DE102022128223A1 - Solar cell module and method for producing a solar cell module - Google Patents

Solar cell module and method for producing a solar cell module Download PDF

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Abstract

Die Erfindung betrifft ein Solarzellenmodul, mit einer Mehrzahl photovoltaischer Solarzellen, die jeweils zumindest zwei metallische Kontaktierungsstrukturen aufweisen:- eine metallische Vorderseitenkontaktierungsstruktur an einer Vorderseite und- eine metallische Rückseitenkontaktierungsstruktur an einer Rückseiteder Solarzelle, wobei die Solarzellen in einer Schindelanordung überlappend angeordnet sind, so dass die Rückseitenkontaktierungsstruktur einer Solarzelle an der Vorderseitenkontaktierungsstruktur einer benachbarten Solarzelle angeordnet und die beiden Kontaktierungsstrukturen elektrisch leitend verbunden sind.Die Erfindung ist dadurch gekennzeichnet, dass die aneinander angeordneten, elektrisch leitend verbundenen Kontaktierungsstrukturen frei von einer elektrisch leitenden stoffschlüssigen Verbindung sind.The invention relates to a solar cell module with a plurality of photovoltaic solar cells, each of which has at least two metallic contact structures: - a metallic front-side contact structure on a front side and - a metallic rear-side contact structure on a rear side of the solar cell, wherein the solar cells are arranged in an overlapping shingle arrangement, so that the rear-side contact structure of a solar cell is arranged on the front-side contact structure of an adjacent solar cell and the two contact structures are electrically conductively connected. The invention is characterized in that the contact structures arranged on one another and electrically conductively connected are free of an electrically conductive material connection.

Description

Die Erfindung betrifft ein Solarzellenmodul gemäß Anspruch 1 sowie ein Verfahren zur Herstellung eines Solarzellenmoduls gemäß Anspruch 7.The invention relates to a solar cell module according to claim 1 and a method for producing a solar cell module according to claim 7.

Photovoltaische Solarzellen weisen typischerweise an der Vorderseite metallische Kontaktierungsstrukturen auf. Solche Kontaktierungsstrukturen sind für einfallende elektromagnetische Strahlung nicht durchlässig und verkleinern somit die zur Absorption zur Verfügung stehende Fläche an der Vorderseite. Es ist daher bekannt, Solarzellenmodule mit Schindelanordnung auszubilden. Bei einer Schindelanordnung überlappen benachbarte Solarzellen, sodass die Rückseite einer Solarzelle in einem Überlappungsbereich die Vorderseite einer benachbarten Solarzelle überdeckt. Hierdurch befindet sich die metallische Kontaktierungsstruktur an der Vorderseite einer Solarzelle im Überlappungsbereich und somit unter der benachbarten Solarzelle, wobei die obenliegende Solarzelle im Überlappungsbereich keine vorderseitige großflächige metallische Kontaktierungsstruktur aufweisen muss. Auf die Fläche des Solarzellenmoduls bezogen kann somit ein größerer Anteil an für die Lichtabsorption zur Verfügung stehenden Solarzellenfläche erzielt werden.Photovoltaic solar cells typically have metallic contact structures on the front. Such contact structures are not permeable to incident electromagnetic radiation and thus reduce the area available for absorption on the front. It is therefore known to design solar cell modules with a shingle arrangement. In a shingle arrangement, neighboring solar cells overlap so that the back of a solar cell covers the front of a neighboring solar cell in an overlapping area. As a result, the metallic contact structure on the front of a solar cell is in the overlapping area and thus under the neighboring solar cell, whereby the solar cell on top in the overlapping area does not have to have a large-area metallic contact structure on the front. In relation to the area of the solar cell module, a larger proportion of solar cell area available for light absorption can thus be achieved.

Die elektrische Verschaltung von Solarzellen in Schindelanordnung erfolgt typischerweise durch Verwendung leitfähiger Klebstoffe (ECA, electrically conductive adhesive). Solche leitfähigen Klebstoffe sind typischerweise auf Polymer-Basis ausgebildet und weißen Metallpartikel auf, typischerweise Silberpartikel.The electrical interconnection of solar cells in a shingle arrangement is typically achieved using conductive adhesives (ECA, electrically conductive adhesive). Such conductive adhesives are typically polymer-based and contain metal particles, typically silver particles.

Nach Auftragen eines leitfähigen Klebstoffes muss dieser mittels Erwärmen typischerweise bei einer Temperatur größer 100 °C ausgehärtet werden, um eine ausreichende elektrische und mechanische Verbindung auszubilden. Die Verwendung solcher leitfähiger Klebstoffe zur Ausbildung von Solarzellenmodulen in Schindelanordnung weist die Nachteile auf, dass die leitfähigen Klebstoffe bereits aufgrund der enthaltenen Metallpartikel kostenaufwendig sind und darüber hinaus die Verarbeitung, insbesondere der Auftrag und die Aushärtung des leitfähigen Klebstoffes, hohe Anforderungen an eine maschinelle Durchführung stellt. Darüber hinaus müssen typische leitfähigen Klebstoffe tiefgefroren gelagert und vor Verwendung aufgetaut werden.After applying a conductive adhesive, it must be cured by heating, typically at a temperature of more than 100 °C, in order to form a sufficient electrical and mechanical connection. The use of such conductive adhesives to form solar cell modules in a shingle arrangement has the disadvantages that the conductive adhesives are expensive due to the metal particles they contain and, in addition, the processing, in particular the application and curing of the conductive adhesive, places high demands on mechanical implementation. In addition, typical conductive adhesives must be stored deep frozen and thawed before use.

Aus diesen Gründen ist die maschinelle, insbesondere automatisierte Verschaltung von Solarzellen in Schindelanordnung mittels leitfähiger Klebstoffe kostenintensiv und fehleranfällig.For these reasons, the mechanical, especially automated, connection of solar cells in a shingle arrangement using conductive adhesives is costly and prone to errors.

Der vorliegenden Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, ein Solarzellenmodul und ein Verfahren zur Herstellung eines Solarzellenmoduls zur Verfügung zu stellen, welches bei Ausbildung einer Schindelanordnung die zuvor beschriebenen Nachteile vermeidet.The present invention is therefore based on the object of providing a solar cell module and a method for producing a solar cell module which avoids the disadvantages described above when forming a shingle arrangement.

Das erfindungsgemäße Solarzellenmodul weist eine Mehrzahl photovoltaische Solarzellen auf, die jeweils zumindest zwei metallische Kontaktierungsstrukturen aufweisen:

  • - eine metallische Rückseitenkontaktierungsstruktur an einer Vorderseite und
  • - eine metallische Rückseitenkontaktierungsstruktur an einer Rückseite der Solarzelle.
The solar cell module according to the invention has a plurality of photovoltaic solar cells, each of which has at least two metallic contact structures:
  • - a metallic back contact structure on a front side and
  • - a metallic back contact structure on a back side of the solar cell.

Die Solarzellen sind in einer Schindelanordnung überlappend angeordnet, sodass die Rückseitenkontaktierungsstruktur einer Solarzelle an der Vorderseitenkontaktierungsstruktur einer benachbarten Solarzelle angeordnet und die beiden Kontaktierungsstrukturen elektrisch leitend verbunden sind.The solar cells are arranged in an overlapping shingle arrangement so that the rear contact structure of a solar cell is arranged on the front contact structure of an adjacent solar cell and the two contact structures are electrically connected.

