BR112019001701B1 - Dispositivo solar e método para formar célula solar - Google Patents

Abstract

Dispositivos solares e métodos para a produção de dispositivos solares são revelados. Aspectos da revelação proveem um dispositivo solar que inclui pelo menos uma primeira célula solar e uma segunda célula solar. A primeira célula solar é configurada para ter uma primeira borda de um formato não linear com porções salientes e ter primeiros um ou mais coxins de contato arranjados nas porções salientes. A segunda célula solar é configurada para se sobrepor à primeira célula solar nas porções salientes. A segunda célula solar inclui segundos um ou mais coxins de contato que são alinhados aos primeiros um ou mais coxins de contato para conectar, eletricamente, a primeira célula solar e a segunda célula solar.

Description

CAMPO TÉCNICO

[001] A matéria descrita neste relatório descritivo refere-se, de modo geral, a células solares fotovoltaicas e, em particular, a células solares integradas.

FUNDAMENTOS

[002] As células fotovoltaicas (PV), comumente conhecidas como células solares, são dispositivos bem conhecidos para converter a radiação solar em energia elétrica. As células PV podem ser instaladas em módulos PV (também denominados módulos solares) que podem ser usados para converter a luz solar em eletricidade. Um sistema de energia solar inclui, tipicamente, vários módulos PV, um ou mais inversores e fiação de interconexão. O módulo PV pode incluir uma estrutura, que pode ser montada no topo de uma edificação, e os outros componentes podem ser localizados na parte externa ou interna da edificação para fazer interface com um sistema elétrico.

SUMÁRIO

[003] Aspectos da revelação proveem um dispositivo solar que inclui pelo menos uma primeira célula solar e uma segunda célula solar. A primeira célula solar é configurada para ter uma primeira borda de um formato não linear com porções salientes e ter as primeiras uma ou mais almofadas de contato arranjados nas porções salientes. A segunda célula solar é configurada para se sobrepor à primeira célula solar nas porções salientes. A segunda célula solar inclui as segundas uma ou mais almofadas de contato que são alinhados com as primeiras uma ou mais almofadas de contato para conectar eletricamente a primeira célula solar e a segunda célula solar.

[004] Aspectos da revelação proveem uma célula solar. A célula solar é implementada em uma estrutura plana de silício tendo um lado dianteiro e um lado traseiro. O lado dianteiro é configurado para ficar voltado para uma direção de entrada da luz para receber a energia de uma fonte de luz. Além disso, uma primeira borda da estrutura plana de silício tem um formato não linear com porções salientes. A célula solar inclui as primeiras uma ou mais almofadas de contato arranjadas nas porções salientes no lado dianteiro. As primeiras um ou mais almofadas de contato são configurados para se alinharem a um ou mais almofadas de contato no lado traseiro de outra célula solar para conectar, eletricamente, a célula solar com a outra célula solar.

[005] Os aspectos da revelação provem um método. O método inclui a formação de uma primeira célula solar. A primeira célula solar tem uma primeira borda de um formato não linear com porções salientes e as primeiras uma ou mais almofadas de contato arranjadas nas porções salientes. Além disso, o método inclui a formação de uma segunda célula solar que inclui as segundas uma ou mais almofadas de contato que sobrepõem a segunda célula solar à primeira célula solar nas porções salientes e o alinhamento das primeiras uma ou mais almofadas de contato com as segundas uma ou mais almofadas de contato para conectar, eletricamente, a primeira célula solar e a segunda célula solar.

[006] Os aspectos da revelação proveem outro método. O método inclui a formação de uma primeira borda de uma estrutura plana de silício. A estrutura plana de silício tem um lado dianteiro e um lado traseiro, sendo que o lado dianteiro é configurado para ficar voltado para uma direção de entrada de luz para receber a energia de uma fonte de luz, e a primeira borda tem um formato não linear com porções salientes. O método ainda compreende dispor as primeiras uma ou mais almofadas de contato nas porções salientes no lado dianteiro. As primeiras uma ou mais almofadas de contato são configuradas para se alinharem com uma ou mais almofadas de contato em um lado traseiro de outra estrutura plana de silício para conectar eletricamente as duas estruturas planas de silício. A presente invenção também define um método de acordo com a reivindicação 12. Além disso, as modalidades vantajosas são definidas nas reivindicações dependentes.

