DE10055617B4

DE10055617B4 - Photovoltaische Isolierglasscheibe mit Bypass-Diode innerhalb eines Anschlußelements in umlaufend angeordnetem Abstandshalter

Info

Publication number: DE10055617B4
Application number: DE10055617A
Authority: DE
Inventors: Günter Andrä; Hans-Ulrich Matzke; Volker Bergmann; Rainer Feldmann
Original assignee: SESOL GES fur SOLARE SYSTEME; Sesol Gesellschaft fur Solare Systeme Mbh
Current assignee: SESOL GES fur SOLARE SYSTEME; Sesol Gesellschaft fur Solare Systeme Mbh
Priority date: 2000-11-09
Filing date: 2000-11-09
Publication date: 2005-05-04
Anticipated expiration: 2020-11-10
Also published as: DE10055617A1

Abstract

Photovoltaische Isolierglasscheibe, bestehend aus mindestens einer dem einfallenden Licht zugewandten Außenscheibe und einer von dieser beabstandeten, einen Scheibenzwischenraum bildenden Innenscheibe, mit einem beide Scheiben dicht verbindenden Randaufbau, welcher aus einem mit den Scheiben mittels eines dauerelastischen Klebstoffs verbundenen, aus einem Hohlprofil gebildeten Abstandhalter besteht, und wobei im Scheibenzwischenraum, dem einfallenden Licht zugewandt und untereinander verschaltet, Solarzellen angeordnet sind, von denen gemeinsame Anschlußkabel isoliert und abgedichtet aus dem Scheibenzwischenraum nach außen führen, wobei der im Randbereich des Scheibenverbundes umlaufend angeordnete Abstandhalter auf einer Länge von mehreren Zentimetern unterbrochen ist, und an dieser Stelle ein Anschlußelement angeordnet ist, welches an seinen seitlichen Enden in der Außenkontur dem Innenquerschnitt des Abstandhalters angepaßt und mit diesen seitlichen Enden in das Hohlprofil des Abstandhalters eingesteckt ist, und somit die beiden Enden des Abstandhalters verbindet, und wobei im Anschlußelement Kabeldurchführungen zum Herausführen der flexiblen Anschlußkabel und Kabeldurchführungen zum zugentlasteten Verlegen dieser Anschlußkabel ausgebildet sind, dadurch...

Description

Die Erfindung betrifft eine Isolierglasscheibe gemäß dem Oberbegriff des Patentanspruchs, welche zum Einbau in Fassadenverglasungen, Fenstern, Wintergärten, Glashäusern oder ähnlichem vorgesehen ist, und mit der auf photovoltaischem Weg Strom erzeugt werden kann. Eine derartige Isolierglasscheibe ist beispielsweise aus der JP 11-340 494 A bekannt.

Derartige photovoltaische Isolierglasscheiben weisen mindestens eine Vorderscheibe und eine von dieser beabstandete Hinterscheibe auf. Durch einen zwischen den Scheiben, an deren äußeren Rändern etwas nach innen versetzt, umlaufend angeordneten Abstandhalter wird ein abgeschlossener Scheibenzwischenraum gebildet, in welchem die Solarzellen angeordnet sind. Außen- und Innenscheibe sind dabei mit einer dauerelastischen Dichtmasse mit dem Abstandhalter verklebt. Der durch das etwas nach innen versetzte Anordnen des Abstandhalters gebildete Raum wird mit dauerelastischer Dichtmasse verfüllt. Bei dem Abstandhalter handelt es sich üblicherweise um ein Hohlprofil aus Aluminium. Die Solarzellen sind vorzugsweise in transparentem Gießharz, transparenter Verbundfolie oder dergleichen eingebettet an einer der Scheiben befestigt und untereinander mittels Flachleiter elektrisch verschaltet. von den Anschlußfahnen des Solarzellenverbundes führen Anschlußkabel nach außen, wo sie mit den Anschlußkabeln anderer photovoltaischer Isolierglasscheiben verschaltet werden können. Das Herausführen der Anschlußkabel aus dem Scheibeninnenraum kann auf unterschiedliche Weise erfolgen. So ist es aus der EP 1 006 593 A1 bekannt, an der Innenplatte einen mit den Solarzellen verschalteten Steckverbinder anzuordnen. Bei dieser Lösung muß jedoch in die Innenplatte eine entsprechende Öffnung eingebracht werden, was insbesondere bei Innenplatten aus Glas aufwendig ist.

