[0001] Die vorliegende Erfindung betrifft ein Rückseitenelement für ein

Solarmodul.

[0002] Gemäß dem Stand der Technik ist es bekannt, Solarmodule derart

aufzubauen, dass eine Mehrzahl von ggf. mechanisch empfindlichen Solarzellen elektrisch miteinander verbunden und in einem Schichtsystem eingeschlossen werden. Durch das Schichtsystem, welches in der Regel ein transparentes Substrat, insbesondere ein Glassubstrat, und eine Rückseitenabdeckung (Backsheet), zwischen denen die Solarzellen angeordnet sind, umfasst, werden die Solarzellen vor mechanischen Beanspruchungen und Witterungseinflüssen geschützt. Dabei sind auch die elektrischen Verbinder der Solarzellen untereinander von dem

Schichtsystem eingeschlossen.

[0003] Zwischen den genannten Schichten sind üblicherweise Folien aus EVA

(Ethylenvinylacetat) oder einem anderen geeigneten Material eingebracht, so dass das Schichtsystem unter dem Einfluss von Wärme und Druck zusammenlaminiert werden kann.

[0004] Ein Solarmodul umfasst dabei elektrische Anschlüsse, mit welchem die von den Schichten umschlossenen Solarzellen von außen kontaktierbar sind. Dabei sind die Solarzellen in der Regel in Reihe geschaltet, um gewünschte Ausgangsspannungen bereitzustellen, und zudem sind meist mehrere elektrische Anschlüsse vorgesehen, um separate Kreise getrennt abgreifen zu können. Ein solches separates Abgreifen ist beispielsweise bei einer partiellen Verschattung der Solarmodule notwendig bzw.

vorteilhaft. Daher liegt in der Regel eine Vielzahl von elektrischen

Anschlüssen vor, die von außen kontaktierbar sein müssen.

[0005] Solarmodule gemäß dem Stand der Technik benötigen dabei einen relativ hohen Rahmen und eine dicke Glassubstratschicht (ca. 3,2mm), um die einwirkenden Kräfte aus der Fläche (Schnee, Wind) zunächst in den Rahmen und dann an den Klemmstellen in die Unterkonstruktion abzuleiten. Üblich sind derzeit 30mm bis 40mm Rahmenhöhe.

[0006] Auf das Modullaminat werden dafür an allen vier Seiten Rahmenelemente aufgeschoben und mit Tape oder Silikon nicht lösbar mit dem

Modullaminat verbunden. Benachbarte Rahmenteile werden an den Rahmenecken kraftschlüssig miteinander verbunden, z.B. indem ein Winkel eingepresst wird. Das Rahmenprofil umgreift dabei das

Modullaminat, so dass eine ca. 1 mm hohe Stufe in Bezug zur

Glasoberfläche entsteht. [0007] Der Einsatz von Rahmenprofilen geht dabei mit einer Vielzahl von

Nachteilen einher. Die umgreifende Glaseinfassung des Rahmens verursacht Glasverschmutzung und erzeugt durch lokale Verschattungen Ertragseinbußen. Diese wird in Kauf genommen bzw. die

Reinigungszyklen werden entsprechend angepasst. Des Weiteren führt der hohe Rahmen zu einer geringen Packungsdichte beim Versandt und somit zu höheren Kosten. Zur Reduktion der Rahmenhöhe erfolgen daher aufwändige Simulationen und Versuche, um eine minimale Rahmenhöhe bei ausreichender Stabilität bereitstellen zu können.

[0008] Die Ableitung der Flächenlasten in den Rahmen hat eine zweiachsige Durchbiegung des Moduls zur Folge, die zu großen mechanischen

Spannungen in den Zellen, besonders in der Modulmitte, führt. Die Module liegen nur an vier Punkten auf. Zudem liegt bei Verbiegung die neutrale Phase nicht ideal (jenseits der Zellebene) und ihre Position variiert über die Modulfläche. Eine über die Fläche inhomogene Verteilung von Zug und Druckspannungen auf die Zellen/Zellverbinder ist die Folge, die in einer zweiachsigen Durchbiegung (kugelförmig) resultieren kann, der die Solarzellen nicht folgen können. Dadurch entsteht eine erhöhte Gefahr von Zellbruch.

[0009] Um diesen entgegenzuwirken werden dickere Glassubstrate und/oder stabilere Rahmen eingesetzt, die wiederum mit höheren Kosten, einem höheren Gewicht, einem aufwendigeren Transport, usw. einhergehen. Auch ist die Rahmenmontage arbeits-, personal- und zeitaufwendig und erfolgt nicht bzw. nur teil-automatisiert, was den Fertigungsaufwand deutlich erhöht.

[0010] Zudem ist die rückseitige Wärmeabgabe ungünstig. Der Wirkungsgrad der Solarmodule sinkt bei höheren Temperaturen, so dass eine gute Kühlung effizienzsteigernd wirkt. Durch die geschlossenen Rahmenprofile werden jedoch Konvektionsströmungen gerade behindert. Insbesondere bei In- bzw. Aufdachinstallation mit geringem Abstand zur Dachfläche ist die Wärmeabfuhr bei Solarmodulen mit Rahmenmodulen daher schlecht und die Effizienz ist suboptimal.

[001 1] Auch ist es nachteilig, dass für die Modulmontage spezielle Klammern erforderlich sind, die auf die Rahmenhöhe abgestimmt sein müssen, oder die höhenvariabel und somit teuer sind. Daher ist die Modulmontage mit Klammern vergleichsweise aufwendig/teuer, nicht nur im Hinblick auf das benötigte individuelle Material und die damit verbundenen Lagerkosten, sondern zusätzlich mit Bezug auf die benötigte Montagezeit.

[0012] Als Alternative wurden daher sogenannte Befestigungen mit Backrails und Centerrails entwickelt. Dabei werden stangenförmigen, kastenförmige, U- oder doppel-T-profilförmige oder anders ausgestaltete Backrails auf der Rückseite des Modullaminats befestigt.