BREVE DESCRIÇÃO DOS DESENHOS

[007] Os desenhos, descritos abaixo, são para fins ilustrativos e não são desenhados, necessariamente, em sua dimensão. Os desenhos não pretendem limitar, de modo algum, o escopo da presente revelação.

[008] As figuras 1A-B A ilustram um exemplo de um dispositivo de células solares arranjadas integradas, com as extremidades das células solares adjacentes se sobrepondo ao longo de bordas não lineares; a figura 1 C é uma vista lateral de um dispositivo solar encapsulado; a figura 1D mostra um painel solar exemplificativo acoplado a um sistema elétrico; as figuras 2A-B ilustram uma lâmina fotovoltaica, exemplificativa, que pode ser dividida em células solares que são arranjadas integradas, com as extremidades das células solares adjacentes se sobrepondo ao longo das bordas não lineares; a figura 2C mostra uma vista mais próxima, recortada, de uma linha marcada não linear; a figura 2D ilustra dois padrões não sinusoidais exemplificativos; as figuras 3A-G ilustram um processo exemplificativo para produzir um dispositivo solar de células solares arranjadas integradas, com as extremidades das células solares adjacentes se sobrepondo ao longo de bordas não lineares; as figuras 4A - G ilustram outro processo exemplificativo para a produção de um dispositivo solar de células solares arranjadas integradas, com as extremidades das células solares adjacentes se sobrepondo ao longo de bordas não lineares; a figura 5 é um fluxograma de um método exemplificativo para produzir um dispositivo solar de células solares arranjadas integradas, com as extremidades das células solares adjacentes se sobrepondo ao longo de bordas não lineares; a figura 6 ilustra um dispositivo solar exemplificativo de células solares arranjadas integradas, com uma célula solar sacrificial; as figuras 7A-C ilustram um barramento condutor que pode ser usado em dispositivos de células solares integradas; as figuras 8A-B ilustram um dispositivo solar integrado 800 tendo barramentos condutores que variam na largura; a figura 9 mostra um dispositivo solar 900 de acordo com uma modalidade da revelação; a figura 10 mostra uma lâmina fotovoltaica 1000 de acordo com uma modalidade da revelação; a figura 11 mostra outra lâmina fotovoltaica 1000 de acordo com uma modalidade da revelação; e a figura 12 mostra um exemplo para arranjar células solares de acordo com uma modalidade da revelação a figura 13 mostra um exemplo para arranjar células solares de acordo com uma modalidade da revelação.

DESCRIÇÃO DETALHADA DAS MODALIDADES

[009] As figuras 1A-B ilustram um dispositivo solar exemplificativo 100 de células solares arranjadas de modo integrado, com as extremidades das células solares sobrepondo-se ao longo de bordas não lineares. A figura 1 A mostra uma vista lateral do dispositivo solar 100 que ilustra a orientação do dispositivo solar 100 em direção ao sol (ou outra fonte de luz, tal como espelhos voltados para o sol), e a figura 1B mostra uma vista traseira do dispositivo solar 100 que ilustra as bordas não lineares. O dispositivo solar 100 pode ser referido como uma “supercélula” ou uma “hipercélula” ou uma “tira de célula solar”.

