[发明专利]用于将太阳辐射转换为电力的模块

说明书

技术领域

本发明涉及一种用于将太阳辐射转换为电力的模块，包括具有第一和第二主面的面板，其中太阳能转换装置设置在面板的第一主面上或第一主面中，此外，所述模块还包括用于将模块固定到物体上的装置。

背景技术

在这种模块中，太阳辐射转换装置是被封装起来的，从而使太阳辐射转换装置，例如形式为晶体太阳能电池或具有薄的光吸收层的基板，抵抗有害的环境条件，并满足将模块固定到物体上时需要的静态要求，用来固定的物体例如是建筑物的屋顶或墙壁或者直接的绿地。

市场上存在的第一种太阳能模块包括前层、太阳辐射转换层(也称为有源层)、粘接层和背侧塑料膜。这种类型的层结构还不能满足静态要求，从而设置有通常由铝制成的金属框以提供必要的机械稳定性。由于使用了金属框，所以这种模块变得昂贵。

第二种模块，特别是用于薄膜太阳能模块，包括前玻璃层、薄的太阳辐射转换层(也称为有源层)、粘接层和背侧玻璃层。与第一种模块相比，因为背玻璃板提供了必要的机械稳定性，所以不需要金属框。因此，可以制造更便宜的模块。

然而这种模块还是存在不足。为了将模块固定到物体上，需要在太阳能模块的边缘区域安装四个金属夹(每边两个)，模块夹在每个夹子的两腿之间。通过这些夹子，能够使用螺栓将模块固定到适合的框上。

然而现有技术中使用夹子而非金属框存在以下的问题。首先，为了防止腐蚀效应，金属夹必须与模块电绝缘，这使得夹子的设计更复杂从而更昂贵。

其次，在静态负载增加时(例如有风条件下)，在四个点上安装模块导致高的、局部的机械应力水平。这些局部的较大应力峰值会导致模块损坏。为了应对该负面效应，玻璃板，特别是背侧玻璃层，需要具有较大厚度并且必须被硬化，例如具有6至8mm厚度的所谓TVG玻璃。这导致重量增加，其结果不仅导致更高的制造成本，还使得模块的安装更为困难。

另外，由于固定夹子的区域没有太阳辐射转换装置，导致不是面板的整个表面都可用来获得电力，从而降低了每平方米的效率。

最后，在夹子附近处通常由于潮湿环境出现的污垢的聚集会稍微突出到太阳能模块的表面之上，这对模块的寿命周期有负面影响。实际上，叠层的边缘区域是叠层最薄弱的区域，因为湿气会从层的接合处进入并通过腐蚀损坏有源层。

已经提出设置一种夹持装置，其使用通过螺丝固定到面板的边缘和其背面上的夹子。这种夹子在面板的边缘上侧向地突起，以便固定面板。对于这种方案，污垢聚集的问题同样会发生并且也会有高的局部机械应力。另外，突出部件使得面板的整个表面区域更大，这提高了运输成本。最终夹子的固定位置使得很难将模块固定到框架上。

为了应对这些要求，已知产品或者使用昂贵的铝框或者使用带有复杂夹子的厚玻璃层。最终，污垢聚集的问题仍然没有得到解决。

发明内容

因此，本发明的目的是提供一种用来将太阳辐射转换为电力的模块，其克服了上述问题，制造上更便宜、更易于安装并且具有更长的寿命周期。

该目的的实现是通过根据权利要求1的用来将太阳辐射转换为电力的模块。从而，用来将太阳辐射转换为电力的模块包括具有第一和第二主面的面板，其中太阳能转换装置设置在面板的第一主面上或第一主面中，以及用于将模块固定到物体上的装置。

根据本发明，用于固定模块的装置设置在面板的背侧主面之上，并且与边缘之间具有间隙。

通过特别是在面板的背侧主面之上且远离边缘地提供用来固定模块的装置，不需要提供特殊隔离装置来电隔离固定装置和面板的边缘侧壁，因为固定装置和有源辐射转换装置之间的任何电接触都可以通过特殊的几何布置来避免，这保证了低的制造成本。此外，通过在面板的边缘区域和固定装置之间提供间隙，最终聚集在固定模块的装置处或其附近的任何污垢都不会到达面板的薄弱处，即边缘区域，所以至少在很大程度上可以避免太阳辐射转换装置的腐蚀。因此，使用本发明的模块可以提高模块的寿命周期。

本文中“之上”表示固定装置直接位于面板的背侧上或者在背侧上的任何附加层上，例如设置在面板背侧上的间隔件或加强件上。此外，术语“间隙”表示固定装置与面板的边缘隔开。另外，太阳辐射能转换装置被提供在前主面上或前主面中，其对应于使太阳辐射能转换装置能够被太阳辐射所照射的布置。

优选地，边缘和固定装置之间的距离可以是至少1cm，特殊的是大于5cm。在该数值范围内的间隙值可以避免边缘区域附近污垢聚集。

根据一种变例，如此设置固定装置，当从上面看时其完全位于面板的外部轮廓之内。从而当模块安装后固定装置是看不见的。