[发明专利]用于太阳能模块的后表面元件

说明书

本发明涉及用于太阳能模块的后表面元件，所述元件由成型、特别是压印和/或铭刻的材料板形成。材料板的一些片段布置在第一平面上，且一些片段布置在平行于第一平面的至少一个第二平面中。材料板形成了第一平面和第二平面之间的过渡区域中的间隔元件，从而间隔第一平面与第二平面，以及至少一个第一材料板片段从材料板的第一横向边缘至相对的第二横向边缘连续延伸，特别是以线性方式。本发明还涉及太阳能模块和用于生产太阳能模块的方法。

本发明涉及用于太阳能模块的后表面元件。

依照现有技术，已知的是以这样的方式构造太阳能模块，即多个可能的机械感光太阳能电池彼此电连接且装入层式系统中。层式系统，其通常包括透明基底、特别是玻璃基底，以及后表面覆盖物(后板)，它们之间布置太阳能电池，用于防止太阳能电池遭受机械应力和风化效应的目的。同时，彼此电连接的太阳能电池还由层式系统封闭。

通常，EVA(乙烯醋酸乙烯酯)薄膜或一些其它适当的材料合并在提到的层中间，使得层式系统可以是抵抗热和压力影响的集成薄板。

太阳能模块同时包括电力终端，通过它，由层封闭的太阳能电池可外部接触。在这一情形中，太阳能电池通常是串联的，从而提供所需的输出电压，并且通常还提供多个电力终端，以允许单独的电路分别分接。分别分接是需要或有利的，例如当太阳能模块部分遮蔽的时候。因此通常有多个电力终端，其必须允许它们自己可被外部接触。

依照现有技术的太阳能模块在该情形中需要相对高的框架和厚的基底(大约3.2mm)，从而将从表面区域(雪、风)初始作用的力转移至框架中并且随后至基底中的夹紧点。限制，通常的框架高度是30mm至40mm。

为此，框架元件被推上在全部四个侧面上的叠层模块，且使用磁带或硅树脂连接至叠层模块。相邻的框架部分彼此连接，通过框架转角处的力安装，例如通过被压入。在这一情形中，框架轮廓围绕着层压模块，使得产生相对玻璃表面1mm高的台阶。

这一情形中，框架轮廓的使用会遭受很多不利。框架周围的玻璃环绕导致玻璃弄脏，以及由于局部遮挡导致场强的损失。可接受的或者清洁循环是相应适应的。此外，高框架导致了运输期间的低包装密度和相应的较高花费。为了降低框架高度，从而实施了详尽的模拟和测试，以能够提供具有足够稳定性的最小框架高度。

将区域负载转移到框架中导致了模块围绕两个轴的弯曲，其导致了特别是模块中部的电池中的大机械应力。模块仅在四个点支撑。此外，在弯曲期间，中性相位是不理想的(超过电池的平面)，并且在模块表面上改变了它的位置。这样带来了电池/电池连接器之间的拉力和压力的分布，其在表面区域上是不均匀的，这会导致围绕两个轴(球体)的弯曲，这是太阳能电池所不能的。这导致电池泄漏的风险增加。

为了阻止这样，使用更厚的玻璃基底和/或更稳定的框架，这随之必须有更高的花费、更大的重量、更困难的运输，等等。框架的组装还需要可观的工作量、任意和时间支出，并且其不是或仅是部分自动化的，这显著增加了生产支出。

此外，后侧的热损耗是不理想的。太阳能电池的效率在较高温度下会下降，所以好的冷却具有效率增加的作用。然而，封闭的框架轮廓实际上防止对流。特别当安装在顶部中或之上、与顶部区域处于近距离时，在该情形中太阳能模块与框架的热损耗因而很少并且低于最佳效率。

还不利的是，安装模块需要特定的夹具，其必须制得匹配框架高度，或者是高度可变的且因而是昂贵的。因此，使用夹具安装模块是相对艰难/昂贵的，并不仅考虑所需的个别材料，以及相关的存储费用，还额外地考虑所需的安装时间。

因此，作为一种替代，具有背轨和中轨的所谓的紧固件已经成熟。在这一情形中，背轨是以条、盒式片段、U形或双T形轮廓的形式，或者是不同设计的，被紧固在层压模块的后面上。

这也蒙受了很多问题。背轨同样也仅在模块后面上的少数点被支撑。结果，背轨必须制得相当高。高背轨导致了运输期间的低包装密度和随即的高运输费用，比得上已知的框架模块。