hinaus auch von ihrer Unterseite gegen mechanische Beschädigung und
Feuchtigkeit geschützt. Anhand der Figur 5 wird ein drittes Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung erläutert. Auch in diesem Fall ist die transparente Deckschicht 2 aus einer ersten Material¬ lage 21 und einer zweiten Materiallage 22 zusammengesetzt. Die erste Materiallage 22 enthält dabei Ethylen-Tetrafluor- ethylen, welches gegenüber einem Glas ein geringeres Gewicht und eine erhöhte Schlagzähigkeit aufweist, sodass das
Gewicht eines mit dem Photovoltaikmodul 1 gemäß dem dritten Ausführungsbeispiel ausgebildeten Behälters reduziert und die Beständigkeit gegen punktförmige Lasten, beispielsweise Steinschlag, erhöht sein kann.
Die erste Materiallage 21 ist vollflächig mit einer zweiten Materiallage 22 aus Polyvinylbutyral verbunden. Diese dient dazu, Feuchtigkeitszutritt und damit eine vorzeitige
Alterung der photovoltaischen Zellen 3 zu vermeiden. Hierzu können die photovoltaischen Zellen 3 auf eine optionale Zwischenschicht 4 gebettet werden, welche ebenfalls aus Polyvinylbutyral bestehen kann oder dieses Material enthält. Auch in diesem Fall kann somit die Zwischenschicht 4 mit der transparenten Deckschicht 2 im Randbereich der photovoltaischen Zellen 3 verschweißt werden, um einen besonders dichten Abschluss zu erzielen. Die Zwischenschicht 4 kann auch in diesem Fall dazu dienen, mechanische Spannungen bei unterschiedlicher thermischer Ausdehnung aufzunehmen.
Figur 5 zeigt eine thermische Isolationsschicht 5, welche wie vorstehend beschrieben aus einem Hartschaum bestehen kann. In diese thermische Isolationsschicht 5 kann eine mechanische Versteifung 55 eingebettet sein, beispielsweise in Form eines Kastenträgers, eines I-Trägers oder eines U- Trägers . Hierdurch kann eine verbesserte Festigkeit des mit dem Photovoltaikmodul ausgestatteten Behälters erzielt werden. Zur Vermeidung von Kältebrücken kann das Verstärkungselement 55 einen geringeren Querschnitt aufweisen als die thermische Isolationsschicht 5, sodass die Träger- Schicht 6 nicht mit dem mechanischen Versteifungselement in Kontakt steht.
Den Abschluss auf der Innenseite des Photovoltaikmoduls bildet wiederum eine Trägerschicht 6 aus Aluminium, Stahl oder Kunststoff wie vorstehend beschrieben.
Selbstverständlich ist die Erfindung nicht auf die dargestellten Ausführungsformen beschränkt. Die vorstehende Be¬ schreibung ist daher nicht als beschränkend, sondern als erläuternd anzusehen. Die nachfolgenden Ansprüche sind so zu verstehen, dass ein genanntes Merkmal in zumindest einer Aus-führungsform der Erfindung vorhanden ist. Dies schließt die Anwesenheit weiterer Merkmale nicht aus. Sofern die Ansprüche und die vorstehende Beschreibung „erste" und „zweite" Aus-führungsformen definieren, so dient diese Bezeichnung der Unterscheidung zweier gleichartiger Ausführungsformen, ohne eine Rangfolge festzulegen.

