HU190473B

HU190473B - Solar cell panel

Info

Publication number: HU190473B
Application number: HU124084A
Authority: HU
Inventors: Miklos Palfy; Ferenc Boehoenyei; Geza Palotai; Istvan Sztrokay
Original assignee: Villamosipari Kutato Intezet,Hu
Priority date: 1984-03-29
Filing date: 1984-03-29
Publication date: 1986-09-29
Also published as: HUT36953A

Abstract

A találmány tárgya: napelem panel, mely üveg előlapból (1), az üveghez és fémhez jól tapadó, rugalmas, transzparens, szigetelő beágyazó anyagból (3), ebbe ágyazott napelemekből (4) és fényreflektáló felületből (5), továbbá hátoldali tartólapból (2) áll, amelybe a találmány szerint a reflektáló felület (5) és a hátoldali tartólap (2) között hőre lágyuló, a beágyazó anyagénál (3) alacsonyabb lágyuláspontú műanyagból kialakított leválasztó réteg (6) van beépítve. -1-SUMMARY OF THE INVENTION The present invention relates to a solar panel consisting of a glass front panel (1), a flexible, transparent, insulating embedding material (3) adhering to glass and metal, solar cells (4) embedded in it and a reflective surface (5), and a backing plate (2). ) comprising a thermoplastic separating layer (6) formed from a plasticizer having a lower softening point than the embedding material (3) between the reflecting surface (5) and the backing plate (2) according to the invention. -1-

Description

A napelemeket egyre szélesebb körben alkalmazzák. Az alkalmazás során az elemeket általában nem önmagában, hanem nagyobb darabszámú elem soros és/vagy párhuzamos kapcsolásával, panelekbe építve használják.Solar panels are becoming more widely used. In the application, the elements are generally used not by themselves, but by serial and / or parallel connection of a larger number of elements in panels.

A napelem panelek felépítésének olyannak kell lenni, hogy biztosítsa a napelemek hermetikus elzárását a környezettől, a napsugárzás napelemek működése szempontjából hasznos része minél nagyobb hányadának eljutását a napelemek aktív felületéhez, a napelemek és a panel mechanikai stabilitását, megfelelő villamos szigetelést a külső szerkezeti elemektől valamint a napelemek egymás közti nem kívánt átvezetése ellen és a napelemek hőmérsékletének működési tartományon belüli minél alacsonyabb értéken tartását.The construction of the solar panels shall be such as to ensure a hermetic sealing of the solar panels, the highest possible proportion of solar radiation to the active surface of the solar panels, mechanical stability of the solar panels and panel, and adequate electrical insulation to prevent unwanted passage of solar cells and to keep the temperature of the solar cells as low as possible within the operating range.

A napelemek hermetikus zárását különböző anyagok mint műanyag és/vagy üveg és/vagy fém megfelelő alkalmazásával érik el.The hermetic sealing of the solar cells is achieved by the proper use of various materials such as plastic and / or glass and / or metal.

A napsugárzás eljutását a napelem aktív részéhez általában elég a napelemek homlokfelületénél biztosítani. Ezt üveglap vagy átlátszó műanyag alkalmazásával érik el. A műanyagok klímaállósága nem kielégítő, ezért többnyire üveget alkalmaznak. Az üveg alkalmazása mellett szól, hogy olcsó, időálló, szilárd, hermetikus lezárást eredményez.Solar radiation to the active part of the solar cell is usually sufficient at the front surface of the solar cells. This is achieved by using a sheet of glass or transparent plastic. Plastics are not sufficiently resistant to climate, so glass is usually used. The advantage of using glass is that it provides a cheap, durable, solid, airtight seal.

A hátoldalon és az oldalsó felületeken a hermetikus zárást üveg, műanyag fémanyagok alkalmazásával, illetve ezek kombinációival oldják meg. A hátoldal fémlemezből való kialakítása kedvező a mechanikai tartás szempontjából.The back and side surfaces are sealed using glass, plastic metal materials or combinations thereof. The backsheet is made of sheet metal and is favorable for mechanical support.

