WO2018024801A1 - Photovoltaik-modul, verfahren zur herstellung eines photovoltaik-moduls, profilstrebe für einen profilrahmen, profilrahmen sowie photovoltaik-system - Google Patents

Photovoltaik-modul, verfahren zur herstellung eines photovoltaik-moduls, profilstrebe für einen profilrahmen, profilrahmen sowie photovoltaik-system Download PDF

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glass plate
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Josef Joachim Gmeiner
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    • Y02E10/50—Photovoltaic [PV] energy

Definitions

  • Photovoltaic module method for producing a photovoltaic
  • the present invention relates to a photovoltaic module with a composite comprising a plurality of solar cells for solar energy, which are arranged side by side flat, a glass plate for covering the composite, a closure element, in particular a plastic film or glass plate, which on one of the glass plate remote from the side of the photovoltaic module is arranged, and at least one planar laminating means, which is arranged between the solar cells and the glass plate and / or the closing element.
  • the invention relates to a method for producing a photovoltaic module, in which a plurality of layers are arranged one above the other and joined together in a lamination process.
  • the invention relates profile struts for a profile frame. Furthermore, the invention relates to a profile frame for a photovoltaic system and the photovoltaic system itself.
  • Object of the present invention is thus to provide a photovoltaic system that is weather resistant.
  • a photovoltaic module with a composite, a glass plate, a closing element and at least one laminating agent is proposed.
  • the composite has a plurality of solar cells for the production of solar energy, which are arranged side by side flat.
  • the glass plate is designed to cover the composite, but without blocking the energy needed to generate radiation.
  • the closing element is arranged on a side facing away from the glass plate of the photovoltaic module.
  • the closing element is preferably a plastic film.
  • the end element may also be a glass plate.
  • the at least one laminating means is arranged between the solar cells and the glass plate and / or the terminating element, wherein preferably a laminating means is arranged between the glass plate and the solar cells and a further laminating means is arranged between the solar cells and the terminating element.
  • a seal is arranged on the edge side between the glass plate and the closing element. Due to the seal, the photovoltaic module is sealed on the edge in such a way that moisture can not penetrate between the individual layers of the photovoltaic module.
  • the substantially planar surface of the photovoltaic module which is made possible by the seal, prevents fraying of the individual layers, so that the service life can be significantly increased and maintenance intensity can be significantly reduced. Fraying occurred in the known photovoltaic modules in that a liquid sealing spray was sprayed on its edge-on which no lateral seal had been applied before joining the individual components-that not only spread on the surface of the photovoltaic module.
  • At least one edge-side joint for receiving the seal is formed between the glass plate and the closing element, in particular on a horizontal side.
  • the joint is formed in this case in particular by the spacing of the glass plate from the closing element, which is realized by the at least one laminating agent and the composite.
  • the joint preferably has substantially the same width as the seal. In this way, a flush peripheral edge of the photovoltaic element according to the invention can be realized.
  • the seal is arranged in the joint between the glass plate and / or the closing element, wherein the seal, the glass plate, the composite of solar cells, the closing element and the at least one laminating agent are particularly preferably connected to one another by lamination , Lamination incorporation of the seal provides excellent edge sealing of the entire photovoltaic module to water ingress.
  • the glass plate and / or the terminating element project beyond the at least one laminating agent and / or the composite at the edge.
  • a special embodiment of this embodiment is the above-mentioned joint. But other embodiments are conceivable, for example, the case that the seal is disposed only below an edge side of the glass plate, but not the end element projects beyond the seal in whole or in part.
  • the glass plate, the seal and the end element are flush with each other at the edges. This results in a visually closed image of the photovoltaic module.
  • the seal arranged in the said groove projects over the edge of the glass plate and / or the closing element and can thus form a type of edge-side buffer protection.
  • the seal does not project beyond the glass plate and / or the closing element upwards or downwards.
  • the seal is formed of a water-resistant material, in particular a butyl compound. This material has proven to be particularly suitable for shielding against water. Generally, it is particularly preferred that the seal - and even before the attachment, in particular the lamination - consists of a solid, preferably elastic, material. It is advantageous if the photovoltaic module has at least on one vertical side a sealing web, in particular of ethylene-propylene-diene rubber, which surrounds the glass plate and the closing element. Such a geomembrane can also be regarded as an independent aspect of the invention, which can also be realized without said seal. The embodiment with the at least one geomembrane can in this case be combined with other features described here, in particular the features of the subclaims.
  • the laminating agent comprises a film, in particular of ethylene-vinyl acetate, or a hardened bonding agent, in particular silicone.
  • a method for producing a photovoltaic module according to the independent method claim is proposed.
  • the terminating element, a first laminating agent, the composite of solar cells, a second laminating agent and the glass plate are superimposed.
  • Other intermediate layers can to be available.
  • the photovoltaic module is preferably formed according to the preceding description, wherein said features may be present individually or in any combination.
  • a peripheral circumferential groove is formed, in which a seal is introduced.
  • the individual layers and the seal are connected to one another in a laminating process, that is to say using pressure and / or high temperature.
  • the laminating agents are designed for this specific purpose and, as stated above, are preferably made of ethylene-vinyl acetate (EVA), or a bonding agent, in particular silicone, which then hardens.
  • EVA ethylene-vinyl acetate
  • the profile strut according to the invention has an outer side wall, a bottom, a cover, a receiving opening and a support.
  • the bottom adjoins the side wall on the underside and the overlap on the top side.
  • the receiving opening serves to receive an edge of a photovoltaic module, which is advantageously designed according to the preceding description, wherein said features may be present individually or in any desired combination.
  • the support is provided for an edge of the photovoltaic module, wherein the receiving opening is formed between the support and the cover.
  • a path for guiding water impinging on the photovoltaic module, in particular rainwater has a first and a second path section, which are connected to one another.
  • the first path section extends from the receiving opening and finally leads to a second path section, which extends in the longitudinal direction of the profile strut to at least one outflow opening.
  • the water can be directed out of the profile frame.
  • the path preferably extends from the first path section, ie from the edge-side upper side of the composite of the photovoltaic module, into a cavity of the profile strut, in particular into the second path section.
  • the path is preferably closed downwards in the vertical direction in such a way that the water is discharged in the direction of the outflow opening. In this way, the water in the profile strut is guided so that no water can collect due to a faulty seal between the profile strut and the composite, which could cause a ground or short circuit.
  • the water can now rather run to the outer edge of the composite, there penetrate into the profile strut and drain within this profile strut of the profile frame through the drain opening.
  • This profile strut is preferably formed by a transversely running, in particular horizontal, profile strut, the like when installing the photovoltaic module on a pitched roof. horizontally.
  • a gap is formed between the side wall and the support, so that water passes from a resting on the support photovoltaic module through the receiving opening in the first path section and then can run through the said gap in the second path section.
  • This construction allows said double function of the profile strut according to the invention, namely on the one hand, the edge-side support for the photovoltaic module, and on the other hand, the water drainage. It is an advantage when the drain opening is formed in and / or on the side wall, the bottom and / or the cover on the profile strut, so that the water can be passed from the profile strut.
  • the support is connected by a connecting piece with the bottom of the profile strut and spaced therefrom. In this way, the second path section may be formed in a sufficiently large cavity of the profile struts.
  • the profile frame is formed in cross-section substantially G-shaped.
  • the upper half of the "G” is then formed as a receiving opening (first path portion) and the lower half of the "G” as a cavity (second path section), these two halves of the "G” are formed by the above-mentioned gap.
  • the profile strut - and overall the profile frame - is advantageously made of steel, a polymer, an aluminum alloy or stainless steel.
  • This alternative profile strut for a profile frame for a photovoltaic system is proposed, which represents a separate invention aspect.
  • This alternative profile strut has an outer side wall, a bottom, a cover, a receiving opening and a support.
  • the bottom adjoins the side wall on the underside and the overlap on the top side.
  • the receiving opening serves to receive an edge of a photovoltaic module, which is designed according to the preceding description, wherein said features may be present individually or in any combination.
  • a support is provided for an edge of the photovoltaic module, wherein the receiving opening is formed between the support and the cover.
  • the profile strut has a path adjacent to the receiving opening for guiding water impinging on the photovoltaic module.
  • At least one outflow opening is formed in the side wall and / or the bottom, the support being formed on at least one side of the outflow opening.
  • the support is at least one partially cut and bent from the side wall and / or wall area.
  • the photovoltaic module is in this case on the bent wall portion, which is cut out of the side wall or the bottom part and bent. The cutting opening resulting from the bent wall area forms the discharge opening.
  • a plurality of outflow openings with the correspondingly assigned supports are substantially over the entire length of the side wall and / or the bottom, so that the water can emerge from the profile frame essentially over the entire length of the side wall.
  • the supports are preferably bent between 0 ° and 180 ° with respect to the side wall and / or the bottom.
  • the supports are preferably arranged at the lateral end of the drainage openings.
  • the drainage openings are preferably designed to dry and ventilate the profile frame.
  • the drainage holes are preferably square or rectangular.
  • the invention further relates to a profile frame with at least one horizontally extending profile strut, preferably two horizontally extending profile struts, and with at least one vertically extending profile strut, preferably two vertically extending profile struts.
  • the at least one horizontally extending profile strut is in this case designed according to one of the two inventive embodiments described above, as described in the corresponding independent claims and optionally in the associated dependent claims.
  • a photovoltaic system with a profile frame, which has at least one horizontal and one vertical, preferably two horizontal and two vertical profile struts, which form the profile frame, wherein the profile frame carries a photovoltaic module.
  • At least a horizontal profile strut (also referred to as a cross strut) and the photovoltaic module are formed according to the foregoing description, wherein said features may be present individually or in any combination.
  • the at least one vertical profile strut (also denoted as a longitudinal strut) in cross-section on a closed hollow profile and a support for receiving the photovoltaic module.
  • at least one screw receptacle is arranged, which is designed to receive self-tapping screws, so that a vertical with a horizontal profile strut is connected to each other.
  • Two vertical profile struts and two horizontal profile struts are preferably formed symmetrically to each other.
  • the connection of the profile struts with each other can be done by a plug and / or snap connection before the above fixation is performed by means of screws.
  • the profile struts are preferably easy to connect by screwing together, so that the cleaning and disassembly is much easier. Furthermore, the formation of the outlet openings reduces the influence of water vapor or other environmental influences, so that the maintenance work is reduced and the service life is increased. Furthermore, water accumulation in the profile struts can be prevented because the water is efficiently discharged through the at least one outlet opening. Water retention and moisture have a very negative effect on the service life of the profile frame and the photovoltaic module.
  • the at least one weather-resistant seal and the at least one geomembrane make the photovoltaic module resistant to external influences and thus virtually maintenance-free.
  • FIG. 1 a Show it: a front view of a first embodiment of a photovoltaic module, a side view of the photovoltaic module of FIG. 1 a, a plan view of the embodiment of the photovoltaic module of FIG. 1 a and 1 b, an exploded view of a front view of an alternative embodiment of a photovoltaic module a front view of the photovoltaic module of FIG. 2a in a sectional view, a cross section of a first embodiment of a profile strut, a front view of the profile strut of FIG.
  • FIGS. 1 a, 1 b and 1 c each show different views of a photovoltaic module 1 according to the invention.
  • the photovoltaic module 1 has a multiplicity of solar cells 3 connected to one another in a composite 2.
