DE102009051051A1 - Photovoltaic module, has solar cells electrically connected one below other, dilatation-receiving bearing provided in recess, and spraying poured or transformed molded article and plate connected with each other - Google Patents

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Miroslaw Dipl.-Ing. Blazek
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    • Y02E10/50—Photovoltaic [PV] energy

Abstract

The module has a front lateral transparent outer cover plate made of a weather and UV-stable transparent material, and a rear plate is turned to an energy source. Solar cells of a solar cell string are electrically connected one below the other by an electrical connection such as soldering bands or conductive adhesive, and are covered by the cover plate and the rear plate. A dilatation-receiving bearing is provided in a recess (9), and a spraying poured or transformed molded article (7) and the cover plate are connected with each other in a material engagement manner. An independent claim is also included for a method for manufacturing a photovoltaic module.

Description

Die Erfindung betrifft ein Photovoltaikmodul mit mindestens einer vorderseitigen transparenten äußeren, der Energiequelle zugewandten Abdeckplatte aus witterungs- und UV-stabilen transparenten Werkstoff, mindestens einer rückseitigen, der Energiequelle abgewandten Platte aus witterungsstabilen Werkstoff und mindestens einem Solarzellenstring, dessen Solarzellen durch eine elektrische Verbindung wie Lötbändchen oder leitenden Klebstoff untereinander elektrisch verbunden und von der vorderseitigen Abdeckplatte und rückseitigen Platte abgedeckt sind.The invention relates to a photovoltaic module having at least one front-side transparent, the energy source facing cover plate of weatherproof and UV-stable transparent material, at least one rear, the energy source remote from plate weather-resistant material and at least one solar cell string, the solar cells by an electrical connection such as soldering tapes or conductive adhesive are electrically interconnected and covered by the front cover plate and back plate.

Die Erfindung betrifft ferner ein Verfahren zum Herstellen eines Photovoltaikmoduls, bei dem die untereinander elektrisch zum String verbundenen Solarzellen vorderseitig durch mindestens eine transparente äußere, der Energiequelle zugewandte Abdeckplatte aus witterungs- und UV-stabilen transparenten Werkstoff und rückseitig mindestens durch eine, der Energiequelle abgewandte Platte aus witterungsstabilen Werkstoff abgedeckt werden.The invention further relates to a method for producing a photovoltaic module, in which the solar cells electrically connected to each other to the string on the front side by at least one transparent outer, the energy source facing cover plate of weather-resistant and UV-stable transparent material and back at least one, the energy source facing away from the plate be covered from weather-resistant material.

Stand der TechnikState of the art

Aus der DE 10 2004 032 826 U1 sind Photovoltaik-Module bekannt, die mindestens eine vorderseitige, der Energiequelle zugewandte, äußere Abdeckschicht aus Glas oder einem schlagzähen, UV-stabilen, witterungsstabilen transparenten Kunststoff mit geringer Wasserdampfdurchlässigkeit, mindestens eine rückseitige, der Energiequelle abgewandte, äußere Schicht aus Glas oder einem witterungsstabilen Kunststoff mit niedriger Wasserdampfdurchlässigkeit und mindestens eine zwischen der äußeren Abdeckschicht und rückwärtigen Schicht befindlichen Kunststoffklebeschicht aufweisen, in die eine oder mehrere Solarzellen, die untereinander elektrisch verbunden sind, eingebettet sind. Diese bekannte Kunststoffklebeschicht, die aus einem aliphatischen Polyurethan mit einer Härte von 75 Shore A bis 70 Shore D und einer Erweichungstemperatur von 90 bis 150°C bei einem E-Modul von 2 MPa besteht, soll die unterschiedlichen Wärmeausdehnungskoeffizienten von Kunststoff (50 bis 150 × 10–6K–1) gegenüber Silicium (2 × 10–6K–1) oder Glas (4 × 10–6K–1) ausgleichen. Dieser bekannte Stand der Technik ist jedoch mit dem Nachteil verbunden, dass die Klebeschicht zu einer stoffschlüssigen Verbindung an der Solarzelle führt und die durch die unterschiedlichen Ausdehnungskoeffizienten induzierten Spannungen direkt auf den empfindlichen Siliziumwafer wirken können, so dass der Bruch der Solarzellen nicht ausgeschlossen werden kann. Außerdem ist das Handling von Klebefolien bei der Herstellung von Photovoltaikmodulen technologisch aufwändig, um eine vollkommen blasenfreie Beschichtung sicherzustellen.From the DE 10 2004 032 826 U1 photovoltaic modules are known, the at least one front, the energy source facing, outer cover layer of glass or a toughened, UV-stable, weather-resistant transparent plastic with low water vapor permeability, at least one rear, the energy source facing away, outer layer of glass or a weather-resistant plastic with low water vapor permeability and at least one located between the outer cover layer and back layer plastic adhesive layer, in which one or more solar cells, which are electrically connected to each other, are embedded. This known plastic adhesive layer, which consists of an aliphatic polyurethane with a hardness of 75 Shore A to 70 Shore D and a softening temperature of 90 to 150 ° C at an E-modulus of 2 MPa, the different thermal expansion coefficients of plastic (50 to 150 × 10 -6 K -1 ) to silicon (2 × 10 -6 K -1 ) or glass (4 × 10 -6 K -1 ). However, this known prior art has the disadvantage that the adhesive layer leads to a bonded connection to the solar cell and the voltages induced by the different coefficients of expansion can act directly on the sensitive silicon wafer, so that the fracture of the solar cells can not be ruled out. In addition, the handling of adhesive films in the manufacture of photovoltaic modules is technologically complex to ensure a completely bubble-free coating.

Aufgabenstellungtask

Bei diesem Stand der Technik liegt der Erfindung die Aufgabe zugrunde, ein Photovoltaikmodul bereitzustellen, bei dem die thermische Längenänderung der Solarzelle innerhalb des Moduls nicht behindert wird und einfach sowie robust im Aufbau und trotzdem hocheffektiv in der Herstellung ist.In this prior art, the present invention seeks to provide a photovoltaic module in which the thermal change in length of the solar cell is not hindered within the module and is simple and robust in construction and yet highly effective in the production.

Diese Aufgabe wird durch ein Photovoltaikmodul Verfahren der eingangs genannten Gattung mit den Merkmalen des Anspruchs 1 und durch ein Verfahren mit den Merkmalen des Anspruchs 17 gelöst.This object is achieved by a photovoltaic module method of the aforementioned type with the features of claim 1 and by a method having the features of claim 17.

Vorteilhafte Ausgestaltungen des Photovoltaikmoduls und des Verfahrens sind den Unteransprüchen entnehmbarAdvantageous embodiments of the photovoltaic module and the method are the dependent claims

Die erfindungsgemäße Lösung geht von der Erkenntnis aus, die einzelnen Solarzellen im Solarzellenstring unter Temperatureinwirkung nicht an ihrer Längsbewegung zu hindern, sondern gewissermaßen schwimmend zu lagern, so dass der Entstehung thermischer Spannungen in den einzelnen Solarzellen sicher vorgebeugt wird.The solution according to the invention is based on the knowledge that the individual solar cells in the solar cell string are not prevented from their longitudinal movement under the effect of temperature, but to a certain extent be stored in a floating manner, so that the formation of thermal stresses in the individual solar cells is reliably prevented.

Erreicht wird dies dadurch, dass zumindest die vorderseitige und/oder rückseitige Platte aus einem spritzgegossenen oder umgeformten Formkörper mit etwa an die Abmessungen der Solarzellen und der elektrischen Verbindung angepassten, untereinander durch Übergänge in Verbindung stehender Ausnehmungen zur lagegenauen Aufnahme der Solarzellen und der elektrischen Verbindung gebildet ist, und dass jeder Solarzelle im Formkörper eine Ausnehmung zugeordnet und in diesem ein dilatationsaufnehmendes Lager vorgesehen ist, in dem die Solarzelle schwimmend liegt, und dass der Formkörper und die Abdeckplatte miteinander stoffschlüssig verbunden sind.This is achieved in that at least the front and / or back plate formed from an injection molded or deformed shaped body with approximately matched to the dimensions of the solar cell and the electrical connection, mutually interconnected by transitions recesses for positionally accurate recording of the solar cell and the electrical connection is, and that each solar cell in the molded body associated with a recess and is provided in this a dilatationsaufnehmendes bearing in which the solar cell is floating, and that the shaped body and the cover plate are connected to each other cohesively.