A napelemekből kivehető teljesítmény a hőmérséklet növekedésével csökken, ezért célszerű a lehető legalacsonyabb üzemi hőmérsékletet biztosítani. A fém hátoldal ebből a szempontból is kedvező.The output from the solar panels decreases with increasing temperature, so it is advisable to keep the operating temperature as low as possible. The metal backside is also favorable in this respect.

A bezárt napelemek általában gázzal (levegő, nitrogén, nemesgáz) vagy valamilyen rugalmas beágyazó anyaggal érintkeznek. A gázokkal történő közvetlen érintkezés a front oldalon elsősorban optikai szempontból, egyébként mechanikai, hőtechnikai és nem utolsó sorban klíma stabilitás szempontjából sem kívánatos, így ezeket ritkábban alkalmazzák. Általánosan elterjedt a rugalmas, transzparens műanyagokba történő beágyazás. Ilyen beágyazó anyagok pl. polivinilbutirál (PVB), etilvinilacetát (ÉVA) és különböző szilikon termékek. Ezek az anyagok transzparensek, jól tapadnak az üveg előlaphoz, a napelemekhez és a hátoldali lezáró lemezhez és villamosán szigetelők.Closed solar cells are usually in contact with gas (air, nitrogen, noble gas) or some flexible matrix material. Direct contact with the gases on the front side is primarily undesirable from an optical point of view, otherwise it is not desirable from a mechanical, thermal and, last but not least, climatic stability, so they are less frequently used. Embedding in flexible, transparent plastics is widespread. Such embedding materials are e.g. polyvinyl butyral (PVB), ethyl vinyl acetate (ÉVA) and various silicone products. These materials are transparent, have good adhesion to the glass front panel, solar panels and back sealing plate and are electrically insulating.

A napelemeket többnyire köralakú formában készítik. Ilyenkor a napelem panel kitöltése, elrendezéstől függően 70-80%. Á napelemekkel nem fedett felületek fényreflektáló kialakítása 2-8% kimenő teljesítmény növekedést eredményezhet. Az ismert megoldások általában a hátoldali lezárást alakítják ki fényreflektáló felületnek.Solar panels are usually made in circular form. In this case, the solar panel fill, 70-80% depending on the layout. Reflective design of surfaces not covered by solar panels can result in 2-8% increase in output power. The known solutions generally provide a backside closure as a reflective surface.

A napelem paneleknél a gyártás és üzemeltetés során a beépített napelemek számától függően nő a meghibásodás valószínűsége. Ezért célszerű a javíthatóság érdekében a panelek szétszerelhetőségét biztosítani. A legkedvezőbb tulajdonságokkal rendelkező, üveg előlappal, hátoldali tartó lappal és (rugalmas, transzparens) jó adhéziós tulajdonságokkal bíró beágyazó anyagból felépített napelem panelek nagyobb rongálódás veszélye nélkül nemDepending on the number of installed solar panels, the likelihood of failure increases with solar panels during production and operation. It is therefore advisable to ensure that the panels can be disassembled for repair purposes. Solar panels with the most favorable properties, with glass front, back support plate and (flexible, transparent) embedded material with good adhesion properties, without the risk of major damage

190 473 szerelhetők szét. Ilyenkor a meghibásodáskor javíthatatlan selejt keletkezik.190,473 can be disassembled. In this case, a malfunction results in irreparable waste.

A találmány elé célul tűztük ki olyan napelem panel létrehozását, amely a működés szempontjá⁵ ból előnyös konstrukciós felépítés mellett biztosítja a napelemek szétszerelhetőségét és javíthatóságát.The invention has for its object to establish a solar cell panel that provides solar cells demountability and reparability of the addition operation aspect preferably from ⁵ constructional structure.