[0010] Com referência à figura 1A, o dispositivo solar 100 inclui células solares 102, 104, 106, 108, 110 e 112 arranjadas de modo integrado, com as extremidades, ou longas bordas das células solares adjacentes se sobrepondo e conectadas, eletricamente, para formar, por exemplo, uma fileira conectada em série. Cada célula solar 102, 104, 106, 108, 110 e 112 tem duas bordas relativamente longas e duas bordas relativamente curtas. Uma ou ambas as bordas longas é/são não lineares e tem/têm um formato não linear, como em uma ou ambas as bordas longas, que se estende entre as bordas curtas, não é/são arranjada(s) em uma linha reta entre as respectivas extremidades das bordas curtas. Cada célula solar 102, 104, 106, 108, 110 e 112 pode incluir uma estrutura de diodo semicondutor e contatos elétricos na estrutura de diodo semicondutor. As células solares são configuradas, em virtude das estruturas de diodo semicondutor, de modo que a corrente elétrica seja gerada nas células solares quando a luz incide sobre as superfícies dianteiras 102a, 104a, 106a, 108a, 110a e 112a das células solares. A corrente elétrica pode, então, ser provida a uma carga externa.

[0011] Por exemplo, cada célula solar 102, 104, 106, 108, 110 e 112 pode ser uma célula solar de silício cristalina tendo uma superfície dianteira (lado iluminado) 102a, 104a, 106a, 108a, 110a e 112a e uma superfície traseira (lado ensombreado) 102b, 104b, 106b, 108b, 110b e 112b. As superfícies dianteira e traseira podem incluir estruturas de metalização de superfície que proveem contato elétrico a lados opostos de uma junção n-p.

[0012] Qualquer tipo apropriado de células solares pode ser usado no dispositivo solar 100. Por exemplo, a estrutura de metalização de superfície dianteira pode ser disposta em uma camada semicondutora do tipo de condutividade n, e a estrutura de metalização de superfície pode ser disposta em uma camada semicondutora de condutividade do tipo p. Em outro exemplo, a estrutura de metalização de superfície pode ser disposta em uma camada semicondutora de condutividade do tipo p, e a estrutura de metalização de superfície traseira pode ser disposta em uma camada semicondutora de condutividade do tipo n.

[0013] No dispositivo solar 100 da figura 1, as células solares adjacentes são ligadas uma à outra de forma condutora na região na qual se sobrepõem por um material eletricamente condutor que conecta, eletricamente, a estrutura de metalização de superfície dianteira de uma célula solar à estrutura de metalização de superfície traseira da célula solar adjacente. Por exemplo, considere a primeira e a segunda células solares 102 e 104 no dispositivo solar 100. A segunda célula solar 104 é adjacente à primeira célula solar 102 e se sobrepõe à primeira célula solar 102 em uma região 114 em que a primeira e a segunda células solares 102 e 104 são eletricamente conectadas.

[0014] Materiais de ligação eletricamente condutores apropriados podem incluir, por exemplo, adesivos eletricamente condutores e películas adesivas eletricamente condutoras e fitas adesivas, e soldas convencionais. Em alguns exemplos, o material de ligação eletricamente condutor provê flexibilidade mecânica à ligação entre as células solares adjacentes que acomodam tensão que surge da não correspondência entre a expansão térmica (CTE) do material de ligação eletricamente condutor e o das células solares (por exemplo, CTE de silício).

[0015] Com referência à figura 1B, que é uma vista traseira do dispositivo solar 100, as células solares 102, 104, 106, 108, 110 e 112 foram conformadas e integradas de modo que, onde as células solares adjacentes se sobrepõem, as células solares se sobrepõem ao longo de bordas não lineares, que são bordas longas das células solares que se estendem em direções geralmente paralelas. Para fins de ilustração, a figura 1B mostra as bordas das células solares que estão voltadas para o observador como linhas escuras, e a figura 1B mostra as bordas das células solares que estão escondidas por trás de outras células solares em regiões de sobreposição como linhas claras, como se as células solares fossem transparentes nessas regiões (por exemplo, a figura 1B é uma vista em “raio x”). Nessa vista, o observador pode ver as almofadas de contato como formatos circulares nas regiões onde as células solares adjacentes se sobrepõem.

[0016] Por exemplo, considere as regiões 114 onde a primeira e a segunda células solares 102 e 104 se sobrepõem. A borda superior 104c da segunda célula solar 104 se estende entre uma primeira direção no sentido de uma borda superior 102c do dispositivo solar 100 e uma segunda direção, oposta à primeira direção, no sentido da borda inferior 112d do dispositivo solar 100. A borda inferior 102d da primeira célula solar 102 se estende entre as mesmas duas direções, mas reflete, nas mesmas duas direções, a borda superior 104c da segunda célula solar 104.

