AT513417A1 - Endlos produzierte im Rastermaß ablängbare Dünnschicht Fotovoltaik-Paneele - Google Patents
Endlos produzierte im Rastermaß ablängbare Dünnschicht Fotovoltaik-Paneele Download PDFInfo
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Abstract
Es wird ein Verfahren zur Produktion endlos vorproduzierter im Rastermaß bei (4) ablängbarer Dünnschicht Fotovoltaik Paneel vorgestellt. Das Verfahren zielt auf eine Reduktion des Aufwandes bei der Konfektion der Solarpaneele für die jeweilige Anwendung, da die Systemspannung auf den Sammelschienen (2) und (3) herausgeführt wird. Durch eine modulare Gestaltung der Verschaltung der Zellen (1) sind sogar Lösungen mög lich, wo eine Trennung in kurzen Abständen möglich ist, ohne dass die Systemspannung dadurch niedriger wird.
Description
18 Sep 2012 16:43 HP LRSERJET FRX 0316723757 Seite 4 • · · · • · · • · · · • · • · · · • · · • ·
Aktenzeichen
Die Erfindung betrifft endlos produzierte im Rastermaß abläncbare Dünnschicht Fotovoltaik-Paneele.
Bei der Produktion von Solarmodulen ist es bisher nötig die Verschaltung an das Modulformal anzupassen. D.h. bei einer Variation der Breite des Moduls muss auch die Kontaktierung angepasst werden. Dies kann auch im Nachhinein über Lasern und Ink-Jet Verfahren erfolgen, erzeugt aber zusätzlich Kosten.
Aufgerollte Paneele haben bisher Zellen die mit ihrer langen Seite parallel zur Längsrichtung der abgerollten Bahn liegen, wodurch bei schmalen Bändern entweder nur sehr geringe Spannungen erzielt werden können, oder es durch die Unterbrechungen zwischen den Zellen durch die Mikrogräben und Kontakte zu einem hohen inaktiven Anteil kommt. Der Herstellungsaufwand ist ebenso hoch und die dünnen Zellbahnen sind durch geringe Schädigungen leicht verwundbar und fallen im extremsten Fall durch Kurzschluss aus.
Technische Aufgabe der Erfindung ist es diese Nachteile zu vermeiden und eine Wahl der Modulbreiten in einem Rastermaß zu ermöglichen, wobei die Zellen von einer vorproduzierten Endlosrolle komme. Damit wird es möglich das Vormaterial für verschiedene Modultype einzusetzen, indem es nur in den benötigten Breiten abgelängt und mit der Junction Box verbunden wird. Im Trennbereich werden nur die Leiterbahnen und der Träger
Nr. : R844
Cebrat P.004/014 18/09/2012 16:50 18 Sep 2012 16:43 HP LASERJET FAX 0316723757 Seite 5 • · · ♦ · · « · ·· ·♦···· ··« ··· *··**..*·..* i Aktenzeichen (Substruktur) geschnitten da dort keine photoaktiven Flächen vorhanden sind.
Optional kann bei der Produktion bereits eine erste Kapselung vorgenommen werden um die photoaktiven Schichten und die aufgedruckte Kontaktierung zu schützen. Vorteil des Verfahrens ist die Möglichkeit Halbzeug für die spätere Integration von Solarpaneelen in Produkte mittels Großserienverfahren kostengünstig produzieren zu können.
Die Erfindung wird anhand eines Ausführungsbeispiels gemäß den schematischen Zeichnungen näher erläutert ohne dass damit Abmessungen fixiert werden. Fig. 1 zeigt eine Basiskonfiguration, die Punkte in der Mitte deuten an, dass die Zahl der Zellen variabel ist. Die Zellen werden auf dem Endlosband so angeordnet, dass eine bestimmte Spannung zwischen den Kontakten (2) und (3) auf den Sammelschienen anliegt, unabhängig von der Länge der Bahn. Zwischen den möglichen Trennstellen (4) werden so viele Zellen angeordnet, wie für diese Spannung gewünscht. In Fig. 2 wird gezeigt wie die Spannung durch parallele Strukturen erhöht werden kann. Es ist dann möglich eine doppelt so hohe Spannung auf der Sammelschiene (5) abzugreifen. Damit kann für eine gewünschte Spannung derjenige Abstand auf die Hälfte verkürzt werden bei der das Band abgelänct werden kann.