In der DE 296 055 10 U1 ist ein gattungsgemäßes plattenförmiges Solarmodul beschrieben, bei dem die mit den Solarzellen elektrisch verschalteten Anschlußkabel in eine außerhalb des Plattenaufbaus angeordnete Isolierhülse geführt werden. Die Isolierhülse ist an ihren Enden als Buchse bzw. als Stecker ausgebildet und kann so mit benachbarten Solarmodulen verschaltet werden. Außerdem nimmt die Isolierhülse eine zu den Anschlußkabeln parallel geschaltete Bypass-Diode auf.

Aus der DE 296 07 069 U1 ist eine photovoltaische Isolierglasscheibe bekannt, bei der die vom photovoltaischen Element wegführenden Stromleiter mit starren Stromdurchführungen (Gewindebolzen) verbunden sind. Diese Gewindebolzen sind in einer den Abstandshalter durchragenden Bohrung durch Verschrauben festgelegt und ragen somit als starres Bauteil störend aus dem Scheibenverbund heraus.

Bei den beschriebenen Lösungen besteht jedoch die Gefahr, daß unter den auf Baustellen herrschenden Bedingungen die aus dem Scheibenverbund herausragenden Anschlußelemente beschädigt werden können. Die an einer Außenkante angebrachten Anschlußelemente sind beim Einsetzen in vorhandene Rahmenkonstruktionen oft störend bzw. verhindern den Einsatz auf Grund der Platzverhältnisse gänzlich.

In der JP 11-340 494 A ist ein gattungsgemäßes Solarmodul bebeschrieben, bei dem der Abstandhalter auf einer bestimmten Länge unterbrochen ist, und in diesem Bereich ein Anschlußelement eingesteckt ist, durch welches flexible Anschlusskabel nach außen geführt werden. Nachteilig bei dieser Lösung ist jedoch, daß die Anschlusskabel offensichtlich schon bei der Herstellung des Anschlusselements in diesem unlösbar fixiert werden müssen.

Es ist daher Aufgabe der Erfindung, eine photovoltaische Isolierglasscheibe ohne außerhalb des Scheibenverbundes angeordnete starre Anschlußbauteile zu schaffen, bei der die im Abstandshalter integrierte Unterbringung einer später wieder zugänglichen und damit austauschbaren Bypass-Diode möglich ist, wobei die Kontaktierung der Bypass-Diode mit den flexiblen Anschlußkabeln sowie die Durchführung und zugentlastete Befestigung der Anschlußkabel konstruktiv und technologisch einfach gewährleistet sein soll.

Diese Aufgabe wird durch eine photovoltaische Isolierglasscheibe mit den Merkmalen des Patentanspruchs gelöst.

Die Vorteile der Erfindung liegen insbesondere darin, daß das gesamte Anschlußelement, einschließlich Bypass-Diode, in den umlaufenden Abstandhalter integriert werden kann, so daß weder im Scheibeninnenraum angeordnete, noch aus dem Scheibenverbund herausragende starre Bauteile vorhanden sind. Das Anordnen der Bypass-Diode in einem von außen zugänglichen Hohlraum ermöglicht bei deren Defekt ein einfaches Auswechseln, ohne daß ein großer Demontageaufwand erforderlich ist.

Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung ist in der Zeichnung dargestellt und wird im folgenden näher beschrieben.
Es zeigen
1 ein Anschlußelement in der Draufsicht
2 ein Anschlußelement in der Seitenansicht im Schnitt
3 ein Anschlußelement wie in 2, aber bestückt
4 den Randaufbau einer photovoltaischen Isolierglasscheibe im Bereich der Anschlußstelle
Bei der erfindungsgemäßen photovoltaischen Isolierglasscheibe ist ein die nicht dargestellte Außenscheibe und Innenscheibe beabstandet verbindender Abstandhalter 1 auf einer Länge von mehreren Zentimetern unterbrochen. An dieser Stelle ist ein vorzugsweise aus Isolierstoff bestehendes Anschlußelement 2 angeordnet, welches in seiner Außenkontur im wesentlichen dem Querschnitt des Abstandhalters 1 angepaßt ist. Mit seinen seitlichen Enden steckt das Anschlußelement 2 in dem aus einem Hohlprofil gebildeten Abstandhalter 1. Dazu ist das Anschlußelement 2 an seinen Enden der Einstecktiefe entsprechend dem Innenquerschnitt des Abstandhalters 1 angepaßt. Ein definiertes Einstecken wird durch die ausgebildeten Anschlagflächen 10 gewährleistet.
Anschlußfahnen 12 der nicht dargestellten Solarzellen enden im Scheibenzwischenraum in der Nähe des Anschlußelements 2. Dort sind sie mit den unisolierten Enden von Anschlußkabeln 5 verlötet. Die unisolierten Enden der Anschlußkabel 5 werden durch Kabeldurchführungen 11 aus dem Scheibenzwischenraum in das Anschlußelement 2 geführt. In diesem Bereich ist eine Aussparung 7 ausgebildet, in welcher eine Bypass-Diode 8 untergebracht ist und deren Anschlußdrähte mit den Anschlußkabeln 5 verlötet sind. Die Anschlußkabel 5 sind durch die Kabeldurchführungen 4 wieder nach innen und durch die Kabeldurchführungen 3 wieder nach außen verlegt. Durch diese Umschlingende Verlegeweise wird eine sichere Zugentlastung gewährleistet. Die sacknutförmigen Aussparungen 6 und 9 ermöglichen vorteilhaft ein im Anschlußelement 2 versenktes Verlegen der Anschlußkabel 5.
Der Abstandhalter 1, mit integriertem Anschlußelement 2 wird nun mit dauerelastischem Klebstoff mit der Außenscheibe und Innenscheibe verklebt. In vorteilhafter Weise ist der umlaufende Abstandhalter 1 so dimensioniert, daß er geringfügig zum Scheibenzwischenraum hin versetzt angeordnet ist. So kann der dadurch entstehende umlaufende Raum vorteilhaft mit dauerelastischer Dichtmasse ausgefüllt werden.
Zum Austausch einer defekten, parallel zu den Anschlußkabeln 5 geschalteten Bypass-Diode 8 braucht die Dichtmasse nur im Bereich der Aussparung 7 entfernt zu werden. Ein einfaches Wiederverfüllen mit Dichtmasse gewährleistet die weitere Dichtheit der photovoltaischen Isolierglasscheibe.

1: Abstandhalter
2: Anschlußelement
3: Kabeldurchführungen
4: Kabeldurchführungen
5: Anschlußkabel
6: Aussparungen
7: Aussparung
8: Bypass-Diode
9: Aussparungen
10: Anschlagflächen
11: Kabeldurchführungen
12: Anschlußfahnen

Claims

Photovoltaische Isolierglasscheibe, bestehend aus mindestens einer dem einfallenden Licht zugewandten Außenscheibe und einer von dieser beabstandeten, einen Scheibenzwischenraum bildenden Innenscheibe, mit einem beide Scheiben dicht verbindenden Randaufbau, welcher aus einem mit den Scheiben mittels eines dauerelastischen Klebstoffs verbundenen, aus einem Hohlprofil gebildeten Abstandhalter besteht, und wobei im Scheibenzwischenraum, dem einfallenden Licht zugewandt und untereinander verschaltet, Solarzellen angeordnet sind, von denen gemeinsame Anschlußkabel isoliert und abgedichtet aus dem Scheibenzwischenraum nach außen führen, wobei der im Randbereich des Scheibenverbundes umlaufend angeordnete Abstandhalter auf einer Länge von mehreren Zentimetern unterbrochen ist, und an dieser Stelle ein Anschlußelement angeordnet ist, welches an seinen seitlichen Enden in der Außenkontur dem Innenquerschnitt des Abstandhalters angepaßt und mit diesen seitlichen Enden in das Hohlprofil des Abstandhalters eingesteckt ist, und somit die beiden Enden des Abstandhalters verbindet, und wobei im Anschlußelement Kabeldurchführungen zum Herausführen der flexiblen Anschlußkabel und Kabeldurchführungen zum zugentlasteten Verlegen dieser Anschlußkabel ausgebildet sind, dadurch gekennzeichnet, daß im Anschlußelement (2), eine nach außen offene Aussparung (7) zur Aufnahme einer Bypass-Diode (8) ausgebildet ist, die Bypass-Diode (8) innerhalb des Anschlußelements (2) mit den Anschlußkabeln (5) kontaktiert ist, und die Aussparung (7) mit einer Dichtmasse ausgefüllt ist.