[0013] Auch dies geht mit einer Vielzahl von Problemen einher. Die Backrails liegen ebenfalls nur an wenigen Punkten auf der Modulrückseite auf.

Dadurch muss das Backrail vergleichsweise hoch aufbauen. Die hohen Backrails führen zu einer geringen Packungsdichte beim Versandt und somit zu hohen Transportkosten, vergleichbar den bekannten

Rahmenmodulen.

[0014] Vergleichbar mit den Rahmenmodulen liegt auch bei den Backrail-

Systemen bei Verbiegung die neutrale Phase nicht ideal (jenseits der Zellebene) und ihre Position variiert über die Modulfläche. Eine über die Fläche inhomogene Verteilung von Zug und Druckspannungen auf die Zellen/Zellverbinder ist die Folge, mit einem ebenfalls erhöhten

Zellbruchrisiko. Die Railmontage erfolgt ausschließlich nach dem

Laminationsprozess und erhöht somit die Fertigungsdauer und Kosten, da separate Prozessschritte notwendig sind.

[0015] Auch ist bei Backrails wiederum die rückseitige Wärmeabgabe suboptimal.

Konvektionsströmungen werden durch die Rails behindert (wenigstens in einer Richtung). Insbesondere bei In- bzw. Aufdachinstallation mit geringem Abstand zur Dachfläche ist dann die Wärmeabfuhr schlecht. Wie bereits mit Bezug auf Rahmenmodule aufgeführt, ist eine gute Kühlung jedoch für den Wirkungsgrad der Solarmodule wichtig.

[0016] Zudem ist es aufwendig, die mit Backrails versehen Solarmodule zu

befestigen. In der Regel werden zwei Backrails an einem Solarmodul verwendet. Diese sind beispielsweise mittig auf der Laminatrückseite angeordnet und werden insbesondere an den kurzen überstehenden Enden der Backrails befestigt, jedoch kann eine Befestigung auch an anderen Stellen entlang des Backrails erfolgen. Dies hat insbesondere den Nachteil, dass hohe Biegestrecken vorliegen, die eine größere

Dimensionierung der Backrails bedingen.

[0017] Es ist somit aus dem Stand der Technik bekannt, Solarmodule entweder mit einem Rahmenmodul oder mit Backrails auszustatten. In beiden Varianten kann jedoch keine optimale Kühlung der Solarmodule erreicht werden und die Montage derselben ist aufwendig. Zudem bedingen die technischen Gegebenheiten entweder eine sehr stabile

Rahmenkonstruktion mit einem dicken Glassubstrat oder Backrails mit einem hohen Durchmesser, um die auftretenden Kräfte aufzunehmen. In beiden Fällen liegt jedoch eine über die Fläche inhomogene Verteilung von Zug und Druckspannungen auf die Zellen/Zellverbinder vor, die in Zellbrüchen resultieren kann. Zudem wird durch den insgesamt hohen Durchmesser der Transport verteuert. [0018] Aus DE 102009020426 A1 , DE 202008013755 U1 und FR 2967817 A1 sind Rückseitenelemente für Solarmodule bekannt, die in

unterschiedlichen Abständen von den Solarzellen angeordnete

Materialbahnabschnitte aufweisen. Diese Rückseitenelemente sind ausschließlich durch ein Umformen ohne Einschnitte in das Material erzeugt und weisen dabei insbesondere den Nachteil auf, dass eine unvorteilhaft schlechte Kühlung des Solarmoduls realisiert ist. Die zur Kühlung verwendete Luft muss gemäß dieser aus dem Stand der Technik bekannten Ausführungsformen die komplette Länge bzw. Breite des Moduls durchströmen. Dies resultiert in einem höheren

Strömungswiderstand und somit einem geringeren Luftaustausch und gleichsam wird der Temperaturgradient zwischen dem Solarmodul und der kühlenden Luft herabsetzt.

[0019] Besonders nachteilig an den bekannten Lösungen ist, dass die

Rückseitenelemente sogar als Isolierung auswirken können und somit die Solarzellentemperatur höher sein kann als bei einem üblichen Modul mit Standardrahmen.

[0020] Da der Umwandlungswirkungsgrad mit steigender Solarzellentemperatur abnimmt ist dies ein relevanter Effekt, der besonders nachteilig ist.

[0021] Der vorliegenden Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, die

Nachteile des Stands der Technik zu überwinden und insbesondere eine Vorrichtung zur Aufnahme der auf die Solarmodule wirkenden Kräfte und zur Befestigung derselben zu liefern, die eine effiziente Produktion und Montage, eine gute Kühlung und reduzierte Transportkosten von

Solarmodulen ermöglicht.

[0022] Diese Aufgabe wird gelöst durch ein Rückseitenelement für ein

Solarmodul gebildet aus einer umgeformten, abschnittsweise

eingeschnittenen, insbesondere geprägten und/oder gestanzten,

Materialbahn, wobei die Materialbahn abschnittsweise in einer ersten Ebene und abschnittsweise in mindestens einer zu der ersten Ebene parallelen zweiten Ebene angeordnet ist, und wobei die Materialbahn im Übergangsbereich von der ersten in die zweite Ebene

Beabstandungselemente ausbildet, um die erste von der zweiten Ebene zu beabstanden, und wobei sich mindestens ein erster

Materialbahnabschnitt durchgängig, insbesondere linear verlaufend, von einem ersten Seitenrand zu einem gegenüberliegenden zweiten

Seitenrand der Materialbahn in der ersten Ebene erstreckt, wobei, n erste Materialbahnabschnitte, mit n = 1 , 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9 oder mehr, sich von einem ersten Seitenrand zu einem gegenüberliegenden zweiten

Seitenrand der Materialbahn in der ersten Ebene erstrecken und/oder m zweite Materialbahnabschnitte, mit m = 1 , 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9 oder mehr, sich von einem dritten Seitenrand der Materialbahn zu einem gegenüberliegenden vierten Seitenrand in der ersten Ebene erstrecken, wobei die ersten und zweiten Materialbahnabschnitte insbesondere rechtwinklig zueinander verlaufen, und wobei die aus der Materialbahn durch Umformen und Einschneiden erzeugten Materialbahnabschnitte mindestens abschnittsweise in denjenigen Bereichen, in denen diese nicht in der selben Ebene liegen, Öffnungen des Rückseitenelements

ausbilden.