  • the solar cells 3 are arranged side by side over a wide area and interconnected via soldering tapes, not shown.
  • the photovoltaic module 1 On the side facing the sun in the installed state of the photovoltaic module 1, the photovoltaic module 1 has a glass plate 4 which covers the composite 2. Through the glass plate 4, the composite 2 is protected from solar cells 3 from damage and dirt.
  • the glass plate 4 is preferably made of safety glass.
  • the photovoltaic module 1 On its side facing away from the glass plate 4, the photovoltaic module 1 has a terminating element 5.
  • the closing element 5 is a plastic film 6 which effectively protects the back of the photovoltaic module 1 from external influences.
  • the plastic film 6 is made of polyvinyl fluoride or polyester.
  • a laminating means 7a, 7b is arranged between each of them.
  • a first laminating means 7a is provided between the glass plate 4 and the composite 2 and a second laminating means 7b between the composite 2 and the closing element 5.
  • the laminating means 7a, 7b are preferably each a film of ethylene-vinyl acetate.
  • the laminating means 7a, 7b are a hardened bonding agent, in particular silicone.
  • a marginal joint 8 is formed between the glass plate 4 and the end element 5 on a first horizontal side 9 a of the photovoltaic module 1 (see FIG. 1 b).
  • the glass plate 4 and the end element 5 are both on the edge over the composite 2 of solar cells 3 and the laminating 7a, 7b, so as to form the joint 8.
  • the first horizontal side 9a is the side of the photovoltaic module 1 which, in its installed, preferably inclined, state, faces downwards.
  • the joint 8 is delimited on its inner side by the two laminating means 7a, 7b and the composite 2 and at the top and bottom by the glass plate 4 and the closing element 5, so that the joint 8 is open on the edge towards the outside.
  • a (before the lamination) fixed but elastic seal 10 is arranged, which is embedded by the lamination of the photovoltaic module 1 in this safe.
  • the seal 10 protects the photovoltaic module in particular against moisture.
  • the sealing material used is preferably water-resistant material, such as a butyl compound.
  • the glass plate 4, the seal 10 and the end element 5 in the present case are flush with each other at the edge.
  • the photovoltaic module 1 in the illustrated embodiment On its opposite side of the joint 8 horizontal side 9b (which forms the upper, horizontally extending side in the erected state of the photovoltaic module 1), the photovoltaic module 1 in the illustrated embodiment, no seal 10. Instead, the area adjacent to the composite 2 and the second horizontal side 9b is filled by the two laminating means 7a, 7b.
  • the photovoltaic module 1 has a first and second vertical side 1 1 a, 1 1 b, along each of which a sealing membrane 12 extends.
  • the geomembranes 12 surround the photovoltaic module 1 on its vertical sides 1 1 a, 1 1 b.
  • the glass plate 4 and the closing element 5 are covered on the edge side by the sealing web 12, wherein the sealing webs 12 preferably only extend over the photovoltaic module 1 in such a flat manner that the solar cells 3 are not covered by them.
  • the geomembranes 12 are preferably made of ethylene-propylene-diene rubbers.
  • FIGS. 2a and 2b show a front view of the photovoltaic module 1 according to a second exemplary embodiment, with features identical and / or at least comparable in their design and / or mode of action in comparison with the first exemplary embodiment shown in FIGS. 1a to 1c are the same reference numerals are used. Unless these are explained in detail again, their design and / or mode of action corresponds to the design and mode of action of the features already described above.
  • Figure 2a shows the photovoltaic module 1 before lamination.
  • the glass plate 4 is preferably provided after its cleaning as a first layer.
  • the glass plate 4 is then provided with the first laminating means 7a.
  • the composite 2 of solar cells 3 is positioned on the first laminating means 7a.
  • a second laminating 7 b is laid to prepare this for connection to the end element 5.
  • the photovoltaic module 1 is protected by the terminating element 5.
  • the glass plate 4 and the closing element 5 are so over the composite 2 and the laminating 7a, 7b on that between them, the joint 8 is formed.
  • the joint 8 at the top and bottom is at least partially adjacent to the two laminating means 7a, 7b.
  • the laminating means 7a, 7b can be pressed between the seal 10 and the glass plate 4 or the closing element 5 during the lamination process (indicated in FIG. 2b).
  • the laminating means 7a, 7b are already adjusted to the size of the glass plate 4 and the distance between them. are cut 5 and thus limit the joint 8 above and below the lamination even before lamination.
  • the joint 8 is designed circumferentially. Before laminating the photovoltaic module 1, the seal 10 is inserted into the joint 8.
  • the photovoltaic module 1 comprises two seals 10. The one seal 10 is disposed on the first horizontal side 9a and the second seal 10 on the second horizontal side 9b.
  • the horizontal sides 9a, 9b are in each case those sides, which are arranged in the installed state of the photovoltaic module 1 at the top and bottom.
  • the sections of the joint 8 formed in the region of the vertical sides 11a, 11b preferably remain empty in the exemplary embodiment shown, these areas being able to be completely or partially filled by the laminating means 7a, 7b after lamination.
  • the lamination takes place. This is achieved by heat and / or pressure that the laminating 7a, 7b melt and after cooling the glass plate 4, the composite 2 of solar cells 3 and the end element 5 are firmly connected.
  • the gasket 10 is also embedded in the laminating means 7a, 7b, so that the photovoltaic module 1 is sealed off from water.
  • the joint 8 extends in the form of a frame completely around the photovoltaic module 1, so that it is completely surrounded by the seal (s) 10.
  • the joint 8 with correspondingly arranged seal 10 on one or more horizontal and / or vertical sides 9a, 9b, 1 1 a, 1 1 b.
  • FIG. 2b shows the photovoltaic module 1 shown in FIG. 2a after lamination. At its two horizontal sides 9a, 9b, the gap 8 is filled in each case with a seal 10, which was laminated according to the previous description in the photovoltaic module.
  • the two vertical sides 11a, 11b are respectively filled with the laminating means 7a, 7b, so that the glass plate 4, the seals 10 and the closing element 5 (and in the present case also the laminating means 7a, 7b after being pressed into gaps between the glass plate 4, resp End means 5 and the composite 2) are formed on the edge side in alignment with the photovoltaic module 1.
  • the photovoltaic module 1 according to FIGS. 2 a, 2 b is not shown equipped with a sealing web 12 (cf. FIGS. 1 a-c). However, the geomembrane 12 may be attached to the photovoltaic module 1 after lamination.
  • FIG. 3a shows in cross section a profile strut 19a of a profile frame 18 (see Fig. 7), wherein the profile strut 19a in the erected state of the profile frame 18 (with the photovoltaic module 1 held therein) is horizontal, preferably parallel and along the horizontal side 9a described above of the photovoltaic module 1 (see Fig. 1 c).
  • the profile strut 19a may also be referred to as a transverse strut.
  • On the profile strut 19a an outer side wall 20a is formed, at the bottom of which a bottom 21a is connected. The bottom 21 a limits the profile strut 19 a down.
  • An overlay 22a joins the side wall 20a on the upper side.
  • the cover 22a is spaced from the bottom 21 a formed.
  • the bottom 21 a, the side wall 20 a and the cover 22 a substantially form a U-profile.
  • the profile strut 19a On its side opposite the side wall 20a, the profile strut 19a has a receiving opening 23a. Through the receiving opening 23a, an edge 24 of a photovoltaic module 1 can be pushed onto a support 25a of the profile strut 19a.
  • the receptacle 23a On the top and bottom is the receptacle 23a preferably limited by the support 25a and the cover 22a.
  • the profile strut 19a has a path 26 for guiding water impinging on the photovoltaic module 1 from above, as a rule rainwater.
  • the path 26 extends over a first and a second path section 27, 28.
  • the first path section 27 extends from the receiving opening 23a to a gap 29.
  • the gap 29 is formed between the side wall 20 and the support 25. Water can flow through the gap 29 from the top side of the photovoltaic module 1 into the second path section 28.
  • the second path section 28 extends from the gap 29 in the longitudinal direction of the profile strut 19a to at least one outflow opening 30a (see Fig. 3b). In FIG. 3 a, the longitudinal direction runs perpendicular to the plane of the page.
  • the second path section 28 is designed such that water guided by the photovoltaic module 1 into the path 26 is conducted along the said longitudinal direction to the discharge opening 30a and then out of the profile strut 19a.
  • the support 25a is connected by an elongated, thin-walled connector 31 with the bottom 21 a.
  • the connecting piece 31 extends in cross-section both perpendicular to the support 25a and perpendicular to the ground
  • a discharge opening 30a of the second path section 28 can be seen in the sectional view of FIG. 3b.
  • the at least one outflow opening 30a is presently formed at one end of the profile strut 19a and in this case preferably in the bottom 21a.
  • a second outflow opening is preferably arranged at the other end of the profile strut 19a.
  • the second drainage opening is not shown in FIG. 3b. There may also be further outflow openings along the profile strut 19a.
  • the at least one outflow opening 30a is formed in the side wall 20a, in particular for the case that the photovoltaic module 1 is positioned obliquely with a greater inclination. Furthermore, it is possible for the profile strut 19a to have an open cross section at at least one end, so that an outflow opening is formed by the side wall 20a, the bottom 21a, the support 25a and the connecting piece 31. Such a drainage port 30a has a substantially G-shape.
  • the edge 24 of the photovoltaic module 1, which is arranged on the support 25a, is formed on the horizontal side 9a of the photovoltaic module 1 in FIGS. 3a and 3b (see FIG. 1a).
  • the seal 10 is formed, which is shown only schematically.
  • FIG. 4 shows a possible embodiment of a vertical profile strut 32 of a profile frame 18, wherein the same reference numerals are used for features that are identical and / or at least comparable in their design and / or mode of action in comparison to the embodiment shown in FIGS become. Unless these are explained in detail again, their design and / or mode of action corresponds to the design and mode of action of the features already described above.
  • the profile strut 32 may also be referred to as a longitudinal strut.
  • the profile strut 32 according to FIG. 4 also has an outer side wall 20b, a bottom 21b and an overlap 22b. Between the overlap 22b and the bottom 21b there extends a connecting region, by means of which the vertical profiled strut 32 can be connected to the horizontal profiled strut 19a according to FIGS. 3a, 3b. In the connection region, at least one screw receptacle 34 is arranged, wherein preferably a self-tapping screw 35 is received.
  • the connection of the two profile struts 19a, 32 with each other is described below in FIG.
  • the connecting region is essentially formed by a rectangular hollow profile 36 which is closed in cross-section.
  • the hollow profile 36 at least partially forms the bottom 21 b and the side wall 20 b.
  • a receiving opening 23b is provided between the hollow profile 36 and the cover 22b, through which the edge 24 of the photovoltaic module 1 can be placed on a support 25b.
  • At least a part of one of the vertical sides 11a, 11b of the photovoltaic module 1 is preferably inserted into the receiving opening 23b of the vertical profiled strut 32 (see FIG.
  • the vertical side H a of the photovoltaic module 1 is - as stated above - equipped with a geomembrane 12.
  • the support 25b and the cover 22b are spaced from each other by the receiving opening 23b.
  • the receiving opening 23b has such a height that the sealing web 12 having vertical side 1 1 a in the receiving opening 23b between the support 25b and the cover 22b can be pressed.
  • the edge 24 of the photovoltaic module 1 is arranged in the receiving opening 23b. By pressing in the edge 24, the photovoltaic module 1 on its vertical side 1 1 a at least held firmly by this profile strut 32.