Claims

Ansprüche
1. Kühlcontainer oder Wechselbrücke (7) oder Kofferaufbau oder Wohnmobil mit zumindest einem Photovoltaikmodul (1) mit zumindest einer transparenten Deckschicht (2), zumindest einer photovoltaischen Zelle (3) und zumindest einer Trägerschicht ( 6) , wobeizwischen der Trägerschicht (6) und der photovoltaischen Zelle (3) zumindest eine thermische Isolationsschicht (5) vorhanden ist wobei zumindest die transparente Deckschicht (2), die photo- voltaische Zelle (3) , die thermische Isolationsschicht (5) und die Trägerschicht (6) vollflächig miteinander verbunden sind.
2. Kühlcontainer oder Wechselbrücke (7) oder Kofferaufbau oder Wohnmobil nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die transparente Deckschicht (2) des Photovoltaikmo- duls (1) zumindest eine Lage (21, 22) eines Glases und/oder eines Silikons und/oder eines
Ethylenvinylacetats und/oder eines Ethylen-Tetrafluor- ethylens und/oder Polyvinylbutyral und/oder
Polymethylmethacrylat und/oder Ethylen-Tetrafluorethylen enthält
3. Kühlcontainer oder Wechselbrücke (7) oder Kofferaufbau oder Wohnmobil nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet,
dass die transparente Deckschicht (2) des Photovoltaikmo- duls (1) eine Mehrzahl von Einzelschichten (21, 22) aus unterschiedlichem Material enthält oder daraus besteht.
4. Kühlcontainer oder Wechselbrücke (7) oder Kofferaufbau oder Wohnmobil nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass die thermische Isolationsschicht (5) des Photovoltaikmoduls (1) einen Polyurethanschaum und/oder einen Polystyrolschaum und/oder Schaumglas enthält oder daraus besteht und/oder
5. Kühlcontainer oder Wechselbrücke (7) oder Kofferaufbau oder Wohnmobil nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass die thermische Isolationsschicht (5) des Photovoltaikmoduls (1) eine Dicke von etwa 30 mm bis etwa 200 mm oder von etwa 40 mm bis etwa 150 mm von etwa 50 mm bis etwa 120 mm aufweist.
6. Kühlcontainer oder Wechselbrücke (7) oder Kofferaufbau oder Wohnmobil nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass die Trägerschicht (6) des Photo¬ voltaikmoduls (1) Aluminium und/oder Stahl und/oder
Kunststoff enthält oder daraus besteht und/oder
dass die Trägerschicht (6) eine Dicke von etwa 0.2 mm bis etwa 6 mm oder von etwa 1 mm bis etwa 4 mm oder von etwa 2 mm bis etwa 3 mm.
7. Kühlcontainer oder Wechselbrücke (7) oder Kofferaufbau oder Wohnmobil nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass in der thermischen Isolationsschicht (5) des Photovoltaikmoduls (1) zumindest ein Ver¬ stärkungselement (55) eingearbeitet ist.
8. Kühlcontainer oder Wechselbrücke (7) oder Kofferaufbau oder Wohnmobil nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass zwischen der thermischen
Isolationsschicht (5) und der photovoltaischen Zelle (3) zumindest eine Zwischenschicht (41, 42, 43) angeordnet ist .
9. Kühlcontainer oder Wechselbrücke (7) oder Kofferaufbau oder Wohnmobil Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass die Zwischenschicht (41, 42, 43) Silikon und/oder
Polyvinylbutyral und/oder Ethylen-Tetrafluorethylen enthält oder daraus besteht.
10. Kühlcontainer oder Wechselbrücke (7) oder Kofferaufbau oder Wohnmobil nach einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, dass zumindest die Deckschicht (2) und/oder die Zwischenschicht (41, 42, 43) und/oder die thermische Isolationsschicht (5) und/oder die Träger¬ schicht (6) vollflächig miteinender verklebt oder verschwelst sind.
11. Kühlcontainer oder Wechselbrücke (7) oder Kofferaufbau oder Wohnmobil nach einem der Ansprüche 7 bis 10, dadurch gekennzeichnet, dass das Verstärkungselement (55)
Aluminium oder Kunststoff enthält oder daraus besteht.
12. Kühlcontainer oder Wechselbrücke (7) oder Kofferaufbau oder Wohnmobil nach einem der Ansprüche 1 bis 11, dadurch gekennzeichnet, dass die vollflächige Verbindung der transparente Deckschicht (2), der photovoltaischen Zelle (3) , der thermischen Isolationsschicht (5) und der
Trägerschicht (6) durch Verklebung oder durch
Verschweißung erfolgt.
PCT/EP2017/055260 2016-03-09 2017-03-07 Photovoltaikmodul und damit ausgestatteter behälter WO2017153371A1 (de)

Priority Applications (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
EP17710503.8A EP3427304A1 (de) 2016-03-09 2017-03-07 Photovoltaikmodul und damit ausgestatteter behälter
US16/083,307 US20190084428A1 (en) 2016-03-09 2017-03-07 Photovoltaic Module and Container Equipped Therewith

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE102016203813.3A DE102016203813A1 (de) 2016-03-09 2016-03-09 Photovoltaikmodul und damit ausgestatteter Behälter
DE102016203813.3 2016-03-09

Publications (1)

Publication Number Publication Date
WO2017153371A1 true WO2017153371A1 (de) 2017-09-14