[0023] Unter Prägen und Stanzen soll im Rahmen der vorliegenden Erfindung nicht ausschließlich die konventionelle mechanische Metallbearbeitung verstanden werden, sondern gleichsam alle bekannten Trennverfahren, beispielsweise Laserscheiden oder Wasserstrahlschneiden, Fexen und dergleichen.

[0024] Das lineare Verlaufen der Materialbahnschnitte soll dabei

erfindungsgemäß insbesondere nicht ausschließen, dass gemäß einer Ausführungsform die Materialbahnabschnitte in-sich verdreht vorliegen.

[0025] Unter parallelen Ebenen sollen Im Rahmen der vorliegenden Erfindung nicht ausschließlich zwei lokal überall parallel Ebenen verstanden werden, sondern es kann der Abstand zwischen der ersten Ebene und der zweiten Ebenen auch lokal variieren. Es ist jedoch erfindungsgemäß bevorzugt, dass die Flächen im Mittel über die Modulfläche parallel ausgebildet sind.

[0026] Das erfindungsgemäße Rückseitenelement kann dabei auf der Rückseite eines Solarmoduls angeordnet werden. Daher kann es gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung besonders vorteilhaft vorgesehen sein, dass keine umlaufende Rahmenkante entsprechend dem Stand der Technik ausgebildet wird und die damit einhergehenden Nachteile werden vermieden, insbesondere entfällt eine kritische Stelle, an der sich Schmutz ansammeln kann, der die Solarzellen verschattet und den Wirkungsgrad negativ beeinflusst. Es kann jedoch vorgesehen sein, dass die Materialbahn optional an den Kanten mittels mehrmaligem Umkantens eine Art Rahmen für das Solarmodul bilden. Der besagte erfindungsgemäße Rahmen hat dabei vorzugsweise die Höhe des

Rückseitenelements, so dass die Nachteile des Stands der Technik vermieden werden können.

[0027] Das erfindungsgemäße Rückseitenelement weist dabei längs und/oder quer zur der Solarmodulebene verlaufende erste und/oder zweite

Materialbahnabschnitte auf, die in der ersten, im montierten Zustand weiter von dem Solarmodul beabstandeten, Ebene verlaufen. Der Verlauf der Materialbahnabschnitte kann linear erfolgen, es sind jedoch auch sämtliche alternativen Verläufe denkbar, beispielsweise kurvenförmige und/oder gezackte Verläufe, um bestimmte Geometrien wie beispielsweise ein Wabenmuster auszubilden. Die Breite der Materialbahnabschnitte und der Abstand dieser zur Solarmodulebene kann dabei entlang der

Materialbahnabschnitte variieren. Dadurch kann es ermöglicht werden, dass die Steifigkeit der Materialbahnabschnitte der späteren Belastung lokal angepasst werde können.

[0028] Durch die erfindungsgemäße Ausgestaltung der ersten Ebene wird bei Belastung (Flächenlast wie Wind, Schnee) die Last, anders als bei gerahmten Modulen, flächig aufgenommen. Dadurch kann die

Aufbauhöhe des Moduls und der Durchmesser des Glassubstrats geringer ausfallen.

[0029] Des Weiteren kann das Solarmodul nicht nur an vier Punkten (wie beim gerahmte Modul oder auch bei Modulen mit BackRails), auf der

Materialbahn aufliegen, die z.B. wie Längs- oder Querträger wirken, sondern entlang der Längs- oder Querträger. Die bei Flächenbelastung resultierende Verbiegung des Moduls erfolgt dabei nur orthogonal zur Auflage, also nur in einer Richtung und nicht wie beim gerahmten Modul in zwei Richtungen gleichzeitig. Der mechanische Stress auf die Zellen ist daher sehr viel geringer. Dies gilt insbesondere dann, wenn bei einer geschickten Kombination der Dicke des Glassubstrats mit der

Ausgestaltung des Rückseitenelements (Höhe, Material, Materialstärke, Geometrie der Materialbahnen) die Neutrale Phase in die Zellebene gelegt wird.

[0030] Bei einer Befestigung der Solarmodule auf Solartrackern, die ein zentrales Rohr aufweisen, kann z.B. im Zentrum des Solarmoduls ein Sockel vorhanden sein, der das Modul zusätzlich unterstützt.

[0031] Da bei Belastung die Verbiegung nur in einer Richtung auftritt, kann sogar eine größere Verbiegung hingenommen werden, insbesondere dann, wenn sich die Neutrale Phase in der Zellebene befindet. In diesem Fall sind die Zellbruchraten ähnlich gering wie bei einem symmetrischen Glas/Glas-Modul, jedoch bei mit geringeren Kosten und einer besseren Kühlung.

[0032] Zudem werden aufgrund der Ausgestaltung des Rückseitenelements

vergleichbar einem Streckmetallprofil oder in Form eines

Streckmetallprofils lokale Belastungen (Verspannungen der

Unterkonstruktion, Wind, etc.) innerhalb des Rückseitenelements sehr gut abgefedert. Diese Eigenschaft wird durch die genaue Ausformung der Streckung bestimmt und kann somit den Anforderungen angepasst werden.

[0033] Auch wirkt die zweite Ebene des erfindungsgemäßen Rückseitenelements als Wärmeleiteinrichtung und dient somit zur Kühlung der Solarmodule. Zum einen wird dabei die große Oberfläche des gesamten Materialbahn ausgenutzt, um die Wärme an die Umgebung abzugeben. Zum anderen liegt eine große Auflagefläche der zweiten Ebene auf der Rückseite der Solarmodule vor, so dass hier eine gute Ableitung der Wärme erfolgen kann.