Die äußere Abdeckplatte besteht nach einer besonders vorteilhaften Ausgestaltung des erfindungsgemäßen Photovoltaikmoduls aus einem witterungsstabilen, glasklaren, UV-beständigen, elektrisch nichtleitenden Polykarbonat, Polyethylenterthphalat oder Polypropylen oder Polymethacrylsäureester, wobei die Abdeckplatte vorzugsweise durch ein Spritzgießvorgang hergestellt wird, was kostengünstig und zu einer effektiven Herstellung führt. Außerdem haben Abdeckplatten aus Kunststoff den Vorteil eines geringen Gewichtes gegenüber Glas. Natürlich können die Abdeckplatten auch aus witterungsstabilem Glas eingesetzt werden, ohne die Erfindung zu verlassen. Es muss lediglich beachtet werden, dass die Abdeckplatte mit einer einen UV-Absorber enthaltenen Beschichtung versehen ist, die in Form eines Lackes, einer Folie oder in anderer Form auf die Abdeckplatte aufgebracht wird.According to a particularly advantageous embodiment of the photovoltaic module according to the invention, the outer cover plate consists of a weather-stable, glass-clear, UV-resistant, electrically non-conductive polycarbonate, polyethylene terthphalate or polypropylene or polymethacrylic acid ester, wherein the cover plate is preferably produced by an injection molding process, which leads to cost-effective and effective production , In addition, plastic cover plates have the advantage of low weight compared to glass. Of course, the cover plates can also be used from weather-resistant glass, without departing from the invention. It only needs to be noted that the cover plate is provided with a coating containing a UV absorber, which is applied in the form of a paint, a foil or other form on the cover plate.

Von besonderen Vorteil ist, wenn der Formkörper des erfindungsgemäßen Photovoltaikmoduls aus einem witterungsstabilen, glasklaren, UV-beständigen und elektrisch nichtleitenden, chemisch inerten Polykarbonat, Polyethylenterthphalat oder Polypropylen oder Polymethacrylsäureester besteht. Der Formkörper, der mit an die Abmessungen und die Anzahl der Solarzellen angepasste, u-profilförmige, hintereinander in Längsrichtung verlaufende, durch Übergänge miteinander verbundende Ausnehmungen sowie Zu- und Abführkanäle aufweist, lässt sich durch Spritzgießen besonders effektiv und hoher Genauigkeit herstellen. Für den Fall, dass ein Formkörper aus Glas eingesetzt werden soll, hat sich ein Umformen zur Herstellung der Ausnehmungen und Übergänge als zweckmäßig erwiesen. It is particularly advantageous if the shaped body of the photovoltaic module according to the invention consists of a weather-stable, crystal-clear, UV-resistant and electrically non-conductive, chemically inert polycarbonate, polyethylene terthphalate or polypropylene or polymethacrylic acid ester. The molded body, which has with the dimensions and number of solar cells adapted, u-shaped, one behind the other in the longitudinal direction, interconnected by transitions recesses and supply and discharge channels, can be produced by injection molding particularly effective and high accuracy. In the event that a molded body made of glass is to be used, a forming for producing the recesses and transitions has proven to be expedient.

Das erfindungsgemäße Photovoltaikmodul zeichnet sich des Weiteren dadurch aus, dass das dilatationsaufnehmende Lager aus einem transparenten, UV-beständigen, zwischen –40°C und +80°C frost- und hitzebeständigen, elektrisch nichtleitenden, alterungsbeständigen, chemisch inerten Gel oder Elastomer oder silanmodifizierten Polymer, vorzugsweise Silikongel oder Silikonelastomer, besteht, das die Solarzelle weich aufnimmt und schwimmend innerhalb jeder Ausnehmung lagert, ohne die Solarzelle an ihrer Längenänderung infolge ihrer thermischen Beanspruchung zu behindern. Die Ausnehmungen und die Übergänge zwischen der Ausnehmungen im Formkörper sind so auf das jeweils dilatationsaufnehmende Lager abgestimmt, dass die Längenänderung jeder Solarzelle infolge ihrer Ausdehnung und Zusammenziehung separiert aufgenommen werden kann.The photovoltaic module according to the invention is further characterized in that the dilatationsaufnehmende bearing of a transparent, UV-resistant, between -40 ° C and + 80 ° C frost and heat resistant, electrically non-conductive, aging-resistant, chemically inert gel or elastomer or silane-modified polymer , Preferably, silicone gel or silicone elastomer, which accommodates the solar cell soft and floating within each recess, without hindering the solar cell in its length change due to their thermal stress. The recesses and the transitions between the recesses in the molded body are matched to the respectively dilatationsaufnehmende bearing that the change in length of each solar cell due to their expansion and contraction can be recorded separated.

Nach einer weiteren Ausgestaltung der Erfindung besteht das dilatationsaufnehmende Lager aus einem die Solarzelle vollständig einhüllenden viskosen transparenten, UV-beständigen, zwischen –40°C und +80°C frost- und hitzebeständigen, elektrisch nichtleitenden, alterungsbeständigen, chemisch inerten Fluid, vorzugsweise Vakuumpumpenöl, beispielsweise Perfluorpolyether oder Silikonöl oder ein anderes Fluid, das die vorgenannten Eigenschaften aufweist.According to a further embodiment of the invention, the dilatationsaufnehmende bearing consists of a fully enveloping the solar cell viscous transparent, UV-resistant, between -40 ° C and + 80 ° C frost and heat resistant, electrically non-conductive, age-resistant, chemically inert fluid, preferably vacuum pump oil, For example, perfluoropolyether or silicone oil or other fluid having the aforementioned properties.

Nach einer weiteren vorteilhaften Ausführungsform der Erfindung bilden die Ausnehmungen, Übergänge und Kanäle ein kommunizierendes System, das sich über ein mit einem Rückschlagorgan versehenen Zuführkanal einfach mit Fluid befüllen lässt, wobei das kommunizierende System mit einem stromabwärts zum Zuführkanal die Ausdehnung/Zusammenziehung des Fluides infolge Temperaturänderung der Solarzellen aufnehmenden inneren Ausgleichraum in Verbindung steht, der mit einem Entleerungskanal verbunden ist.According to a further advantageous embodiment of the invention, the recesses, transitions and channels form a communicating system which can be easily filled with fluid via a supply channel provided with a check member, wherein the communicating system with a downstream of the supply channel, the expansion / contraction of the fluid due to temperature change the solar cell receiving internal expansion chamber communicates, which is connected to a discharge channel.

In weiterer Ausgestaltung der Erfindung sind der Zu- und Abführkanal des kommunizierenden Systems jeweils durch einen Stopfen verschließbar.In a further embodiment of the invention, the inlet and outlet of the communicating system are each closed by a plug.

Es hat sich als zweckmäßig erwiesen, dass die in der Ausnehmung einliegende Solarzelle durch gegeneinander versetzte, jeweils vom Boden der Ausnehmung und der Innenseite der Abdeckplatte senkrecht aufragende Stifte zum Umströmen der Solarzelle mit Gel, Elastomer oder Polymer oder Fluid längsverschieblich gehalten ist.It has proven to be expedient that the solar cell inserted in the recess is held longitudinally displaceable by means of mutually staggered pins projecting perpendicularly from the bottom of the recess and the inside of the cover plate for flowing around the solar cell with gel, elastomer or polymer or fluid.

Von besonderer Bedeutung ist, dass die die Solarzellen elektrisch miteinander verbindenden Lötbändchen oder die leitende Klebeverbindung in den Übergängen zugfrei angeordnet sind, so dass die Längenänderungen der Solarzellen ohne Einfluss auf die elektrische Verbindung der Zellen bleiben.It is of particular importance that the soldering strips that electrically connect the solar cells or the conductive adhesive bond are arranged without tension in the transitions, so that the changes in the length of the solar cells remain without influence on the electrical connection of the cells.

Für eine weitere Erhöhung der Effektivität des erfindungsgemäßen Photovoltaikmoduls ist vorgesehen, dass die Rückseite mit einer Beschichtung zur Reflexion der zwischen den Solarzellen hindurchtretenden Energiestrahlen versehen ist.For a further increase in the effectiveness of the photovoltaic module according to the invention, it is provided that the rear side is provided with a coating for reflecting the energy beams passing between the solar cells.