Family

ID=58267106

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
PCT/EP2017/055260 WO2017153371A1 (de) 2016-03-09 2017-03-07 Photovoltaikmodul und damit ausgestatteter behälter

Country Status (4)

Country Link
US (1) US20190084428A1 (de)
EP (1) EP3427304A1 (de)
DE (1) DE102016203813A1 (de)
WO (1) WO2017153371A1 (de)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP3597389A1 (de) * 2018-07-18 2020-01-22 PARAT Beteiligungs GmbH Verfahren zur herstellung eines flächenhaften bauelementes mit integrierten solarzellen und bauelement mit integrierten solarzellen

Families Citing this family (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU200522U1 (ru) * 2020-07-06 2020-10-28 Общество с ограниченной ответственностью "Объединенный инженерный центр" ( ООО "ОИЦ") Фургон изотермический бескаркасный
US11588436B2 (en) * 2020-07-14 2023-02-21 Saudi Arabian Oil Company Hybrid renewable system for heat and power production
US11617981B1 (en) 2022-01-03 2023-04-04 Saudi Arabian Oil Company Method for capturing CO2 with assisted vapor compression
DE102023102030A1 (de) 2023-01-27 2023-04-20 Daimler Truck AG Wechselaufbau für ein Nutzfahrzeug sowie Nutzfahrzeug

Citations (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE2820628A1 (de) * 1978-05-11 1979-11-15 Bauer Geb Koerzdorfer Ingeborg Strom erzeugende einrichtung an transportmitteln
DE4028937A1 (de) * 1990-09-12 1992-03-19 Juergen Strauch Solares elektro-leichtbau-strassenfahrzeug mit trennbaren einheiten zur erfuellung statischer und dynamischer multifuktionen
US20080128187A1 (en) * 2006-12-01 2008-06-05 Lucky Power Technology Co., Ltd. Transportation device adapted with a solar photo module
EP2107616A2 (de) * 2008-03-05 2009-10-07 Dany Lilian Roard Elektrofahrzeug vom Typ Camper, mit autonomer Energieversorgung durch Photovoltaikanlage mit einer Leistung von 1 bis 6 kW
WO2010017847A1 (de) * 2008-08-12 2010-02-18 Webasto Ag Fahrzeugflächenbauteil mit solarzellenanordnung
US20100263703A1 (en) * 2009-04-20 2010-10-21 Chris John Reichart Method for generating electricity from solar panels
EP2346092A1 (de) * 2008-10-13 2011-07-20 Chin-Huai Young Fotoelektrisches modul
US20140116077A1 (en) * 2011-10-24 2014-05-01 Arpin Renewable Energy, LLC Solar auxiliary power systems for vehicles

Family Cites Families (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE19902650A1 (de) * 1999-01-24 2000-07-27 Mueller Gerald Patrick Verfahren zur Gewinnung von Solarenergie durch kombinierte Umwandlung in elektrische und thermische Energie und deren Verwertung sowie Vorrichtungen zur Durchführung des Verfahrens
DE10037757B4 (de) * 2000-08-02 2007-04-12 Bauelemente Gmbh F.J. Linzmeier Verkleidungselement
DE10102918A1 (de) * 2001-01-23 2002-07-25 Andreas Schultze-Kraft Photovoltaisch und solarthermisch wirksame Verbundpaneele und deren Anwendung
DE102006044418B3 (de) * 2006-09-18 2007-12-06 Solon AG für Solartechnik Leichtgewichtiges Photovoltaiksystem in einer Ausbildung als Modulplatte
US20090211621A1 (en) * 2008-02-21 2009-08-27 Leblanc Kenneth Flexible Magnetically Attached Solar Electric Collector
EP2528107B1 (de) * 2011-05-24 2015-08-12 Klaus Gehrmann Fassadenelement
CN104695661A (zh) * 2015-02-12 2015-06-10 深圳市卓宝科技股份有限公司 一种钢结构集成系统