[0034] Auch kann Luft durch das Rückseitenelement strömen und zur weiteren Kühlung beitragen. Durch die hohe Anzahl von Öffnungen und Streben zwischen den beiden Ebenen des Rückseitenelements entsteht dabei schon bei geringen Strömungsgeschwindigkeiten eine turbulente

Strömung, die die Wärme besser ableitet.

[0035] Dies wird erfindungsgemäß durch die Einschnitte in der Materialbahn

ermöglichen, aus der die Materialbahnschnitte gebildet werden. Dabei kann die kühlende Luft in den Bereichen zwischen zwei

Materialbahnabschniten aus dem Bereich zwischen den beiden Ebenen eintreten und austreten, was einen wesentlich besseren Kühleffekt hervorruft als dies durch die aus dem Stand der Technik bereitgestellten Rückseitenelementen ermöglicht werden kann. Bei den

Rückseitenelementen gemäß dem Stand der Technik muss die Luft die komplette Länge bzw. Breite des Moduls durchströmen, was, wie bereits ausgeführt, einerseits einen größeren Strömungswiderstand hervorruft und somit einen geringeren Luftaustausch und andererseit den

Temperaturgradienten zwischen Modul und kühlender Luft herabsetzt, wobei diese sogar isolierend wirken können. Da der

Umwandlungswirkungsgrad mit steigender Solarzellentemperatur abnimmt ist die erfindungsgemäße Lösung daher besonders vorteilhaft.

[0036] Ein erfindungsgemäße Rückseitenelement ermöglicht somit die

Verwendung nur eines Bauteils, welches einfach, schnell und sicher mit einem Solarmodul verbindbar ist. Dabei kann das Rückseitenelement sogar während des Laminationsprozesses appliziert werden. Die erste solarmodulabgewandte Ebene nimmt die Zug- und Druckkräfte (bei Modulverbiegung) auf, die zweite Ebene bietet eine große Auflagefläche zur Wärmeabfuhr.

[0037] Zudem kann durch die bessere Aufnahme der auftretenden Kräfte die

Dicke des Solarmoduls reduziert werden, sowohl im Hinblick auf die Schichten des Moduls, insbesondere des Glassubstrats, als auch im Hinblick auf die nicht benötigten Rahmenelemente und Backrails. Dies reduziert die Kosten weiter und optimiert die Transportmöglichkeiten.

[0038] Das erfindungsgemäße Rückseitenelement ist somit zur Aufnahme von auf Solarmodule wirkenden Kräften und zur Befestigung derselben in der Lage, ermöglicht eine effiziente Produktion und Montage, eine gute Kühlung und reduzierte Transportkosten von Solarmodulen. [0039] Dabei kann insbesondere vorgesehen sein, dass die ersten

Materialbahnabschnitte parallel zueinander angeordnet sind und/oder die zweiten Materialbahnabschnitte parallel zueinander angeordnet sind.

[0040] Auch kann vorgesehen sein, dass sich die n ersten

Materialbahnabschnitte durchgängig, von einem ersten Seitenrand zu einem gegenüberliegenden zweiten Seitenrand der Materialbahn in der ersten Ebene erstrecken und/oder die m zweiten Materialbahnabschnitte sich durchgängig von einem dritten Seitenrand der Materialbahn zu einem gegenüberliegenden vierten Seitenrand in der ersten Ebene erstrecken.

[0041] Selbstverständlich sind auch andere Anordnungsvarianten denkbar und die Materialbahnabschnitte selbst können linear oder kurvenförmige oder in beliebiger Geometrie verlaufen. Auch kann vorgesehen sein, dass die zweite Ebene p, mit p = 1 ,2,3,4,5,6,7,8,9, oder mehr, flächige Elemente umfasst, die voneinander beabstandet angeordnet sind, und die

insbesondere jeweils zwischen den n ersten und/oder m zweiten

Materialbahnabschnitten der ersten Ebene angeordnet sind.

[0042] Durch eine Anordnung von rechtwinklig zueinander verlaufenden ersten und zweiten Materialbahnabschnitten können Bereiche definiert werden, die mittels Umformen in der zweite Ebene angeordnet sind. Dies kann gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung vorteilhaft ein.

[0043] Gemäß einer Ausführungsform der Erfindung kann bevorzugt sein, dass jedes der flächigen Elemente der zweiten Ebene mittels mindestens einem, insbesondere vier, Beabstandungselemente mit den ersten und/oder zweiten Materialbahnabschnitten der ersten Ebene verbunden ist, wobei die Beabstandungselemente durch Einschneiden und

Umformen der Materialbahn gebildet sind.

[0044] Einschneiden soll im Sinne der vorliegenden Erfindung breit verstanden werden und das abschnittsweise oder vollständige Durchtrennen eines Materialbahnabschnitts oder einer Materialbahn bezeichnen. Hierzu sind im Stand der Technik eine Vielzahl von Trenn verfahren bekannt.