Abdeckplatte und Formkörper werden nach einer weiteren Ausführungsform der Erfindung stoffschlüssig und damit flüssigkeitsdicht durch ein Schweißen oder Kleben miteinander verbunden, wobei diese Verbindungsverfahren besonders dann effektiv sind, wenn der Formkörper und die Abdeckplatte aus einem Werkstoff gleicher Art und Qualität bestehen.Cover plate and moldings are cohesively and thus liquid-tightly joined together by welding or gluing according to a further embodiment of the invention, these connection methods are particularly effective when the shaped body and the cover plate made of a material of the same type and quality.

Die Aufgabe der Erfindung wird des Weiteren durch das Verfahren mit folgenden Schritten gelöst:

  • a Spritzgießen oder Umformen der rückseitigen Platte zu einem Formkörper mit an die Anzahl der Solarzellen angepasste, u-profilartige, hintereinander in Längsrichtung verlaufende, mit Übergängen und Zu- und Abführkanälen versehene Ausnehmungen;
  • b Spritzgießen oder Umformen der Abdeckplatte mit an den Formkörper angepasste Abmessungen und Aufbringen einer UV-absorberhaltigen transparenten Deckschicht auf die zur Energiequelle zugewandten oder reflektierende Außenseite der Abdeckplatte;
  • c Einlegen und Ausrichten der Solarzellen des Solarzellenstrings in die Ausnehmungen des Formkörpers, wobei die Lötbändchen in den Übergängen zugfrei positioniert werden;
  • d Verschließen des Formkörpers mit der Abdeckplatte und ein stoffschlüssiges Verbinden von Abdeckplatte und Formkörper durch Verschweißen oder Kleben, so dass Ausnehmungen, Übergänge und Zu- und untereinander ein kommunizierendes System bilden;
  • e Einfüllen eines Gels oder Elastomers oder silanmodifizierten Polymers oder viskosen Fluides mit einem minimalen Blasengehalt zum Einbetten der Solarzelle in ein schwimmendes dilatationsaufnehmendes Lager innerhalb jeder Ausnehmung;
  • f) Verschließen der Zu- und Abführkanäle des kommunizierenden Systems.
The object of the invention is further solved by the method with the following steps:
  • a injection molding or forming the back plate to form a shaped body with adapted to the number of solar cells, U-profile, one behind the other in the longitudinal direction, provided with transitions and supply and discharge channels recesses;
  • b injection molding or forming the cover plate with adapted to the molding dimensions and applying a UV absorber-containing transparent cover layer on the energy source facing or reflective outside of the cover plate;
  • c inserting and aligning the solar cells of the solar cell string in the recesses of the molding, wherein the solder ribbons are positioned without draft in the transitions;
  • d sealing the molded body with the cover plate and a cohesive bonding of the cover plate and molded body by welding or gluing, so that recesses, transitions and Zu and form a communicating system with each other;
  • e filling a gel or elastomer or silane-modified polymer or viscous fluid having a minimum bubble content for embedding the solar cell in a floating dilatation-receiving bearing within each recess;
  • f) closing the supply and discharge channels of the communicating system.

Nach dem erfindungsgemäßen Verfahren wird zur Formgebung des Formkörgers oder der Abdeckplatte ein Spritzgiessen mit witterungsstabilem, UV-beständigem, glasklarem, elektrisch nichtleitendem, chemisch inerten Polycarbonat oder Polyethylenterphthalat oder Polypropylen oder Polymethacrylsäureester verwendet. Die Formgebung des Formkörpers kann aber auch durch ein Umformen erzeugt werden, wenn der Formkörper aus Glas bestehen soll.According to the novel process, injection molding with weather-stable, UV-resistant, glass-clear, electrically nonconductive, chemically inert polycarbonate or polyethylene terephthalate or polypropylene or polymethacrylic acid ester is used for shaping the molded article or the cover plate. However, the shaping of the shaped body can also be produced by forming, if the shaped body is to consist of glass.

In weiterer bevorzugter Ausgestaltung des erfindungsgemäßen Verfahrens werden für das dilatationsaufnehmende Lager vorzugsweise UV-beständige, zwischen –40°C und +80°C frost- und hitzbeständige, chemisch inerte, glasklare, elektrisch nichtleitende Gele, Elastomere oder viskose Fluide eingesetzt. Besonders geeignet sind Silikonöle, Silikongele, Silikonelastomere oder Vakuumpumpenöle.In a further preferred embodiment of the method according to the invention preferably UV-resistant, between -40 ° C and + 80 ° C frost and heat resistant, chemically inert, crystal clear, electrically non-conductive gels, elastomers or viscous fluids used for the dilatation receiving bearing. Particularly suitable are silicone oils, silicone gels, silicone elastomers or vacuum pump oils.

Zum Verbinden der Abdeckplatte mit dem Formkörper ist bevorzugt ein Spiegelschweißen, Reibschweißen oder Vibrations- oder Druckschweißen bzw. ein Kleben vorgesehen.To connect the cover plate with the molded body, a mirror welding, friction welding or vibration or pressure welding or gluing is preferably provided.

Das erfindungsgemäße Photopholtaikmodul und das erfindungsgemäße Verfahren zeichnen sich durch eine schwimmende Lagerung der Solarzellen im Modul aus, so dass die Längenänderungen der verschiedenen Werkstoffe infolge ihrer unterschiedlichen Ausdehnungskoeffizienten problemlos aufgenommen werden können. Die erfindungsgemäßen Photovoltaikmodule sind einfach im Aufbau, lassen sich hocheffizient und kostengünstig herstellen.The photopoltage module according to the invention and the method according to the invention are characterized by a floating mounting of the solar cells in the module, so that the changes in length of the various materials can be easily absorbed due to their different coefficients of expansion. The photovoltaic modules according to the invention are simple in construction, can be produced highly efficiently and inexpensively.

Weitere Vorteile und Einzelheiten der Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung unter Bezugnahme auf die beigefügten Zeichnungen.Further advantages and details of the invention will become apparent from the following description with reference to the accompanying drawings.

Ausführungsbeispielembodiment

Die Erfindung soll nachstehend an einem Ausführungsbeispiel näher erläutert werden.The invention will be explained in more detail below using an exemplary embodiment.

Es zeigen dieIt show the

1 eine vereinfachte Schnittdarstellung eines Photovoltaikmoduls nach dem Stand der Technik, 1 a simplified sectional view of a photovoltaic module according to the prior art,

2 eine Ansicht des erfindungsgemäßen Photovoltaikmoduls in Draufsicht mit Darstellung der miteinander verbundenen Ausnehmungen im Formkörper in einer Reihe, 2 a view of the photovoltaic module according to the invention in plan view showing the interconnected recesses in the molding in a row,

3 eine Ansicht des erfindungsgemäßen Photovoltaikmoduls in Draufsicht mit Darstellung mehrerer parallel übereinander angeordneter, in die Ausnehmungen eingesetzter Solarzellenstrings im Formkörper, 3 a view of the photovoltaic module according to the invention in plan view showing a plurality of parallel stacked, inserted into the recesses solar cell strings in the molding,

4 eine Schnittdarstellung durch das erfindungsgemäße Photovoltaikmodul und 4 a sectional view through the photovoltaic module according to the invention and

5 einen Schnitt durch das erfindungsgemäße Photovoltaikmodul mit einer Reflexionsbeschichtung auf der Rückseite. 5 a section through the photovoltaic module according to the invention with a reflection coating on the back.