Wesentlich ist, dass die aneinander angeordneten, elektrisch leitend verbundenen Kontaktierungsstrukturen frei von einer elektrisch leitenden stoffschlüssigen Verbindung, insbesondere frei von einer elektrisch leitenden stoffschlüssigen Verbindung mittels eines Leitklebers sind.It is essential that the contact structures arranged next to one another and connected in an electrically conductive manner are free from an electrically conductive material connection, in particular free from an electrically conductive material connection by means of a conductive adhesive.

Bei dem erfindungsgemäßen Verfahren erfolgt ein Bereitstellen einer Mehrzahl photovoltaischer Solarzellen, die jeweils zumindest zwei metallische Kontaktierungsstrukturen aufweisen:

  • - eine metallische Vorderseitenkontaktierungsstruktur an einer Vorderseite und
  • - eine metallische Rückseitenkontaktierungsstruktur an einer Rückseite der Solarzelle.
In the method according to the invention, a plurality of photovoltaic solar cells are provided, each of which has at least two metallic contact structures:
  • - a metallic front contact structure on a front side and
  • - a metallic back contact structure on a back side of the solar cell.

Weiterhin erfolgt ein überlappendes Anordnen der Solarzellen in einer Schindelanordnung, sodass die Rückseitenkontaktierungsstruktur einer Solarzelle an der Vorderseitenkontaktierungsstruktur einer benachbarten Solarzelle angeordnet und die beiden Kontaktierungsstrukturen elektrisch leitend verbunden sind.Furthermore, the solar cells are arranged in an overlapping manner in a shingle arrangement, so that the rear-side contact structure of a solar cell is arranged on the front-side contact structure of an adjacent solar cell and the two contact structures are electrically connected.

Wesentlich ist, dass die elektrisch leitend verbundenen Kontaktierungsstrukturen frei von einer elektrisch leitenden stoffschlüssigen Verbindung aneinander angeordnet werden, insbesondere Kontaktierungsstrukturen frei von einer elektrisch leitenden stoffschlüssigen Verbindung mittels eines Leitklebers aneinander angeordnet werden.It is essential that the electrically conductively connected contact structures are arranged to one another free from an electrically conductive material connection, in particular that contact structures are arranged to one another free from an electrically conductive material connection by means of a conductive adhesive.

Die Erfindung ist auf der Erkenntnis begründet, dass bisher bei Ausbildung eines Solarzellenmoduls mit Schindelanordnung ein wissenschaftliches Vorurteil vorlag: Es wurde davon ausgegangen, dass die Verwendung eines elektrischen Leitklebers nicht nur für die mechanische Stabilität, sondern insbesondere auch für einen ausreichend geringen elektrischen Kontakt zwischen den Kontaktierungsstrukturen der im Überlappungsbereich aneinander liegenden Solarzellen zur Vermeidung von Serienwiderstandsverlusten notwendig ist. Es wurde somit eine Notwendigkeit angenommen, dass die aneinander anliegenden Kontaktierungsstrukturen, d.h. die Kontaktierungsstrukturen zweier benachbarter Solarzellen, die im Überlappungsbereich aneinander anliegen, um eine elektrische Verschaltung der Solarzellen, insbesondere eine Reihenverschaltung auszubilden, zwingend mittels eines Leitklebers elektrisch leitend stoffschlüssig verbunden werden müssen.The invention is based on the knowledge that there was previously a scientific prejudice when designing a solar cell module with a shingle arrangement: It was assumed that the use of an electrically conductive adhesive not only for mechanical stability, but also in particular for a sufficiently low electrical contact between the contact structures of the solar cells lying next to each other in the overlapping area to avoid series resistance losses. It was therefore assumed that the contact structures lying next to each other, ie the contact structures of two adjacent solar cells lying next to each other in the overlapping area in order to form an electrical connection of the solar cells, in particular a series connection, must be connected in an electrically conductive manner using a conductive adhesive.

In vorausgegangenen Versuchen wurden Versuchsreihen durchgeführt, um einerseits zur Kosteneinsparung leitfähigen Klebstoff einzusparen, andererseits jedoch eine ausreichend große Klebefläche zwischen den aneinander liegenden metallischen Kontaktierungsstrukturen zu gewährleisten, um eine Verringerung des Modulwirkungsgrades aufgrund von Serienwiderstandsverlusten bedingt durch Kontaktwiderstände an den verklebten metallischen Kontaktierungsstrukturen gering zu halten.In previous experiments, series of tests were carried out to save on conductive adhesive in order to save costs, but on the other hand to ensure a sufficiently large adhesive surface between the adjacent metallic contact structures in order to minimize a reduction in module efficiency due to series resistance losses caused by contact resistances on the bonded metallic contact structures.

Die vorliegende Erfindung basiert auf der Erkenntnis, dass entgegen der bisherigen Lehre es vorteilhaft ist, dass die aneinander angeordneten, elektrisch leitend verbundenen Kontaktierungsstrukturen frei von einer elektrisch leitenden stoffschlüssigen Verbindung sind und somit insbesondere kein elektrisch leitender Klebstoff, insbesondere kein ECA zur mechanischen und elektrischen Verbindung der beiden metallischen Kontaktierungsstrukturen im Überlappungsbereich verwendet wird. Es kann somit auf das Ausbilden einer stoffschlüssigen, elektrisch leitenden Verbindung mittels eines Leitklebers verzichtet werden. Vorteilhafterweise wird bei den aneinander angeordneten elektrisch verbundenen Kontaktierungsstrukturen der Solarzellen des Solarzellenmoduls auf eine elektrisch leitende, stoffschlüssige Verbindung verzichtet.The present invention is based on the knowledge that, contrary to previous teachings, it is advantageous that the contact structures arranged next to one another and connected in an electrically conductive manner are free of an electrically conductive, material-locking connection and thus in particular no electrically conductive adhesive, in particular no ECA, is used for the mechanical and electrical connection of the two metallic contact structures in the overlapping area. It is therefore possible to dispense with the formation of a material-locking, electrically conductive connection by means of a conductive adhesive. Advantageously, an electrically conductive, material-locking connection is dispensed with in the electrically connected contact structures of the solar cells of the solar cell module arranged next to one another.

Insbesondere ist es ausreichend, eine mechanische Verbindung durch ein Aneinanderliegenden der metallischen Kontaktierungsstrukturen im Überlappungsbereich zu gewährleisten. Entgegen der bisherigen Lehre erfolgt bei Verzicht auf einen elektrisch leitfähigen Klebstoff keine oder zumindest keine erhebliche Erhöhung des Kontaktwiderstandes zwischen den beiden aneinanderliegenden Kontaktierungsstrukturen im Überlappungsbereich, sodass der Modulwirkungsgrad nicht oder nur geringfügig verringert wird und insbesondere die Kosteneinsparung aufgrund der Einsparung von leitfähigem Kleber und der Vereinfachung des Herstellungsprozesses auch eine geringfügige Verschlechterung eines Modulwirkungsgrades überkompensiert.In particular, it is sufficient to ensure a mechanical connection by placing the metallic contact structures next to one another in the overlapping area. Contrary to previous teaching, if an electrically conductive adhesive is omitted, there is no increase, or at least no significant increase, in the contact resistance between the two contact structures next to one another in the overlapping area, so that the module efficiency is not reduced or is only reduced slightly, and in particular the cost savings due to the saving of conductive adhesive and the simplification of the manufacturing process more than compensate for a slight deterioration in the module efficiency.