[0045] Das erfindungsgemäße Rückseitenelement wird aus einer einzigen

Materialbahn gebildet, so dass die Beabstandungselemente den

Übergang zwischen erste und zweiter Ebene ausbilden. Die

Beabstandungselemente sind insbesondere ausgelegt und eingerichtet, um eine Kraftübertragung von der ersten in die zweite Ebene zu

ermöglichen. Auch kann vorgesehen sein, dass das Rückseitenelement q, mit q = 1 ,2,3,4,5,6,7,8,9, oder mehr, Zellen aufweist, wobei jeder der q Zellen aus zwei ersten Materialbahnabschnitten, zwei zweiten

Materialbahnabschnitten in der ersten Ebene und einem flächigen

Element in der zweiten Ebene gebildet ist. Dabei ist es bevorzugt, dass ein erster erster Materialbahnabschnitt ein erstes Seitenende, ein zweiter erster Materialbahnabschnitt ein dem ersten Seitenende gegenüberliegendes zweites Seitenende, ein erster zweiter Materialbahnabschnitt ein rechtwinklig zu den ersten und zweiten Seitenenden angeordnetes drittes Seitenende und ein zweiter zweiter Materialbahnabschnitt ein dem dritten Seitenende gegenüberliegendes viertes Seitenende ausbildet, wobei durch Umformen ein erster Ausschnitt der Materialbahn beginnend bei dem zweiten zweiten

Materialbahnabschnitt in einem ersten Abstand parallel zu dem ersten ersten Materialbahnabschnitt bis zu einer ersten Beabstandung zu dem ersten zweiten Materialbahnabschnitt und ein zweiter Ausschnitt der Materialbahn beginnend bei dem zweiten zweiten Materialbahnabschnitt in einem zweiten Abstand, größer als der erste Abstand, parallel zu dem ersten ersten Materialbahnabschnitt bis zu einer zweiten Beabstandung, größer als die erste Beabstandung, zu dem ersten zweiten

Materialbahnabschnitt verläuft und/oder durch Umformen ein dritter Ausschnitt der Materialbahn beginnend bei dem ersten zweiten

Materialbahnabschnitt in einem ersten Abstand parallel zu dem zweiten ersten Materialbahnabschnitt bis zu einer ersten Beabstandung zu dem zweiten zweiten Materialbahnabschnitt und ein vierter Ausschnitt der Materialbahn beginnend bei dem ersten zweiten Materialbahnabschnitt in einem zweiten Abstand, größer als der erste Abstand, parallel zu dem zweiten ersten Materialbahnabschnitt bis zu einer zweiten Beabstandung, größer als die erste Beabstandung, zu dem zweiten zweiten

Materialbahnabschnitt verläuft, und/oder durch Umformen ein fünfter Ausschnitt der Materialbahn beginnend bei dem ersten ersten

Materialbahnabschnitt in einem ersten Abstand parallel zu dem ersten zweiten Materialbahnabschnitt bis zu einer ersten Beabstandung zu dem zweiten ersten Materialbahnabschnitt und ein sechster Ausschnitt der Materialbahn beginnend bei dem ersten ersten Materialbahnabschnitt in einem zweiten Abstand, größer als der erste Abstand, parallel zu dem ersten zweiten Materialbahnabschnitt bis zu einer zweiten Beabstandung, größer als die erste Beabstandung, zu dem zweiten ersten

Materialbahnabschnitt verläuft, und/oder durch Umformen ein siebter Ausschnitt der Materialbahn beginnend bei dem zweiten ersten

Materialbahnabschnitt in einem ersten Abstand parallel zu dem zweiten zweiten Materialbahnabschnitt bis zu einer ersten Beabstandung zu dem ersten ersten Materialbahnabschnitt und ein sechster Ausschnitt der Materialbahn beginnend bei dem zweiten ersten Materialbahnabschnitt in einem zweiten Abstand, größer als der erste Abstand, parallel zu dem zweiten zweiten Materialbahnabschnitt bis zu einer zweiten Beabstandung, größer als die erste Beabstandung, zu dem ersten ersten Materialbahnabschnitt verläuft, so dass mindestens ein, insbesondere vier, Beabstandungselemente zur Beabstandung eines flächigen Elementes von der ersten und der zweiten Materialbahn innerhalb der Zelle

ausgebildet ist.

[0047] Durch diese Anordnung in der Materialbahn kann es ermöglicht werden, dass eine Vielzahl von flächigen Elementen durch Einschneiden und Umformen aus der ersten Ebene in die zweite Ebene überführt werden, dort insbesondere parallel zu der ersten Ebene angeordnet sind, und gleichsam dritte Materialbahnabschnitte den Übergang von der ersten in die zweite Ebene ausbilden. Diese dritten Materialbahnabschnitte stellen dabei zudem die Beabstandungselemente bereit.Des Weiteren kann vorgesehen sein, dass die Materialbahn aus Metall, Edelstahl, Stahlblech, Eisenblech, Kupfer, Messing, Aluminium, Kunststoff, spritzgegossenem Kunststoff und/oder teilweise umspritzten Metall besteht und/oder dieses umfasst, und insbesondere eine Stärke in einem Bereich von 0,2mm bis 4mm, vorzugsweise in einem Bereich von 0,4mm bis 2mm, besonders bevorzugt in einem Bereich von 0,5mm bis 1 mm aufweist.

[0048] Auch kann es vorteilhaft sein, dass das Rückseitenelement in der ersten Ebene und/oder in der zweiten Ebene mindestens eine Aussparung aufweist, um eine Anschlussdose für eine elektrische Kontaktierung einer Solarzelle und/oder einer Solarzellenmatrix aufzunehmen und/oder um eine elektrische Kontaktierung einer Solarzelle und/oder einer

Solarzellenmatrix, insbesondere der frei in der Aussparung liegenden Bereich der Querverbinder einer Solarzelle und/oder einer

Solarzellenmatrix, zu ermöglichen.