  • the other vertical side 11 b of the photovoltaic module 1 is likewise fixed by a profile strut 32.
  • connection of the vertical and horizontal profile struts 19a, 32 is described in FIG. 5, with features identical and / or at least comparable in their design and / or mode of action compared to embodiments shown in the previous figures Reference numerals are used. Unless these are explained in detail again, their design and / or mode of action corresponds to the design and mode of action of the features already described above.
  • FIG. 5 shows a horizontal profile strut 19a according to FIGS. 3a, 3b and a vertical profile strut 32 according to FIG. 4.
  • the vertical profile strut 32 is cut in such a way that the arrangement of both profile struts 19a, 32 relative to one another is clearly recognizable.
  • the vertical profile strut 32 extends substantially perpendicular to the horizontal profile strut 19a.
  • the vertical profile strut 32 is received and pressed between the cover 22 a and the bottom 21 a of the horizontal profile strut 19 a.
  • the supports 25a, 25b of both profile struts 19a, 32 are of the same height, so that they are aligned with each other.
  • the vertical side 1 1 a of the photovoltaic module 1 is received by the vertical profile strut 32 (see also Fig. 4).
  • the vertical side 1 1 a together pressed with the sealing sheet 12 in the receiving opening 23b of the profile strut 32, so that it is held firmly therein.
  • the photovoltaic module 1 is pressed into the receiving opening 23b such that the edge 24 formed on the horizontal side 9a slightly projects beyond the gap 29 formed between the support 25a and the side wall 20a, but is spaced from the side wall 20a. In this way, the photovoltaic module 1 is held in position such that a reliable water flow through the still open gap 29 can be ensured.
  • Module 1 connecting corner rests on the support 25a of the horizontal profile strut 19a and is thus protected from damage.
  • the two profile struts 19a, 32 are slightly pressed together.
  • two self-tapping screws (see Fig. 4) are preferably arranged in the screw receptacle 34 of the vertical profile strut 32.
  • the screws themselves are not shown, but in each case a line which is to indicate the associated connection axis 38.
  • the screws are tightened from the outside to the side wall 20a of the horizontal profile strut 19a such that the two profile struts 19a, 32 are firmly connected.
  • the module frame preferably has two horizontal and two vertical profile struts 19a, 32, which are interconnected according to the preceding description.
  • the profiled struts 19a, 32 are each connected to one another analogously, so that a rectangular module frame is formed (see Fig.
  • the water can penetrate into the second path section 28, in which it is directed in the longitudinal direction of the profile strut 19a (in Figure 5 perpendicular to the connecting axis 38 of the two profile struts 19a, 32) to the outlet opening 30a.
  • the outflow opening 30a is predetermined by the geometry of the profile strut 19a.
  • the water can emerge from the profile frame 18 at the ends of the profile strut 19a and, for example, can be directed to an outflow section, not shown, of a connecting piece for joining two profile struts 19a of two profile frames 18.
  • a discharge opening 30a in the profile strut 19a is also shown in FIG. 5 - as an alternative diversion option for water -.
  • Figure 6 shows a section of an alternative embodiment of a profile frame 18 of the invention for a photovoltaic module 1, wherein in the present case only two profile struts 19b, 32 are shown.
  • the profile strut 32 corresponds to the profile strut 32 described in FIG. 4, for which reason further explanations are omitted here.
  • the profile frame 18 also has a horizontal profile strut 19b.
  • the profile strut 19b has an outer side wall 20c, a bottom 21c adjoining the side wall 20c on the underside, and an overlap 22c adjoining the side wall 20c on the upper side.
  • the profile strut 19b has a receiving opening 23c for receiving a photovoltaic module 1 (see Fig. 1). For holding an edge (see Fig.
  • the profile strut 19b comprises a plurality of supports 25c.
  • the pads 5c are formed by wall portions 39 partially cut and bent from the side wall 20c.
  • the profile strut 19b in its longitudinal direction several juxtaposed in the longitudinal direction of the profile strut 19b pads 25c.
  • the cutting openings 40 resulting from the bent wall regions 39 form an equal number of outflow openings 30b.
  • Adjoining the receiving opening 23c is a path 26b for guiding water striking a photovoltaic module.
  • the path 26b is shown only schematically and extends from the receiving opening 23c to the cutting openings 40, through which the water can escape from the profile strut 19b.
  • FIG. 7 shows a photovoltaic system 41 mounted obliquely on an indicated house roof with a profile frame 18 which supports the photovoltaic module 1.
  • the profile frame 18 has two vertical profile struts 32 and two horizontal profile struts 19a, 19b.
  • the profile frame 18 comprises the profile struts 19b, in which the outflow openings 30b are formed by the cutting openings 40 according to FIG.
  • the profile frame 18 of two vertical profile struts 32 and the horizontal profile struts 19a in particular according to Figures 3a, 3b, formed.
  • the photovoltaic module 1 is located at its two vertical sides 11a, 11b in the vertical profile struts 32 and at its two horizontal sides 9a, 9b in the two horizontal profile struts 19b (FIG. 19a (Fig. 3a, 3b).

Abstract

Die Erfindung betrifft ein Photovoltaik-Modul (1), bei welchem eine Dichtung (10) randseitig zwischen einer Glasplatte (4) und einem Abschlusselement (5) angeordnet ist. Ferner betrifft die Erfindung ein Verfahren zur Herstellung des Photovoltaik-Moduls (1). Weiterhin betrifft die Erfindung eine Profilstrebe (19a; 19b), welche einen Pfad (26) zur Führung von auf ein Photovoltaik-Modul (1) auftreffendem Wasser aufweist. Zudem betrifft die Erfindung einen Profilrahmen (18) zur Aufnahme eines Photovoltaik-Moduls (1) sowie ein Photovoltaik-System (41).

Description

Photovoltaik-Modul, Verfahren zur Herstellung eines Photovoltaik-
Moduls, Profilstrebe für einen Profilrahmen, Profilrahmen sowie Photo- voltaik-Svstem
Die vorliegende Erfindung betrifft ein Photovoltaik-Modul mit einem Verbund, welcher eine Vielzahl von Solarzellen zur Gewinnung von Solarenergie aufweist, die flächig nebeneinander angeordnet sind, einer Glasplatte zum Abdecken des Verbunds, einem Abschlusselement, insbesondere einer Kunststofffolie oder Glasplatte, welches auf einer der Glasplatte abgewandten Sei- te des Photovoltaik-Moduls angeordnet ist, und wenigstens einem flächigen Laminiermittel, das zwischen den Solarzellen und der Glasplatte und/oder dem Abschlusselement angeordnet ist.
Ferner betrifft die Erfindung ein Verfahren zur Herstellung eines Photovoltaik- Moduls, bei welchem mehrere Schichten übereinander angeordnet und in einem Laminierverfahren miteinander verbunden werden.
Des Weiteren betrifft die Erfindung Profilstreben für einen Profilrahmen. Weiterhin betrifft die Erfindung einen Profilrahmen für ein Photovoltaik- System sowie das Photovoltaik-System selbst.
Aus dem Stand der Technik sind hinlänglich Photovoltaik-Systeme bekannt, welche witterungsbedingt äußerst wartungsanfällig sind.
Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es somit ein Photovoltaik-System zu schaffen, dass wetterresistent ist.
Die der Erfindung zu Grunde liegende Aufgabe wird durch die Merkmale der unabhängigen Patentansprüche gelöst. Weitere vorteilhafte Ausgestaltungen ergeben sich aus den Unteransprüchen und den Zeichnungen. Vorgeschlagen wird ein Photovoltaik-Modul mit einem Verbund, einer Glasplatte, einem Abschlusselement und wenigstens einem flächigen Laminier- mittel. Der Verbund weist eine Vielzahl von Solarzellen zur Gewinnung von Solarenergie auf, welche flächig nebeneinander angeordnet sind. Die Glasplatte ist ausgebildet, um den Verbund abzudecken, ohne jedoch die zur Energieerzeugung notwendigen Strahlen zu blocken. Das Abschlusselement ist auf einer der Glasplatte abgewandten Seite des Photovoltaik-Moduls angeordnet. Das Abschlusselement ist vorzugsweise eine Kunststofffolie. Alter- nativ kann das Abschlusselement ebenso eine Glasplatte sein. Das wenigstens eine Laminiermittel ist zwischen den Solarzellen und der Glasplatte und/oder dem Abschlusselement angeordnet, wobei vorzugsweise ein Laminiermittel zwischen der Glasplatte und den Solarzellen und ein weiteres Laminiermittel zwischen den Solarzellen und dem Abschlusselement angeord- net ist.
Erfindungsgemäß ist eine Dichtung randseitig zwischen der Glasplatte und dem Abschlusselement angeordnet. Durch die Dichtung ist das Photovoltaik- Modul randseitig derart abgedichtet, dass Feuchtigkeit nicht zwischen die einzelnen Schichten des Photovoltaik-Moduls eindringen kann. Die im Wesentlichen plane Oberfläche des Photovoltaik-Moduls, welche durch die Dichtung ermöglicht ist, verhindert ein Ausfransen der einzelnen Schichten, so dass die Lebensdauer deutlich erhöht und Wartungsintensivität deutlich reduziert werden kann. Ein Ausfransen entstand bei den bekannten Photovol- taik-Modulen dadurch, dass auf dessen Rand - auf den vor dem Verbinden der einzelnen Bauteile keine seitliche Dichtung angebracht worden war - ein flüssiges Dichtspray aufgesprüht wurde, das sich nicht nur auch auf der Oberfläche des Photovoltaik-Moduls ablegte, sondern auch keinen Schutz vor einer Delaminierung an den Kanten des Photovoltaik-Moduls bot und dieses daher an den Kanten ausfransen konnte. Vorteilhafterweise ist zwischen der Glasplatte und dem Abschlusselement, insbesondere an einer Horizontalseite, zumindest eine randseitige Fuge zur Aufnahme der Dichtung ausgebildet ist. Die Fuge entsteht hierbei insbesondere durch die Beabstandung der Glasplatte von dem Abschlusselement, die durch das wenigstens eine Laminiermittel und den Verbund realisiert ist.
Die Fuge hat hierbei vorzugsweise im Wesentlichen die gleiche Breite wie die Dichtung. Auf diese Weise lässt sich ein bündiger randseitig umlaufender Abschluss des erfindungsgemäßen Photovoltaikelements realisieren.
Von Vorteil ist es, wenn die Dichtung in der Fuge zwischen der Glasplatte und/oder dem Abschlusselement angeordnet ist, wobei die Dichtung, die Glasplatte, der Verbund von Solarzellen, das Abschlusselement und das wenigstens eine Laminiermittel besonders bevorzugt durch Laminieren mitei- nander verbunden sind. Die Laminierung unter Einbindung der Dichtung schafft eine hervorragende randseitige Abdichtung des gesamten Photovolta- ikmoduls gegenüber Wassereintritt.
Ferner stellt es einen Vorteil dar, wenn die Glasplatte und/oder das Ab- Schlusselement über das mindestens eine Laminiermittel und/oder den Verbund randseitig überstehen. Eine spezielle Ausbildung dieser Ausführungsform ist die oben genannte Fuge. Aber auch andere Ausführungsformen sind denkbar, beispielsweise der Fall, dass die Dichtung lediglich unterhalb einer Randseite der Glasplatte angeordnet ist, nicht aber das Abschlusselement die Dichtung ganz oder teilweise überragt.