Schlussendlich können die Sammelschienen bei der gestapelten Varianten auch nicht zur Spannungserhöhung 03/11 n u 4. 2/xu Cebrat 18/09/2012 16:50
Nr.: R844 P.005/014 18 Sep 2012 1G:44 HP LASERJET FAX 0316723757 Seite 6 18 Sep 2012 1G:44 HP LASERJET FAX 0316723757 Seite 6 • · · ·
Aktenzeichen genutzt werden sondern im Controller elektrisch rekonfiguriert werden um eine Beschattung einer gesamten Reihe auszugleichen. Dies wurde von Velasco-Quesada Electrical et al. in "PV Array Reconfiguration Strategy for Energy Extraction Improvement in Grid-Connected PV Systems" veröffentlicht in IEEE TRANSACTIONS ON INDUSTRIAL ELECTRONICS, VOL. 56, NO. 11, NOVEMBER 2009 beschrieben.
In Fic. 3 wird gezeigt wie die vorderseitige (8) und die rückseitige Einkapselung (9) durch Falten des Trägers (7) fixiert werden kann. Die PV-Zelle liegt dabei beispielsweise innen.
In Fic. 4 ist die Variante sichtbar, bei der Sammelschiene 2 und 5 in den Träger integriert sind, der durch eine elektrische Isolierung 10 in zwei Teile getrennt ist und auch zur Sammelschiene 3 isoliert ist.
Nr.: R844
Cebrat P.006/014 18/09/2012 16:51
Claims (8)
18 Sep 2012 16:45 HP LASERJET FAX 0316723757 Se ite 11 • ♦ · ·· ♦ · · ·· ·····♦ ··· ··# • ·· 9 · · « ··· · Aktenzeichen ······· · · ·· ·· ·· · ·· ··· Patentansprüche 1. Endlos produzierte im Rastermaß ablängbare Dünnschicht Fotovoltaik Paneele, dadurch gekennzeichnet, dass a. sie einen in konstantem Abstand wiederkehrenden Abschnitt besitzen, bei dem sie abgeschnitten werden können. b. zwischen diesen in a. definierten Bereichen Solarzellen in Serie angeordnet sind
2. Endlos produzierte im Rastermaß ablängbare Dünnschicht Fotovoltaik Paneele nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass durch Stapeln der Strukturen quer zur Längsrichtung ein Vielfaches der Spannung pro Länge abgegriffen werden kann.
3. Verfahren zum Betrieb von gestapelten endlos produzierten im Rastermaß ablängbaren Dünnschicht Fotovoltaik Paneelen, dadurch gekennzeichnet, dass die Busbahnen im Controller elektrische rekor.figuriert werden können.
4. Herstellungsverfahren von gestapelten endlos produzierten im Rastermaß ablängbaren Dünnschicht Fotovoltaik Paneelen nach einem der Ansprüche 1-2, dadurch gekennzeichnet, dass die Bahnen zum Schutz bereits eingekapselt aufgerollt werden. Cebrat 5/11 8/ xu 18/09/2012 16:53 Nr.: R844 P.011/014 18 Sep 2012 16:46 HP LHSERJET FHX 0316723757 Seite 12 • · · · • · · · ·· ·· • · • ··· • · Aktenzeichen
5. Herstellungsverfahren von endlos produzierten abläncbaren Dünnschicht Fotovoltaik Paneelen nach einem der Ansprüche 1,2 oder 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Einkapselung eine Kühlrippe auf mindestens einer Seite frei lässt
6. Herstellungsverfahren von endlos produzierten abläncbaren Dünnschicht Fotovoltaik Paneelen nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass die Einkapselung durch ein S-förmiges Falten und anschießendes Pressen des als Kühlrippe wirkendes Substrates gegen die Umgebung abgedichtet wird.
7. Herstellungsverfahren von endlos produzierten abläncbaren Dünnschicht Fotovoltaik Paneelen nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass die Leiterbahnen 2,3 und 5 als transparente Leiterbahnen über den mit einem Isolator abgedeckten Frontseitenkontakt der photoaktiven Schichten aufgebracht werden.
8. Herstellungsverfahren von endlos produzierten abläncbaren Dünnschicht Fotovoltaik Paneelen nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass der metallisch leitende Träger durch eine isolierende Verbindung gleichzeitig als Sammelschiene für die Systemspannung genutzt werden kann.
Nr.: R844 Cebrat P.012/014 18/09/2012 16:53
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| DE2757301A1 (de) * | 1977-12-22 | 1979-07-05 | Leybold Heraeus Gmbh & Co Kg | Vorrichtung zur umwandlung von strahlung in elektrische energie und verfahren zur herstellung der vorrichtung |
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Patent Citations (2)
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|---|---|---|---|---|
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Non-Patent Citations (1)
| Title |
|---|
| VELASCO-QUESADA, G. et al. 'Electrical PV Array Reconfiguration Strategy for Energy Extraction Improvement in Grid-Connected PV Systems' IEEE Transactions on Industrial Electronics. 2009. Band 56, Seiten 4319-4331 das gesamte Dokument. * |
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