[0049] Ein Solarmodul umfasst dabei elektrische Anschlüsse, mit welchem die von den Schichten umschlossenen Solarzellen von außen kontaktierbar sind. Dabei sind die Solarzellen in der Regel in Reihe geschaltet, um gewünschte Ausgangsspannungen bereitzustellen, und zudem sind meist mehrere elektrische Anschlüsse vorgesehen, um separate Kreise getrennt abgreifen zu können. Als Zellverbinder und Querverbinder werden u.a. metallische Bänder, z.B. Kupferbänder mit oder ohne zusätzliche Metalloder Legierungsbeschichtung, verwendet. Für jede Verbindung zwischen zwei elektrisch zu verbindenden Solarzellensträngen wird ein solches metallisches Band als gesonderter Querverbinder vorgesehen. Die

Zellverbinder selbst werden dann mit dem Querverbinder verlötet. Zum Beispiel können vor dem Laminieren des Solarmoduls Anschlussfahnen zur Schaffung der elektrischen Anschlüsse aus der EVA-Rückseitenfolie herausgeführt werden. Nach der Lamination konnten dann

Anschlusselemente wie Buchsen oder Stecker mit diesen nach aussen geführten Anschlussfahnen verbunden werden, z. B. durch Löten. Dafür wird z.B. eine Anschlussdose auf der Laminatrückseite mittels Silikon aufgeklebt und dann werden die Anschlussfahnen der Solarzellen mit den Kontakten der Anschlussdose elektrisch verbunden. Die Anschlussdose selbst kann nach erfolgter elektrischer Kontaktierung mit einem

insbesondere durch Strahlung härtendenden Material zur Versiegelung derselben befüllt werden und/oder optional ein dichtender Deckel über der Anschlussdose montiert werden.

[0050] In dem das erfindungsgemäße Rückseitenelement bereits Aussparungen für die elektrische Kontaktierung und die Anschlussdosen aufweist, ist eine solche mit einfachen Mitteln und minimalem Aufwand möglich.

[0051] Weist das erfindungsgemäße Rückseitenelement nur Öffnungen für die Querverbinder auf, so ist der Bereich zwischen der Anschlussdose und Rückseite des Schichtlaminats mit dem wärmeleitfähigen Material der Materialbahn bedeckt und kann so zur besseren Wärmeableitung der Diodenabwärme dienen, die mit den Querverbindern kontaktiert sind. Auch kann vorgesehen sein, dass die Materialbahn Verstärkungselemente umfasst, insbesondere angeordnet im Verbindungsbereich des

Rückseitenelements des Solarmoduls mit einer Unterkonstruktion. Dies dient der Versteifung des Rückseitenelements und erhöht dessen

Stabilität.

[0052] Erfindungsgemäß kann auch vorgesehen sein, dass die zweite Ebene, insbesondere mindestens ein flächiges Element der zweiten Ebene, derart umgeformt ist, dass eine dritte Ebene ausgebildet ist und/oder eine umgeformte, insbesondere geprägte, Oberflächenstruktur aufweist, insbesondere wabenförmig ist.

[0053] Eine solche dritte Ebene und/oder Struktur der zweiten Ebene kann zum Beispiel einer weiter optimierten Kühlung dienen und nicht zur

Verbesserung der mechanischen Steifheit.

[0054] Des Weiteren kann vorgesehen sein, dass die Kanten der Materialbahnen in Richtung der Zellebene gekantet sind. Dadurch werden

Schittverletzungen vermieden.

[0055] Auch kann vorgesehen sein, dass Halteösen, Klammern, Kabelführungen und/oder Kabelkanäle für die elektrische Kontaktierung der Solarzellen umfasst sind und/oder das Rückseitenelement Aussparungen im

Randbereich aufweist, um einen sicheren Transport von elektrischen Kontaktelementen, insbesondere von Kabeln und/oder Steckern, zu ermöglichen.

[0056] Diese Ausgestaltung ermöglich es, auf weiteres Montagematerial

(Kabelbinder, etc.) verzichten zu können. [0057] Des Weiteren kann vorgesehen sein, dass nnindestens ein äußerer Rand, insbesondere zwei gegenüberliegende Ränder, vorzugsweise alle Ränder, des Rückseitenelements durch Abkanten umgeformt ist bzw. sind und insbesondere ein zur Versteifung geeignetes Profil ausbilden,

insbesondere eine Kastenprofil.

[0058] Ein solches Abkanten dient der weiteren Versteifung des

Rückseitenelements.

[0059] Gemäß einer Ausführungsform kann des Weiteren vorgesehen sein, dass mindestens ein äußerer Rand, insbesondere zwei gegenüberliegende Ränder, vorzugsweise alle Ränder, des Rückseitenelements

Aussparungen und/oder Ausformungen umfassen, die mit

komplementären Aussparungen und/oder Ausformungen eines weiteren Rückseitenelements in Wirkverbindung bringbar sind oder stehen, wobei die Aussparungen und/oder Ausformungen ausgelegt und eingerichtet sind, um zwei Rückseitenelemente gegeneinander auszurichten.

[0060] Dies ermöglicht ein leichtes Verbinden mehrerer Rückseitenelemente

miteinander, ohne die aufwendige genaue manuelle Ausrichtung und unter einem Verzicht auf ein Nachmessen. Die Montagezeit kann somit deutlich verkürzt werden.

[0061] Auch kann vorgesehen sein, dass mindestens ein äußerer Rand,

insbesondere zwei gegenüberliegende Ränder, vorzugsweise alle Ränder, des Rückseitenelements Befestigungseinrichtungen und/oder

Aussparungen, insbesondere in Form von Bohrungen, aufweisen, ausgelegt und eingerichtet, um das Rückseitenelement mit einem weiteren Element und/oder der Unterkonstruktion nicht lösbar oder lösbar zu verbinden. Durch eine solche Ausgestaltung des Rückseitenelements ist es möglich, je nach Unterkonstruktion, das Rückseitenelement nur mit Schrauben, ohne weiteres Material (Klemmen), zu befestigen.

[0062] Schließlich kann vorgesehen sein, dass das Rückseitenelement aus einer umgeformten Materialbahn besteht.

[0063] Auch liefert die Erfindung ein Solarmodul umfassend mindestens zwei Solarzellen und mindestens ein auf der Rückseite der Solarzellen angeordnetes erfindungsgemäßes Rückseitenelement, wobei die zweite Ebene des mindestens einen Rückseitenelements der Rückseite der Solarzellen zugewandt angeordnet ist.

