DE3919125A1 - Schwimmende solarkollektoren aus kunststoff-folien - Google Patents

Description

Der grundlegende Gedanke, Sonnenkollektoren nicht an Land zu installieren, sondern in Form von Pontons in sonnenreichen Weltmeeren schwimmen zu lassen, wurde bereits in P 36 19 327.5 und P 36 34 102.9 beschrieben. Kennzeichnend für die in vorstehend genannten Patentschriften beschriebenen Ausführungen ist, daß die das photovoltaisch aktive Silizium tragenden schwimmenden Kästen aus Metall mit Lufteinschluß bestanden und noch außen durch Kunststoff-Folien wasserdicht eingeschlossen waren.

Inzwischen gelang die Herstellung von Solarzellenfolien, deren Silziumschicht so dünn ist, daß sich die Folien falten und aufrollen lassen. Parallel hierzu fanden die Hersteller von Polyäthylen, wie es für elektrische Kabel verwendet wird, Verfahren, um durch Vernetzung des Kunststoffes eine Beständigkeit gegenüber Wasser bis zu 30 Jahren gewährleisten zu können. Solches Polyäthylen hat eine Dichte von etwa 0,92 g/cm³, ist also leichter als Wasser und schwimmt in ihm.

Als erfinderische Lösung, die erhebliche Kostenvorteile im Vergleich zu den in vorbenannten älteren Patentschriften beschriebenen Lösungen bringt, wird nunmehr für im Meerwasser schwimmende Solarkollektoren die mit photovoltaischen Halbleitern beschichte Solarzellenfolie unter Verzicht auf Metallgestelle unmittelbar zwischen zwei Kunststoff-Folien, die ausreichend wasser- und UV-beständig sind, eingeschweißt oder eingeklebt. Wir erhalten damit einen teilelastischen Kollektor, dessen Oberfläche nur geringfügig aus dem Meerwasser ragt, der somit ständig von kleinen Wellen überspült und dadurch von Verschmutzungen und Salzkrusten gereinigt wird.

Ein Solarponton setzt sich aus einer Vielzahl von einzelnen Kollektoren mit z.B. je 1 Quadratmeter Oberfläche zusammen. Zwischen benachbarten Kollektoren befin­ den sich Übergangszonen, in denen die beiden Kunststoff-Folien ohne Zwischenlage von Solarzellenfolien miteinander verklebt oder verschweißt sind. In diesen Zonen befinden sich Durchbrüche oder "Spüllöcher", durch die ständig das Meerwasser treten kann. Wegen der Querschnittsminderung durch die Spüllöcher ergibt sich in diesen Übergangszonen eine erhöhte Biegeelastizität. Damit können die Kollektoren quasi auf den Wellen reiten. Ferner vermindern die Spüllöcher einen ansonst eventuell zerstörerischen Wasserdruck bei hohem Wellengang. Als Vorbild für derartige im Wasser schwimmende Kunststoff-Solarkollektoren können die seit etwa 3 Milliarden Jahren in unseren Weltmeeren schwimmenden riesigen Algen- und Tang-Teppiche dienen. Auch sie nützen die Sonnenenergie, - nämlich zur Photosynthese.

Zur Veranschaulichung der erfinderischen Lösung wird auf beigefügte zeichnerische Darstellung verwiesen.

Fig. 1 zeigt einen Längsschnitt in starker Vergrößerung,

Fig. 2 eine Aufsicht auf ein Teil eines Solarpontons.

Mit 1 in Fig. 1 ist die oberste transparente Kunststoff-Folie z.B. aus vernetztem Polyäthylen bezeichnet. 2 ist die allseitig eingeschweißte photoaktive Solarzel­ lenfolie, 3 die untere Kunststoff-Folie. Die Folien 1 und 3 sind z.B. bei 4 und 5 wasserdicht miteinander verschweißt. Bei 6 ist ein Spülloch ausgespart oder ausge­ stanzt, durch das das Meerwasser hindurchtreten kann.

In Fig. 2 wird die Anordnung von Spüllöchern 7, 8, 9 usw. in der Aufsicht gezeigt.

Mit 10, 11, 12 sind die eingeschweißten Metall-Litzen als elektrische Leiter zwi­ schen den einzelnen Kollektoren bezeichnet.

Claims (1)

1. Solarzellenkollektor zur Wandlung von Sonnenenergie in elektrische Energie mit einer Dichte kleiner als 1 g/cm³, so daß er im Wasser schwimmen kann, dadurch gekennzeichnet, daß in einem transparenten Kunststoff wie z.B. vernetztem Poly­ äthylen mit einer Dichte von etwa 0.92 g/cm³ eine Solarzellenfolie mit aufge­ dampftem oder anderweitig aufgebrachtem photovoltaisch aktivem Silizium oder anderem geeigneten Material wasserdicht von allen Seiten zusammen mit flexiblen Stomleitungen eingeschweißt oder eingeklebt ist, wobei in den nicht mit Solar­ zellenfolie beschickten Zwischenräumen zwischen aneinandergefügten Einzelkollek­ toren Durchbrüche oder "Spüllöcher" in den Kunststoff-Folien vorhanden sind, die das Durchtreten von Spülwasser zwecks Oberflächenreinigung ermöglichen und ferner zur Entlastung von zu hohem Wasserdruck bei starkem Wellengang dienen.