Solarmodul
Ein Solarmodul ist eine Anwendung der Photovoltaik und wandelt Strahlungsenergie in elektrische Energie um. Als wichtigste Bauelemente enthält es mehrere Solarzellen. Das Solarmodul wird durch seine elektrischen Anschlusswerte charakterisiert. Diese hängen von der Verschaltung der Solarzellen innerhalb des Moduls ab. Das Solarmodul wird einzeln oder zu Gruppen verschaltet in einer Photovoltaikanlage betrieben.
Um den vielfältigen Anforderungen bei der Erstellung einer solchen Anlage für solar erzeugten Strom gerecht zu werden, werden die Solarzellen in einem Verbund aus mehreren Materialien und Bauteilen eingebettet. Dieser Verbund erfüllt folgende Zwecke:
- Erzeugung von elektrischer Energie
- praxisgerechte elektrische Anschlussmöglichkeit
- Schutz der spröden Solarzelle vor mechanischen Einflüssen
- Schutz vor Witterungseinflüssen
- Berührungsschutz der elektrisch leitenden Bauteile
- einfache Handhabungs- und Befestigungsmöglichkeit
Table of contents |
2 Herstellung eines Solarmoduls 3 Technische Merkmale 4 weitere Arten von Solarmodulen 5 Recycling 6 Siehe auch 7 Weblinks |
Die Fertigung eines Solarmoduls erfolgt weitgehend mit der optisch aktiven
Seite nach unten. Als erstes wird ein entsprechendes Glas gereinigt und
bereitgelegt. Auf dieses kommt dann eine zugeschnittene Bahn EVA-Folie. Die
Solarzellen werden mittels Lötbändchen zu einzelnen Strängen verbunden und auf der Scheibe mit der EVA-Folie exakt positioniert. Nun werden die
Querverbinder, die die einzelnen Stränge miteinander verbinden und zum Ort der
Anschlussdose führen, positioniert und verlötet. Danach wird alles nacheinander
mit einer zugeschnittenen EVA-Folie und einer Tedlarfolie bedeckt. Als
nächster Produktionsschritt erfolgt das Laminieren des Moduls bei einem
Unterdruck und ca. 150 °C. Beim Laminieren bildet sich aus der bis dahin
milchigen EVA-Folie eine klare, dreidimensional vernetzte und nicht mehr
aufschmelzbare Kunststoffschicht, in der die Zellen nun eingebettet sind und
die fest mit der Glasscheibe und der Rückseitenfolie verbunden ist. Nach dem
Laminieren werden die Kanten gesäumt, die Anschlussdose wird gesetzt und mit
den Freilaufdioden bestückt. Nun wird das Modul noch gerahmt, vermessen und
nach seinen elektrischen Werten klassifiziert und abschließend verpackt.
Die Daten eines Solarmoduls werden genauso wie die Daten einer Solarzelle
für standardisierte Testbedingungen angegeben (siehe dort).
gebräuchliche Abkürzungen für die Bezeichnungen sind
Die Freilaufdiode dient bei Teilverschattungen des Moduls zum Schutz der
verschatteten Zellen. Wird ein Teilbereich verschattet, so schieben die nicht verschatteten Zellen einen Strom durch die verschatteten, die jetzt nur noch als elektrische Verbraucher arbeiten. Damit erwärmen sich die nicht aktiven Zellen und es kann bei zu hoher Belastung sogar zur Zerstörung von Zellen kommen. Um sich davor zu schützen, wird das Modul in mehrere Bereiche eingeteilt (ca. 20 Zellen in Serie), von denen jeder mit einer Diode geschützt ist. Findet in einem solchen Bereich eine Verschattung statt, geht der Strom den Weg des geringsten Widerstandes und fließt über die Diode statt über die Solarzellen.
(bitte um Mithilfe ...)
Zu diesem Thema erscheint etwa im März 2004 eine Studie der Ökopol GmbH - Institut für Ökologie und Politik Hamburg http://www.oekopol.de, erstellt im Auftrag des Umweltbundesamtes Berlin
Aufbau eines typischen Solarmoduls
Herstellung eines Solarmoduls
Technische Merkmale
Die Kennwerte eines Solarmoduls sind
Da eindringende Feuchtigkeit durch Korrosionserscheinungen die Lebensdauer
eines Moduls stark verkürzen kann und zudem evtl. einen elektrisch leitenden
Kontakt mit den stromdurchflossenen Bauteilen des Solarmoduls ermöglicht, sind
ausreichende Randabstände äußerst wichtig.Die Freilauf- oder Bypass-Diode
weitere Arten von Solarmodulen
(bitte um Mithilfe ...)
Dieser stellt eine besondere Nutzung von Solarzellen dar. Hier wird die einfallende Strahlung in einer Kunststoffplatte eingefangen. Der Kunststoff ist mit fluoreszierenden Farbstoffen dotiert. Die Solarstrahlung wird vom Farbstoff absorbiert und regt diesen zum Leuchten an. Die dabei emittierte, langwelligere Strahlung verläßt die Platte hauptsächlich an einer Stirnseite, an allen anderen Seiten wird sie durch Totalreflexion oder Spiegelung weitestgehend im Material gehalten. Die entsprechende Stirnseite wird mit Solarzellen bestückt, die optimal auf die durch den Farbstoff emittierte Wellenlänge abgestimmt werden kann. Duch das Stapeln mehrer verschiedener Kunststoffplatten, die jeweils auf einen anderen Wellenlängenbereich optimiert werden, kann der Wirkungsgrad erhöht werden. Recycling
Siehe auch
Weblinks
Modulhersteller (Auswahl)