[0017] Pelo fato de a borda inferior 102d refletir a borda superior 104c, a borda inferior 102d se estende no sentido da primeira direção onde a borda superior 104c se estende no sentido da segunda direção e a borda inferior 102d se estende no sentido da segunda direção onde a borda superior 104c se estende no sentido da primeira direção. Como consequência das bordas não lineares, a borda inferior 102d da célula solar 102 e a borda superior 104c da célula solar 104 têm a maior área de sobreposição sobre as almofadas de contato 116 a-f e a menor área de sobreposição em pontos intermediários entre essas almofadas de contato.

[0018] As bordas não lineares têm porções salientes, que são porções da célula solar que se projetam, ou se estendem, para longe de um centro da célula solar e porções de reentrância, que são porções da célula solar que formam uma reentrância em direção ao centro da célula solar. As almofadas de contato são localizadas nas porções salientes da célula solar, e as porções salientes de uma célula solar correspondem às porções salientes de uma célula solar adjacente. Como tal, as almofadas de contato providas nas porções salientes das células solares correspondem, ou se alinham (por exemplo, em uma fileira) e podem ser eletricamente conectadas a um material condutor de ligação adesiva. As almofadas de contato podem ser almofadas de contato distintas, isto é, de modo tal que cada almofada de contato seja um ponto de contato elétrico distinto entre as células solares adjacentes.

[0019] A utilização de células solares que se sobrepõem ao longo de bordas não lineares pode reduzir, comparado com a utilização de bordas lineares ou retas, a quantidade de material necessária para produzir um dispositivo solar em uma determinada classificação de potência. Em módulos com bordas retas, a área ativa em potencial pode ser sombreada devido à sobreposição. Por exemplo, toda a área entre as almofadas de conexão distintas pode ser sombreada por uma célula solar superior, apenas para acomodar espaço para as almofadas de conexão distintas.

[0020] Para ilustrar o potencial para economizar material, considere o exemplo a seguir. Suponha que cada uma das células solares 102, 104, 106, 108, 110 e 112 tenha um comprimento de cerca de 156 mm e uma largura média de cerca de 26 mm. Suponha, também, que uma sobreposição de 1,6 mm seja requerida nas almofadas de contato. Sob essas condições, um padrão sinusoidal de 0,8 mm nas bordas pode reduzir, comparado às bordas retas, uma sobreposição média de célula para célula de até metade (0,8 mm) enquanto ainda tem a mesma sobreposição nas almofadas de contato (1,6 mm).

[0021] Além disso, considere uma fileira solar tendo 83 células solares com bordas retas. Utilizando células solares que se sobrepõem ao longo de bordas não lineares e reduzindo a sobreposição média de 1,6 mm para 0,8 mm, o material usado pode ser reduzido em até 2,5 células solares por fileira. Em alguns exemplos, uma fileira solar equivalente pode usar 81 células solares em vez de 83, sem a redução na potência da fileira.

[0022] As células solares podem ser dimensionadas para quaisquer dimensões apropriadas. Em alguns exemplos, cada uma das células solares tem um comprimento de cerca de 156 mm e uma largura média de cerca de 26 mm, de modo que seis células solares possam ser preparadas em um padrão de 156 mm x 156 mm em uma lâmina de silício. Em outro exemplo, oito células solares tendo dimensões de cerca de 195 mm x 156 mm podem ser preparadas a partir de uma lâmina de silício padrão. De forma mais geral, as células solares podem ter proporções de aspecto de, por exemplo, cerca de 1:2 a cerca de 1:20 e podem ser preparadas desde lâminas de tamanho padrão até lâminas de quaisquer dimensões apropriadas.