Vorteilhafterweise fluchten die Glasplatte, die Dichtung und das Abschlusselement randseitig miteinander. Es ergibt sich somit ein optisch geschlossenes Bild des Photovoltaik-Moduls. Alternativ steht die in der genannten Fuge angeordnete Dichtung randseitig über die Glasplatte und/oder das Abschlusselement über und kann somit eine Art randseitigen Pufferschutz bilden. Besonders bevorzugt ragt die Dichtung nicht über die Glasplatte und/oder das Abschlusselement nach oben bzw. nach unten hinaus.
Es ist von Vorteil, wenn die Dichtung aus einem wasserresistenten Material, insbesondere einer Butylverbindung, ausgebildet ist. Dieses Material hat sich als besonders geeignet zur Abschirmung gegenüber Wasser erwiesen. Allgemein ist es besonders bevorzugt, dass die Dichtung - und zwar schon vor dem Anbringen, insbesondere dem Laminieren - aus einem festen, vorzugsweise elastischen, Material besteht. Vorteilhaft ist es, wenn das Photovoltaik-Modul wenigstens an einer Vertikalseite eine Dichtungsbahn, insbesondere aus Ethylen-Propylen-Dien- Kautschuk aufweist, welche die Glasplatte und das Abschlusselement umgreift. Eine solche Dichtungsbahn kann auch als eigenständiger Erfindungsaspekt angesehen werden, der auch ohne die genannte Dichtung realisiert sein kann. Die Ausführungsform mit der mindestens einen Dichtungsbahn kann hierbei mit anderen hier beschriebenen Merkmalen kombiniert werden, insbesondere den Merkmalen der Unteransprüche.
Weiterhin ist es von Vorteil, wenn das Laminiermittel eine Folie, insbesonde- re aus Ethylen-Vinylacetat, oder ein ausgehärtetes Verbindungsmittel, insbesondere Silikon, umfasst.
Ferner wird ein Verfahren zur Herstellung eines Photovoltaik-Moduls gemäß dem unabhängigen Verfahrensanspruch vorgeschlagen. Bei dem erfin- dungsgemäßen Verfahren werden zumindest das Abschlusselement, ein erstes Laminiermittel, der Verbund von Solarzellen, ein zweites Laminiermittel und die Glasplatte übereinander gelegt. Weitere Zwischenschichten können vorhanden sein. Das Photovoltaik-Modul ist vorzugsweise gemäß der vorangegangenen Beschreibung ausgebildet, wobei die genannten Merkmale einzeln oder in beliebiger Kombination vorhanden sein können. Zumindest zwischen dem Abschlusselement und der Glasplatte wird eine randseitig umlaufende Fuge ausgebildet, in welche eine Dichtung eingebracht wird. Die einzelnen Schichten und die Dichtung werden in einem La- minierverfahren, also unter Anwendung von Druck und/oder hoher Temperatur, miteinander verbunden. Die Laminiermittel sind zu diesem speziellen Zweck ausgebildet und bestehen - wie oben ausgeführt - vorzugsweise aus Ethylen-Vinylacetat (EVA), oder einem Verbindungsmittel, insbesondere Silikon, welches dann aushärtet.
Weiterhin wird eine Profilstrebe für einen Profilrahmen für ein Photovoltaik- System vorgeschlagen. Die erfindungsgemäße Profilstrebe weist eine äußere Seitenwand, einen Boden, eine Überdeckung, eine Aufnahmeöffnung sowie eine Auflage auf. Der Boden schließt sich unterseitig an die Seitenwand und die Überdeckung oberseitig an diese an. Die Aufnahmeöffnung dient der Aufnahme eines Randes eines Photovoltaik-Moduls, welches vorteilhafter- weise gemäß der vorangegangenen Beschreibung ausgebildet ist, wobei die genannten Merkmale einzeln oder in beliebiger Kombination vorhanden sein können. Die Auflage ist für einen Rand des Photovoltaik-Moduls vorgesehen, wobei die Aufnahmeöffnung zwischen der Auflage und der Überdeckung ausgebildet ist.
Ein Pfad zur Führung von auf das Photovoltaik-Modul auftreffendes Wasser, insbesondere Regenwasser, weist einen ersten und einen zweiten Pfadabschnitt auf, die miteinander verbunden sind. Der erste Pfadabschnitt erstreckt sich von der Aufnahmeöffnung und führt schließlich zu einem zweiten Pfad- abschnitt, der sich in Längsrichtung der Profilstrebe bis zu wenigstens einer Abflussöffnung erstreckt. Durch die wenigstens eine Abflussöffnung kann das Wasser aus dem Profilrahmen geleitet werden. Die Vorteile der Erfindung sind darin zu sehen, dass die Profilstrebe zum einen derart ausgebildet ist, dass sich auf der Oberfläche des Photovoltaik- Moduls kein Wasser, insbesondere kein Regenwasser, sammeln kann. Viel- mehr wird das an der Oberfläche entlang laufende Wasser durch den in der Profilstrebe angeordneten Pfad abgeleitet. Der Pfad erstreckt sich vorzugsweise vom ersten Pfadabschnitt, d.h. von der randseitigen Oberseite des Verbunds des Photovoltaik-Moduls, bis in einen Hohlraum der Profilstrebe, insbesondere in den zweiten Pfadabschnitt, hinein. Der Pfad ist vorzugswei- se derart in vertikaler Richtung nach unten geschlossen, dass das Wasser in Richtung der Abflussöffnung abgeleitet wird. Auf diese Weise wird das Wasser in der Profilstrebe geführt, so dass sich kein Wasser aufgrund einer fehlerhaften Dichtung zwischen der Profilstrebe und dem Verbund sammeln kann, wodurch ein Erd- oder Kurzschluss verursacht werden könnte. Das Wasser kann nun vielmehr zum äußeren Rand des Verbundes laufen, dort in die Profilstrebe eindringen und innerhalb dieser Profilstrebe des Profilrahmens durch die Abflussöffnung ablaufen. Diese Profilstrebe wird vorzugsweise von einer quer laufenden, insbesondere horizontalen, Profilstrebe ausgebildet, die bei Aufstellung des Photovoltaik-Moduls auf einem Schrägdach o.ä. waagerecht verläuft.
Von Vorteil ist es, wenn ein Spalt zwischen der Seitenwand und der Auflage ausgebildet ist, so dass Wasser von einem auf der Auflage aufliegenden Photovoltaik-Modul durch die Aufnahmeöffnung in den ersten Pfadabschnitt gelangt und anschließend durch den besagten Spalt in den zweiten Pfadabschnitt laufen kann. Diese Konstruktion erlaubt die genannte Doppelfunktion der erfindungsgemäßen Profilstrebe, nämlich einerseits die randseitige Auflage für das Photovoltaikmodul, und andererseits den Wasserablauf. Einen Vorteil stellt es dar, wenn die Abflussöffnung in und/oder an der Seitenwand, dem Boden und/oder der Überdeckung an der Profilstrebe ausgebildet ist, so dass das Wasser aus der Profilstrebe geleitet werden kann. Weiterhin ist es von Vorteil, wenn die Auflage durch ein Verbindungsstück mit dem Boden der Profilstrebe verbunden und zu diesem beabstandet ist. Auf diese Weise kann der zweite Pfadabschnitt in einem ausreichend großen Hohlraum der Profilstreben ausgebildet sein.
Vorteilhafterweise ist der Profilrahmen im Querschnitt im Wesentlichen G- förmig ausgebildet. Die obere Hälfte des„G" ist dann als Aufnahmeöffnung (erster Pfadabschnitt) und die untere Hälfte des„G" als Hohlraum (zweiter Pfad abschnitt) ausgebildet, wobei diese beiden Hälften des„G" durch den oben genannten Spalt gebildet sind.
Die Profilstrebe - und insgesamt der Profilrahmen - ist vorteilhafterweise aus Stahl, einem Polymer, einer Aluminium-Legierung oder rostfreiem Stahl aus- gebildet.
Weiterhin wird eine weitere, alternative Profilstrebe für einen Profilrahmen für ein Photovoltaik-System vorgeschlagen, der einen eigenen Erfindungsaspekt darstellt. Diese alternative Profilstrebe weist eine äußere Seitenwand, einen Boden, eine Überdeckung, eine Aufnahmeöffnung sowie eine Auflage auf. Der Boden schließt sich unterseitig an die Seitenwand und die Überdeckung oberseitig an diese an. Die Aufnahmeöffnung dient der Aufnahme eines Randes eines Photovoltaik-Moduls, welches gemäß der vorangegangenen Beschreibung ausgebildet ist, wobei die genannten Merkmale einzeln oder in beliebiger Kombination vorhanden sein können. Eine Auflage ist für einen Rand des Photovoltaik-Moduls vorgesehen, wobei die Aufnahmeöffnung zwischen der Auflage und der Überdeckung ausgebildet ist. Die Profilstrebe weist einen an die Aufnahmeöffnung angrenzenden Pfad zur Führung von auf das Photovoltaik-Modul auftreffendes Wasser auf. In der Seitenwand und/oder dem Boden ist wenigstens eine Abflussöffnung ausgebildet, wobei an zumindest einer Seite der Abflussöffnung die Auflage ausgebildet ist. Vorteilhafterweise ist die Auflage wenigstens ein teilweise aus der Seitenwand und/oder dem Boden geschnittener und umgebogener Wandbereich. Das Photovoltaik-Modul liegt hierbei also auf dem umgebogenen Wandbereich auf, das aus der Seitenwand oder dem Boden zum Teil ausgeschnitten und umgebogen ist. Die sich durch den umgebogenen Wandbereich ergebende Schneidöffnung bildet die Abflussöffnung.
Es ist von Vorteil, wenn im Wesentlichen über die gesamte Länge der Seitenwand und/oder dem Boden mehrere Abflussöffnungen mit den entspre- chend zugeordneten Auflagen sind, so dass das Wasser im Wesentlichen über die gesamte Länge der Seitenwand aus dem Profilrahmen austreten kann.
Die Auflagen sind vorzugsweise zwischen 0° und 180° gegenüber der Sei- tenwand und/oder dem Boden umgebogen. Die Auflagen sind vorzugsweise am lateralen Ende der Abflussöffnungen angeordnet. Die Abflussöffnungen sind vorzugsweise ausgebildet, um den Profilrahmen zu trocknen und zu belüften. Die Abflussöffnungen sind vorzugsweise quadratisch oder rechteckig. Die Erfindung betrifft weiterhin einen Profilrahmen mit mindestens einer horizontal verlaufenden Profilstrebe, vorzugsweise zwei horizontal verlaufenden Profilstreben, und mit mindestens einer vertikal verlaufenden Profilstrebe, vorzugsweise zwei vertikal verlaufenden Profilstreben. Die wenigstens eine horizontal verlaufende Profilstrebe ist hierbei gemäß einem der beiden erfin- dungsgemäßen, oben beschriebenen Ausführungsformen ausgebildet, wie sie in den entsprechenden unabhängigen Ansprüchen sowie optional in den zugehörigen abhängigen Ansprüche beschrieben ist.