Vorteilhafterweise ist das Solarzellenmodul derart ausgebildet, dass die aneinanderangeordneten Kontaktierungsstrukturen mechanisch fixiert sind, insbesondere formschlüssig fixiert sind. Hierdurch wird eine Relativbewegung der Solarzellen vermieden, die zu einer Beeinträchtigung des elektrischen Kontakts zwischen den aneinander angeordneten Solarzellen führen könnte. Die mechanische Fixierung kann stoffschlüssig und/oder formschlüssig erfolgen. Vorteilhaft ist eine formschlüssige Fixierung mittels eines biegeschlaffen Verkapselungselementes, wie nachfolgend beschrieben.The solar cell module is advantageously designed in such a way that the contact structures arranged next to one another are mechanically fixed, in particular are fixed in a form-fitting manner. This prevents a relative movement of the solar cells, which could lead to an impairment of the electrical contact between the solar cells arranged next to one another. The mechanical fixation can be materially bonded and/or form-fitting. A form-fitting fixation by means of a flexible encapsulation element, as described below, is advantageous.

Typischerweise weist ein Solarzellenmodul ein Modulträgersubstrat und zumindest ein biegeschlaffes Verkapselungselement auf. Das Verkapselungselement wird mit einem Verkapselungsgegenelement fluiddicht verbunden, wobei die Solarzellen zwischen Verkapselungselement und Verkapselungsgegenelement angeordnet sind. Das Verkapselungselement ist bevorzugt als Verkapselungsfolie, insbesondere als Ethylenvinylacetat-Folie (EVA-Folie) ausgebildet.Typically, a solar cell module has a module carrier substrate and at least one flexible encapsulation element. The encapsulation element is connected to an encapsulation counter element in a fluid-tight manner, with the solar cells being arranged between the encapsulation element and the encapsulation counter element. The encapsulation element is preferably designed as an encapsulation film, in particular as an ethylene vinyl acetate film (EVA film).

Es liegt im Rahmen der Erfindung, dass das Verkapselungselement unmittelbar an dem Modulträgersubstrat angeordnet wird, so dass das Modulträgersubstrat in dieser Ausführungsform das Verkapselungsgegenelement ausbildet.It is within the scope of the invention that the encapsulation element is arranged directly on the module carrier substrate, so that the module carrier substrate forms the encapsulation counter element in this embodiment.

Es ist jedoch von Vorteil, das Verkapselungsgegenelement als zu dem Modulträgersubstrat separates Element auszubilden. In dieser Ausführungsform sind Verkapselungselement und Verkapselungsgegenelement an dem Modulträgersubstrat angeordnet.However, it is advantageous to design the encapsulation counter element as a separate element from the module carrier substrate. In this embodiment, the encapsulation element and the encapsulation counter element are arranged on the module carrier substrate.

Vorteilhafterweise ist das Verkapselungsgegenelement ebenfalls als biegeschlaffes Verkapselungsgegenelement, insbesondere Verkapselungsgegenelementfolie, bevorzugt als Ethylenvinylacetat-Folie (EVA-Folie) ausgebildet.Advantageously, the encapsulation counter element is also designed as a flexible encapsulation counter element, in particular an encapsulation counter element film, preferably as an ethylene vinyl acetate film (EVA film).

Die vorliegende Erfindung weist somit insbesondere den Vorteil auf, dass durch die typischen, etablierten Verfahren zur Herstellung eines Solarzellenmoduls insbesondere mittels Lamination ein formschlüssiges Anliegen und Fixieren der Solarzellen mittels der Verkapselungsfolie erzielt wird.The present invention therefore has the particular advantage that the typical, established methods for producing a solar cell module, in particular by means of lamination, achieve a positive fit and fixing of the solar cells by means of the encapsulation film.

Insbesondere kann der an sich bekannte Schichtaufbau eines Solarzellenmoduls beibehalten werden. Vorteilhafterweise weist das Solarzellenmodul daher ein aus Glas ausgebildetes Modulträgersubstrat, ein als Verkapselungsfolie, insbesondere EVA-Folie ausgebildetes Verkapselungselement, ein als Verkapselungsgegenfolie, insbesondere EVA-Folie ausgebildetes Verkapselungsgegenelement und eine Rückseitenabdeckung (backsheet) auf. Vorteilhafterweise werden diese Elemente in der Reihenfolge Glas, Verkapselungsfolie, Solarzellen, Verkapselungsfolie, Rückseitenabdeckung angeordnet.In particular, the known layer structure of a solar cell module can be retained. The solar cell module therefore advantageously has a module carrier substrate made of glass, an encapsulation element made as an encapsulation film, in particular EVA film, an encapsulation counter film, in particular EVA film, and a backsheet. These elements are advantageously arranged in the order glass, encapsulation film, solar cells, encapsulation film, backsheet.

Bei dem erfindungsgemäßen Verfahren werden daher vorteilhafterweise die Solarzellen zwischen einem Verkapselungsgegenelement und einem biegeschlaffen Verkapselungselement, insbesondere einer Verkapselungsfolie angeordnet, wobei das Verkapselungselement fluiddicht an dem Verkapselungsgegenelement angeordnet wird, und es wird bevorzugt ein Formschluss zumindest zwischen Verkapselungselement und den Solarzellen ausgebildet, um die Solarzellen zu fixieren. Die Verbindung zwischen biegeschlaffem Verkapselungselement und Verkapselungsgegenelement erfolgt bevorzugt mittels Lamination.In the method according to the invention, the solar cells are therefore advantageously arranged between an encapsulation counter element and a flexible encapsulation element, in particular an encapsulation film, wherein the encapsulation element is arranged fluid-tight on the encapsulation counter element, and a positive connection is preferably formed at least between the encapsulation element and the solar cells in order to fix the solar cells. The connection between the flexible encapsulation element and the encapsulation counter element is preferably made by means of lamination.

Um das Risiko einer Verringerung des Modulwirkungsgrades aufgrund von Serienwiderstandsverlusten an den Kontaktstellen zwischen den metallischen Kontaktierungsstrukturen in den Überlappungsbereichen zu verringern ist es vorteilhaft, dass die metallischen Kontaktierungsstrukturen unmittelbar aneinanderliegen, ohne Zwischenschaltung von Fügeschichten, insbesondere von Klebeschichten. In einer vorteilhaften Ausgestaltung sind daher die aneinander angeordneten, elektrisch leitend verbundenen Kontaktierungsstrukturen frei von einer stoffschlüssigen Verbindung, insbesondere frei von einer stoffschlüssigen Verbindung mittels eines Klebers.In order to reduce the risk of a reduction in the module efficiency due to series resistance losses at the contact points between the metallic contact structures in the overlapping areas, it is advantageous for the metallic contact structures to lie directly against one another, without the interposition of joining layers, in particular adhesive layers. In an advantageous embodiment, the electrically conductively connected contact structures arranged against one another are therefore free of a material connection, in particular free of a material connection by means of an adhesive.

Bevorzugt erfolgt nach Anordnen der Solarzellen zwischen Verkapselungselement und Verkapselungsgegenelement eine Lamination. Nach der Lamination verringert die Anordnung der Solarzellen zwischen Verkapselungselement und Verkapselungsgegenelement das Risiko, dass sich die Solarzellen relativ zueinander verschieben.Preferably, lamination takes place after arranging the solar cells between the encapsulation element and the encapsulation counter element. After lamination, the arrangement of the solar cells between the encapsulation element and the encapsulation counter element reduces the risk of the solar cells shifting relative to one another.