Patent Citations (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE2820628A1 (de) * 1978-05-11 1979-11-15 Bauer Geb Koerzdorfer Ingeborg Strom erzeugende einrichtung an transportmitteln
DE4028937A1 (de) * 1990-09-12 1992-03-19 Juergen Strauch Solares elektro-leichtbau-strassenfahrzeug mit trennbaren einheiten zur erfuellung statischer und dynamischer multifuktionen
US20080128187A1 (en) * 2006-12-01 2008-06-05 Lucky Power Technology Co., Ltd. Transportation device adapted with a solar photo module
EP2107616A2 (de) * 2008-03-05 2009-10-07 Dany Lilian Roard Elektrofahrzeug vom Typ Camper, mit autonomer Energieversorgung durch Photovoltaikanlage mit einer Leistung von 1 bis 6 kW
WO2010017847A1 (de) * 2008-08-12 2010-02-18 Webasto Ag Fahrzeugflächenbauteil mit solarzellenanordnung
EP2346092A1 (de) * 2008-10-13 2011-07-20 Chin-Huai Young Fotoelektrisches modul
US20100263703A1 (en) * 2009-04-20 2010-10-21 Chris John Reichart Method for generating electricity from solar panels
US20140116077A1 (en) * 2011-10-24 2014-05-01 Arpin Renewable Energy, LLC Solar auxiliary power systems for vehicles

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP3597389A1 (de) * 2018-07-18 2020-01-22 PARAT Beteiligungs GmbH Verfahren zur herstellung eines flächenhaften bauelementes mit integrierten solarzellen und bauelement mit integrierten solarzellen
CN110739360A (zh) * 2018-07-18 2020-01-31 帕利特股份有限公司 用于制造面状结构元件的方法和结构元件

Also Published As

Publication number Publication date
DE102016203813A1 (de) 2017-09-14
US20190084428A1 (en) 2019-03-21
EP3427304A1 (de) 2019-01-16

Similar Documents

Publication Publication Date Title
EP3427304A1 (de) Photovoltaikmodul und damit ausgestatteter behälter
DE3639676A1 (de) Solarzellenmodul
DE102007021843A1 (de) Photovoltaisches Modul
DE212010000121U1 (de) System zur Montage von Fotovoltaik-Modulen
EP2710640A1 (de) Solarmodul
EP3532365A1 (de) Karosserieteil und verfahren zum herstellen eines karosserieteils
EP2855146A1 (de) Dachscheibe mit einem integrierten photovoltaik-modul
EP2452367B1 (de) Verbundsystem für photovoltaik-module
EP1153439A1 (de) Diodenstruktur, insbesondere für dünnfilmsolarzellen
DE102012209840A1 (de) Solar-Schiebedach für ein Fahrzeug
EP2761670B1 (de) Rahmenloses solarmodul mit montagelöchern und verfahren zur herstellung eines solchen solarmoduls
EP2855180A1 (de) Dachscheibe mit einem integrierten photovoltaik-modul
EP2356703B1 (de) Gebäudeelement, gebäudehülle und gebäude
EP1291213A2 (de) Schiebedach mit Solarmodulen für Fahrzeuge
WO2024061561A1 (de) Photovoltaik-thermisches modul
DE102009034794A1 (de) Fahrzeug mit einer photovoltaischen Vorrichtung
EP3803984A1 (de) Photovoltaisch aktives laminat
DE112011102882T5 (de) Flexible gebäudeintegrierte Photovoltaikstruktur
DE102012206331B4 (de) Farbstoffsensibilisiertes Solarzellenmodul und Verfahren zur Herstellung desselben
DE102009029790A1 (de) Transportmittel mit mehrlagigen Photovoltaikstrukturen und Verfahren zur Herstellung derselben
DE102014106964A1 (de) Gebäudebauelement mit Photovoltaikfunktionalität sowie Verfahren zum Herstellen eines Gebäudebauelements mit Photovoltaikfunktionalität
DE102010004831A1 (de) Fahrzeug mit photovoltaischer Vorrichtung
DE102009016049A1 (de) Kraftfahrzeug
WO2011110329A2 (de) Photovoltaisches element mit optisch funktionaler konversionsschicht zur verbesserung der umwandlung des einfallenden lichts sowie verfahren zu dessen herstellung
DE202008008743U1 (de) Photovoltaisches Solarmodul

Legal Events

Date Code Title Description
NENP Non-entry into the national phase

Ref country code: DE

WWE Wipo information: entry into national phase

Ref document number: 2017710503

Country of ref document: EP

ENP Entry into the national phase

Ref document number: 2017710503

Country of ref document: EP

Effective date: 20181009

121 Ep: the epo has been informed by wipo that ep was designated in this application

Ref document number: 17710503

Country of ref document: EP

Kind code of ref document: A1