A kitűzött célt a bevezetőben körülírt napelem panellel a találmány szerint úgy értük el, hogy a reflektáló felület és a hátoldali tartólap közé hőre ¹⁰ lágyuló, a beágyazó anyagánál alacsonyabb lágyuláspontú műanyagokból kialakított leválasztó réteg van beépítve. Ezzel a kialakítással lehetővé válik a meghibásodott napelem kivágása, újjal való kicserélése, vagy villamos összekötések javítása és ¹⁵ ezután a napelem mögötti rész újbóli kialakítása. A javíthatóság és reflexió szempontjából előnyös ha a reflektáló felület a beágyazó anyagba terített fémfólia. A javíthatóság és reflexió szempontjain túlmenően egyszerűbb felépítést biztosít, ha a ref²⁰ lektáló felület a leválasztó rétegen van kiképezve. Előnyös, ha reflektáló felületet ez esetben a leválasztó rétegre felvitt fémezés alkotja. Reflexió szempontjából különösen előnyös, ha a fémezés alumínium fóliából van.The object described in the introduction of solar panels according to the invention is achieved in that between the reflecting surface and the rear-side support plate ¹⁰ melt, separating the layer of lower softening point of the matrix material is incorporated into thermosetting plastics. With this configuration, it is possible to cut the damaged solar panel, replace with a new one or repair electrical connections ¹⁵ and then re-design portion behind the solar panel. It is advantageous for the reflective surface to be a metal foil embedded in the embedding material for repair and reflection. In addition to being repairable and reflective, it provides a simpler structure when the reflection surface ²⁰ is formed on the release layer. It is preferred that the reflecting surface in this case be a metallization applied to the release layer. It is particularly advantageous for the reflection if the metallization is made of aluminum foil.

²⁵ A leválasztó réteg, célszerűen PVC fólia, miután a napelem panel üzemi és tárolási hőfoktartományában, - 50 ’C-+80 °C között, kielégítő szilárdsággal rendelkezik. Magasabb hőmérsékleten, 100 ’C felett képlékeny lesz és ez lehetővé teszi a leválasztó réteg megolvasztását és a hátoldali tartólap eltávolítását, úgy, hogy a napelem panelt a hátoldali tartólapjával egy hőfokszabályozott, kb. 100-200 ’C hőmérsékletre beállított fütőlapra helyezzük. A hátoldali tartólap eltávolítása után a szükséges beágyazó anyagrészek mechanikai úton eltávolíthatók és a napelemek javítás céljából hozzáférhetővé válnak.The isolating layer ^25, preferably of PVC film, after the solar cell panel operating and storage temperature range, - is between 50 ° C to + 80 ° C, satisfactory strength. At higher temperatures, above 100 ° C, it becomes ductile and allows the release liner to be thawed and the backing plate removed so that the solar panel with its backing plate is thermally controlled for approx. Place on a hotplate set at 100-200 ° C. After removal of the backing plate, the required embedding material parts can be mechanically removed and the solar panels become accessible for repair.

A leválasztó rétegnek a hátoldali tartólap előtti elhelyezése biztosítja, hogy szétszedéskor a fűtőlap40 ra helyezésnél a fólia megolvad mielőtt a napelemek, illetve azok forrasztási helyei a hő hatására károsodnának.Placing the release liner in front of the backing support plate ensures that upon removal of the heater plate 40, the film melts before being disposed of by the heat of the solar panels and their soldering locations.

A leválasztó réteg fényreflektáló felület mögötti elhelyezése biztosítja, hogy a leválasztó réteg a fény 45 hatására nem öregszik.Placing the release liner behind the light reflecting surface ensures that the release liner does not age due to light 45.

A javíthatóság, a kedvező reflexión túlmenően technológiai előnyöket biztosít, ha a reflektáló felületet fehér fémoxid port tartalmazó beágyazó anyag alkotja. Ugyanezeket az előnyöket nyújtja, 50 ha a reflektáló felületét fémoxid tartalmú fehér festék alkotja. A fehér fémoxid porok általában villamosán szigetelő vagy félvezető tulajdonságúak. Villamosán szigetelő porok alkalmazása esetén a réteg vastagságok csökkenthetők, így kevesebb gg anyagfelhasználás illetve laposabb felépítés érhető el. Félvezető tulajdonságú porok alkalmazása lehetőséget teremthet fotolumineszcens reflektáló felület kialakítására, mely a napelem panel további hatásfok növekedését eredményezheti.In addition to favorable reflection, repairability provides technological advantages when the reflecting surface is made up of an embedded material containing white metal oxide powder. It offers the same benefits of 50 ha of reflective surface with a white metal oxide paint. White metal oxide powders are generally electrically insulating or semiconducting. By using electrically insulating powders, layer thicknesses can be reduced, resulting in less material consumption and a flatter structure. The use of semiconductor powders can provide the opportunity to create a photoluminescent reflective surface, which can result in additional efficiency of the solar panel.