Während des Laminationsprozesses schmilzt zumindest das Verkapselungselement. Es ist daher vorteilhaft, dass vor der Lamination die Solarzellen mit einem hitzebeständigen Element fixiert werden:

  • Um während des Herstellungsprozesses ein Verrutschen der in Schindelanordnung angeordneten Solarzellen zu vermeiden, ist es vorteilhaft, dass benachbarte, überlappende Solarzellen stoffschlüssig und elektrisch nicht leitend mechanisch aneinander fixiert sind. Eine solche Fixierung kann wie nachfolgend beschrieben in einer vorteilhaften Ausgestaltung mittels eines oder mehrerer elektrisch nicht leitender Klebebänder als Fixierungselemente und/oder einer elektrisch nicht leitenden Klebefolie als Fixierungslement erfolgen. Ebenso liegt es im Rahmen der Erfindung, sowohl elektrisch nicht leitende Klebebänder, als auch eine elektrisch nicht leitende Klebefolie zur Fixierung zu verwenden.
During the lamination process, at least the encapsulation element melts. It is therefore advantageous to fix the solar cells with a heat-resistant element before lamination:
  • In order to prevent the solar cells arranged in a shingle arrangement from slipping during the manufacturing process, it is advantageous for adjacent, overlapping solar cells to be mechanically fixed to one another in a materially bonded and electrically non-conductive manner. Such a fixation can be carried out in an advantageous embodiment using one or more electrically non-conductive adhesive tapes as fixing elements and/or an electrically non-conductive adhesive film as a fixing element, as described below. It is also within the scope of the invention to use both electrically non-conductive adhesive tapes and an electrically non-conductive adhesive film for fixing.

Die Klebebänder sind somit bevorzugt als biegeschlaffe, elektrisch nicht leitende Fixierungselemente ausgebildet. Insbesondere ist es vorteilhaft, dass die Klebebänder zumindest einseitig mit Klebstoff beschichtet sind, um eine stoffschlüssige, elektrisch nicht leitende Verbindung mit den Solarzellen auszubilden.The adhesive tapes are therefore preferably designed as flexible, electrically non-conductive fixing elements. In particular, it is advantageous for the adhesive tapes to be coated with adhesive on at least one side in order to form a material-locking, electrically non-conductive connection with the solar cells.

Die Klebefolie ist somit bevorzugt als biegeschlaffes, elektrisch nicht leitendes Fixierungselement ausgebildet. Insbesondere ist es vorteilhaft, dass die Klebefolie zumindest einseitig mit Klebstoff beschichtet ist, um eine stoffschlüssige, elektrisch nicht leitende Verbindung mit den Solarzellen auszubilden.The adhesive film is therefore preferably designed as a flexible, electrically non-conductive fixing element. In particular, it is advantageous that the adhesive film is coated with adhesive on at least one side in order to form a material-locking, electrically non-conductive connection with the solar cells.

In einer vorteilhaften Ausgestaltung werden jeweils zwei benachbarte Solarzellen durch ein als elektrisch nicht leitendes Klebeband ausgebildetes Fixierungselement fixiert. Die Fixierungselemente sind bevorzugt an den dem Strahlungseinfall abgewandten Rückseiten der Solarzellen angeordnet. Ebenso liegt es im Rahmen der Erfindung, dass die Fixierungselemente auf der dem Strahlungseinfall zugewandten Vorderseite der Solarzellen angeordnet sind, insbesondere dass die Fixierungselemente transparent ausgebildet sind.
In einer vorteilhaften Ausgestaltung sind mehrere Solarzellen, insbesondere alle Solarzellen des Solarzellenmoduls mittels eines elektrisch nicht leitenden Fixierungselementes fixiert, wobei die Solarzellen bevorzugt stoffschlüssig an dem Fixierungselement angeordnet sind. Das Fixierungselement ist bevorzugt als beigeschlaffes Fixierungselement ausgebildet, insbesondere als Folie, insbesondere bevorzugt als Klebefolie.In an advantageous embodiment, two adjacent solar cells are each fixed by a fixing element designed as an electrically non-conductive adhesive tape. The fixing elements are preferably arranged on the rear sides of the solar cells facing away from the radiation incidence. It is also within the scope of the invention that the fixing elements are arranged on the front side of the solar cells facing the radiation incidence, in particular that the fixing elements are designed to be transparent.
In an advantageous embodiment, several solar cells, in particular all solar cells of the solar cell module, are fixed by means of an electrically non-conductive fixing element, wherein the solar cells are preferably arranged in a material-locking manner on the fixing element. The fixing element is preferably designed as a flexible fixing element, in particular as a film, particularly preferably as an adhesive film.

In einer vorteilhaften Ausgestaltung sind eine Mehrzahl der Solarzellen, bevorzugt alle Solarzellen mittels einer die Solarzellen zumindest teilweise übderdeckenden, elektrisch nicht leitfähigen Klebefolie als Fixierungselement fixiert. Die Klebefolie kann auf der dem Strahlungseinfall abgewandten Rückseite der Solarzellen angeordnet sein. Ebenso liegt es im Rahmen der Erfindung, dass die Klebefolie auf der dem Strahlungseinfall zugewandten Vorderseite der Solarzellen angeordnet ist, insbesondere, dass die Klebefolie transparent ausgebildet ist.In an advantageous embodiment, a majority of the solar cells, preferably all solar cells, are fixed by means of an electrically non-conductive adhesive film that at least partially covers the solar cells as a fixing element. The adhesive film can be arranged on the rear side of the solar cells facing away from the radiation incidence. It is also within the scope of the invention that the adhesive film is arranged on the front side of the solar cells facing the radiation incidence, in particular that the adhesive film is transparent.

Bevorzugt überdeckt die Klebefolie die Solarzellen vollständig.Preferably, the adhesive film covers the solar cells completely.

Ebenso liegt es im Rahmen der Erfindung, die Solarzellen mit einer mehrere Solarzellen, bevorzugt alle Solarzellen überdeckenden elektrisch nicht leitenden Klebefolie und jeweils benachbarte Solarzellen mit elektrisch nicht leitenden Klebebändern fixiert sind. Hierdurch wird eine stabilere Fixierung erzielt. Bevorzugt sind Klebefolie einerseits und die Klebebänder andererseits auf gegenüberliegenden Seiten der Solarzellen angeordnet.It is also within the scope of the invention to connect the solar cells with a plurality of solar cells before Preferably all solar cells are covered with electrically non-conductive adhesive film and adjacent solar cells are fixed with electrically non-conductive adhesive tapes. This achieves a more stable fixation. Preferably the adhesive film on the one hand and the adhesive tapes on the other hand are arranged on opposite sides of the solar cells.

Das Fixierungselement, insbesondere alle Fixierungselemente sind bevorzugt hitzebeständig ausgebildet, so dass während einer Lamination kein Schmelzen der Fixierungselemente erfolgt und somit auch während der Lamination eine Relativbewegung Solarzellen zueinander unterbunden wird. Bevorzugt weist das Fixierungselement, insbesondere alle Fixierungselemente daher einen Schmelzpunkt größer 120°C, insbesondere größer 160°C auf.The fixing element, in particular all fixing elements, are preferably designed to be heat-resistant, so that the fixing elements do not melt during lamination and thus a relative movement of solar cells to one another is also prevented during lamination. The fixing element, in particular all fixing elements, therefore preferably has a melting point greater than 120°C, in particular greater than 160°C.

