DE2806586A1

DE2806586A1 - Solar cell ensuring absolute sealing of collector - has rear face fluid connections and insulation forming closed unit

Info

Publication number: DE2806586A1
Application number: DE19782806586
Authority: DE
Inventors: Nichtnennung Beantragt
Original assignee: FLACHGLASVEREDELUNG CONZELMANN
Current assignee: FLACHGLASVEREDELUNG CONZELMANN
Priority date: 1978-02-16
Filing date: 1978-02-16
Publication date: 1979-08-23

Abstract

A protective glass covers the coated surface of a plate having a layer of absorbent material and canals for the passage of a fluid, to which there are external connections, forming a solar cell. The other side of the absorbent plate is covered by a layer of insulating material. The absorbent plate together with at least one glass cover plate positioned some distance from it, is assembled in an interrupted, closed frame of 'U'-section, to form a separate part of a cell unit. On the rear face of the absorbent plate, outside the zone of the frame, there are two connections. The heat insulation of the rear face is effected by a plate of insulating material which forms a second separate part of the solar cell. The design avoids inefficiency or expensive sealing arrangements. The sealing of the radiation collecting part of the cell is absolute.

Description

Solarzelle Solar cell

Die Erfindung zutrifft eine Solarzelle mit einer Flüssigkeitskanäle mit Außenanschlüssen aufweisenden Absorberplatte, die einseitig mit einem Absorbens beschichtet und auf dieser beschichteten Seite mit einer Glasabdeckung versehen ist, während ihre andere Seite eine Wärmeisolationsbeschichtung aufweist.The invention applies to a solar cell with a liquid channel with external connections having absorber plate, the one side with an absorbent coated and provided with a glass cover on this coated side while its other side has a thermal insulation coating.

Solarzellen der vorstehend genannten Art sind bereits bekannt. Die dort verwendeten Absorberplatten weisen Außenanschlüsse auf, die in der Ebene der Absorberplatte verlaufen. Die Ausbildung luftdichter Solarzellen macht hierbei. jedoch Schwierigkeiten. An den Stellen, an denen die AuBenanschlüsse der durch Wärmeänderungen zwangsläufig etwas arbeitenden Absorberplatten aus der Solarzelle herausgeführt sind, können sich leicht undichte Stellen bilden oder sind aufwendige Abdichtmaßnahmen erforderlich, welche die Herstellung der Solarzellen merklich verteuern.Solar cells of the type mentioned above are already known. the Absorber plates used there have external connections that are in the level run along the absorber plate. The formation of airtight solar cells makes this. however difficulties. At the points where the external connections are affected by heat changes inevitably somewhat working absorber plates led out of the solar cell leaks can easily form or are expensive sealing measures required, which make the production of solar cells noticeably more expensive.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Solarzelle der eingangs genannten Art so auszubilden, daß eine gute Abdichtung des Lichtaufnahmeteils der Solarzelle gewährleistet ist.The invention is based on the object of a solar cell of the initially called type so that a good seal of the light receiving part of the Solar cell is guaranteed.

Die gestellte Aufgabe wird mit der eingangs genannten Solarzelle erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß die Absorberplatte zusammen mit mindestens einer mit Abstand von ihr angeordneten Glasabdeckplatte als gesonderter Zellenteil mit einem undurchbrochenen, geschlossenen Rahmen mit U-Profil gefertigt ist und die Absorberplatte auf ihrer Rückseite außerhalb des Rahmenbereichs zwei aus der Plattenebene herausführende Leitungsstutzen aufweist, und daß die Wärleisolation der Rückseite der Absorberplatte durch eine Wärmeisolationsplatte bewirkt wird, die einen zweiten gesonderten Zellenteil bildet.The stated object is achieved according to the invention with the solar cell mentioned at the outset solved in that the absorber plate together with at least one at a distance glass cover plate arranged by it as a separate cell part with an unopened, closed frame is made with U-profile and the absorber plate on it Back outside of the frame area, two leading out of the plane of the plate Has line stubs, and that the thermal insulation of the back the absorber plate is effected by a thermal insulation plate, which is a second forms separate cell part.

Die beiden aus der Ebene der Absorberplatte herausgeführten Anschlußstutzen können vorteilhafterweise jeweils zu einem mit geringem Abstand parallel zur Rückseite der Absorberplatte geführten Verbindungsrohr ihren, das in Aussparungen der den zweiten Zellenteil bildenden rmeisolationsplatte eintaucht.The two connecting pieces leading out of the plane of the absorber plate can advantageously each to a small distance parallel to the rear the absorber plate guided their connecting pipe, which is in recesses of the The insulation plate forming the second cell part is immersed.