Vorgeschlagen wird ferner ein Photovoltaik-System mit einem Profilrahmen, der wenigstens eine horizontal und eine vertikal, vorzugsweise zwei horizontal und zwei vertikal verlaufende Profilstreben aufweist, die den Profilrahmen ausbilden, wobei der Profilrahmen ein Photovoltaik-Modul trägt. Mindestens eine horizontale Profilstrebe (auch als Querstrebe bezeichenbar) sowie das Photovoltaik-Modul sind gemäß der vorangegangenen Beschreibung ausgebildet, wobei die genannten Merkmale einzeln oder in beliebiger Kombination vorhanden sein können.
Vorteilhafterweise weist die mindestens eine vertikale Profilstrebe (auch als Längsstrebe bezeichenbar) im Querschnitt ein geschlossenes Hohlprofil und eine Auflage zur Aufnahme des Photovoltaik-Moduls auf. In dem Hohlprofil ist wenigstens eine Schraubenaufnahme angeordnet, welche zur Aufnahme von selbstschneidenden Schrauben ausgebildet ist, so dass eine vertikale mit einer horizontalen Profilstrebe miteinander verbindbar ist. Zwei vertikale Profilstreben sowie zwei horizontale Profilstreben sind vorzugsweise symmetrisch zueinander ausgebildet. Die Verbindung der Profilstreben miteinander kann durch eine Steck- und/oder Schnappverbindung erfolgen, bevor die oben genannte Fixierung mittels Schrauben durchgeführt wird.
Insgesamt ergibt sich durch die zuvor beschriebenen Merkmale ein selbsttrocknendes Photovoltaik-System. Die Profilstreben sind vorzugsweise durch Verschraubung einfach miteinander zu verbinden, so dass die Reinigung und Demontage deutlich erleichtert ist. Ferner wird durch die Ausbildung der Aus- lassöffnungen der Einfluss von Wasserdampf oder anderen Umwelteinflüssen reduziert, so dass die Wartungsarbeiten reduziert und die Lebensdauer erhöht wird. Weiterhin können Wasseransammlungen in den Profilstreben verhindert werden, da das Wasser durch die mindestens eine Auslassöff- nung effizient abgeleitet wird. Wasseransammlungen und Feuchtigkeit wirken sich äußerst negativ auf die Lebensdauer des Profilrahmens sowie des Photovoltaik-Moduls aus. Durch die mindestens eine wetterresistente Dichtung und die mindestens eine Dichtungsbahn ist das Photovoltaik-Modul resistent gegen äußere Einflüsse und somit nahezu wartungsfrei ausgebildet.
Weitere Vorteile der Erfindung sind in den nachfolgenden Ausführungsbeispielen beschrieben. Es zeigen: eine Vorderansicht eines ersten Ausführungsbeispiels eines Photovoltaik-Moduls, eine Seitenansicht des Photovoltaik-Moduls gemäß Fig. 1 a, eine Draufsicht des Ausführungsbeispiels des Photovoltaik- Moduls gemäß Fig. 1 a und 1 b, eine Explosionsdarstellung einer Vorderansicht einer alternativen Ausführungsform eines Photovoltaik-Moduls, eine Vorderansicht des Photovoltaik-Moduls gemäß Fig. 2a in einer Schnittdarstellung, einen Querschnitt eines ersten Ausführungsbeispiels einer Profilstrebe, eine Vorderansicht der Profilstrebe gemäß Fig. 3a in einem Schnitt entlang der Schnittlinie A-A, einen Querschnitt eines alternativen Ausführungsbeispiels einer Profilstrebe, eine perspektivische Darstellung eines Ausschnitts eines Profilrahmens, eine perspektivische Darstellung eines Ausschnitts eines Profilrahmens gemäß einem alternativen Ausführungsbeispiels, und eine perspektivische Darstellung eines Photovoltaik-Systems mit einem Photovoltaik-Modul sowie einem Profilrahmen. Die Figuren 1 a, 1 b und 1 c zeigen jeweils unterschiedliche Ansichten eines erfindungsgemäßen Photovoltaik-Moduls 1 . Das Photovoltaik-Modul 1 weist zur Gewinnung von Solarenergie eine Vielzahl von zu einem Verbund 2 mit- einander verbundenen Solarzellen 3 auf. Die Solarzellen 3 sind flächig nebeneinander angeordnet und über nicht dargestellte Lötbänder miteinander verschaltet. Auf derjenigen Seite, welche im eingebauten Zustand des Photovoltaik-Moduls 1 der Sonne zugewandt ist, weist das Photovoltaik-Modul 1 eine Glasplatte 4 auf, welche den Verbund 2 abdeckt. Durch die Glasplatte 4 ist der Verbund 2 aus Solarzellen 3 vor Beschädigungen und Schmutz geschützt. Die Glasplatte 4 ist vorzugsweise aus Sicherheitsglas hergestellt.
Auf seiner der Glasplatte 4 abgewandten Seite weist das Photovoltaik-Modul 1 ein Abschlusselement 5 auf. Das Abschlusselement 5 ist vorliegend eine Kunststofffolie 6, welche die Rückseite des Photovoltaik-Moduls 1 wirksam vor äußeren Einflüssen schützt. Vorzugsweise ist die Kunststofffolie 6 aus Polyvinylfluorid oder Polyester hergestellt.
Damit der Verbund 2, die Glasplatte 4 und das Abschlusselement 5 fest mit- einander verbunden sind, ist zwischen diesen jeweils ein Laminiermittel 7a, 7b angeordnet. Ein erstes Laminiermittel 7a ist zwischen der Glasplatte 4 und dem Verbund 2 und ein zweites Laminiermittel 7b zwischen dem Verbund 2 und dem Abschlusselement 5 vorgesehen. Die Laminiermittel 7a, 7b sind vorzugsweise jeweils eine Folie aus Ethylen-Vinylacetat. Alternativ sind die Laminiermittel 7a, 7b ein ausgehärtetes Verbindungsmittel, insbesondere Silikon. Das Verfahren zur Herstellung des Photovoltaik-Moduls 1 wird weiter unten anhand der Figur 2a beschrieben.
Bei der Ausführungsform gemäß den Figuren 1 a bis 1 c ist zwischen der Glasplatte 4 und dem Abschlusselement 5 an einer ersten Horizontalseite 9a des Photovoltaik-Moduls 1 eine randseitige Fuge 8 ausgebildet (vgl. Fig. 1 b). Die Glasplatte 4 und das Abschlusselement 5 stehen beide randseitig über den Verbund 2 aus Solarzellen 3 und die Laminiermittel 7a, 7b über, um so die Fuge 8 zu bilden. Die erste Horizontalseite 9a ist hierbei diejenige Seite des Photovoltaik-Moduls 1 , welche in seinem eingebauten, vorzugsweise schräg aufgestellten Zustand, nach unten zeigt. Die Fuge 8 ist auf ihrer In- nenseite von den beiden Laminiermitteln 7a, 7b und dem Verbund 2 und oben und unten von der Glasplatte 4 bzw. dem Abschlusselement 5 begrenzt, so dass die Fuge 8 randseitig nach außen geöffnet ist. In der Fuge 8 ist eine (schon vor der Laminierung) feste, aber elastische Dichtung 10 angeordnet, welche durch die Lamination des Photovoltaik-Moduls 1 in dieses sicher eingebettet ist. Die Dichtung 10 schützt das Photovoltaik-Modul insbesondere vor Feuchtigkeit. Als Dichtmaterial wird vorzugsweise wasserresis- tentes Material wie eine Butylverbindung eingesetzt. Die Glasplatte 4, die Dichtung 10 und das Abschlusselement 5 fluchten vorliegend randseitig miteinander.
Auf seiner der Fuge 8 gegenüberliegenden zweiten Horizontalseite 9b (die im aufgestellten Zustand des Photovoltaik-Moduls 1 die obere, horizontal verlaufende Seite bildet) weist das Photovoltaik-Modul 1 im dargestellten Ausführungsbeispiel keine Dichtung 10 auf. Stattdessen ist der zum Verbund 2 und der zweiten Horizontalseite 9b benachbarte Bereich von den beiden Laminiermitteln 7a, 7b ausgefüllt.
Zwischen den beiden Horizontalseiten 9a, 9b weist das Photovoltaik-Modul 1 eine erste und zweite Vertikalseite 1 1 a, 1 1 b auf, entlang derer jeweils eine Dichtungsbahn 12 verläuft. Die Dichtungsbahnen 12 umgreifen das Photovoltaik-Modul 1 an seinen Vertikalseiten 1 1 a, 1 1 b. Hierbei sind die Glasplatte 4 und das Abschlusselement 5 randseitig von der Dichtungsbahn 12 bedeckt, wobei sich die Dichtungsbahnen 12 vorzugsweise nur derart flächig über das Photovoltaik-Modul 1 erstrecken, dass die Solarzellen 3 nicht von diesen ab- gedeckt sind. Die Dichtungsbahnen 12 sind vorzugsweise aus Ethylen- Propylen-Dien-Kautschuck hergestellt. Die Dichtungsbahnen 12 weisen an ihrer dem Photovoltaik-Modul 1 zugewandten Seite eine selbstklebende Schicht auf (nicht dargestellt), um diese mit dem Photovoltaik-Modul 1 sicher zu verbinden. Es ist hierbei möglich, dass die Dichtungsbahnen 12 lösbar oder nicht lösbar mit dem Photovoltaik-Modul 1 verbunden sind. Die Figuren 2a und 2b zeigen eine Vorderansicht des Photovoltaik-Moduls 1 gemäß einem zweiten Ausführungsbeispiel, wobei für Merkmale, die im Vergleich zum in den Figuren 1 a bis 1 c dargestellten ersten Ausführungsbeispiel in ihrer Ausgestaltung und/oder Wirkweise identisch und/oder zumindest vergleichbar sind, gleiche Bezugszeichen verwendet werden. Sofern diese nicht nochmals detailliert erläutert werden, entspricht deren Ausgestaltung und/oder Wirkweise der Ausgestaltung und Wirkweise der vorstehend bereits beschriebenen Merkmale.
Figur 2a zeigt das Photovoltaik-Modul 1 vor dem Laminieren. Zur Herstellung eines Photovoltaik-Moduls 1 wird vorzugsweise die Glasplatte 4 nach ihrer Reinigung als eine erste Schicht bereitgestellt. Die Glasplatte 4 wird anschließend mit dem ersten Laminiermittel 7a ausgestattet. Auf dem ersten Laminiermittel 7a wird der Verbund 2 aus Solarzellen 3 positioniert. In diesem Zuge erfolgt vorzugsweise die Verbindung der einzelnen Solarzellen 3 miteinander. Auf den Verbund 2 wird ein zweites Laminiermittel 7b gelegt, um dieses zur Verbindung mit dem Abschlusselement 5 vorzubereiten.
Rückseitig wird das Photovoltaik-Modul 1 von dem Abschlusselement 5 geschützt. Zumindest die Glasplatte 4 und das Abschlusselement 5 stehen derart über den Verbund 2 und die Laminiermittel 7a, 7b über, dass zwischen ihnen die Fuge 8 ausgebildet ist. Auch ist es möglich, dass die Fuge 8 oben und unten zumindest teilweise an die beiden Laminiermittel 7a, 7b angrenzt. Beispielsweise können die Laminiermittel 7a, 7b zwischen die Dichtung 10 und die Glasplatte 4 bzw. das Abschlusselement 5 beim Laminiervorgang hineinge- presst werden (in der Fig. 2b angedeutet). Alternativ ist vorgesehen, dass die Laminiermittel 7a, 7b schon auf die Größe der Glasplatte 4 und das Ab- schlussmittel 5 zugeschnitten sind und somit schon vor der Laminierung die Fuge 8 ober- und unterseitig begrenzen.