Ebenso kann eine solche Fixierung dadurch erfolgen, dass die einander angeordneten Kontaktierungsstrukturen benachbarter Solarzellen mittels zwischen den Kontaktierungsstrukturen aufgebrachten elektrisch nicht leitenden Kleber fixiert sind. Untersuchungen zeigen, dass trotz dieser elektrisch nicht leitenden Flächen und der geringfügigen Beabstandung der aneinander liegenden Kontaktstrukturen in den Klebebereichen dennoch ein ausreichend geringer Kontaktwiderstand erzielt werden kann. Bevorzugt sind bei dieser vorteilhaften Ausgestaltung die Klebeflächen mit einer Dicke kleiner 200 µm, besondere kleiner 100 µm ausgebildet. Vorteilhafterweise bedecken die elektrisch nicht leitenden Klebeflächen weniger als 20 %, bevorzugt weniger als 10 % der Kontaktfläche der aneinander angeordneten Kontaktierungsstrukturen.Such a fixation can also be achieved by fixing the contact structures of neighboring solar cells arranged next to one another using electrically non-conductive adhesive applied between the contact structures. Investigations show that despite these electrically non-conductive surfaces and the slight spacing of the contact structures lying next to one another in the adhesive areas, a sufficiently low contact resistance can still be achieved. In this advantageous embodiment, the adhesive surfaces are preferably designed with a thickness of less than 200 µm, in particular less than 100 µm. The electrically non-conductive adhesive surfaces advantageously cover less than 20%, preferably less than 10% of the contact surface of the contact structures arranged next to one another.

Bevorzugt weist der elektrisch nicht leitenden Kleber einen Schmelzpunkt größer 120°C, insbesondere größer 160°C auf, um ein Fixieren der Solarzellen auch während einer Lamination zu gewährleisten.Preferably, the electrically non-conductive adhesive has a melting point greater than 120°C, in particular greater than 160°C, in order to ensure that the solar cells are fixed even during lamination.

Es liegt im Rahmen der Erfindung, dass die Solarzellen sowohl mit nicht leitendem Kleber wie vorangehend beschrieben und zusätzlich mit einem oder mehreren Fixierungselementen, insbesondere Klebebändern und/oder einer Klebefolie wie weiter oben beschrieben fixiert sind. Hierdurch wird eine stabilere Fixierung erzielt.It is within the scope of the invention that the solar cells are fixed both with non-conductive adhesive as described above and additionally with one or more fixing elements, in particular adhesive tapes and/or an adhesive film as described above. This achieves a more stable fixation.

Entsprechend werden bevorzugt bei dem erfindungsgemäßen Verfahren vor Anordnung der Solarzellen zwischen Modulträgersubstrat und Verkapselungselement vorteilhafterweise benachbarte, überlappende Solarzellen stoffschlüssig und elektrisch nicht leitend mechanisch einander fixiert, insbesondere mittels eines elektrisch nicht leitenden Klebers. Hierbei sind vorteilhafterweise wie zuvor beschrieben die aneinander angeordneten, elektrisch leitend verbundenen Kontaktierungsstrukturen frei von einer stoffschlüssigen Verbindung, insbesondere frei von einer stoffschlüssigen Verbindung mittels eines Klebers.Accordingly, in the method according to the invention, before the solar cells are arranged between the module carrier substrate and the encapsulation element, advantageously adjacent, overlapping solar cells are mechanically fixed to one another in a materially bonded and electrically non-conductive manner, in particular by means of an electrically non-conductive adhesive. In this case, as described above, the contact structures arranged next to one another and connected in an electrically conductive manner are advantageously free of a materially bonded connection, in particular free of a materially bonded connection by means of an adhesive.

In einer vorteilhaften Ausgestaltung erfolgt die mechanische Fixierung mittels eines oder mehrerer elektrisch nicht leitender Klebebänder und/oder einer Klebefolie wie zuvor beschrieben. Ebenso liegt es im Rahmen der Erfindung, dass die Fixierung mittels eines mechanisch nicht leitenden Klebers und zusätzlich mittels einer oder mehrerer elektrisch nicht leitender Klebebänder und/oder einer Klebefolie wie zuvor beschrieben erfolgt. Hierdurch wird eine stabilere Fixierung erzielt.In an advantageous embodiment, the mechanical fixing is carried out by means of one or more electrically non-conductive adhesive tapes and/or an adhesive film as described above. It is also within the scope of the invention that the fixing is carried out by means of a mechanically non-conductive adhesive and additionally by means of one or more electrically non-conductive adhesive tapes and/or an adhesive film as described above. This achieves a more stable fixing.

Weitere vorteilhafte Merkmale und Ausgestaltungen werden im Folgenden anhand von einem Ausführungsbeispiel und den Figuren erläutert. Dabei zeigt:

  • 1 Vorder- und Rückansicht einer photovoltaischen Solarzelle für ein Ausführungsbeispiel eines erfindungsgemäßen Solarzellenmoduls;
  • 2 ein Ausführungsbeispiel eines erfindungsgemäßen Solarzellenmoduls in Seitenansicht sowie eine Abwandlung des Ausführungsbeispiels; und
  • 3 eine Weiterbildung des in 2b gezeigten Ausführungsbeispiels eines erfindungsgemäßen Solarzellenmoduls unmittelbar vor der Lamination.
Further advantageous features and embodiments are explained below using an embodiment and the figures. Shown here:
  • 1 Front and rear view of a photovoltaic solar cell for an embodiment of a solar cell module according to the invention;
  • 2 an embodiment of a solar cell module according to the invention in side view and a modification of the embodiment; and
  • 3 a further education of the 2 B shown embodiment of a solar cell module according to the invention immediately before lamination.

Sämtliche Figuren zeigen schematische, nicht maßstabsgetreue Darstellungen. Gleiche Bezugszeichen in den Figuren bezeichnen gleiche oder gleichwirkende Elemente.All figures show schematic representations that are not to scale. The same reference symbols in the figures indicate the same or equivalent elements.

In 1 ist eine Draufsicht von vorne auf eine schematische Darstellung einer photovoltaischen Solarzelle für ein Ausführungsbeispiel eines erfindungsgemä-ßen Solarzellenmoduls gezeigt. Die Solarzelle 1 weist an der in 1 a) dargestellten Vorderseite eine metallische Vorderseitenkontaktierungsstruktur 2 auf, welche in bekannter Weise kammartig ausgebildet ist, mit mehreren parallel verlaufenden Kontaktfingern 2a, die durch einen senkrecht zu den Kontaktfingern 2a verlaufenden Busbar 2b elektrisch leitend verbunden sind. Exemplarisch ist der zuunterst dargestellte Kontaktfinger mit dem Bezugszeichen 2a gekennzeichnet.In 1 is a plan view from the front of a schematic representation of a photovoltaic solar cell for an embodiment of a solar cell module according to the invention. The solar cell 1 has 1 a) The front side shown has a metallic front side contact structure 2 which is formed in a comb-like manner in a known manner, with several parallel contact fingers 2a which are electrically connected by a busbar 2b running perpendicular to the contact fingers 2a. The contact finger shown at the bottom is identified by the reference symbol 2a as an example.

Die Solarzelle ist in an sich bekannter Weise als photovoltaische Solarzelle basierend auf einem Siliziumwafer als Halbleitersubstrat ausgebildet und weist an der Vorderseite einen Emitter auf, welcher mittels der Kontaktfinger 2a und des Busbars 2b elektrisch kontaktiert ist.The solar cell is designed in a manner known per se as a photovoltaic solar cell based on a silicon wafer as a semiconductor substrate and has an emitter on the front side, which is electrically contacted by means of the contact fingers 2a and the busbar 2b.