Die erfindungsgemäß ausgebildete Solarzelle hat durch die alf der Rückseite der Absorberplatte angeordneten Anschlußkanäle den Vorteil, daß ihr Mchtaufnahmeteil, in welchem sich Glasplatten mit dazwischenliegenden Luftkammern oder Gaskannern vor der beschichteten Absorberplatte befinden, in einem rationellen Fertigungsverfahren mit einem einwandfrei abdichtenden, undurchbrochenen Rahmen versehen ist, so daß sichergestellte ist, daß keinerlei Feuchtigkeit von außen in die zwischen den abdeckenden Glasplatten und zwischen den Glasplatten und der Absorberplatte befindlichen Gasraule eindringen kann. Die Anschlußrohre der Solarzellen sind hinter der Ebene der Absorberplatte aus der Solarzelle herausgeführt, wobei die Rohre nur durch einen Außenrahmen hindurchgeführt werden müssen, der die beiden Zellenteile der Solarzelle zusammenhält und keine Dichtungsfunktion hat. Dieser Außenrahmen läßt sich aus einzelnen Rahmenschenkeln so zusammensetzen, daß die Rahmenschenkel jeweils an den Austrittsstellen der Verbindungsrohre aneinanderstoßen und für den Durchtritt der Anschlußrohre nur Randaussparungen an den Stoßkanten der Rahmenschenkel erforderlich sind. Somit ist auch eine rasche und unproblematische Anbringung des Außenrahmens der Solarzelle möglich, die den Herstellungspreis solcher Solarzellen vermindert. Die Möglichkeit einer rationellen Herstellung von Solarzellen ist für die rasche EinfUhrung dieser dringend empfohlenen zusätzlichen Energiesnmmler von großer Wichtigkeit.The solar cell designed according to the invention has the alf of Rear side of the absorber plate arranged connection channels have the advantage that their Mchtaufnahmeteil, in which there are glass plates with air chambers or gas cans in between in front of the coated absorber plate, in a rational manufacturing process is provided with a properly sealing, uninterrupted frame, so that It is ensured that no moisture from the outside in between the covering Glass plates and gas column located between the glass plates and the absorber plate can penetrate. The connecting pipes of the Solar cells are behind the Level of the absorber plate led out of the solar cell, the tubes only through an outer frame must be passed through the two cell parts of the Solar cell holds together and has no sealing function. This outer frame lets are composed of individual frame legs so that the frame legs each butt against each other at the exit points of the connecting pipes and for the passage of the connecting pipes, only edge recesses are required on the butt edges of the frame legs are. This also enables the outer frame to be attached quickly and without problems the solar cell possible, which reduces the manufacturing price of such solar cells. The possibility of a rational production of solar cells is for the rapid Introducing these highly recommended additional energy consumers of great importance.

Nachfolgend wird ein Ausführungsbeispiel einer erfindungsgemäß ausgebildeten Solarzelle anhand der beiliegenden Zeichnung näher erläutert.The following is an embodiment of one designed according to the invention Solar cell explained in more detail with reference to the accompanying drawing.

Im einzelnen zeigen: Fig. 1 eine perspektivische Darstellung mit Schnitt durch den ersten und Wärmestrahlung aufnehmenden Zellenteil einer Solarzelle; Fig. 2 einen Teilschnitt durch den Randbereich einer aus ihren beiden Zellenteilen zusammengesetzten Solarzelle; Fig. 3 eine perspektivische Darstellung einer Ecke einer erfindungsgemäß ausgebildeten Solarzelle; Fig. 4 eine perspektivische Darstellung von zwei miteinander verbundenen Solarzellen.In detail: FIG. 1 shows a perspective illustration with a section through the first cell part of a solar cell which absorbs thermal radiation; Fig. 2 shows a partial section through the edge region of one composed of its two cell parts Solar cell; 3 shows a perspective illustration of a corner of a device according to the invention trained solar cell; Fig. 4 is a perspective view of two together connected solar cells.

Wie die Figur 4 zeigt, sind die Solarzellen 10 als rechteckige Platten ausgebildet, auf deren langen Schmalseiten im Bereich der Plattenenden jeweils zwei Anschlußrohrenden 11 und 12 herausragen. Diese Anschlußrohrenden 11 und 12 benachbarter Solarzellen können gemäß Fig.4 durch Muffen 13 miteinander verbunden werden. Die herausragenden Rohrenden 11 und 12 können aber auch so geformt sein, daß sie in Anschlußrohrenden einer anschließenden Solarzelle eingesteckt werden können.As FIG. 4 shows, the solar cells 10 are rectangular plates formed, on the long narrow sides in the area of the plate ends two Connection pipe ends 11 and 12 protrude. These connecting pipe ends 11 and 12 are adjacent Solar cells can be connected to one another by sleeves 13 as shown in FIG will. The protruding pipe ends 11 and 12 can also be shaped so that they are plugged into connecting pipe ends of a subsequent solar cell can.

