DE20214872U1

DE20214872U1 - Technical surface modification of commercial photovoltaic module covers gives aesthetic weather proof cover over part of active surface

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Publication number: DE20214872U1
Application number: DE20214872U
Authority: DE
Original assignee: HERMANNSDOERFER INGRID
Current assignee: HERMANNSDOERFER INGRID
Priority date: 2002-09-20
Filing date: 2002-09-20
Publication date: 2003-02-13
Anticipated expiration: 2012-09-21

Abstract

A photovoltaic module transparent cover is impressed with a monochrome or colored weather-proof pixilated pattern up to a maximum of 20% of the total active surface. Independent claims are also included for a module as above in which a second layer of glass or plastic is added or in which a pattern is formed by etching, etc.

Description

Anmelder:Applicant:

Dipl. Ing. Ingrid Hermannsdörfer, Gothaer Str.8,10823 Berlin Dipl. Ing. Ingo F. Schneider, Pflügerstr.81, 12047 BerlinDipl. Ing. Ingrid Hermannsdörfer, Gothaer Str.8,10823 Berlin Dipl. Ing. Ingo F. Schneider, Pflügerstr.81, 12047 Berlin

Titel:Title:

Technische Oberflächenmodifizierungen der Abdeckscheiben von Photovoltaikmodulen Beschreibung: Technical surface modifications of the cover panels of photovoltaic modules Description:

Die Erfindung betrifft neuartige Oberflächenausbildungen für handelsübliche Photovoltaikmodule, die normalerweise mit volltransparenten gläsernen oder Kunststoffabdeckscheiben die empfindliche, photovoltaisch aktive, sichtbare Schicht vor Witterungseinflüssen schützen. Trotz glänzender bzw. spiegelnder Oberflächen dieser herkömmlichen transparenten Deckscheiben lassen sich die Farbe und Struktur der photovoltaisch aktiven Schicht (meistverbreitet z.B. grau-blaue quadratische kristalline Zellen oder flächig schwarze Dünnfilmtechnologie) gut erkennen.The invention relates to novel surface designs for commercially available photovoltaic modules, which normally protect the sensitive, photovoltaically active, visible layer from the effects of the weather with fully transparent glass or plastic cover plates. Despite the shiny or reflective surfaces of these conventional transparent cover plates, the color and structure of the photovoltaically active layer (most common, e.g., gray-blue square crystalline cells or flat black thin-film technology) can be easily recognized.

Der in den Schutzansprüchen 1 bis 6 angeführten Erfindung liegt das Problem zugrunde, daß einer weiteren Verbreitung der umweltreundlichen Stromerzeugung mit Photovoltaik die mangelnde gestalterische Integrationsfähigkeit von Photovoltaikanlagen (sog. Generatoren) besonders in sensiblen Ambienten wie z.B. im Denkmal- und Landschaftsschutzbereich entgegensteht. Die spiegelnden, glänzenden Oberflächen und die repetitive Geometrie der photovoltaisch aktiven Schicht der Module läßt sich kaum ästhetisch befriedigend in organisch gewachsene Naturformen oder patinierte Altbauten einfügen. Solche Anlagen werden oft von den Genehmigungsbehörden als Fremdkörper empfunden und erhalten keine Bauerlaubnis. Die zunehmende Diskussion zu diesem Problem in Fachkreisen, aber z.T. bereits auch in der Öffentlichkeit zeigt, dass die marktüblichen Photovoltaikprodukte diesem Problem bisher nicht genug Aufmerksamkeit geschenkt haben. Doch gerade in den empfindlichen, geschützten Teilen unserer Umwelt ist der Einsatz von umweltfreundlichen, emissionsfreien Technologien besonders wünschenswert.The invention set out in claims 1 to 6 is based on the problem that the lack of design integration capability of photovoltaic systems (so-called generators), particularly in sensitive environments such as in the area of monuments and landscape protection, is preventing the further spread of environmentally friendly electricity generation using photovoltaics. The reflective, shiny surfaces and the repetitive geometry of the photovoltaically active layer of the modules can hardly be integrated aesthetically into organically grown natural forms or patinated old buildings. Such systems are often perceived by the approval authorities as foreign bodies and are not granted building permission. The increasing discussion of this problem in specialist circles, but also in some cases in the public, shows that the photovoltaic products available on the market have not paid enough attention to this problem. However, the use of environmentally friendly, emission-free technologies is particularly desirable in the sensitive, protected parts of our environment.

Mit der Erfindung wird durch relativ geringe Modifizierungen der Oberflächen von Photovoltaikmodulen eine fast unbegrenzte Vielfalt und Variantenbreite von gestalterisch besser anpaßbaren Modulansichten erreicht, die sich auch für den Einbau in Fassaden, Fenstern und andere gut sichtbaren Bauteile in sensiblen Ambienten eignen. Dabei sind, individuell von der jeweilig eingesetzten Herstellertechnologie abhängig, sowohl Modifikationen der Deckgläser nach den Schutzansprüchen 1 bis 6 vor oder erst nach dem Laminieren der verschiedenen Modulgläser und Funktionsschichten möglich. Selbst nachträgliche Bedruckung nach Schutzanspruch 1 ist bei bereits produzierten Modulen (abhängig von der Bauart) mit Hilfe von entsprechend geformten Lagerhalterungen möglich, die das Modul während des Druckvorgangs vor gefährlichen asymmetrischen Verspannungen im Glas schützt.With the invention, an almost unlimited variety and range of variants of module views that can be better adapted in terms of design can be achieved through relatively minor modifications to the surfaces of photovoltaic modules, which are also suitable for installation in facades, windows and other clearly visible components in sensitive environments. Depending on the manufacturer's technology used, modifications to the cover glasses according to protection claims 1 to 6 are possible before or after lamination of the various module glasses and functional layers. Even subsequent printing according to protection claim 1 is possible for modules that have already been produced (depending on the design) with the help of appropriately shaped bearing brackets that protect the module from dangerous asymmetrical tensions in the glass during the printing process.