In Teilbild b) der 1 ist eine Draufsicht auf die Rückseite der Solarzelle gezeigt. Die Rückseite ist vollflächig mit einer Aluminiumschicht bedeckt, welche elektrisch leitend mit einer Basis der Solarzelle verbunden ist. An einem Rand ist eine in Form eines Busbars ausgebildete metallische Rückseitenkontaktierungsstruktur 3 angeordnet und elektrisch leitend mit der Aluminiumschicht verbunden. Die Rückseitenkontaktierungsstruktur ist vorliegend aus Silber ausgebildet.In part b) the 1 A top view of the back of the solar cell is shown. The back is completely covered with an aluminum layer, which is electrically connected to a base of the solar cell. A metallic rear contact structure 3 in the form of a busbar is arranged on one edge and is electrically connected to the aluminum layer. The rear contact structure is made of silver in the present case.

Es liegt im Rahmen der Erfindung, Weiterbildungen dieser Solarzellenstruktur oder andere Solarzellenstrukturen als Solarzellen für ein erfindungsgemäßes Solarzellenmodul zu verwenden.It is within the scope of the invention to use further developments of this solar cell structure or other solar cell structures as solar cells for a solar cell module according to the invention.

Die in 1 gezeigte Solarzelle stellt eine Teilsolarzelle dar, welche durch Zerteilen eines größeren Siliziumsubstrats, auf welchem mehrere Teilsolarzellen ausgebildet wurden, hergestellt wurde. Ebenso liegt es im Rahmen der Erfindung, vollständig auf einem unzerteilten Siliziumwafer hergestellte Solarzellen zu verwenden.In the 1 The solar cell shown represents a partial solar cell which was produced by dividing a larger silicon substrate on which several partial solar cells were formed. It is also within the scope of the invention to use solar cells produced entirely on an undivided silicon wafer.

Die Rückseitenkontaktierungsstruktur 3 und der Busbar 2b der Vorderseitenkontaktierungsstruktur 2 sind an gegenüberliegenden Rändern der Solarzelle 1 angeordnet.The rear side contacting structure 3 and the busbar 2b of the front side contacting structure 2 are arranged on opposite edges of the solar cell 1.

Eine schematische Darstellung eines Ausführungsbeispiels eines erfindungsgemäßen Solarzellenmoduls ist in 2a) in Seitenansicht gezeigt:

  • Das Solarzellenmodul gemäß dem Ausführungsbeispiel weist eine Mehrzahl photovoltaischer Solarzellen 1 auf. Zur besseren Übersichtlichkeit sind vorliegend lediglich vier photovoltaische Solarzellen dargestellt. Es liegt im Rahmen der Erfindung, dass ein erfindungsgemäßes Solarzellenmodul eine große Anzahl photovoltaischer Solarzellen, insbesondere mindestens zehn, weiter bevorzugt mindestens zwanzig photovoltaische Solarzellen aufweist. Ebenso liegt es im Rahmen der Erfindung, dass das Solarzellenmodul mehrere lineare Solarzellenstrings aufweist, wobei jeder Solarzellenstring eine Mehrzahl von Solarzellen in Schindelanordnung aufweist. Insbesondere liegt es im Rahmen der Erfindung, dass mehrere Solarzellenstrings nebeneinander parallel angeordnet sind.
A schematic representation of an embodiment of a solar cell module according to the invention is shown in 2a) shown in side view:
  • The solar cell module according to the embodiment has a plurality of photovoltaic solar cells 1. For better clarity, only four photovoltaic solar cells are shown here. It is within the scope of the invention that a solar cell module according to the invention has a large number of photovoltaic solar cells, in particular at least ten, more preferably at least twenty photovoltaic solar cells. It is also within the scope of the invention that the solar cell module has several linear solar cell strings, each solar cell string having a plurality of solar cells in a shingle arrangement. In particular, it is within the scope of the invention that several solar cell strings are arranged next to one another in parallel.

Bei dem Solarzellenmodul gemäß Ausführungsbeispiel in 2a) sind die Solarzellen 1 in Schindelanordnung überlappend angeordnet, sodass die Rückseitenkontaktierungsstruktur 3 einer Solarzelle 1 an der Vorderseitenkontaktierungsstruktur 2, vorliegend am Busbar 2b einer benachbarten Solarzelle 1 angeordnet und die beiden Kontaktierungsstrukturen aufgrund des Aneinanderliegens elektrisch leitend verbunden sind.In the solar cell module according to the embodiment in 2a) the solar cells 1 are arranged in an overlapping shingle arrangement, so that the rear contact structure 3 of a solar cell 1 is arranged on the front contact structure 2, in this case on the busbar 2b of an adjacent solar cell 1, and the two contact structures are electrically conductively connected due to their adjacent relationship.

Wesentlich ist, dass die aneinander angeordneten, elektrisch leitend verbundenen Kontaktierungsstrukturen 3 und 2b frei von einer elektrisch leitenden stoffschlüssigen Verbindung sind. Bei dem in 2a) gezeigten Ausführungsbeispiel sind keine Zwischenschichten zur Ausbildung einer elektrisch leitenden oder stoffschlüssigen Verbindung zwischen Vorderseitenkontaktierungsstruktur 2 und Rückseitenkontaktierungsstruktur 3 angeordnet.It is essential that the contact structures 3 and 2b arranged next to one another and connected in an electrically conductive manner are free of an electrically conductive material connection. 2a) In the embodiment shown, no intermediate layers are arranged to form an electrically conductive or material-locking connection between the front-side contact structure 2 and the rear-side contact structure 3.

Aufgrund der Schindelanordnung überlappen die Solarzellen in einem Überlappungsbereich 4.Due to the shingle arrangement, the solar cells overlap in an overlap area 4.

In einer alternativen Weiterbildung des Ausführungsbeispiels werden elektrisch nicht leitende Klebebänder 7 zwischen den Solarzellen 1 an den Rückseiten der Solarzellen angeordnet. Dies ist in 2 b) dargestellt. Die Klebebänder 7 stellen eine stoffschlüssige Verbindung mit den Solarzellen dar und fixieren die Solarzellen aneinander.In an alternative development of the embodiment, electrically non-conductive adhesive tapes 7 are arranged between the solar cells 1 on the backs of the solar cells. This is shown in 2 B) The adhesive tapes 7 provide a material-locking connection with the solar cells and fix the solar cells together.

In einer alternativen Ausgestaltung sind die Klebebänder transparent ausgebildet und auf der Vorderseite der Solarzellen angeordnet. In einer weiteren alternativen Ausgestaltung sind alle Solarzellen mittels einer die Rückseiten der Solarzellen überdeckenden Klebefolie aneinander fixiert.In an alternative embodiment, the adhesive tapes are transparent and arranged on the front of the solar cells. In a further alternative embodiment, all solar cells are fixed to one another by means of an adhesive film covering the backs of the solar cells.

Vorbekannte Solarzellenmodule weisen typischerweise Halterungs- und Verkapselungselemente auf. In Weiterbildungen der vorbeschriebenen Ausführungsbeispielen von Solarzellenmodulen weisen die vorbeschriebenen Solarzellenmodule zumindest ein transparentes Modulträgersubstrat aus Glas auf, welches zur Stabilisierung und/oder zum Schutz der Solarzellen an der strahlungszugewandten Seite dient.Previously known solar cell modules typically have mounting and encapsulation elements. In further developments of the previously described embodiments of solar cell modules, the previously described solar cell modules have at least one transparent module carrier substrate made of glass, which serves to stabilize and/or protect the solar cells on the side facing the radiation.