[0023] A figura 1C é uma vista lateral de um dispositivo solar exemplificativo que foi encapsulado em um módulo solar 150. O módulo solar 150 inclui as células solares 102, 104, 106, 108, 110 e 112, arranjadas em um modo integrado. O módulo solar 150 também inclui interconectores condutores 152 e 154 nas extremidades das células solares que podem ser configuradas para conectar as células solares, por exemplo, às outras células solares ou a uma carga externa. Qualquer configuração elétrica apropriada pode ser usada, por exemplo, combinações de conexões em série e paralelas.

[0024] O módulo solar 150 inclui um encapsulante 156 que encapsula as células solares. O encapsulante 156 pode ser um polímero, por exemplo, um polímero de olefina termoplástico. O módulo solar 150 também inclui uma folha dianteira transparente 158 e uma folha traseira 160. A folha dianteira 158 pode ser, por exemplo, feita de vidro. A folha traseira 160 também pode ser feita de vidro ou de um polímero. Um módulo solar 150, incluindo uma folha dianteira de vidro 158 e uma folha traseira 160 pode também ser referido como um módulo de fibra de vidro, ou um módulo bifacial.

[0025] A figura 1D mostra um painel solar exemplificativo, 170, acoplado a um sistema elétrico 176. O painel solar 170 é configurado para prover energia ao sistema elétrico 176. O painel solar 170 inclui uma estrutura 172 e uma série de módulos solares 174 a-j montados na estrutura 172. Cada um dos módulos 174 a-j pode ser configurado como o módulo solar 150 da figura IC, por exemplo. Os módulos solares 174 a-j são eletricamente conectados como uma combinação de conexões elétricas em série e/ou paralelas, dependendo do projeto do sistema, para prover uma saída em comum para o sistema elétrico 176.

[0026] As figuras 2 A-B ilustram uma lâmina fotovoltaica exemplificativa 200 que pode ser dividida em células solares conformadas para serem arranjadas de forma integrada, com as extremidades de células solares adjacentes sobrepondo-se ao longo de bordas não lineares. A lâmina 200 inclui seis regiões 202, 204, 206, 208, 210 e 212 que serão células solares quando a lâmina 200 for dividida ao longo de cinco linhas não lineares marcadas 218, 220, 222, 224 e 226. A lâmina 200 também inclui uma borda superior reta 214 e uma borda inferior reta 216.

[0027] Seis regiões são mostradas para fins de ilustração; em geral, qualquer número apropriado de regiões pode ser usado. Tipicamente, cada uma das regiões 202, 204, 206, 208, 210 e 212 tem uma borda longa e uma borda curta e é arranjada para se sobrepor às bordas longas; porém, as regiões podem ter qualquer dimensão apropriada. As linhas marcadas são mostradas para fins de ilustração, embora não possam ser necessárias em alguns exemplos, dependendo do método usado para dividir a lâmina 200.

[0028] A figura 2A é uma vista dianteira da lâmina 200 que mostra superfícies dianteiras 202 a, 204 a, 206 a, 208 a, 210 a e 212 a das regiões 202, 204, 206, 208, 210 e 212. Quatro fileiras de almofadas de contato 228, 230, 232 e 234 são dispostas na porção dianteira da lâmina 200. A fileira superior 228 é uma fileira reta que segue a borda superior reta 214, e a fileira inferior 234 é uma fileira reta que segue a borda inferior reta 216.

[0029] As fileiras internas 230 e 232 seguem duas linhas não lineares, marcadas, 220 e 224, por exemplo, conforme descrito mais abaixo com referência à figura 2C. Então, na porção dianteira da lâmina 200, as fileiras das almofadas de contato 228, 230, 232 e 234 são dispostas de um modo alternado ao longo das linhas marcadas 218, 220, 222, 224 e 226, isto é, cada linha marcada tem uma fileira de almofadas de contato dispostas ao longo da linha marcada.

[0030] A figura 2B é uma vista traseira da lâmina 200 que mostra as superfícies traseiras 202b, 204b, 206b, 208b, 210b e 212b das regiões 202, 204, 206, 208, 210 e 212. Três fileiras de almofadas de contato 236, 238 e 240 são dispostas na porção traseira da lâmina 200. As fileiras 236, 238 e 240 seguem as três linhas interiores marcadas não lineares 218, 222 e 226 que não têm almofadas de contato na porção dianteira da lâmina 200. Então, na porção traseira da lâmina 200, as fileiras das almofadas de contato 236, 238 e 240 são dispostas de um modo alternado ao longo das linhas marcadas não lineares 218, 222 e 226, isto é, uma linha marcada sim e outra não tem uma fileira de almofadas de contatos dispostos ao longo da linha marcada.