In Figur 2a ist die Fuge 8 umlaufend gestaltet. Vor dem Laminieren des Pho- tovoltaik-Moduls 1 wird in die Fuge 8 die Dichtung 10 eingelegt. In Figur 2 umfasst das Photovoltaik-Modul 1 zwei Dichtungen 10. Die eine Dichtung 10 ist an der ersten Horizontalseite 9a und die zweite Dichtung 10 an der zweiten Horizontalseite 9b angeordnet. Zum erleichterten Verständnis sei hinsichtlich der Horizontalseiten 9a, 9b auf die Figur 1 hingewiesen. Die Hori- zontalseiten 9a, 9b sind jeweils diejenigen Seiten, welche im eingebauten Zustand des Photovoltaik-Moduls 1 oben und unten angeordnet ist. Die im Bereich der Vertikalseiten 1 1 a, 1 1 b ausgebildeten Abschnitte der Fuge 8 bleiben vorzugsweise im dargestellten Ausführungsbeispiel leer, wobei diese Bereiche nach dem Laminieren ganz oder teilweise von den Laminiermitteln 7a, 7b ausgefüllt sein können.
Nachdem die Dichtung 10 in der Fuge 8 angeordnet ist, erfolgt das Laminieren. Hierbei wird durch Hitze und/oder Druck erzielt, dass die Laminiermittel 7a, 7b aufschmelzen und nach dem Auskühlen die Glasplatte 4, der Verbund 2 aus Solarzellen 3 sowie das Abschlusselement 5 fest miteinander verbunden sind. Ebenso wird auch die Dichtung 10 in das Laminiermittel 7a, 7b eingebettet, so dass das Photovoltaik-Modul 1 gegenüber Wasser abgedichtet ist. Prinzipiell ist es möglich, die Dichtung 10 oder mehrere aneinander anschließende Dichtungen 10 komplett umlaufend zu gestalten, so dass diese an beiden Horizontalseiten 9a, 9b sowie auch an den Vertikalseiten 1 1 a, 1 1 b angeordnet ist bzw. sind. In diesem Fall verläuft die Fuge 8 rahmenförmig komplett um das Photovoltaik-Modul 1 herum, so dass dieses vollständig von der bzw. den Dichtungen 10 umgeben ist. Alternativ ist es möglich, die Fuge 8 mit entsprechend darin angeordneter Dichtung 10 an einer oder mehreren Horizontal- und/oder Vertikalseiten 9a, 9b, 1 1 a, 1 1 b vorzusehen. In Figur 2b ist das in der Figur 2a gezeigte Photovoltaik-Modul 1 nach dem Laminieren dargestellt. An seinen beiden Horizontalseiten 9a, 9b ist die Fuge 8 jeweils mit einer Dichtung 10 ausgefüllt, welche gemäß der vorherigen Be- Schreibung in das Photovoltaik-Modul einlaminiert wurde. Die beiden Vertikalseiten 1 1 a, 1 1 b sind jeweils mit den Laminiermitteln 7a, 7b gefüllt, so dass die Glasplatte 4, die Dichtungen 10 sowie das Abschlusselement 5 (und vorliegend auch die Laminiermittel 7a, 7b nach Hineinpressen in Lücken zwischen Glasplatte 4 bzw. Abschlussmittel 5 und dem Verbund 2) randseitig fluchtend am Photovoltaik-Modul 1 ausgebildet sind.
Das Photovoltaik-Modul 1 gemäß den Figuren 2a, 2b ist nicht mit einer Dichtungsbahn 12 (vgl. Fig. 1 a-c) ausgestattet dargestellt. Die Dichtungsbahn 12 kann jedoch nach dem Laminieren an dem Photovoltaik-Modul 1 angebracht werden.
Figur 3a zeigt im Querschnitt eine Profilstrebe 19a eines Profilrahmens 18 (s. Fig. 7), wobei die Profilstrebe 19a im aufgestellten Zustand des Profilrahmens 18 (mit darin gehaltenem Photovoltaik-Modul 1 ) horizontal verläuft, vorzugsweise parallel und entlang der oben beschriebenen Horizontalseite 9a des Photovoltaik-Moduls 1 (s. Fig. 1 c). Die Profilstrebe 19a kann auch als Querstrebe bezeichnet werden. An der Profilstrebe 19a ist eine äußere Seitenwand 20a ausgebildet, an der sich unterseitig ein Boden 21 a anschließt. Der Boden 21 a begrenzt die Profilstrebe 19a nach unten. Eine Überdeckung 22a schließt sich oberseitig an die Seitenwand 20a an. Die Überdeckung 22a ist beabstandet zu dem Boden 21 a ausgebildet. Der Boden 21 a, die Seitenwand 20a und die Überdeckung 22a bilden im Wesentlichen ein U-Profil aus. Auf seiner der Seitenwand 20a gegenüberliegenden Seite weist die Profilstrebe 19a eine Aufnahmeöffnung 23a auf. Durch die Aufnahmeöffnung 23a kann ein Rand 24 eines Photovoltaik-Moduls 1 auf eine Auflage 25a der Profilstrebe 19a geschoben werden. Ober- und unterseitig ist die Aufnahmeöff- nung 23a vorzugsweise durch die Auflage 25a und die Überdeckung 22a begrenzt.
Die Profilstrebe 19a weist einen Pfad 26 zur Führung von auf das Photovolta- ik-Modul 1 von oben auftreffendes Wasser, in der Regel Regenwasser, auf. Der Pfad 26 erstreckt sich über einen ersten und einen zweiten Pfadabschnitt 27, 28. Der erste Pfadabschnitt 27 verläuft von der Aufnahmeöffnung 23a bis zu einem Spalt 29. Der Spalt 29 ist zwischen der Seitenwand 20 und der Auflage 25 ausgebildet. Durch den Spalt 29 kann Wasser von der Oberseite des Photovoltaik-Moduls 1 in den zweiten Pfadabschnitt 28 laufen. Der zweite Pfadabschnitt 28 erstreckt sich von dem Spalt 29 in Längsrichtung der Profilstrebe 19a bis zu wenigstens einer Abflussöffnung 30a (vgl. Fig. 3b). In Figur 3a verläuft die Längsrichtung senkrecht zur Blattebene. Der zweite Pfadabschnitt 28 ist derart ausgebildet, dass von dem Photovoltaik-Modul 1 in den Pfad 26 geführtes Wasser entlang der besagten Längsrichtung zur Abflussöffnung 30a und dann aus der Profilstrebe 19a geleitet wird.
Die Auflage 25a ist durch ein längliches, dünnwandiges Verbindungsstück 31 mit dem Boden 21 a verbunden. Das Verbindungsstück 31 verläuft im Quer- schnitt sowohl senkrecht zur Auflage 25a als auch senkrecht zum Boden
21 a. Miteinander sind Auflage 25a und Verbindungsstück 31 L-förmig ausgebildet. Der Rand 24 des Photovoltaik-Moduls 1 ragt im in die Aufnahmeöffnung 23a eingeschobenen Zustand über die Auflage 25a hinaus in das Innere der Profilstrebe 19a, so dass dieser im Wesentlichen einen Teil des Spalts 29 zwischen der Auflage 25a und der Seitenwand 20a überdeckt. Auf diese Weise kann vermieden werden, dass von dem Photovoltaik-Modul 1 geführtes Wasser auf der Auflage 25a zurückbleibt und sich dort aufgrund des Kapillareffekts anstaut. Alternativ ist es denkbar, das Verbindungsstück 31 dickwandig auszubilden, so dass es im Wesentlichen die gleiche Breite aufweist wie die Auflage 25a. Bei einer derartigen Anordnung würden die Auflage 25a und das Verbin- dungsstück 31 im Querschnitt gesehen einen bündigen Klotz ausbilden, welcher vom Rand 24 des Photovoltaik-Moduls 1 überragt wird.
Durch eine derartig ausgebildete Profilstrebe 19a ist der Profilrahmen 18 im Wesentlichen selbsttrocknend ausgebildet, da eintretendem Wasser keine Möglichkeit zur Ablagerung geboten wird, sondern dieses gezielt aus dem Profilrahmen 18 geleitet wird.
Die Anordnung einer Abflussöffnung 30a des zweiten Pfadabschnitts 28 ist in der Schnittdarstellung der Figur 3b ersichtlich. Die wenigstens eine Abflussöffnung 30a ist vorliegend an einem Ende der Profilstrebe 19a und hierbei vorzugsweise im Boden 21 a ausgebildet. Hierdurch wird das Wasser seitlich aus der Profilstrebe 19a geleitet. Damit beidseitig Wasser aus der Profilstrebe 19a austreten kann, ist vorzugsweise eine zweite Abflussöffnung am an- deren Ende der Profilstrebe 19a angeordnet. Die zweite Abflussöffnung ist in Figur 3b nicht dargestellt. Es können auch weitere Abflussöffnungen entlang der Profilstrebe 19a vorgehen sein.
In einer nicht dargestellten alternativen Ausführungsform ist die wenigstens eine Abflussöffnung 30a in der Seitenwand 20a ausgebildet, insbesondere für den Fall, dass das Photovoltaik-Modul 1 mit größerer Neigung schräg aufgestellt ist. Ferner ist es möglich, dass die Profilstrebe 19a an mindestens einem Ende einen offenen Querschnitt aufweist, so dass eine Abflussöffnung von der Seitenwand 20a, dem Boden 21 a, der Auflage 25a und dem Verbin- dungsstück 31 gebildet ist. Eine derartige Abflussöffnung 30a weist im Wesentlichen eine G-Form auf.
Der Rand 24 des Photovoltaik-Moduls 1 , welcher auf der Auflage 25a angeordnet ist, ist in den Figuren 3a und 3b an der Horizontalseite 9a des Photo- voltaik-Moduls 1 ausgebildet (vgl. Fig. 1 a). An dem Rand 24 ist die Dichtung 10 ausgebildet, welche lediglich schematisch dargestellt ist. Durch die Kombination der planen Oberfläche des Photovoltaik-Moduls 1 , welche das Was- ser effizient in den Pfad 26 leitet, mit der zuvor beschriebenen Geometrie der Profilstrebe 19a ist ein wirksamer Wasserablauf gewährleistet.
In Figur 4 ist eine mögliche Ausführungsform einer vertikalen Profilstrebe 32 eines Profilrahmens 18 dargestellt, wobei für Merkmale, die im Vergleich zum in den Figuren 3a und 3b dargestellten Ausführungsbeispiel in ihrer Ausgestaltung und/oder Wirkweise identisch und/oder zumindest vergleichbar sind, gleiche Bezugszeichen verwendet werden. Sofern diese nicht nochmals detailliert erläutert werden, entspricht deren Ausgestaltung und/oder Wirkweise der Ausgestaltung und Wirkweise der vorstehend bereits beschriebenen Merkmale. Die Profilstrebe 32 kann auch als Längsstrebe bezeichnet werden.