Die 1 zeigt ein Beispiel eines Photovoltaikmoduls 1 nach dem Stand der Technik in Schnittdarstellung. Das in 1 gezeigte Photovoltaikmodul 1 setzt sich aus einer vorderseitigen Abdeckung 2, einer die Solarzellen 3 umhüllenden Klebeschicht 4 und einer rückseitigen Abdeckung 5 zusammen. Die Abdeckung 2 kann aus Glas, Polykarbonat, Polyester, Polyvinylchlorid, fluorhaltigen Polymeren, thermoplastischen Polyurethanen oder beliebigen Kombinationen dieser Materialien bestehen, wobei die Abdeckungen 2 und 5 als Platte, Folie oder Verbundfolie ausgebildet sein können. Für die rückseitige Abdeckung 5 werden neben den Werkstoffen für die vorderseitige Abdeckung 2 Polyamid, ABS oder ein anderer witterungsstabiler Kunststoff bzw. ein auf der Innenseite mit einer elektrisch isolierenden Schicht versehene Metallplatte oder -folie vorgeschlagen, wobei die rückseitige Abdeckung 5 ebenso als Platte, Folie oder Verbundfolie einsetzbar ist. Die Klebschicht 4 besteht aus einem aliphatischen thermoplastischen Polyurethan mit einer Härte von 75 Shore A bis 70 Shore D und mit einer Erweichungstemperatur von 90 bis 150°C bei einem E-Modul von 2 MPa. Dabei muss diese Klebschicht komplexe Materialeigenschaften unterschiedlichster Art wie eine hohe Transparenz, gute Haftung auf Silicium und dem rückseitigen Kontakt der Solarzelle, den verzinnten Vorderseitenkontakten und dem Material der Abdeckung aufweisen. Die Klebschicht 4 kann aus einer oder mehreren Folien bestehen, die außerdem einen hohen elektrischen Widerstand, geringe Wasseraufnahme, hohe Beständigkeit gegen UV-Strahlung und thermische Oxidation haben und chemisch inert sein muss. Bei der Verarbeitung muss sichergestellt werden, dass die Klebefolie blasenfrei sowohl auf der Vorderseite als auch auf der Rückseite der bruchempfindlichen Solarzelle aufgebracht wird, was den Fertigungsprozess verlangsamt und kompliziert. Außerdem führt die stoffschlüssige Verbindung zwischen Solarzelle 3 und Klebeschicht 4 zu Spannungsstress in der Solarzelle, so dass ein Bruch der Siliziumscheibe nicht ausgeschlossen werden kann.The 1 shows an example of a photovoltaic module 1 according to the prior art in sectional view. This in 1 shown photovoltaic module 1 is made up of a front cover 2 , one the solar cells 3 enveloping adhesive layer 4 and a back cover 5 together. The cover 2 It may consist of glass, polycarbonate, polyester, polyvinyl chloride, fluorine-containing polymers, thermoplastic polyurethanes or any combination of these materials, the covers 2 and 5 can be formed as a plate, foil or composite foil. For the back cover 5 Beyond the materials for the front cover 2 Polyamide, ABS or other weather-resistant plastic or provided on the inside with an electrically insulating layer metal plate or foil, the back cover 5 can also be used as a plate, film or composite film. The adhesive layer 4 consists of an aliphatic thermoplastic polyurethane with a hardness of 75 Shore A to 70 Shore D and a softening temperature of 90 to 150 ° C with an E modulus of 2 MPa. In this case, this adhesive layer has complex material properties of various kinds such as high transparency, good adhesion to silicon and the back contact of the solar cell, the tinned front side contacts and the material of the cover have. The adhesive layer 4 may consist of one or more films, which must also have a high electrical resistance, low water absorption, high resistance to UV radiation and thermal oxidation and must be chemically inert. During processing, it must be ensured that the adhesive film is applied bubble-free on both the front and the back of the fracture-sensitive solar cell, which slows down and complicates the manufacturing process. In addition, the cohesive connection between the solar cell 3 and adhesive layer 4 to stress in the solar cell, so that a fraction of the silicon wafer can not be excluded.

Die 2 bis 4 zeigen den Aufbau des erfindungsgemäßen Photovoltaikmoduls. Im vorliegenden Beispiel setzt sich das erfindungsgemäße Photovoltaikmodul im Wesentlichen aus einer der Energiequelle zugewandten Abdeckplatte 6, einem der Energiequelle abgewandten Formkörper 7 mit eingeformten durch Übergänge 8 miteinander in Verbindung stehende Ausnehmungen 9, einem aus Solarzellen 3 mit Lötbändchen 10 elektrisch verbundenen Solarzellenstring 11 und einem jede Solarzelle 3 zugeordneten dilatationsaufnehmendes Lager 12 zusammen. Die Ausnehmungen 9 sind hintereinander in einer Reihe im Formkörper 7 angeordnet und durch die Übergänge 8 miteinander verbunden, so dass ein kommunizierendes System 13 entsteht, sobald die Deckplatte 6 auf den Formköper 7 aufgesetzt und stoffschlüssig verbunden wird. Die Solarzellen 3 können aus Mono- oder polykristallinen Silizium bestehen, verschiedene geometrische Formate aufweisen und voneinander auch unterschiedliche Abstände besitzen. Das Photovoltaikmodul kann als flache Tafel mit Öffnungen zwischen den Solarzellen 3 vorliegen, die zur Befestigung an einem nicht gezeigten Ständer dienen, um Durchbiegungen von großformatigen Photovoltaikmodulen auszuschließen. Es versteht sich, dass alle bekannten Befestigungsarten für das erfindungsgemäße Photovoltaikmodule geeignet sind. The 2 to 4 show the structure of the photovoltaic module according to the invention. In the present example, the photovoltaic module according to the invention essentially consists of a cover plate facing the energy source 6 , A molded body facing away from the energy source 7 with molded by transitions 8th mutually related recesses 9 one from solar cells 3 with soldering ribbons 10 electrically connected solar cell string 11 and one each solar cell 3 associated dilatation receiving bearing 12 together. The recesses 9 are consecutively in a row in the molding 7 arranged and through the transitions 8th interconnected, making a communicating system 13 arises as soon as the cover plate 6 on the form body 7 attached and materially connected. The solar cells 3 can consist of mono- or polycrystalline silicon, have different geometric formats and also have different distances from each other. The photovoltaic module can be used as a flat panel with openings between the solar cells 3 present, which are used for attachment to a stand, not shown, to exclude deflections of large-sized photovoltaic modules. It is understood that all known types of fastening are suitable for the photovoltaic module according to the invention.

Die Solarzelle 3 sitzt schwimmend im Lager 12, so dass die thermischen Längenänderungen infolge der unterschiedlichen Ausdehnungskoeffizienten von Siliziumscheibe, Abdeckplatte 6 und Formkörper 7 keine Spannungen auf die empfindliche Siliziumscheibe der Solarzelle 3 übertragen können. Das dilatationsaufnehmende Lager 12 kann in zwei Varianten vorliegen. Die erste Variante sieht vor, dass das Lager 12 aus einem transparenten, UV-beständigen, zwischen –40°C und +80°C frost- und hitzbeständigen, elektrisch nichtleitenden, alterungsbeständigen, chemisch inerten Gel oder Elastomer oder silanmodifizierten Polymer oder einem anderen geeigneten Material, vorzugsweise Silikongel oder Silikonelastomer, besteht. In der zweiten Variante besteht das Lager aus einem viskosen transparenten, UV-beständigen, zwischen –40°C und +80°C frost- und hitzbeständigen, elektrisch nicht leitenden, alterungsbeständigen, chemisch inerten Fluid, vorzugsweise Vakuumpumpenöl, beispielsweise Perfluorpolyether oder einer anderen geeigneten Flüssigkeit.The solar cell 3 is swimming in the camp 12 , so that the thermal length changes due to the different expansion coefficients of silicon wafer, cover plate 6 and shaped bodies 7 no stress on the sensitive silicon wafer of the solar cell 3 can transfer. The dilation-absorbing bearing 12 can be in two variants. The first variant provides that the bearing 12 from a transparent, UV-resistant, between -40 ° C and + 80 ° C frost and heat resistant, electrically non-conductive, age-resistant, chemically inert gel or elastomer or silane-modified polymer or other suitable material, preferably silicone gel or silicone elastomer. In the second variant, the bearing consists of a viscous transparent, UV-resistant, between -40 ° C and + 80 ° C frost and heat resistant, electrically non-conductive, age-resistant, chemically inert fluid, preferably vacuum pump oil, such as perfluoropolyether or other suitable Liquid.

Die Abdeckplatte 6 wird durch Spritzgießen hergestellt und besteht aus glasklaren, UV-beständigen, witterungsstabilen, elektrisch nichtleitenden, weitgehen wasserdampfundurchlässigen und chemisch inerten Polykarbonat. Die UV-Beständigkeit der Abdeckplatte 6 kann durch eine UV-absorberhaltige Deckschicht 14 aus Lack oder Folie erreicht werden. Ferner sind als Werkstoffe für die Abdeckplatte 6 auch Polypropylen oder Polyethylenterthphalat oder Polymethacrylsäureester oder auch Glas geeignet. Es sollte aber immer sichergestellt sein, dass die Werkstoffpaarungen von Deckplatte 6 und Formkörper 7 werkstoffgleich sind.The cover plate 6 is made by injection molding and consists of crystal-clear, UV-resistant, weather-resistant, electrically non-conductive, largely water vapor impermeable and chemically inert polycarbonate. The UV resistance of the cover plate 6 can by a UV absorber-containing cover layer 14 be achieved from paint or foil. Further, as materials for the cover plate 6 also polypropylene or polyethylene terthphalate or polymethacrylic acid ester or glass suitable. But it should always be ensured that the material pairings of cover plate 6 and shaped bodies 7 are the same material.