A találmányt részletesebben rajzok alapján ismertetjük, amelyen a találmány szerinti napelem panel kiviteli változatait pédaként tüntetjük fel. Nevezetesen: Az 1., 2., 3., ábrák a napelem panel metszetét tüntetik fel különböző kiviteli változatok esetén.DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS The present invention will be described in greater detail with reference to the drawings, in which embodiments of the solar panel according to the invention are illustrated by way of example. Specifically: Figures 1, 2, 3 show a sectional view of the solar panel in various embodiments.

⁶⁵ Az 1. ábrán látható 1 üveg előlap és a 2 hátoldali ⁶⁵ Figure 1 shows one glass panel and the rear 2

190 473 tartólap közötti teret 3 beágyazó anyag tölti ki, melyben a felsorolás sorrendjében van beágyazva a 4 napelem, 5 reflektáló felület és 6 leválasztó réteg. A 4 napelemek villamos összekötésére 7 őszszekötők szolgálnak.The space between the retaining plates 190 473 is filled by 3 embedding materials in which the solar panel 4, the reflecting surface 5 and the separating layer 6 are embedded in the order listed. There are 7 fall connectors for the electrical connection of the 4 solar panels.

A találmány szerint a 6 leválasztó rétegnek az 5 reflektáló felület és a 2 hátoldali tartólap közötti elhelyezése, a 2. ábrán látható kiviteli változatnál fémezett fólia alkalmazásával olymódon valósul meg, hogy az 5 reflektáló felület és a 6 leválasztó réteg között nincs 3 beágyazó anyag.According to the invention, the insertion layer 6 is placed between the reflecting surface 5 and the backing support plate 2 in the embodiment of Fig. 2 using a metallized film such that there is no embedding material 3 between the reflecting surface 5 and the release layer 6.

A 2. ábrán látható 5 reflektáló felület a találmány szerint fehér fémoxid porral dúsított 3 beágyazó anyag is lehet.The reflecting surface 5 shown in Figure 2 may also be a matrix 3 enriched with white metal oxide powder according to the invention.

A 3. ábrán látható elrendezésben az 5 reflektáló felülethez és a 2 hátoldali tartólaphoz jól tapadó 6 leválasztó réteg kerül alkalmazásra.In the arrangement shown in Fig. 3, a release layer 6 which is well adhered to the reflecting surface 5 and the backing plate 2 is applied.

A találmány szerinti napelem panel biztosítja, hogy a működés szempontjából előnyös konstrukciós felépítés mellett szétszerelhető, ezáltal a gyártás folyamán és a felhasználás során meghibásodott napelem panelek javíthatók lesznek.The solar panel according to the present invention ensures that it can be disassembled in a functionally advantageous construction, thereby repairing malfunctioning solar panels during manufacture and use.

Claims

A solar panel consisting of a glass front panel, a flexible, transparent, insulating material adhering to the glass and metal, a solar panel embedded therein and a reflecting surface, and a backing support plate, wherein the reflecting surface (5) and ⁵ is heat-softenable, separator layer formed lower than the embedding material (3) softening point plastics material (6) between the support plate (2) installed.

Solar panel according to claim 1, characterized in that the reflecting surface (5) is an embedded panel

Metal foil covered in 10 materials (3).

Solar panel according to claim 1, characterized in that the reflecting surface (5) is formed on the separating layer (6).

4. The solar panel of claim 3, further ¹⁵ characterized in that the reflecting surface is formed (5) applied to the separating layer (6) metallisation.

Solar panel according to Claim 4, characterized in that the metallization is made of aluminum foil.

6. Solar panel according to any one of claims 1 to 3, characterized in that the release layer (6) is a PVC film.

Solar panel according to Claim 1, characterized in that the reflecting surface (5) is formed by an embedding material (3) containing a white metal oxide powder.

8. Solar panel according to claim 1, characterized in that the reflecting surface (5) is constituted by a white paint containing metal oxide.

1 page drawing

Published by the National Office of Inventions Responsible for publishing: Zoltán Himer, Head of Department, Picked up by the Photocopier (878180/09)

88-2106 - Dabasi Nyomda, Budapest - Dabas Chief Executive Officer: Csaba Bálint Director