Die Profilstrebe 32 gemäß Figur 4 weist ebenfalls eine äußere Seitenwand 20b, einen Boden 21 b sowie eine Überdeckung 22b auf. Zwischen der Überdeckung 22b und dem Boden 21 b erstreckt sich ein Verbindungsbereich, mittels dem die vertikale Profilstrebe 32 mit der horizontalen Profilstrebe 19a gemäß den Figuren 3a, 3b verbindbar ist. In dem Verbindungsbereich ist wenigstens eine Schraubenaufnahme 34 angeordnet, worin vorzugsweise eine selbstschneidende Schraube 35 aufgenommen ist. Die Verbindung der beiden Profilstreben 19a, 32 miteinander wird folgend in Figur 5 beschrieben.
Der Verbindungsbereich ist im Wesentlichen von einem im Querschnitt geschlossenen rechteckigen Hohlprofil 36 ausgebildet. Das Hohlprofil 36 bildet zumindest teilweise den Boden 21 b und die Seitenwand 20b aus. Ferner ist zwischen dem Hohlprofil 36 und der Überdeckung 22b eine Aufnahmeöffnung 23b vorgesehen, durch welche der Rand 24 des Photovoltaik-Moduls 1 auf eine Auflage 25b aufgelegt werden kann. In die Aufnahmeöffnung 23b der vertikalen Profilstrebe 32 wird vorzugsweise zumindest ein Teil einer der Vertikalseiten 1 1 a, 1 1 b des Photovoltaik-Moduls 1 eingeschoben (vgl. Fig. 1 ). Die Vertikalseite H a des Photovoltaik-Moduls 1 ist - wie oben ausgeführt - mit einer Dichtungsbahn 12 ausgestattet. Die Auflage 25b und die Überdeckung 22b sind durch die Aufnahmeöffnung 23b voneinander beabstandet. Die Aufnahmeöffnung 23b weist eine derartige Höhe auf, dass die die Dichtungsbahn 12 aufweisende Vertikalseite 1 1 a in die Aufnahmeöffnung 23b zwischen die Auflage 25b und die Überdeckung 22b eingepresst werden kann. In Figur 4 ist der Rand 24 des Photovoltaik- Moduls 1 in der Aufnahmeöffnung 23b angeordnet. Durch das Einpressen des Randes 24 ist das Photovoltaik-Modul 1 an seiner Vertikalseite 1 1 a zumindest von dieser Profilstrebe 32 fest gehalten. Auch die andere Vertikalsei- te 1 1 b des Photovoltaik-Moduls 1 wird entsprechend von einer Profilstrebe 32 fixiert.
Folgend wird in Figur 5 die Verbindung der vertikalen und horizontalen Profilstreben 19a, 32 miteinander beschrieben, wobei für Merkmale, die im Ver- gleich zu in den vorherigen Figuren dargestellten Ausführungsbeispielen in ihrer Ausgestaltung und/oder Wirkweise identisch und/oder zumindest vergleichbar sind, gleiche Bezugszeichen verwendet werden. Sofern diese nicht nochmals detailliert erläutert werden, entspricht deren Ausgestaltung und/oder Wirkweise der Ausgestaltung und Wirkweise der vorstehend bereits beschriebenen Merkmale.
Figur 5 zeigt eine horizontale Profilstrebe 19a gemäß den Figuren 3a, 3b sowie eine vertikale Profilstrebe 32 gemäß der Figur 4. Aus Gründen der Übersichtlichkeit ist die vertikale Profilstrebe 32 derart geschnitten dargestellt, dass die Anordnung beider Profilstreben 19a, 32 zueinander klar erkennbar ist. Die vertikale Profilstrebe 32 erstreckt sich im Wesentlichen senkrecht zur horizontalen Profilstrebe 19a. Die vertikale Profilstrebe 32 ist zwischen der Überdeckung 22a und dem Boden 21 a der horizontalen Profilstrebe 19a aufgenommen und eingepresst. Die Auflagen 25a, 25b beider Profilstreben 19a, 32 sind gleich hoch ausgebildet, so dass diese miteinander fluchten. Die Vertikalseite 1 1 a des Photovoltaik-Moduls 1 ist von der vertikalen Profilstrebe 32 aufgenommen (s. auch Fig. 4). Hierbei ist die Vertikalseite 1 1 a zusammen mit der Dichtungsbahn 12 in der Aufnahmeöffnung 23b der Profilstrebe 32 gepresst, so dass diese fest darin gehalten ist. Das Photovoltaik-Modul 1 wird derart in die Aufnahmeöffnung 23b eingepresst, dass der an der Horizontalseite 9a ausgebildete Rand 24 den zwischen der Auflage 25a und der Seitenwand 20a ausgebildeten Spalt 29 leicht überragt, jedoch zur Seitenwand 20a beabstandet ist. Auf diese Weise ist das Photovoltaik-Modul 1 derart in Position gehalten, dass eine zuverlässige Wasserführung durch den noch offenen Spalt 29 gewährleistet werden kann. Eine die Vertikalseite 1 1 a und die Horizontalseite 9a des Photovoltaik-
Moduls 1 verbindende Ecke liegt auf der Auflage 25a der horizontalen Profilstrebe 19a auf und ist so vor Beschädigungen geschützt. Die Horizontalseite 9a, insbesondere der horizontale Rand des Photovoltaik-Moduls 1 , liegt auf der Auflage 25a der horizontalen Profilstrebe 19a auf.
Die beiden Profilstreben 19a, 32 sind leicht ineinander gepresst. Um die Verbindung zu sichern, sind vorzugsweise zwei selbstschneidende Schrauben (vgl. Fig. 4) in der Schraubenaufnahme 34 der vertikalen Profilstrebe 32 angeordnet. Die Schrauben selbst sind nicht dargestellt, jedoch jeweils eine Li- nie, welche die zugehörige Verbindungsachse 38 angeben soll. Die Schrauben werden von außen an der Seitenwand 20a der horizontalen Profilstrebe 19a derart angezogen, dass die beiden Profilstreben 19a, 32 fest miteinander verbunden sind. Der Modulrahmen weist vorzugsweise zwei horizontale und zwei vertikale Profilstreben 19a, 32 auf, welche gemäß der vorangegangenen Beschreibung miteinander verbunden sind. Die Profilstreben 19a, 32 sind jeweils analog miteinander verbunden, so dass ein rechtwinkliger Modulrahmen ausgebildet ist (vgl. Fig. 7, die den grundsätzlichen Aufbau einer Profilrahmens 18 aus den besagten vier Streben 19a, 32 zeigt, wenn auch mit anderen Details). Das Wasser wird - bei schräger Aufstellung des Profilrahmens 18 und darin befestigtem Photovoltaik-Modul 1 - auf dem Verbund 2 aus Solarzellen 3 zwischen den vertikal angeordneten Dichtbahnen 12 durch die Aufnahmeöff- nung 23a in Richtung der Horizontalseite 9a, insbesondere schwerkraftge- richtet, geführt. Von der Aufnahmeöffnung 23a ausgehend wird das Wasser durch den ersten Pfadabschnitt 27 bis zum Spalt 29 geleitet. Durch den Spalt 29 kann das Wasser in den zweiten Pfadabschnitt 28 dringen, in welchem es in Längsrichtung der Profilstrebe 19a (in Figur 5 also senkrecht zur Verbindungsachse 38 der beiden Profilstreben 19a, 32) bis zur Abflussöffnung 30a geleitet wird. In Figur 5 ist die Abflussöffnung 30a von der Geometrie der Profilstrebe 19a vorgegeben. Das Wasser kann hierdurch an den Enden der Profilstrebe 19a aus dem Profilrahmen 18 austreten und beispielsweise zu einem nicht dargestellten Ausflussabschnitt eines Verbindungsstücks zum Verbinden von zwei Profilstreben 19a von zwei Profilrahmen 18 geleitet wer- den. Auch ist in der Figur 5 - als alternative Ausleitmöglichkeit für Wasser - eine Abflussöffnung 30a in der Profilstrebe 19a dargestellt, wie sie oben beschrieben wurde.
Figur 6 zeigt einen Ausschnitt eines alternativen Ausführungsbeispiels eines erfindungsgemäßen Profilrahmens 18 für ein Photovoltaik-Modul 1 , wobei vorliegend nur zwei Profilstreben 19b, 32 dargestellt sind. Die Profilstrebe 32 entspricht der in der Figur 4 beschriebenen Profilstrebe 32, weshalb hierzu auf weitere Erläuterungen verzichtet wird. Der Profilrahmen 18 weist ferner eine horizontale Profilstrebe 19b auf. Die Profilstrebe 19b weist eine äußere Seitenwand 20c, einen sich an die Seitenwand 20c unterseitig anschließenden Boden 21 c und eine sich an die Seitenwand 20c oberseitig anschließende Überdeckung 22c auf. Ferner weist die Profilstrebe 19b eine Aufnahmeöffnung 23c zur Aufnahme eines Photovoltaik-Moduls 1 (vgl. Fig. 1 ) auf. Zum Halten eines Rands (vgl. Fig. 5) des Photovoltaik-Moduls 1 umfasst die Pro- filstrebe 19b mehrere Auflagen 25c. Die Auflagen 5c werden von teilweise aus der Seitenwand 20c geschnittenen und umgebogenen Wandbereichen 39 ausgebildet. In Figur 6 weist die Profilstrebe 19b in ihrer Längsrichtung mehrere nebeneinander in Längsrichtung der Profilstrebe 19b angeordnete Auflagen 25c auf.
Die sich durch die umgebogenen Wandbereiche 39 ergebenden Schneidöff- nungen 40 bilden eine gleiche Anzahl von Abflussöffnungen 30b aus. An die Aufnahmeöffnung 23c grenzt ein Pfad 26b zur Führung von auf ein Photovol- taik-Modul auftreffendes Wasser an. Der Pfad 26b ist nur schematisch dargestellt und erstreckt sich von der Aufnahmeöffnung 23c bis zu den Schneidöffnungen 40, über welche das Wasser aus der Profilstrebe 19b austreten kann.
Figur 7 zeigt schließlich ein schräg auf einem angedeuteten Hausdach angebrachtes Photovoltaik-System 41 mit einem Profilrahmen 18, welcher das Photovoltaik-Modul 1 trägt. Der Profilrahmen 18 weist zwei vertikale Profil- streben 32 und zwei horizontale Profilstreben 19a, 19b auf. Im dargestellten Ausführungsbeispiel umfasst der Profilrahmen 18 die Profilstreben 19b, bei welchen die Abflussöffnungen 30b durch die Schneidöffnungen 40 entsprechend Fig. 6 ausgebildet sind. Alternativ ist der Profilrahmen 18 aus zwei vertikalen Profilstreben 32 und den horizontalen Profilstreben 19a, insbesondere gemäß den Figuren 3a, 3b, ausgebildet.
Wie in den vorherigen Figuren beschrieben, liegt das Photovoltaik-Modul 1 an seinen beiden Vertikalseiten 1 1 a, 1 1 b in den vertikalen Profilstreben 32 und an seinen beiden Horizontalseiten 9a, 9b in den beiden horizontalen Profilstreben 19b (Fig. 7) bzw. 19a (Fig. 3a, 3b) auf.
Die vorliegende Erfindung ist nicht auf die dargestellten und beschriebenen Ausführungsbeispiele beschränkt. Abwandlungen im Rahmen der Patentansprüche sind ebenso möglich wie eine Kombination der Merkmale, auch wenn diese in unterschiedlichen Ausführungsbeispielen dargestellt schrieben sind.