Die in Reihe hintereinander angeordneten Ausnehmungen 9 im Formkörper 7 (siehe 3) besitzen eine Tiefe, Länge und Breite mit einem entsprechenden Aufmaß, das sich an der Abmessung der zum Solarzellenstring 9 durch Lötbändchen 8 elektrisch verbundenen Solarzellen 3 orientiert. Die Übergänge 8 zwischen den Ausnehmungen 9 befinden sich in Längsrichtung L des Solarzellenstrings 9, wobei die Abmessungen der Übergänge 8 ebenso ein Aufmaß aufweisen, das an die Abmessung der Lötbändchen 8 angepasst ist. Die Ausnehmungen 9 sind eingangsseitig über einen Zuführkanal 15 und abströmseitig mit einem Abführkanal 16 verbunden.The successively arranged in series recesses 9 in the molding 7 (please refer 3 ) have a depth, length and width with a corresponding allowance, which is based on the dimension of the solar cell string 9 by soldering tape 8th electrically connected solar cells 3 oriented. The transitions 8th between the recesses 9 are located in the longitudinal direction L of the solar cell string 9 , where the dimensions of the transitions 8th also have an allowance to the dimension of the soldering tape 8th is adjusted. The recesses 9 are input side via a feed channel 15 and downstream with a discharge channel 16 connected.

In die hintereinander angeordneten, durch Übergange 8 untereinander verbundene Ausnehmungen 9 wird ein entsprechend der Anzahl der Ausnehmungen 9 im Formkörper 7 langer Solarzellenstring 9 eingelegt, und zwar so, dass die Lötbändchen 10 zugfrei in den Übergängen zu liegen kommen und sich frei im Übergang bewegen können. Die Abdeckplatte 6 wird dann auf den Formkörper 7 aufgesetzt und mit dem Formkörper 7 verschweißt. Die Schweißverbindung kann beispielsweise durch ein Spiegelschweißen oder Reibschweißen hergestellt werden. Es ist nur sicherzustellen, dass die Schweißverbindung zwischen Abdeckplatte 6 und Formkörper 7 entlang ihres Umfangs vollständig dicht ist und die Ausnehmungen 9 im Formkörper 7 somit gekapselt sind. Nachdem die Abdeckplatte 6 auf den mit dem Solarstring 9 bestückten Formkörper 7 aufgelegt und verschweißt ist, bilden die Ausnehmungen 9, die Übergänge 8 zwischen den Ausnehmungen 9 mit den Zuführ- und Abführkanälen 15 bzw. 16 das untereinander kommunizierende System 13.In the successively arranged, by transitions 8th interconnected recesses 9 becomes one according to the number of recesses 9 in the molding 7 long solar cell string 9 inserted, in such a way that the soldering ribbons 10 move without tension in the crossings and can move freely in the transition. The cover plate 6 is then on the molding 7 put on and with the molding 7 welded. The welded connection can be produced, for example, by means of mirror welding or friction welding. It is only necessary to ensure that the welded joint between cover plate 6 and shaped bodies 7 is completely dense along its circumference and the recesses 9 in the molding 7 thus encapsulated. After the cover plate 6 on the with the solar string 9 fitted moldings 7 applied and welded, form the recesses 9 , The transitions 8th between the recesses 9 with the supply and discharge channels 15 respectively. 16 the system communicating with each other 13 ,

Durch den Zuführkanal 15 wird dann das dilationsaufnehmende Lager 12 in Form eines transparenten, UV-beständigen, zwischen –40°C und +80°C frost- und hitzebeständigen, elektrisch nichtleitenden, alterungsbeständigen, chemisch inerten Gels oder Elastomers oder silanmodifizierten Polymer, vorzugsweise Silikongel oder Silikonelastomer, eingebracht bis alle Ausnehmungen 9 und Übergänge 8 bis zum Abführkanal 15 vollständig und weitgehend blasenfrei befüllt und die einzelnen Solarzellen 3 im Gel oder Elastomer oder silanmodifizierten Polymer schwimmend eingebettet sind. Andere geeignete Gele, Pasten oder Flüssigkeiten sind dann als schwimmendes Lager für die Solarzellen geeignet, wenn sie die vorgenannten Eigenschaften aufweisen. Der Zuführkanal 15 und der Abführkanal 16 werden dann jeweils durch einen Stopfen 17 verschlossen. Um das Befüllen der Ausnehmungen 9 und das Einbetten der Solarzellen 3 zu erleichtern, können am Boden 18 jeder Ausnehmung 9 zwei Stifte 19 senkrecht aufragend angeformt sein. Diesen Stiften 19 sind ebenso an der Innenseite IS der Abdeckplatte 6 angeformte Stifte 20 zugeordnet. Dies stellt sicher, dass das Gel oder Elastomer die Solarzelle 3 beim Befüllen umströmen kann und die Solarzelle 3 längsverschieblich bleibt. Natürlich ist es aber auch möglich, gänzliche ohne Stifte auszukommen.Through the feed channel 15 then becomes the dilation-absorbing bearing 12 in the form of a transparent, UV-resistant, between -40 ° C and + 80 ° C frost and heat resistant, electrically non-conductive, age-resistant, chemically inert gel or elastomer or silane-modified polymer, preferably silicone gel or silicone elastomer, introduced to all recesses 9 and transitions 8th to the discharge channel 15 completely and largely bubble-free filled and the individual solar cells 3 embedded in the gel or elastomer or silane-modified polymer are floating. Other suitable gels, pastes or liquids are then suitable as a floating bearing for the solar cells, if they have the aforementioned properties. The feed channel 15 and the discharge channel 16 are then each through a stopper 17 locked. To fill the recesses 9 and embedding the solar cells 3 To facilitate, can be on the ground 18 every recess 9 two pens 19 be formed vertically towering. These pins 19 are also on the inside IS of the cover plate 6 molded pins 20 assigned. This ensures that the gel or elastomer is the solar cell 3 can flow around during filling and the solar cell 3 remains longitudinally displaceable. Of course it is also possible to get along completely without pins.

Für den Fall, dass mehrere parallel übereinander angeordnete Reihen hintereinander liegender Ausnehmungen 9 im Formkörper 7 vorgesehen sind, verzweigt sich der Zuführkanal 15 und Abführkanal 16 entsprechend der Anzahl der nebeneinander liegenden Reihen von Ausnehmungen 9. Der verzweigte Abführkanal 16 mündet in einen Ausgleichraum 21, welcher mit einem nach außen führenden Entleerungskanal 22 verbunden ist. Das kommunizierende System 13 besteht dann aus den Ausnehmungen 9, Übergängen 8, Zu- und Abführkanälen 15 bzw. 16, dem Ausgleichsraum 21 und dem Entleerungskanal 22. Wie unter Abschnitt [0038] ausgeführt, wird durch den Zuführkanal 15, in dem ein Rückschlagorgan 23 eingesetzt ist, das dilatationsaufnehmende Lager 12 in Form eines viskosen transparenten, UV-beständigen, zwischen –40°C und +80°C frost- und hitzebeständigen, elektrisch nichtleitenden, alterungsbeständigen, chemisch inerten Fluides, vorzugsweise Vakuumpumpenöl, beispielsweise Perfluorpolyether oder eine andere geeignete Flüssigkeit, eingebracht. Zuführkanal 15 und Entleerungskanal 22 werden nach der Befüllung dicht durch die Stopfen 17 verschlossen. Eine durch Temperaturänderung hervorgerufene Volumenänderung des Fluides wird durch Abfließen von Fluid in den Ausgleichsraum 21 oder durch ein Zufließen von Fluid aus den Ausgleichsraum 21 ausgeglichen, so dass die Solarzelle 3 in der Ausnehmung 9 immer schwimmend gelagert und somit stressfrei bleibt. Ohne die Erfindung zu verlassen, kann aber der Ausgleichraum 21 auch außerhalb des Photovoltaikmoduls als separates Bauelement, beispielsweise in Form eines flexiblen, mit Gas gefüllten Behältnisses vorgesehen werden, das mit dem kommunizierenden System verbunden ist.In the event that several parallel superimposed rows of successive recesses 9 in the molding 7 are provided, the feed channel branches 15 and discharge channel 16 according to the number of adjacent rows of recesses 9 , The branched discharge channel 16 flows into a compensation room 21 , which with an outwardly leading emptying channel 22 connected is. The communicating system 13 then consists of the recesses 9 , Transitions 8th , Inlet and outlet channels 15 respectively. 16 , the equalization room 21 and the drainage channel 22 , As stated in section [0038], the feed channel is used 15 in which a kickback organ 23 is used, the dilatation receiving bearing 12 in the form of a viscous transparent, UV-resistant, between -40 ° C and + 80 ° C frost and heat resistant, electrically non-conductive, age-resistant, chemically inert fluids, preferably vacuum pump oil, such as perfluoropolyether or other suitable liquid introduced. feed 15 and drainage channel 22 become tight after filling through the plugs 17 locked. A change in volume of the fluid caused by temperature change is due to the outflow of fluid into the compensation chamber 21 or by an inflow of fluid from the compensation space 21 balanced so that the solar cell 3 in the recess 9 always floating and therefore stress-free. Without departing from the invention, but the expansion chamber 21 be provided outside the photovoltaic module as a separate component, for example in the form of a flexible, gas-filled container, which is connected to the communicating system.