[0031] A figura 2C mostra uma vista mais próxima, recortada, da linha marcada 218 que separa a região superior 202 da região adjacente 204 abaixo da região superior 204 na porção traseira da lâmina 200. A linha marcada 218 é uma sinusoidal que se estende entre uma direção no sentido da região superior 202 e uma direção no sentido da região adjacente 204 abaixo da região superior 202. Onde a linha marcada 218 atinge vales 218 a 218c e 218c, as almofadas de contato 236a, 236c e 236e são dispostas acima dos vales 218a, 218c e 218e na superfície traseira 202b da região superior 202. Onde a linha marcada 218 atinge os picos 218b e 218d, as almofadas de contato 236b e 236d estão dispostas abaixo dos picos 218b e 218d na superfície traseira da região adjacente 204 abaixo da região superior 202.

[0032] Em geral, as almofadas de contato 236 a-e estão dispostos lateralmente ao longo da linha marcada 218 em distâncias iguais, onde as distâncias são iguais à distância pico a vale 244 (por exemplo, 3 mm a 30 mm) da linha marcada 218. As almofadas de contato 236 a-e alternam entre duas posições verticais. As posições verticais dependem da distância vertical pico a vale 242 da linha marcada 218 e das dimensões das almofadas de contato 236 a-e.

[0033] Em alguns exemplos, as almofadas de contato 236-a são quadradas ou têm um formato retangular alongado paralelo ou substancialmente paralelo (isto é, dentro de 5 ou 10 graus) às bordas superior e inferior 214 e 216 da lâmina. As almofadas de contato 236 a-e podem ter larguras perpendiculares ao lado longo da lâmina 200 de cerca de 1 mm a cerca de 5 mm, por exemplo, e comprimentos paralelos ao lado longo da lâmina 200 de cerca de 1 mm a cerca de 10 mm, por exemplo. Cada uma das almofadas de contato 236 a-e pode ter uma barreira circundante que atua como uma barreira para formar um fosso entre a almofada de contato e a barreira. As porções do material de ligação adesiva não curado que fluem para fora das almofadas de contato 236 a-e, ou que não alcançam as almofadas de contato quando dispostas, podem ser confinadas nos fossos.

[0034] Em um exemplo, cada uma das linhas marcadas 218, 220, 222, 224 e 226 segue um padrão sinusoidal tendo uma série de períodos com base em um número designado de almofadas de contato e uma distância pico a vala com base no tamanho das almofadas de contato. O formato das linhas marcadas 218, 220, 222, 224 e 226 também é configurado de modo que a lâmina 200 possa ser dividida ao longo das linhas marcadas, por exemplo, de modo que a lâmina 200 se divida de forma nítida com uma perda de rendimento específica em uma configuração de fabricação específica. As sinusoidais são refletidas, isto é, desviadas em fase em um modo alternado, de modo que cada linha marcada se eleve enquanto as linhas marcadas adjacentes estão caindo.

[0035] Em alguns exemplos, as linhas marcadas 218, 220, 222, 224 e 226 seguem um padrão não sinusoidal que se estende entre uma primeira direção no sentido da borda superior 214 da lâmina 200 e uma segunda direção no sentido da borda inferior 216 da lâmina de silício 200. O padrão é um padrão repetitivo que tem um número definido de períodos e amplitude de pico a vale. A figura 2D ilustra dois padrões não sinusoidais 250 e 252. O primeiro padrão 250 é uma onda triangular. O segundo padrão 252 é uma onda quadrada. A onda quadrada pode não ser útil para a fabricação de configurações onde a lâmina 200 é marcada e dividida, uma vez que pode não ser dividida de uma forma aceitável, mas o padrão de onda quadrada pode ser usado em alguns outros casos, por exemplo, onde a lâmina 200 é serrada.