Die durch die in den Schutzrechten angeführten Maßnahmen bewirkte Veränderung der Lichttransmission durch die modifizierte Deckscheibe hin zu den photovoltaisch aktiven Schichten bewegt sich im Bereich zwischen kaum meßbaren Minderungen der Modulleistung (z.B. bei Aufdopplung mit Prismenglas nach Schutzanspruch 2) bis hin zu einer maximal tolerierbaren Minderung von 20% (wie sie z.B. durch eine dichte Pixelbedruckung, kombiniertThe change in light transmission through the modified cover plate to the photovoltaically active layers caused by the measures specified in the protective rights ranges from barely measurable reductions in module performance (e.g. when doubling with prism glass according to protection claim 2) to a maximum tolerable reduction of 20% (as can be achieved, for example, by dense pixel printing, combined

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mit einer vorhergehenden Mattierung des Deckglases nach Schutzanspruch 4 vorkommen könnte).with a previous matting of the cover glass according to claim 4).

Bei Bedruckungen nach Schutzanspruch 1 reicht, je nach Wahl der Druckfarbe und der vorhandenen Farbe der darunter durchscheinenden photovoltaisch wirksamen Schicht bereits eine Pixeldeckung von ca. 10%, um eine optisch befriedigende neue Oberflächencharakteristik zu erhalten.In the case of printing according to claim 1, depending on the choice of printing ink and the existing color of the photovoltaically effective layer translucent underneath, a pixel coverage of approx. 10% is sufficient to obtain an optically satisfactory new surface characteristic.

Die Einsatzmöglichkeiten von solcherart modifizierten handelsüblichen Photovoltaikmodulen beschränken sich natürlich nicht nur auf die Verwendung in Schutzgebieten (z.B. Verkleidung von ausgedehnten Hangstützmauern im Straßen- und Landschaftsbau mit an die Natursteinumgebung angepassten Modulen). Attraktivere Oberflächen können auch die kreative Phantasie von Architekten anregen, die bislang bei der Ausgestaltung ihrer Bauten nur auf eine kleine Palette von in der Oberflächenwirkung unterschiedlichen Modultypen zurückgreifen konnten, die den gestalterisch anspruchsvolleren Bauherrn auch im Neubaubereich nur wenig genügten. Die Verwendung von in Farbe und Oberflächenstruktur angepaßten Modulen an z.B. Backsteinoder Werksteinfassaden, in Fachwerkausfachungen oder Putzfeldern bietet eine Palette neuer Einsatzgebiete derPhotovoltaikanlagen. Bessere Integrationsfähigkeit von Solaranlagen kann dieser nachhaltigen Technologie durch erhöhte Akzeptanz der Verbraucher zur weiteren Verbreitung in Gebieten verhelfen, wo ihr Einsatz bisher zwar wünschenswert, aber nicht durchsetzbar war. Die Marktfähigkeit solcher neuen Produkte ist somit gesichert.The possible uses of commercially available photovoltaic modules modified in this way are of course not limited to use in protected areas (e.g. cladding extensive slope retaining walls in road and landscape construction with modules adapted to the natural stone environment). More attractive surfaces can also stimulate the creative imagination of architects who, until now, could only rely on a small range of module types with different surface effects when designing their buildings, which did not satisfy the more demanding designers, even in new buildings. The use of modules adapted in color and surface structure on, for example, brick or stone facades, in half-timbered infills or plaster fields offers a range of new areas of application for photovoltaic systems. Better integration capabilities of solar systems can help this sustainable technology to become more widespread in areas where its use was previously desirable but not feasible through increased consumer acceptance. The marketability of such new products is thus ensured.

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Claims

1. Photovoltaic module, characterized in that the entire transparent cover panel is optionally provided with a weatherproof print (e.g. using the screen printing process) of flat and uniformly pixelated (ie resolved into a dot grid), monochrome or multi-colored patterns, which is provided up to a maximum printing surface proportion (equal to partial shading of the active module surface) of 20%.

2. Photovoltaic module, characterized in that the entire transparent cover panel is optionally doubled, i.e. is covered with structured, commercially available glass or plastic panels (e.g. cast glass, corrugated glass, ornamental glass, prismatic glass, etc.).

3. Photovoltaic module, characterized in that the entire transparent cover pane is optionally matt-finished (e.g. by etching, sandblasting or grinding) flatly or in geometric or free patterns.

4. Photovoltaic module, characterized in that optionally the entire transparent cover pane is produced by a combination according to claim 3 and claim 1 (i.e. matting and subsequent pixel printing of the cover pane).

5. Photovoltaic module, characterized in that optionally the entire transparent cover pane is produced by a combination according to claim 2 and claim 1 (i.e. pixel printing of the doubled cover pane).

6. Photovoltaic module, characterized in that optionally the entire transparent cover pane is produced by a combination according to claim 2 and claim 3 (i.e. matting of the doubled cover pane).