Der Formkörper 7 kann – wie 5 zeigt – auf seiner rückwärtigen, der Energiequelle abgewandten Seite RS mit einer Reflexionsbeschichtung 24 versehen sein. Dies bietet sich immer dann an, wenn die Belegungsdichte mit Solarzellen 3 im Formkörper 7 gering ist und die Strahlung den Raum zwischen den Solarzellen durchdringen kann.The molded body 7 can - like 5 shows - on its rear side facing away from the energy source RS with a reflection coating 24 be provided. This is always the case when the coverage density with solar cells 3 in the molding 7 is low and the radiation can penetrate the space between the solar cells.

Das erfindungsgemäße Verfahren wird nachfolgend näher erläutert, bei dem die Abdeckplatte 6 und den Formkörper 7 werkstoffgleich in einem Spritzgießautomaten hergestellt werden. Beispielweise können zum Spritzgießen der Abdeckplatte 6 und der Formkörper 7 witterungsstabile, UV-beständige glasklare, elektrisch nichtleitende und chemisch inerte Kunststoffe aus Polycarbonat, Polyethylenterphthalat oder Polypropylen eingesetzt werden. In einem ersten Arbeitsschritt wird die rückseitige Platte zu einem Formkörper 7 mit an die Abmessungen und die Anzahl der Solarzellen 3 angepassten, u-profilförmige hintereinander in Längsrichtung verlaufende, mit Übergängen 8 und Zu- und Abführkanälen 15, 16 versehene Ausnehmungen 9 spritzgegossen. Im zweiten Arbeitsschritt erfolgt das Spritzgießen der Abdeckplatte 6 mit an den Formkörper 7 angepassten Abmessungen und das Aufbringen einer UV-absorberhaltigen. transparenten Deckschicht 14 auf die zur Energiequelle zugewandten Außenseite der Abdeckplatte 6. Es folgt das Einlegen und Ausrichten des Solarzellenstrings 11 in die Ausnehmungen 9 des Formkörpers 7, wobei die Lötbändchen 10 in den Übergängen 8 zugfrei positioniert werden. Im nächstfolgenden Arbeitsschritt wird der Formkörper 7 mit der Abdeckplatte 6 verschlossen und beide miteinander stoffschlüssig durch Verschweißen oder Kleben verbunden, so dass die Ausnehmungen 9, Übergänge 8 sowie Zu- und Abführkanäle 15, 16 untereinander ein kommunizierendes System 13 bilden können. Als geeignet haben sich zum Verbinden Schweißverfahren wie das Spiegel- oder Reibschweißen, Vibrations- oder Druckschweißen mit beheizten Profilen erwiesen. Der sich anschließende Arbeitsschritt sieht ein weitgehend blasenfreies Einfüllen eines transparenten, UV-beständigen, chemisch inerten, alterungsbeständigen, zwischen –40°C und +80°C frost- und hitzebeständigen, elektrisch nichtleitenden Gels oder Elastomers oder silanmodifizierten Polymers oder viskosen Fluides zum Einbetten der Solarzelle in ein schwimmendes dilatationsaufnehmendes Lager innerhalb jeder Ausnehmung vor. Durch Verschließen der Zuführ- und Abführkanäle 15 bzw. 16 des kommunizierenden Systems 13 ist das erfindungsgemäße Photovoltaikmodul betriebsfertig.The inventive method will be explained in more detail below, in which the cover plate 6 and the shaped body 7 are made of the same material in an injection molding machine. For example, for injection molding the cover plate 6 and the shaped body 7 Weather-resistant, UV-resistant glass-clear, electrically non-conductive and chemically inert plastics made of polycarbonate, polyethylene terephthalate or polypropylene are used. In a first step, the back plate becomes a shaped body 7 with the dimensions and the number of solar cells 3 adapted, u-shaped profile running one behind the other in the longitudinal direction, with transitions 8th and inlet and outlet channels 15 . 16 provided recesses 9 injection molded. In the second step, the injection molding of the cover plate takes place 6 with to the molding 7 adapted dimensions and the application of a UV absorber-containing. transparent cover layer 14 on the outside of the cover plate facing the energy source 6 , This is followed by the insertion and alignment of the solar cell string 11 in the recesses 9 of the molding 7 , wherein the soldering ribbons 10 in the transitions 8th be positioned zugfrei. The next step is the molding 7 with the cover plate 6 closed and both connected to each other cohesively by welding or gluing, so that the recesses 9 , Transitions 8th as well as inlet and outlet channels 15 . 16 among themselves a communicating system 13 can form. Welding processes such as mirror or friction welding, vibration or pressure welding with heated profiles have proved suitable for joining. The subsequent step provides a largely bubble-free filling a transparent, UV-resistant, chemically inert, age-resistant, between -40 ° C and + 80 ° C frost and heat resistant, electrically non-conductive gel or elastomer or silane-modified polymer or viscous fluid for embedding the Solar cell in a floating dilatation receiving bearing inside each recess. By closing the feed and discharge channels 15 respectively. 16 of the communicating system 13 the photovoltaic module according to the invention is ready for use.

Sofern die Abdeckplatte 7 und der Formkörper 7 aus Glas bestehen soll, wird ein Umformverfahren, beispielsweise Walzen, zur Herstellung genutzt. Alle weiteren Arbeitsschritte entsprechen den im Abschnitt [0041] dargestellten.If the cover plate 7 and the shaped body 7 made of glass, a forming process, such as rollers, is used for the production. All further work steps correspond to those shown in section [0041].

BezugszeichenlisteLIST OF REFERENCE NUMBERS

11
Photovoltaikmodulphotovoltaic module
22
Vorderseitige Abdeckung von 1 Front cover of 1
33
Solarzellesolar cell
44
Klebeschichtadhesive layer
55
Rückseitige Abdeckung von 1 Back cover of 1
66
Abdeckplattecover
77
Formkörpermoldings
88th
Übergängetransitions
99
Ausnehmungenrecesses
1010
Lötbändchensolder strips
1111
Solarzellenstringsolar string
1212
Lagercamp
1313
Kommunizierendes SystemCommunicating system
14 14
UV-absorberhaltige DeckschichtUV absorber-containing topcoat
1515
Zuführkanalfeed
1616
Abführkanaldischarge channel
1717
StopfenPlug
1818
Boden von 9 Ground of 9
19, 2019, 20
Abstandsstiftespacer pins
2121
Ausgleichsraumcompensation space
2222
Entleerungskanaldrain channel
2323
Rückschlagorganreturn unit
2424
Reflexionsbeschichtungreflective coating
2525
Stoffschlüssige VerbindungCohesive connection
ISIS
Innenseite von 6 Inside of 6
LL
Längsrichtung von 11 Longitudinal direction of 11
RSRS
Rückseite von 7 Back of 7

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG QUOTES INCLUDE IN THE DESCRIPTION

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Zitierte PatentliteraturCited patent literature