In weiteren Abwandlungen weisen die vorbeschriebenen Ausführungsbeispiele von Solarzellenmodulen zusätzlich eines oder mehrere, bevorzugt alle der nachfolgenden Elemente auf:

  • - ein transparentes Modulträgersubstrat, insbesondere aus Glas,
  • - ein als Folie ausgebildetes biegeschlaffes Verkapselungselement oder mehrere als Folie ausgebildete biegeschlaffe Verkapselungselemente, insbesondere aus EVA-Folie,
  • - eine Rückseitenabdeckung, insbesondere eine PET-Folie.
In further modifications, the above-described embodiments of solar cell modules additionally comprise one or more, preferably all, of the following elements:
  • - a transparent module carrier substrate, in particular made of glass,
  • - one flexible encapsulation element designed as a film or several flexible encapsulation elements designed as a film, in particular made of EVA film,
  • - a back cover, in particular a PET film.

In 3 ist eine Weiterbildung des in 2b gezeigten Ausführungsbeispiel eines erfindungsgemäßen Solarzellenmoduls unmittelbar vor der Lamination gezeigt. Die Solarzellen 1 sind mittels rückseitig angebrachter Klebestreifen 7 fixiert.In 3 is a further education of the 2 B shown embodiment of a solar cell module according to the invention immediately before lamination. The solar cells 1 are fixed by means of adhesive strips 7 attached to the back.

Das Solarzellenmodul gemäß Ausführungsbeispiel weist ein als Glas ausgebildetes Modulträgersubstrat 5, ein biegeschlaffes Verkapselungselement 6, vorliegend eine EVA-Folie sowie ein biegeschlaffes Verkapselungsgegenelement 8, vorliegend ebenfalls eine EVA-Folie und eine Rückseitenabdeckung 9, vorliegend aus einer PET-basierten Folie auf.The solar cell module according to the embodiment has a module carrier designed as glass ger substrate 5, a flexible encapsulation element 6, in this case an EVA film, as well as a flexible encapsulation counter element 8, in this case also an EVA film and a back cover 9, in this case made of a PET-based film.

Das Verkapselungselement 6 wird fluiddicht an dem Verkapselungsgegenelement 8 angeordnet, wobei zwischen Verkapselungselement 6 und Verkapselungsgegenelement 8 die Solarzellen in Schindelanordnung angeordnet sind.The encapsulation element 6 is arranged in a fluid-tight manner on the encapsulation counter element 8, wherein the solar cells are arranged in a shingle arrangement between the encapsulation element 6 and the encapsulation counter element 8.

3 zeigt den Zustand, bevor in der Laminationskammer ein Unterdruck, vorliegend weniger als 1 mbar, erzeugt wird und anschließend eine Membran auf die Rückseitenabdeckung drückt, vorliegend mit einem Druck von 900 mbar, sodass das Verkapselungselement 6 flächig und formschlüssig insbesondere an den Solarzellen 1 anliegt, sodass die Solarzellen 1 und insbesondere die Vorderseitenkontaktierungsstrukturen 2 mit den Busbars 2b an die Rückseitenkontaktierungsstrukturen 3 fixiert sind. Mittels Lamination wird dieser Zustand fixiert. Während des Laminierens wird durch die Klebebänder 7 eine Relativbewegung der Solarzellen 1 zueinander verhindert. 3 shows the state before a negative pressure, in this case less than 1 mbar, is generated in the lamination chamber and then a membrane presses on the rear cover, in this case with a pressure of 900 mbar, so that the encapsulation element 6 lies flat and in a form-fitting manner, in particular on the solar cells 1, so that the solar cells 1 and in particular the front contact structures 2 with the busbars 2b are fixed to the rear contact structures 3. This state is fixed by means of lamination. During lamination, the adhesive tapes 7 prevent the solar cells 1 from moving relative to one another.

An den randständigen Solarzellen ist jeweils ein Zellverbinder 10 angeordnet: An der obersten Solarzelle 1 an der Rückseitenkontaktierungsstruktur 3 und an der gemäß 3 untersten Solarzelle 1 an dem Busbar 2b. Die Zellverbinder 10 dienen zur Verschaltung des Solarzellenstrings mit weiteren Solarzellenstrings oder mit externen Stromkreisen.A cell connector 10 is arranged on each of the edge solar cells: on the top solar cell 1 on the back contact structure 3 and on the 3 lowest solar cell 1 to the busbar 2b. The cell connectors 10 are used to connect the solar cell string with other solar cell strings or with external circuits.

Die Darstellung gemäß 3 ist nicht maßstabsgetreu, insbesondere sind zur besseren Darstellbarkeit die Solarzellen mit einer stark vergrößerten Dicke dargestellt. Der Abstand zwischen Modulträgersubstrat 5 und Rückseitenabdeckung 9 ist bei realen Modulen, bei denen Solarzellen typischerweise eine Dicke im Bereich 50 µm bis 200 µm aufweisen, erheblich geringer.The representation according to 3 is not to scale, in particular the solar cells are shown with a greatly increased thickness for better representation. The distance between the module carrier substrate 5 and the rear cover 9 is considerably smaller in real modules, where solar cells typically have a thickness in the range of 50 µm to 200 µm.

In einer Abwandlung des Ausführungsbeispiels werden zur mechanischen Stabilisierung zwischen Busbar 2b der Vorderseitenkontaktierungsstruktur und Rückseitenkontaktierungsstruktur 3 punktuell Fügeflächen ausgebildet, vorliegend mittels eines nicht leitenden Klebstoffs.In a modification of the embodiment, joining surfaces are formed at certain points between the busbar 2b of the front-side contact structure and the rear-side contact structure 3 for mechanical stabilization, in this case by means of a non-conductive adhesive.

In einer weiteren Abwandlung des Ausführungsbeispiels wird auf die Klebebänder 7 verzichtet. Stattdessen sind alle Solarzellen mittels einer die Rückseiten der Solarzellen überdeckenden Klebefolie aneinander fixiert.In a further modification of the embodiment, the adhesive tapes 7 are omitted. Instead, all solar cells are fixed to one another by means of an adhesive film covering the backs of the solar cells.

BezugszeichenlisteList of reference symbols

11
SolarzelleSolar cell
22
VorderseitenkontaktierungsstrukturFront contact structure
2a2a
KontaktfingerContact finger
2b2 B
BusbarBusbar
33
RückseitenkontaktierungsstrukturBack contact structure
44
ÜberlappungsbereichOverlap area
55
ModulträgersubstratModule carrier substrate
66
VerkapselungselementEncapsulation element
77
Klebebandduct tape
88th
VerkapselungsgegenelementEncapsulation counter element
99
RückseitenabdeckungBack cover
1010
ZellverbinderCell connectors

Claims (11)