Wie die Schnittbilder der Fig.1 und 2 zeigen, ist die Solarzelle 10 aus zwei gesondert hergestellten Zellenteilen 14 und 15 zusammengesetzt, wobei der zweite Zellenteil 15 aus einer einstückigen Schaumstoffplatte besteht, die deckungsgleich zum ersten Zellenteil 14 ist.As the sectional images in FIGS. 1 and 2 show, the solar cell is 10 composed of two separately manufactured cell parts 14 and 15, the second cell part 15 consists of a one-piece foam sheet which is congruent to the first cell part 14 is.

Der erste Zellenteil 14 ist in Figur 1 allein dargestellt. Er besteht aus einer Absorberplatte 16, die aus zwei Aluminiumblechen 16a und 16b unter Ausbildung von miteinander kommunizierenden Flüssigkeitskanälen 17 gebildet ist. Die Flüssigkeitskanäle sind in nicht dargestellter, aber an sich bekannter Weise so ausgebildet, daß sich ein Flüssigkeitsdurchfluß über die ganze Absorberplattenbreite von einem Randbereich zu einem gegenüberliegenden Randbereich der Solarzelle ergibt. Der in Fig.1 dargestellte oberste Flüssigkeitskanal 17a ist mit einem senkrecht aus der Ebene der Absorberplatte 16 abstehenden Rohranschlußstutzen 18 mit einem zur Absorberplatte 16 parallel und mit geringem Abstand verlaufenden Anschlußrohr 19 verbunden, das auf beiden Seiten der Solarzelle die überstehenden Rohrenden 11 (Fig.3+4) hat.The first cell part 14 is shown alone in FIG. He exists from an absorber plate 16, which is formed from two aluminum sheets 16a and 16b is formed by communicating liquid channels 17. The fluid channels are designed in a manner not shown, but known per se, that a liquid flow over the entire width of the absorber plate from an edge area results in an opposite edge region of the solar cell. The one shown in Fig.1 uppermost liquid channel 17a is vertical with a out of the plane the absorber plate 16 protruding pipe connection piece 18 with a to the absorber plate 16 parallel and closely spaced connecting pipe 19 connected, the on both sides of the solar cell has the protruding pipe ends 11 (Fig. 3 + 4).

Auf ihrer gegenüberliegenden Vorderseite ist die Absorberplatte 16 mit einer Absorbensschicht 20 versehen, die in bekannter Weise eine schwarze Farbe aufweist und einfallende Wärmestrahlung aufzunehmen vermag. Vor dieser beschichteten Vorderseite der Absorberplatte 16 sind jeweils unter Bildung von Zwischenräumen 21 und 22 zwei klare Glasscheiben 23 und 24 angeordnet. Der gewünschte gegenseitige Abstand der Glasplatten und der Abstand der inneren Glasplatte 23 von der Absorberplatte 16 wird durch im Randbereich der Platten angeordnete Distanzstege 25 bewirkt, und die drei Platten 16,23 und 24 sind durch einen den ganzen Zellenteil 14 umschließenden, U-förmigen Metallrahmen 26 fest zusammengehalten, wobei eine zwischen dem Rahmen 26 und den Rändern der drei Platten eingebrachte, elastisch bleibende Dichtungsmasse 27 für einen gas- und flüssigkeitsdichten Abschluß der Zwischenräume 21 und 22 nach außen sorgt.The absorber plate 16 is on its opposite front side provided with an absorbent layer 20 which is black in color in a known manner has and is able to absorb incident thermal radiation. Coated in front of this Front side of the absorber plate 16 are in each case with the formation of gaps 21 and 22 two clear glass sheets 23 and 24 arranged. The desired mutual Distance between the glass plates and the distance between the inner glass plate 23 and the absorber plate 16 is effected by spacer bars 25 arranged in the edge region of the plates, and the three plates 16, 23 and 24 are surrounded by a whole cell part 14, U-shaped metal frame 26 firmly held together with one between the frame 26 and the edges of the three plates introduced, elastic permanent sealant 27 for a gas- and liquid-tight closure of the spaces 21 and 22 according to outside cares.