  • DE 102004032826 U1 [0003] DE 102004032826 U1 [0003]

Claims (23)

Photovoltaikmodul mit mindestens einer vorderseitigen transparenten äußeren, der Energiequelle zugewandten Abdeckplatte (6) aus witterungs- und UV-stabilen transparenten Werkstoff, mindestens einer rückseitigen, der Energiequelle abgewandten Platte aus witterungsstabilen Werkstoff und mindestens einem Solarzellenstring (11), dessen Solarzellen (3) durch eine elektrische Verbindung wie Lötbändchen (10) oder leitenden Klebstoff untereinander elektrisch verbunden und von der vorderseitigen Abdeckplatte (6) und rückseitigen Platte abgedeckt sind, dadurch gekennzeichnet, dass zumindest die vorderseitige und/oder rückseitige Platte aus einem spritzgegossenen oder umgeformten Formkörper (7) mit etwa an die Abmessungen der Solarzellen (3) und der elektrischen Verbindung angepassten, untereinander durch Übergänge (8) in Verbindung stehender Ausnehmungen (9) zur lagegenauen Aufnahme der Solarzellen und der elektrischen gebildet ist, und dass im Formkörper (7) jeder Solarzelle (3) eine Ausnehmung (9) zugeordnet und in dieser ein dilatationsaufnehmendes Lager (12) vorgesehen ist, in dem die Solarzelle (3) schwimmend liegt, und dass der Formkörper (7) und die Abdeckplatte (6) miteinander stoffschlüssig verbunden sind.Photovoltaic module with at least one front-side transparent outer, the energy source facing cover plate ( 6 ) made of weather-resistant and UV-stable transparent material, at least one backside, the energy source facing away plate of weather-resistant material and at least one solar cell string ( 11 ), whose solar cells ( 3 ) by an electrical connection such as soldering tapes ( 10 ) or conductive adhesive are electrically connected to each other and from the front cover plate ( 6 ) and back plate, characterized in that at least the front and / or back plate of an injection molded or formed molded body ( 7 ) with approximately the dimensions of the solar cells ( 3 ) and the electrical connection, with each other by transitions ( 8th ) associated recesses ( 9 ) is formed for the positionally accurate recording of the solar cells and the electrical, and that in the molded body ( 7 ) of each solar cell ( 3 ) a recess ( 9 ) and in this a dilatation receiving bearing ( 12 ) is provided, in which the solar cell ( 3 ) is floating, and that the shaped body ( 7 ) and the cover plate ( 6 ) are materially connected to each other. Photovoltaikmodul nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Abdeckplatte (6) aus Polyethylenterphthalat, Polypropylen, Polycarbonat oder Polymethacrylsäureester oder Glas jeweils mit UV-Absorber angereicherter Deckschicht (14) besteht.Photovoltaic module according to claim 1, characterized in that the cover plate ( 6 ) of polyethylene terephthalate, polypropylene, polycarbonate or polymethacrylic acid ester or glass in each case with UV absorber-enriched top layer ( 14 ) consists. Photovoltaik nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Deckschicht (14) ein Lack oder eine Folie ist.Photovoltaic according to claim 2, characterized in that the cover layer ( 14 ) is a paint or a film. Photovoltaikmodul nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Formkörper (7) aus witterungsbeständigen, UV-beständigen, chemisch inerten, elektrisch nicht leitenden Polycarbonat, Polypropylen, Polyethylenterphthalat oder Polymethacrylatester oder Glas besteht.Photovoltaic module according to claim 1, characterized in that the shaped body ( 7 ) consists of weather-resistant, UV-resistant, chemically inert, electrically non-conductive polycarbonate, polypropylene, polyethylene terephthalate or polymethacrylate ester or glass. Photovoltaikmodul nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das dilatationsaufnehmende Lager (12) aus einem transparenten, UV-beständigen, elektrisch nichtleitenden, zwischen –40°C und +80°C frost- und hitzbeständigen, alterungsbeständigen, chemisch inerten Gel oder Elastomer oder silanmodifiziertem Polymer, vorzugsweise Silikongel oder Silikonelastomer, besteht.Photovoltaic module according to claim 1, characterized in that the dilatation receiving bearing ( 12 ) consists of a transparent, UV-resistant, electrically non-conductive, between -40 ° C and + 80 ° C frost and heat resistant, age-resistant, chemically inert gel or elastomer or silane-modified polymer, preferably silicone gel or silicone elastomer. Photovoltaikmodul nach Anspruch 1 und 5, dadurch gekennzeichnet, dass die Ausnehmung (9) und die Übergänge (8) im Formkörper (7) in ihren Abmessungen so auf das dilatationsaufnehmende Lager (12) abgestimmt sind, dass die Längenänderung jeder Solarzelle infolge ihrer Ausdehnung und Zusammenziehung separiert ist.Photovoltaic module according to claim 1 and 5, characterized in that the recess ( 9 ) and the transitions ( 8th ) in the molded body ( 7 ) in their dimensions so on the dilatation receiving bearing ( 12 ) that the change in length of each solar cell due to their expansion and contraction is separated. Photovoltaikmodul nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Ausnehmungen (9) im Formkörper (7) durch die Übergänge (8) und Zu- und Abführkanäle (15, 16) ein kommunizierendes System (13) bilden, wobei die die Solarzellen elektrisch miteinander verbindenden Lötbändchen (10) oder Klebverbindung in den Übergängen (8) zugfrei angeordnet sind.Photovoltaic module according to claim 1, characterized in that the recesses ( 9 ) in the molded body ( 7 ) through the transitions ( 8th ) and inlet and outlet channels ( 15 . 16 ) a communicating system ( 13 ), wherein the solar cells electrically interconnecting solder ribbons ( 10 ) or adhesive bond in the transitions ( 8th ) are arranged Zugfrei. Photovoltaikmodul nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Rückseite (RS) des Formkörpers (7) mit einer Reflexionsbeschichtung (24) versehen ist.Photovoltaic module according to claim 1, characterized in that the rear side (RS) of the shaped body ( 7 ) with a reflective coating ( 24 ) is provided. Photovoltaikmodul nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das dilatationsaufnehmende Lager (12) aus einem die Solarzelle (3) vollständig einhüllenden viskosen transparenten, UV-beständigen, zwischen –40°C und +80°C frost- und hitzbeständigen, elektrisch nicht leitenden, alterungsbeständigen, chemisch inerten Fluid, vorzugsweise Vakuumpumpenöl, beispielsweise Perfluorpolyether oder einer anderen geeigneten Flüssigkeit, besteht.Photovoltaic module according to claim 1, characterized in that the dilatation receiving bearing ( 12 ) from one the solar cell ( 3 ) completely enveloping viscous transparent, UV-resistant, between -40 ° C and + 80 ° C frost and heat resistant, electrically non-conductive, age-resistant, chemically inert fluid, preferably vacuum pump oil, such as perfluoropolyether or other suitable liquid exists. Photovoltaikmodul nach Anspruch 1 und 9, dadurch gekennzeichnet, dass die Ausnehmungen (9) und Übergänge (8) im Formkörper (7) mit der äußeren Abdeckplatte (6) für das Fluid ein kommunizierendes System (13) bildet, das über einen mit einem Rückschlagorgan (23) versehenen Zuführkanal (15) mit Fluid befüllbar und mit einem stromabwärts zum Zuführkanal (15) die Ausdehnung/Zusammenziehung des Fluides infolge Temperaturänderung der Solarzellen aufnehmenden Ausgleichraum (21) in Verbindung steh.Photovoltaic module according to claim 1 and 9, characterized in that the recesses ( 9 ) and transitions ( 8th ) in the molded body ( 7 ) with the outer cover plate ( 6 ) for the fluid a communicating system ( 13 ), which via a with a non-return member ( 23 ) provided feed channel ( 15 ) can be filled with fluid and with a downstream of the feed channel ( 15 ) the expansion / contraction of the fluid due to temperature change of the solar cell receiving expansion space ( 21 ). Photovoltaikmodul nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, dass der Ausgleichraum (21) innerhalb des Photovoltaikmoduls vorgesehen ist, wobei der Ausgleichraum (21) mit einem Entleerungskanal (22) verbunden ist.Photovoltaic module according to claim 10, characterized in that the compensation space ( 21 ) is provided within the photovoltaic module, wherein the compensation space ( 21 ) with an emptying channel ( 22 ) connected is. Photovoltaikmodul nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, dass der Ausgleichraum (21) als ein Gas gefülltes flexibles Behältnis ausgebildet und außerhalb des Photovoltaikmoduls angeordnet ist, wobei der Ausgleichraum (21) über eine Leitung mit dem Photovoltaikmodul verbunden ist.Photovoltaic module according to claim 10, characterized in that the compensation space ( 21 ) is formed as a gas-filled flexible container and disposed outside of the photovoltaic module, wherein the compensation space ( 21 ) is connected via a line to the photovoltaic module. Photovoltaikmodul nach Anspruch 1 und 10, dadurch gekennzeichnet, dass die in der Ausnehmung (9) einliegende Solarzelle (3) durch jeweils vom Boden (18) der Ausnehmung (9) und der Innenseite (IS) der Abdeckplatte (6) senkrecht aufragende Stifte (19, 20) zum Umströmen der Solarzelle durch das Gel oder Fluid längsverschieblich gehalten ist.Photovoltaic module according to claim 1 and 10, characterized in that in the recess ( 9 ) embedded solar cell ( 3 ) through each from the ground ( 18 ) of the recess ( 9 ) and the inside (IS) of the cover plate ( 6 ) vertically rising pins ( 19 . 