[0064] Dabei können ein oder mehrere Rückseitenelemente in Bahnen gleicher oder unterschiedlicher Länge so auf der Rückseite des Schichtverbunds positioniert werden, dass nicht das komplette Backsheet, sondern nur die relevanten, zu unterstützenden Bereiche damit beaufschlagt werden. Es ist z. B. möglich, spezifische Ausbildungen des erfindungsgemäßen Rückseitenelements für Tracker-System oder für ein spezielles Einschub- System vorzusehen. Eine optimale Anpassung der mechansichen

Stabilität an die vorherrschende Einbausituation kann somit mit minimalem Materialeinsatz erfolgen. Es hat sich jedoch dabei als vorteilhaft erwiesen, wenn die Haupt-Zug-Druck-Richtung des Schichtsystems durch ein Rückseitenelement vollständig überdeckt wird, um die auftretenden Kräfte optimal aufnehmen zu können.

[0065] Dabei ist insbesondere vorgesehen, dass das Solarmodul keinen

Modulrahmen und kein Montagesystem umfassend Backrails umfasst.

[0066] Auch kann vorgesehen sein, dass jeweils mindestens ein flächiges

Element und/oder mindestens eine Zelle, insbesondere r flächige

Elemente und/oder Zellen, mit r = 1 , 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9 oder mehr, vorzugsweise mit r = 1 , 4, 9, oder 16, in der zweiten Ebene des

Rückseitenelements zumindest teilweise überlappend, insbesondere deckungsgleich mit jeweils mindestens einer der Solarzellen der

Solarzellenmatrix des Solarmoduls angeordnet ist, so dass der Rückseite jeder der Solarzellen r flächige Elemente und/oder Zellen

gegenüberliegen.

[0067] Schließlich kann vorgesehen sein, dass das Rückseitenelement die

gesamte Rückseite des Solarmoduls überdeckt oder mindestens ein oder mehr Rückseitenelemente einen Teilbereich der Rückseite des

Solarmoduls überdeckt. Auch liefert die Erfindung ein Verfahren zur Herstellung eines Solarmoduls umfassend die folgenden Schritte, insbesondere in dieser Reihenfolge:

a) Bereitstellen einer Substratplatte;

b) Anordnen von mindestens zwei elektrisch miteinander kontaktierten Solarzellen auf der Substratplatte;

c) Anordnen mindestens einer rückseitigen Laminatschicht auf der Rückseite der Solarzelle;

d) Anordnen mindestens eines erfindungsgemäßen Rückseitenelements auf der rückseitigen Laminatschicht; und

e) Laminieren des Solarmoduls. Dabei kann vorgesehen sein, dass das [0068] Verfahren weiterhin die nachfolgenden Schritte nach Schritt e),

insbesondere in dieser Reihenfolge, umfasst:

f) Trimmen des Laminats; und

g) Setzen der Anschlussdosen zur elektrischen Kontaktierung des

Solarmoduls.

[0069] Auch liefert die Erfindung ein alternatives Verfahren zur Herstellung eines Solarmoduls umfassend die folgenden Schritte, insbesondere in dieser Reihenfolge:

aa) Bereitstellen einer Substratplatte; ab) Anordnen von mindestens zwei elektrisch miteinander kontaktierten Solarzellen auf der Substratplatte;

ac) Anordnen mindestens einer rückseitigen Laminatschicht auf der Rückseite der Solarzelle;

ad) Laminieren mindestens der rückseitigen Laminatschicht;

ae) optionales Trimmen des Laminats;

af) optionales Setzen der Anschlussdosen zur elektrischen Kontaktierung des Solarmoduls und Anordnen mindestens eines erfindungsgemäßen Rückseitenelements auf der rückseitigen Laminatschicht und Verbinden des Rückseitenelements mit der rückseitigen Laminatschicht,

insbesondere durch Silikon oder Polyurethan-Kleber; oder

ag) Anordnen mindestens eines erfindungsgemäßen Rückseitenelements auf der rückseitigen Laminatschicht und Verbinden des

Rückseitenelements mit der rückseitigen Laminatschicht, insbesondere durch Silikon oder Polyurethan-Kleber, und Setzen der Anschlussdosen zur elektrischen Kontaktierung des Solarmoduls.

[0070] Die erfindungsgemäßen Verfahren ermöglichen einen schnelleren,

einfacheren und kostengünstigeren Herstellungsprozess von

Solarmodulen.

[0071] Gemäß den konventionellen Herstellverfahren wird zunächst in der Regel auf ein Glassubstrat eine EVA-Schicht angeordnet, um eine Substratplatte zu bilden, auf der wiederum die Solarzellen angeordnete werden. Auf die Rückseite der Solarzellen wird eine erneute EVA-Schicht und das

Backsheet, also die rückseitige Laminatschicht, aufgebracht und anschließend erfolgt ein Laminieren des Moduls. Nach dem Laminieren wird das Laminat getrimmt und die Anschlussdosen zur elektrischen Kontaktieren werden gesetzt.

[0072] Erst nach diesem Schritt werden die Rahmenelemente mit dem

Schichtaufbau verbunden, in dem diese silikoniert und aufgesteckt werden. Gleichzeitig werden die Eckwinkel des Rahmens in die

Rahmenelemente eingepresst.

[0073] Gemäß dem ersten erfindungsgemäßen Verfahren wird das

erfindungsgemäße Rückseitenelement bereits während des Modulbaus mit der Modulrückseite verbunden, insbesondere an den Kontaktbereichen flächig verklebt. Dies ist wichtig für Wärmeableitung. Letzteres kann während des Laminierprozesses (Laminator, Autoklaven) erfolgen. Somit lassen sich im Vergleich zum klassischen Modul eine Reihe von

Arbeitsschritten und Maschinen einsparen.

[0074] Alternativ kann ein solches Verkleben des Rückseitenelementes auch erst nach einem Laminieren des Moduls erfolgen. Auch in diesem Fall wird eine erhebliche Anzahl von Arbeitsschritten eingespart, da nur ein

Verbindungsschritt notwendig ist.