Zur Fertigstellung einer Solarzelle werden die beiden einzeln vorgefertigten Zellenteile 14 und 15 gemäß Fig.2 deckungsgleich aufeinandergelegt, wobei die Schaumstoffplatte 15, beispielsweise eine Kunststoff-Hartschaumplatte, gegen die Außenseite oder Rückseite der Absorberplatte 16 zu liegen kommt. Die Schaumstoffplatte 15 ist mit passenden Ausnehmungen 28 für das obere Verbindungsrohr 19 und ein nicht dargestelltes und in den Anschlußrohrenden 12 endendes unteres Verbindungsrohr versehen. Die Anlageseite der Schaumstoffplatte 15 kann auch so gewellt sein, daß die Schaumstoffplatte 15 über ihre ganze Fläche dicht gegen die Außen- oder Rückseite der Absorberplatte 16 anliegt.To complete a solar cell, the two are individually prefabricated Cell parts 14 and 15 according to FIG. 2 placed congruently on top of one another, the foam sheet 15, for example a plastic rigid foam board, against the outside or back the absorber plate 16 comes to rest. The foam board 15 is with matching Recesses 28 for the upper connecting pipe 19 and a not shown and Provided in the connecting pipe ends 12 ending lower connecting pipe. The investment side the foam sheet 15 can also be corrugated in such a way that the foam sheet 15 over its entire surface tightly against the outside or back of the absorber plate 16 is present.

Anschließend werden die beiden Zellenteile 14 und 15 durch einen ebenfalls rinnenförmigen Außenrahmen 29 zusammengehalten.Then the two cell parts 14 and 15 are also through a Trough-shaped outer frame 29 held together.

Der Außenrahmen 29 kann wie der Rahmen 26 des ersten Zellenteiles 14 aus Aluminiumblech gefertigt sein. Er ist gemäß Fig.3 aus einzelnen Rahmenschenkeln gebildet, von denen in Fig.3 ein die ganze Oberseite der Solarzelle 10 tberdeckender Rahmenschenkel 29a und ein anschließender seitlicher Rahmenschenkel 29b gezeigt sind.The outer frame 29 can, like the frame 26 of the first cell part 14 be made of aluminum sheet. According to FIG. 3, it is made up of individual frame legs formed, of which the entire top of the solar cell 10 tberdeckende in Figure 3 Frame legs 29a and a subsequent one side frame leg 29b are shown.

Die beiden Rahmenschenkel 19a und 19b stoßen mit ihren Rändern 29a' und 29b' dort gegeneinander, wo das Anschlußende 11 des Verbindungsrohres 19 aus der Solarzelle 10 herausgeführt ist. Zur Bildung der Durchführungsöffnung fiir das Anschlußrohrende 11 sind die beiden Ränder 29a' und 29b' jeweils mit einem halbkreisförmigen Randeinschnitt versehen.The two frame legs 19a and 19b butt with their edges 29a ' and 29b 'against each other where the connecting end 11 of the connecting pipe 19 from the solar cell 10 is led out. To form the opening for the Connection pipe end 11 are the two edges 29a 'and 29b' each with a semicircular Edge incision provided.

L e e r s e i t eL e r s e i t e

Claims

Patent applications 1. Solar cell with a liquid channel with External connections having absorber plate, which on one side with an absorbent coated and provided with a glass cover on this coated side is, while its other side has a thermal insulation coating, thereby characterized in that the absorber plate (16) together with at least one at a distance arranged by her glass cover plate (23,24) as a separate cell part (14) an uninterrupted, closed frame (26) is made with a U-profile and the absorber plate (16) on its back outside the frame area two the plate plane leading out line socket (18), and that the thermal insulation the back of the absorber plate (16) caused by a heat insulation plate (15) which forms a second separate cell part.

2. Solar cell according to claim 1, characterized in that the two from the plane of the absorber plate (16) leading out connecting pieces (18) in each case to a parallel to the rear of the absorber plate (16) at a small distance Guide the connecting pipe (19).

3. Solar cell according to claim 1 and 2, characterized in that the the second cell part forming thermal insulation plate (15) with recesses (28) for the connecting piece (18) and the connecting pipes (19) is provided.

4. Solar cell according to claim 1 to 3, characterized in that the two congruent and closely spaced cell parts (14, 15) an outer frame (29) with a U-profile are firmly connected to each other, which consists of several Frame legs (29a, 29b) is composed, which at the exit points of the connecting pipes (19/11) clash.

5. Solar cell according to one of claims 1 to 4, characterized in that that the connecting piece (18) directed perpendicular to the plane of the absorber plate (16) are.

6. Solar cell according to one of claims 1 to 5, characterized in that that the heat insulation plate (15) is made in one piece from plastic foam.