20 ) is held for longitudinal displacement of the solar cell by the gel or fluid. Photovoltaikmodul nach 1 und 9, dadurch gekennzeichnet, dass der Zuführkanal (15) und der Entleerungskanal (22) jeweils durch einen Stopfen (17) verschließbar sind. Photovoltaic module according to 1 and 9, characterized in that the feed channel ( 15 ) and the emptying channel ( 22 ) each by a stopper ( 17 ) are closable. Photovoltaikmodul nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die stoffschlüssige Verbindung (25) zwischen Abdeckplatte (6) und Formkörper (79 eine Schweißverbindung oder Klebverbindung ist.Photovoltaic module according to claim 1, characterized in that the cohesive connection ( 25 ) between cover plate ( 6 ) and shaped bodies ( 79 a welded joint or adhesive bond. Photovoltaikmodul nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Formkörper (7) und die Abdeckplatte (6) aus einem Werkstoff gleicher Art und Qualität bestehen.Photovoltaic module according to claim 1, characterized in that the shaped body ( 7 ) and the cover plate ( 6 ) consist of a material of the same type and quality. Verfahren zum Herstellen eines Photovoltaikmoduls, bei dem die untereinander elektrisch zum String verbundenen Solarzellen vorderseitig durch mindestens eine transparente äußere, der Energiequelle zugewandte Abdeckplatte aus witterungs- und UV-stabilen transparenten Werkstoff und rückseitg mindestens durch eine, der Energiequelle abgewandten Platte aus witterungsstabilen Werkstoff abgedeckt werden, gekennzeichnet durch folgende Schritte: a Spritzgießen oder Umformen der rückseitigen Platte zu einem Formkörper mit an die Anzahl der Solarzellen angepassten, u-profilartige, hintereinander in Längsrichtung verlaufende, mit Übergängen und Zu- und Abführkanälen versehene Ausnehmungen, b Spritzgießen oder Umformen der Abdeckplatte mit an den Formkörper angepassten Abmessungen und das Aufbringen einer UV-absorberhaltigen transparenten Deckschicht auf die zur Energiequelle zugewandten Außenseite der Abdeckplatte; c Einlegen und Ausrichten der Solarzellen des Solarzellenstrings in die Ausnehmungen des Formkörpers, wobei die elektrischen Verbindungen in den Übergängen zugfrei positioniert werden; d Verschließen des Formkörpers mit der Abdeckplatte und ein stoffschlüssiges Verbinden von Abdeckplatte und Formkörper durch Verschweißen oder Kleben, so dass Ausnehmungen, Übergänge und Zu- und Abführkanäle optional untereinander ein kommunizierendes System bilden; e Einfüllen eines Gels oder Elastomers oder silanmodifizierten Polymers oder viskosen Fluides mit einem minimalen Blasengehalt zum Einbetten der Solarzelle in ein schwimmendes dilatationsaufnehmendes Lager innerhalb jeder Ausnehmung; f) Verschließen der Zu- und Abführkanäle des kommunizierenden Systems.Method for producing a photovoltaic module, in which the solar cells interconnected electrically to the string are covered on the front side by at least one transparent outer cover of weatherproof and UV-stable transparent material facing the energy source and at least by a weather-resistant material facing away from the energy source characterized by the following steps: a injection molding or forming the back plate into a shaped body with adapted to the number of solar cells, U-profile, running one behind the other in the longitudinal direction, provided with transitions and supply and Abführkanälen recesses, b injection molding or forming the cover plate with adapted to the molding dimensions and the application of a UV absorber-containing transparent cover layer on the side facing the energy source outside of the cover plate; c inserting and aligning the solar cells of the solar cell string in the recesses of the molded body, wherein the electrical connections are positioned zugfrei in the transitions; d sealing the molded body with the cover plate and a cohesive connection of cover plate and molded body by welding or gluing, so that recesses, transitions and supply and discharge channels optionally form a communicating system with each other; e filling a gel or elastomer or silane-modified polymer or viscous fluid having a minimum bubble content to embed the solar cell in a floating dilatation-receiving bearing within each recess; f) closing the supply and discharge channels of the communicating system. Verfahren nach Anspruch 17, dadurch gekennzeichnet, dass zum Spitzgießen des Formkörpers witterungsstabiles, UV-beständige glasklares, elektrisch nichtleitendes Polycarbonat, Polyethylenterphthalat oder Polypropylen oder Polymethacrylsäureester verwendet wird.A method according to claim 17, characterized in that weatherproof, UV-resistant glass-clear, electrically non-conductive polycarbonate, polyethylene terephthalate or polypropylene or polymethacrylate is used for the injection molding of the molded body. Verfahren nach Anspruch 17, dadurch gekennzeichnet, dass zum Herstellen des Formkörpers und der Abdeckplatte Glas verwendet wird.A method according to claim 17, characterized in that glass is used for producing the shaped body and the cover plate. Verfahren nach Anspruch 17, dadurch gekennzeichnet, dass zum Spitzgießen der Abdeckplatte glasklares, witterungsstabiles, UV-beständiges elektrisch nichtleitendes Polycarbonat, Polyethylenterphthalat oder Polypropylen oder Polymethacrylsäureester verwendet wird.A method according to claim 17, characterized in that for the injection molding of the cover plate crystal clear, weather-resistant, UV-resistant electrically non-conductive polycarbonate, polyethylene terephthalate or polypropylene or polymethacrylate is used. Verfahren nach Anspruch 17, dadurch gekennzeichnet, dass als Gele UV-beständige, zwischen –40°C und +80°C frost- und hitzbeständigen, chemisch neutrale, elektrisch nichtleitende. Gele oder Elastomere oder silanmodifizierte Polymere, vorzugsweise Silikongele oder Silikonelastomere oder andere geeignete Materialien, verwendet werden.A method according to claim 17, characterized in that as gels UV-resistant, between -40 ° C and + 80 ° C frost and heat resistant, chemically neutral, electrically non-conductive. Gels or elastomers or silane-modified polymers, preferably silicone gels or silicone elastomers or other suitable materials. Verfahren nach Anspruch 17, dadurch gekennzeichnet, dass als viskose Fluide glasklare, UV-beständige, zwischen –40°C und +80°C frost- und hitzebeständigen, chemisch neutrale, elektrisch nicht leitende Fluide, vorzugsweise Vakuumpumpenöle wie Perfluorpolyether oder andere geeignete Flüssigkeiten, verwendet werden.A method according to claim 17, characterized in that as viscous fluids crystal clear, UV-resistant, between -40 ° C and + 80 ° C frost and heat resistant, chemically neutral, electrically non-conductive fluids, preferably vacuum pump oils such as perfluoropolyether or other suitable liquids, be used. Verfahren nach Anspruch 17, dadurch gekennzeichnet, dass die stoffschlüssige Verbindung zwischen Abdeckplatte und Formkörper durch ein Spiegelschweißen, Reibschweißen, Vibrations- oder Druckschweißen mit beheizten Profilen bzw. eine Klebung erzeugt wird.A method according to claim 17, characterized in that the cohesive connection between the cover plate and the molded body by a mirror welding, friction welding, vibration or pressure welding with heated profiles or a bond is generated.
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