[0075] Weitere Merkmale und Vorteile der Erfindung ergeben sich aus der

nachfolgenden Beschreibung, in der Ausführungsbeispiele der Erfindung anhand von schematischen Zeichnungen beispielhaft erläutert werden, ohne dadurch die Erfindung zu beschränken. Dabei zeigt:

Figur 1 : eine schematische perspektivische Ansicht einer ersten

Ausführungsform eines erfindungsgemäßen Rückseitenelements;

Figur 2: eine schematische perspektivische Ansicht einer zweiten

Ausführungsform eines erfindungsgemäßen Rückseitenelements;

Figur 3: eine schematische perspektivische Ansicht einer Ausführungsform eines weiteren erfindungsgemäßen Rückseitenelements und eines Solarmoduls; und

Figur 4: eine schematische Seitenansicht einer Ausführungsform des erfindungsgemäßen Rückseitenelements und des Solarmoduls gemäß Figur 3.

[0076] In Figur 1 ist eine erste Ausführungsform eines erfindungsgemäßen

Rückseitenelements 1 dargestellt. Das Rückseitenelement 1 besteht aus einer umgeformten Materialbahn 3, wobei die Materialbahn 3

abschnittsweise in einer ersten Ebene 5 und abschnittsweise in einer zu der ersten Ebene 5 parallelen zweiten Ebene 7 angeordnet ist. In einem Übergangsbereich von der ersten Ebene 3 in die zweite Ebene 5 bildet die Materialbahn 3 Beabstandungselemente 9 aus, um die erste von der zweiten Ebene 3, 5 zu beabstanden. Zwei erste Materialbahnabschnitte 1 1 , 1 1 ^' verlaufen dabei parallel zueinander und im rechten Winkel zu zwei parallel zueinander angeordneten zweiten Materialbahnabschnitten 13, 13 ^' .

[0077] Dabei weist der erste erste Materialbahnabschnitt 1 1 ein erstes

Seitenende 15 und der zweite erste Materialbahnabschnitt 1 1 ^' ein dem ersten Seitenende 15 gegenüberliegendes zweites Seitenende auf (nicht gezeigt). Der erste zweite Materialbahnabschnitt 13 weist ein rechtwinklig zu den ersten und zweiten Seitenenden 15 angeordnetes drittes

Seitenende 17 und der zweite zweite Materialbahnabschnitt 13 ^' ein dem dritten Seitenende 17 gegenüberliegendes viertes Seitenende 17 ^' auf. Diese Ausgestaltung ist selbstverständlich ausschließlich beispielhaft zu verstehen. Die Seitenenden 17, 17 ^' können alternativ auch kurvenförmig sein, sodass die Beabstandungselemente 9 nicht rechteckig ausgebildet sind. Auch die Spitzenecken der ersten und zweiten Ebene 5,7 können natürlich abgerundet ausgebildet werden.

[0078] Durch Umformen ist ein erster Ausschnitt der Materialbahn 3 beginnend bei dem zweiten zweiten Materialbahnabschnitt 13 ^' in einem ersten Abstand 21 parallel zu dem ersten ersten Materialbahnabschnitt 1 1 bis zu einer ersten Beabstandung 19 zu dem ersten zweiten

Materialbahnabschnitt 13 und ein zweiter Ausschnitt der Materialbahn 3 beginnend bei dem zweiten zweiten Materialbahnabschnitt 13 ^' in einem zweiten Abstand 21 ^' , größer als der erste Abstand 21 , parallel zu dem ersten ersten Materialbahnabschnitt 1 1 bis zu einer zweiten

Beabstandung 19 ^' , größer als die erste Beabstandung 19, zu dem ersten zweiten Materialbahnabschnitt 13, ausgebildet.

[0079] Entsprechende Ausschnitte befinden sich jeweils um 90° gedreht, um die zweite Ebene 7 von der ersten Ebene 5 zu beabstanden und um die auf die zweite Ebene 7 wirkenden Kräfte auf die erste Ebene 5 zu übertragen. Figur 2 zeigt eine weitere Ausführungsform eines erfindungsgemäßen Rückseitenelements 1 ^' . Diese umfasst 9 Zellen 23 gemäß dem

Ausführungsbeispiel in Figur 1.

[0080] Gut ersichtlich in Figur 1 und den weiteren Figuren ist, dass durch die

gebildeten Öffnungen in der Materialbahn eine optimale Luftzirkulation ermöglicht werden kann, beispielhaft dargestellt mit den Pfeilen A.

[0081] Selbstverständlich ist auch hier die Anzahl der Zellen 23 nur beispielhaft zu verstehen und diese können, symmetrisch oder asymmetrisch, in beliebiger Anzahl ausgebildet werden.Alle neun Ausschnitte weisen in Figur 2 die gleiche Drehrichtung auf. Die Drehrichtung kann aber auch unterschiedlich sein.

[0082] Figur 3 zeigt ein erfindungsgemäßes Solarmodul 25, welches mit einem alternativen Rückseitenelement 1 ^" verbunden ist, in perspektivischer Ansicht.

[0083] Figur 4 zeigt das Solarmodul 25 in einer schematischen Schnittansicht.

[0084] Dabei unterscheidet sich die Ausführungsvariante des

erfindungsgemäßen Rückseitenelements 1 ^" durch eine dritte Ebene 27, die zwischen der ersten Ebene 5 und der zweiten Ebene 7 angeordnet ist. Wie bereits vorausstehend ausgeführt, ist die Geometrie und die Anzahl der von der Materialbahn 3 ausgebildeten Ebenen an den Anwendungsfall anpassbar, um den Schichtverbund 29 umfassend die Solarzellen zu Stabilisieren und zu befestigen.

[0085] Die in der voranstehenden Beschreibung, den Ansprüchen sowie den

Zeichnungen offenbarten Merkmale der Erfindung können sowohl einzeln als auch in jeder beliebigen Kombination für die Verwirklichung der Erfindung in ihren verschiedenen Ausführungsformen wesentlich sein.