Solarzellenmodul, mit einer Mehrzahl photovoltaischer Solarzellen, die jeweils zumindest zwei metallische Kontaktierungsstrukturen aufweisen: - eine metallische Vorderseitenkontaktierungsstruktur (2) an einer Vorderseite und - eine metallische Rückseitenkontaktierungsstruktur (3) an einer Rückseite der Solarzelle (1), wobei die Solarzellen in einer Schindelanordung überlappend angeordnet sind, so dass die Rückseitenkontaktierungsstruktur (3) einer Solarzelle (1) an der Vorderseitenkontaktierungsstruktur (2) einer benachbarten Solarzelle (1) angeordnet und die beiden Kontaktierungsstrukturen elektrisch leitend verbunden sind, dadurch gekennzeichnet, dass die aneinanderangeordneten, elektrisch leitend verbundenen Kontaktierungsstrukturen frei von einer elektrisch leitenden stoffschlüssigen Verbindung, insbesondere frei von einer elektrisch leitenden stoffschlüssigen Verbindung mittels eines Leitklebers sind.Solar cell module, with a plurality of photovoltaic solar cells, each having at least two metallic contact structures: - a metallic front-side contact structure (2) on a front side and - a metallic rear-side contact structure (3) on a rear side of the solar cell (1), wherein the solar cells are arranged overlapping in a shingle arrangement, so that the rear-side contact structure (3) of a solar cell (1) is arranged on the front-side contact structure (2) of an adjacent solar cell (1) and the two contact structures are electrically conductively connected, characterized in that the contact structures arranged next to one another and connected in an electrically conductive manner are free of an electrically conductive material connection, in particular free of an electrically conductive material connection by means of a conductive adhesive. Solarzellenmodul nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Solarzellenmodul derart ausgebildet ist, dass die aneinanderangeordneten Kontaktierungsstrukturen mechanisch fixiert sind, insbesondere formschlüssig fixiert sind.Solar cell module according to Claim 1 , characterized in that the solar cell module is designed such that the contacting structures arranged next to one another are mechanically fixed, in particular are fixed in a form-fitting manner. Solarzellenmodul nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass das Solarzellenmodul zumindest ein biegeschlaffes Verkapselungselement (6), insbesondere eine Verkapselungsfolie aufweist, wobei das Verkapselungselement (6) fluiddicht an einem Verkapselungsgegenelement (8) des Solarzellenmoduls angeordnet ist und die Solarzellen zwischen Verkapselungsgegenelement (8) und Verkapselungselement (6) angeordnet sind, wobei bevorzugt das Verkapselungselement formschlüssig an den Solarzellen anliegt, insbesondere ist es vorteilhaft, dass die aneinander angeordneten Solarzellen des Solarzellenmoduls mittels Verkapselungselement und Verkapselungsgegenelement (8) formschlüssig fixiert sind.Solar cell module according to Claim 2 , characterized in that the solar cell module has at least one flexible encapsulation element (6), in particular an encapsulation film, wherein the encapsulation element (6) is arranged in a fluid-tight manner on an encapsulation counter-element (8) of the solar cell module and the solar cells are between encapsulation counter encapsulation element (8) and encapsulation element (6) are arranged, wherein the encapsulation element preferably rests positively on the solar cells, in particular it is advantageous that the solar cells of the solar cell module arranged next to one another are fixed in a positively locking manner by means of the encapsulation element and counter encapsulation element (8). Solarzellenmodul nach einem der vorangegangenen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass benachbarte, überlappende Solarzellen stoffschlüssig und elektrisch nicht leitend mechanisch aneinander fixiert sind.Solar cell module according to one of the preceding claims, characterized in that adjacent, overlapping solar cells are mechanically fixed to one another in a material-locking and electrically non-conductive manner. Solarzellenmodul nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass die mechanische Fixierung mittels eines oder mehrerer Klebebänder und/oder einer Klebefolie ausgebildet ist.Solar cell module according to Claim 4 , characterized in that the mechanical fixation is formed by means of one or more adhesive tapes and/or an adhesive film. Solarzellenmodul nach einem der Ansprüche 4 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass die aneinanderangeordneten Kontaktierungsstrukturen benachbarter Solarzellen mittels zwischen den Kontaktierungsstrukturen aufgebrachtem elektrisch nicht leitenden Kleber fixiert sind.Solar cell module according to one of the Claims 4 until 5 , characterized in that the contact structures of adjacent solar cells arranged next to one another are fixed by means of electrically non-conductive adhesive applied between the contact structures. Verfahren zur Herstellung eines Solarzellenmoduls, mit den Verfahrensschritten Bereitstellen einer Mehrzahl photovoltaischer Solarzellen, die jeweils zumindest zwei metallische Kontaktierungsstrukturen aufweisen: - eine metallische Vorderseitenkontaktierungsstruktur (2) an einer Vorderseite und - eine metallische Rückseitenkontaktierungsstruktur (3) an einer Rückseite der Solarzelle (1), und überlappendes Anordnen der Solarzellen in einer Schindelanordung, so dass die Rückseitenkontaktierungsstruktur (3) einer Solarzelle (1) an der Vorderseitenkontaktierungsstruktur (2) einer benachbarten Solarzelle (1) angeordnet und die beiden Kontaktierungsstrukturen elektrisch leitend verbunden sind, dadurch gekennzeichnet, dass die elektrisch leitend verbundenen Kontaktierungsstrukturen frei von einer elektrisch leitenden stoffschlüssigen Verbindung aneinander angeordnet werden, insbesondere Kontaktierungsstrukturen frei von einer elektrisch leitenden stoffschlüssigen Verbindung mittels eines Leitklebers aneinander angeordnet werden.Method for producing a solar cell module, with the method steps of providing a plurality of photovoltaic solar cells, each of which has at least two metallic contact structures: - a metallic front-side contact structure (2) on a front side and - a metallic rear-side contact structure (3) on a rear side of the solar cell (1), and overlapping arranging the solar cells in a shingle arrangement, so that the rear-side contact structure (3) of a solar cell (1) is arranged on the front-side contact structure (2) of an adjacent solar cell (1) and the two contact structures are electrically conductively connected, characterized in that the electrically conductively connected contact structures are arranged on one another free of an electrically conductive material connection, in particular contact structures are arranged on one another free of an electrically conductive material connection by means of a conductive adhesive. Verfahren nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, die Solarzellen zwischen einem Modulträgersubstrat (5) und einem biegeschlaffen Verkapselungselement (6), insbesondere einer Verkapselungsfolie, angeordnet werden, wobei das Verkapselungselement (6) fluiddicht an dem Modulträgersubstrat (5) angeordnet wird.Procedure according to Claim 7 , characterized in that the solar cells are arranged between a module carrier substrate (5) and a flexible encapsulation element (6), in particular an encapsulation film, wherein the encapsulation element (6) is arranged in a fluid-tight manner on the module carrier substrate (5). Verfahren nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass vor Anordnen der Solarzellen zwischen Modulträgersubstrat (5) und Verkapselungselement (6) benachbarte, überlappende Solarzellen stoffschlüssig und elektrisch nicht leitend mechanisch aneinander fixiert werden.Procedure according to Claim 8 , characterized in that before arranging the solar cells between the module carrier substrate (5) and the encapsulation element (6), adjacent, overlapping solar cells are mechanically fixed to one another in a material-locking and electrically non-conductive manner. Verfahren nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, dass die mechanische Fixierung mittels eines oder mehrerer Klebebänder und/oder einer Klebefolie ausgebildet wird.Procedure according to Claim 9 , characterized in that the mechanical fixation is formed by means of one or more adhesive tapes and/or an adhesive film. Verfahren nach Anspruch einem der Ansprüche 9 bis 10, dadurch gekennzeichnet, dass die aneinander angeordneten Kontaktierungsstrukturen benachbarter Solarzellen mittels zwischen den Kontaktierungsstrukturen aufgebrachtem elektrisch nicht leitenden Kleber fixiert werden.Method according to claim one of the Claims 9 until 10 , characterized in that the contact structures of adjacent solar cells arranged next to one another are fixed by means of electrically non-conductive adhesive applied between the contact structures.
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