[发明专利]玻璃上的薄层元件、用于制造该薄层元件的方法及其使用

说明书

技术领域

本发明涉及一种玻璃上的持久地免受潮湿和高的电场强度的薄层元件、一种用于制造该薄层元件的方法和该薄层元件的使用。

背景技术

薄层元件例如作为露天场地系统或屋顶系统上的光电模块（Photovoltaik-Module）在直至1000V的高电压情况下遭受强烈的风吹雨打。薄层光电模块通常含有单片集成薄层光电池，所述单片集成薄层光电池在光电模块中在潮湿存在下受腐蚀。也公知的是，由于在光电池和地电位之间的高的系统电压和从中产生的高的电场强度，可能出现电瞬变（Transienten），而或者离子从玻璃中漂移到光电池的薄层中。光电池的腐蚀或脱层导致光电模块的持久的功率退化或完全失效。

用于将电能馈送到公共电源网络中的光电系统含有光电模块的电路和用于将直流电压转换成交流电压的逆变器。

为了减小在长时间使用中的功率退化，从DE 10 2007 050 554 A1中已知具有电位提升的光电系统。在此，在逆变器处相对于地电位来推移光电模块的电路的正极的电位，使得不出现从光电模块向地的不受控制的以电方式的放电。

也已知用于光电系统的逆变器，这些光电系统经由隔离变压器将光电模块在电流上（galvanisch）与对接地的电位分开，以便防止从光电系统向接地的不受控制的放电。

不过，在此必须采用具有小电效率的、费事地与光电模块匹配的逆变器。

发明内容

本发明所基于的任务在于，提供一种玻璃上的改善的薄层元件，该薄层元件与逆变器无关地在同时高的电场强度情况下相对于风吹雨打具有高的长时间稳定性。

通过在权利要求1，13和17中所列举的特征来解决该任务。

在本发明的薄层元件中，在玻璃板上施加层结构和导电的保护装置，在层结构和导电的保护装置上施加至少一个介电保护层，并且导电的保护装置和玻璃板的外棱边（Aussenkante）之间的间距小于层结构和玻璃板的外棱边之间的间距。

本发明的薄层元件可以具有像根据其功能性通常的那样的外部形状。层结构尤其是可以具有光电的、电致变色的、发光的或加热功能。薄层元件优选是板状的。板面积可以为100 cm²直至18 m²，但是优选0.5 m²至3 m²。薄层元件可以实施为平坦的或弯曲的。

层结构通常含有前电极层和后电极层。在电极层之间施加具有光电的、电致变色的、发光的或加热功能的层系统。电极层优选含有银、金、铜、镍、铬、钨、钼、氧化锡、氧化锌、铝、氧化铟锡、二氧化硅、氮化硅和/或组合以及混合。层结构特别优选是单片集成串联电路。

优选在玻璃板的棱边处环绕地以优选5 mm至20 mm的宽度对层结构去除涂层，以便免受潮湿进入或通过在边缘处的固定件的遮阴。

由于在薄层元件的直接周围环境的地电位和层结构之间的不同的电位而产生电场。例如可以通过薄层元件的接地的固定装置或具有在薄层元件上的对地短路的传导水膜来示出地电位上的周围环境。

优选在电极之间出现直流电压。但是也可能出现交流电压而或出现电瞬变。

根据本发明，导电的保护装置优选布置在层结构和玻璃棱边的外棱边之间，使得最大的电场强度出现在导电的保护装置的范围中并且不出现在功能性的层结构的范围中。将由电场所引起的离子从玻璃板的漂移或以电方式的放电，从层结构向导电的保护装置转移。

通常的光电的、电致变色的、发光的和/或可加热的层结构具有至少两个电的极。一个极优选处于地电位。第二极可以作为阳极相对于第一极是正的，或作为阴极相对于第一极是负的。

在一种其它有利的扩展方案中，导电的保护装置经由至少一个接触区与层结构的一个极在电流上相连接。经由电流上的连接，导电的保护装置处于层结构一个极的电位上。导电的保护装置优选与以下极相连接，该极与光电模块有关地具有对于周围的地电位的最高负电位差。

导电的保护装置但是也可以与附加的外部电压源相连接，该外部电压源提供等于或大于层结构的最大负电位的电位。

导电的保护装置特别优选在极处与层结构的前电极层在电流上相连接。

替代地，导电的保护装置在极处与层结构的后电极层在电流上相连接。

在本发明的一种其它有利的扩展方案中，层结构完全由导电的保护装置包围，并因此环绕地屏蔽层结构。导电的保护装置可以完全或部分地由固定装置和/或不透明的丝网印刷所覆盖。

导电的保护装置的线宽度优选具有0.5 mm至5 mm的宽度。