Bezugszeichenliste
1 Photovoltaik-Modul
2 Verbund
3 Solarzelle
4 Glasplatte
5 Abschlusselement
6 Kunststofffolie
7a erstes Laminiernnittel
7b zweites Laminiernnittel
8 Fuge
9a erste Horizontalseite
9b zweite Horizontalseite
10 Dichtung
1 1 a erste Vertikalseite
1 1 b zweite Vertikalseite
12 Dichtungsbahn
18 Profilrahmen
19 horizontale Profilstrebe / Querstrebe
20 Seitenwand
21 Boden
22 Überdeckung
23 Aufnahmeöffnung
24 Rand
25 Auflage
26 Pfad
27 erster Pfadabschnitt
28 zweiter Pfadabschnitt
29 Spalt
30 Abflussöffnung
31 Verbindungsstück vertikale Profilstrebe / Längsstrebe
Verbindungsbereich
Schraubenaufnahme
selbstschneidende Schraube
Hohlprofil
Verbindungsachse
Wandbereich
Schneidöffnungen
Photovoltaik-System

Claims

P a t e n t a n s p r ü c h e
Photovoltaik-Modul (1 ) mit
einem Verbund (2), welcher eine Vielzahl von Solarzellen (3) zur Gewinnung von Solarenergie aufweist, die flächig nebeneinander angeordnet sind,
einer Glasplatte (4) zum Abdecken des Verbunds (2), einem Abschlusselement (5), insbesondere einer Kunststofffolie (6) oder Glasplatte, welches auf einer der Glasplatte (4) abgewandten Seite des Photovoltaik-Moduls (1 ) angeordnet ist, und
wenigstens einem flächigen Laminiermittel (7a, 7b), das zwischen den Solarzellen (3) und der Glasplatte (4) und/oder dem Abschlusselement (5) angeordnet ist,
dadurch gekennzeichnet, dass
eine Dichtung (10) randseitig zwischen der Glasplatte (4) und dem Abschlusselement (5) angeordnet ist.
2. Photovoltaik-Modul (1 ) nach dem vorherigen Anspruch, dadurch gekennzeichnet, dass zwischen der Glasplatte (4) und dem Abschlusselement (5), insbesondere an einer Horizontalseite (9a, 9b) des Photovoltaik-Moduls (1 ), zumindest eine randseitige Fuge (8) zur Aufnahme der Dichtung (10) ausgebildet ist.
Photovoltaik-Modul (1 ) nach einem der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Dichtung (10) in der Fuge (8) zwischen der Glasplatte (4) und dem Abschlusselement (5) angeordnet ist, wobei die Dichtung (10), die Glasplatte (4), der Verbund (2), das Abschlusselement (5) und/oder das wenigstens eine Laminiermittel (7a, 7b) durch Laminieren miteinander verbunden sind.
Photovoltaik-Modul (1 ) nach einem der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Glasplatte (4) und/oder das Abschlusselement (5) über das wenigstens eine Laminiermittel (7a, 7b) und/oder den Verbund (2) randseitig überstehen.
Photovoltaik-Modul (1 ) nach einem der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Glasplatte (4), die Dichtung (10) und das Abschlusselement (5) randseitig miteinander fluchten, oder dass die Dichtung (10) über die Glasplatte (4) und/oder das Abschlusselement (5) übersteht.
Photovoltaik-Modul (1 ) nach einem der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Dichtung (10) aus einem wasserre- sistenten Material, insbesondere einer Butylverbindung, ausgebildet ist.
Photovoltaik-Modul (1 ) nach einem der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Photovoltaik-Modul (1 ) wenigstens an einer Vertikalseite (1 1 a, 1 1 b) eine Dichtungsbahn (12), insbesondere aus Ethylen-Propylen-Dien-Kautschuk aufweist, welche die Glasplatte (4) und das Abschlusselement (5) umgreift.
Photovoltaik-Modul (1 ) nach einem der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Laminiermittel (7a, 7b) eine Folie, insbesondere aus Ethylen-Vinylacetat, oder ein ausgehärtetes Verbindungsmittel, insbesondere Silikon, umfasst.
Verfahren zur Herstellung eines Photovoltaik-Moduls (1 ), insbesondere einem Photovoltaik-Modul (1 ) gemäß einem der vorherigen Ansprüche, bei welchem mindestens die folgend genannten Bauteile übereinander geschichtet werden:
- ein Abschlusselement (5), - ein erstes flächiges Laminiermittel (7a),
- ein Verbund (2) mit einer Vielzahl von Solarzellen (3),
- ein zweites flächiges Laminiermittel (7b) und
- eine Glasplatte (4),
dadurch gekennzeichnet, dass
zumindest von dem Abschlusselement (5) und der Glasplatte (4) eine randseitige umlaufende Fuge (8) ausgebildet wird,
in die Fuge (8) eine Dichtung (10) eingebracht wird und
die genannten Bauteile einschließlich der Dichtung (10) in einem La- minierverfahren miteinander verbunden werden.
Profilstrebe (19a) für einen Profilrahmen (18) eines Photovoltaik- Systems (41 ), die aufweist:
eine äußere Seitenwand (20a),
einen sich an die Seitenwand (20a) unterseitig anschließenden Boden (21 a),
eine sich an die Seitenwand (20a) oberseitig anschließende Überdeckung (22a), die beabstandet zu dem Boden (21 a) angeordnet ist,
eine Aufnahmeöffnung (23a) zur Aufnahme eines Randes (24) eines Photovoltaik-Moduls (1 ), insbesondere gemäß einem der vorherigen Ansprüche, und
eine Auflage (25a) für einen Rand (24) des Photovoltaik-Moduls
(1 ).
wobei die Aufnahmeöffnung (23a) zwischen der Auflage (25a) und der Überdeckung (22a) ausgebildet ist,
dadurch gekennzeichnet, dass
ein Pfad (26) zur Führung von auf ein Photovoltaik-Modul (1 ) auftreffendem Wasser einen ersten Pfadabschnitt (27), der sich von der Aufnahmeöffnung (23a) erstreckt, und
einen mit dem ersten Pfadabschnitt (27) verbundenen zweiten Pfad- abschnitt (28), der sich in Längsrichtung der Profilstrebe (19a) bis zu wenigstens einer Abflussöffnung (30a) erstreckt, aufweist.
1 1 . Profilstrebe (19a) nach dem vorherigen Anspruch, dadurch gekennzeichnet, dass ein Spalt (29) zwischen der Seitenwand (20a) und der Auflage (25a) ausgebildet ist, so dass Wasser von einem auf der Auflage (25a) aufliegenden Photovoltaik-Modul (1 ) durch die Aufnahmeöffnung (23a) und anschließend durch den besagten Spalt (29) in den zweiten Pfadabschnitt (28) laufen kann.
12. Profilstrebe (19a) nach einem der vorherigen Ansprüche, dadurch ge- kennzeichnet, dass die Abflussöffnung (30a) in und/oder an der Seitenwand (20a), dem Boden (21 a) und/oder der Überdeckung (22a) an dem Profilrahmen (18) ausgebildet ist, so dass das Wasser aus dem Profilrahmen (18) geleitet werden kann.
13. Profilstrebe (19a) nach einem der vorherigen Ansprüche, dadurch ge- kennzeichnet, dass die Auflage (25a) durch ein Verbindungsstück (31 ) mit dem Boden (21 a) verbunden und zu diesem beabstandet ist.
14. Profilstrebe (19a) nach einem der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass sie im Wesentlichen im Querschnitt G-förmig ausgebildet ist.
15. Profilstrebe (19a) nach einem der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass sie aus Stahl, einem Polymer, einer Aluminium- Legierung oder rostfreiem Stahl ausgebildet ist.
16. Profilstrebe (19b) für einen Profilrahmen (18) eines Photovoltaik- Systems (41 ), die aufweist:
eine äußere Seitenwand (20b),
einen sich an die Seitenwand (20b) unterseitig anschließenden Boden (21 b),
eine sich an die Seitenwand (20b) oberseitig anschließende Überdeckung (22b), die beabstandet zu dem Boden (21 b) angeordnet ist,
eine Aufnahmeöffnung (23b) zur Aufnahme eines Randes (24) eines Photovoltaik-Moduls (1 ), insbesondere gemäß einem der vorherigen Ansprüche,
eine Auflage (25c) für den Rand (24) des Photovoltaik-Moduls (1 ), wobei die Aufnahmeöffnung (23b) zwischen der Auflage (25c) und der Überdeckung (22b) ausgebildet ist, und
einen an die Aufnahmeöffnung (23b) angrenzenden Pfad (26) zur Führung von auf das Photovoltaik-Modul (1 ) auftreffendem Wasser,
dadurch gekennzeichnet, dass
in der Seitenwand (20b) und/oder dem Boden (21 b) wenigstens eine Abflussöffnung (30b) ausgebildet ist, wobei an zumindest einer Seite der Abflussöffnung (30b) die Auflage (25c) ausgebildet ist.
Profilstrebe (19b) nach dem vorherigen Anspruch, dadurch gekennzeichnet, dass die Auflage (25c) wenigstens ein teilweise aus der Seitenwand (20b) oder dem Boden (21 b) geschnittener und umgebogener Wandbereich (39) ist und die sich durch den umgebogenen Wandbereich (39) ergebende Schneidöffnung (40) die Abflussöffnung (30b) bildet.
Profilstrebe (19b) nach einem der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass über die gesamte Länge der Seitenwand (20b) und/oder dem Boden (21 b) mehrere Abflussöffnungen (30b) mit seitlich dazu angeordneten Auflagen (25c) angeordnet sind, so dass das Wasser im Wesentlichen über die gesamte Länge der Seitenwand (20b) aus dem Profilrahmen (18) austreten kann. Profilrahmen (18) zur Aufnahme eines Photovoltaik-Moduls (1 ), insbesondere gemäß einem der vorherigen Ansprüche, für ein Photovoltaik- System (41 ) mit wenigstens einer, vorzugsweise zwei horizontalen Profilstreben (19a; 19b) sowie wenigstens einer, vorzugsweise zwei vertikalen Profilstreben (32), welche rahmenförmig miteinander verbunden sind,
dadurch gekennzeichnet, dass
wenigstens eine horizontale Profilstrebe (19a; 19b) gemäß einem der vorherigen Ansprüche ausgebildet ist. 20. Photovoltaik-System (41 ) mit
einem Profilrahmen (18), der wenigstens eine, vorzugsweise zwei horizontal angeordnete sowie eine, vorzugsweise zwei vertikal angeordnete Profilstreben (19a; 19b; 32) aufweist, und
wenigstens einem von dem Profilrahmen (18) getragenen Pho- tovoltaik-Modul (1 ),
dadurch gekennzeichnet,
dass die wenigstens eine horizontale Profilstrebe (19a; 19b) und das Photovoltaik-Modul (1 ) jeweils gemäß einem der vorherigen Ansprüche ausgebildet sind.
Photovoltaik-System (41 ) nach dem vorherigen Anspruch, dadurch gekennzeichnet, dass die vertikale Profilstrebe (32) im Querschnitt ein geschlossenes Hohlprofil (36) mit wenigstens einer darin angeordneten Schraubenaufnahme (34) aufweist, welche zur Aufnahme von selbstschneidenden Schrauben (35) ausgebildet ist, so dass die vertikale Profilstrebe (32) mit einer horizontalen Profilstrebe (19a; 19b) verbindbar ist, und dass die vertikale Profilstrebe (32) eine Auflage (25b) zur Aufnahme des Photovoltaik-Moduls (1 ) aufweist.
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