[0036] Em alguns aspectos, uma ou mais linhas marcadas 218, 220, 224 e 226 são não lineares. Isto é, a lâmina 200 pode ser marcada com linhas marcadas não lineares ou não retas para resultar em tiras de célula solar com bordas não retas e não lineares. Em um exemplo, as tiras de célula solar externas podem ter bordas lineares ou retas que não são marcadas ou divididas, ao passo que as tiras de célula solar internas podem ter bordas não lineares ou não retas, ou bordas divididas. Essas bordas não lineares podem ter um formato não linear que não é reto. Em um exemplo, as bordas não lineares são onduladas ou têm porções onduladas. Em um exemplo, o formato não linear pode ter um formato de forma de onda periódica. Este formato de forma de onda periódica pode ser sinusoidal, quadrado, retangular, triangular, serrilhado ou uma combinação dos mesmos, onde as porções onduladas assumem o formato de um ou mais dos picos e vales de um padrão sinusoidal, quadrado, retangular, triangular ou serrilhado. O formato não linear também pode ser um formato de forma de onda não periódica. O formato não linear pode ser uma combinação de formatos de forma de onda periódica. O formato não linear pode ser simétrico ou não simétrico com relação a qualquer um de seus eixos. Além disso, o formato não linear pode ter porções lineares que são retas e interrompidas por porções onduladas, ou uma porção saliente. A porção saliente pode ter um formato serrilhado ou dentado que não seja ondulado. Em um exemplo, uma ou mais das linhas marcadas 218, 220, 224 e 226 pode ser não linear e incluir porções que são não lineares e lineares.

[0037] As figuras 3A-G ilustram um processo exemplificativo para produzir um dispositivo solar a partir da lâmina 200 das figuras 2A-B. O processo pode ser realizado, por exemplo, por meio de um sistema de fabricação que inclui um robô para realizar a integração. A lâmina 200 é marcada, colada (como uma cola impressa) e dividida ao longo das linhas marcadas não lineares. A seguir o robô arranja as tiras de célula solar remanescentes em um modo integrado, com as extremidades das tiras adjacentes se sobrepondo ao longo de bordas não lineares. O robô gira, alternadamente, cada tira 180°.

[0038] Para fins de ilustração, cada uma das tiras é rotulada com um número de um a seis. Conforme mostrado nas figuras 3 A-G, os números giram com as tiras (por exemplo, os números mantêm sua orientação com relação às tiras) para ilustrar o robô que gira cada tira, de modo alternado, 180°. As tiras que permanecem após serem divididas são mostradas no lado esquerdo, e as tiras que foram retiradas, giradas (caso apropriado, tendo em vista a rotação de tiras alternadas) e integradas no dispositivo solar são mostradas no lado direito.

[0039] A figura 3 A mostra a lâmina de silício 200 após a lâmina 200 ter sido dividida ao longo de linhas marcadas e antes de o robô retirar qualquer uma das tiras remanescentes. A figura 3B mostra o dispositivo solar 300 após o robô ter retirado e disposto a tira 1 (por exemplo, em uma correia para cura). A figura 3C mostra o dispositivo solar 300 após o robô ter retirado a tira 2, girado a tira 2 180° e integrado a tira 2 à tira 1. A figura 3D mostra o dispositivo solar 300 após o robô ter retirado a tira 3 e integrado a tira 3 à tira 2.

[0040] A figura 3E mostra o dispositivo solar 300 após o robô ter retirado a tira 4, girado a tira 4 180° e integrado a tira 4 à tira 3. A figura 3F mostra o dispositivo solar 300 após o robô ter retirado a tira 5 e integrado a tira 5 à tira 4. A figura 3G mostra o dispositivo solar 300 após o robô ter retirado a tira 6, girado a tira 6 180° e integrado a tira 6 à tira 5. O dispositivo solar resultante 300 tem uma configuração que corresponde ao dispositivo solar 100 mostrado nas figuras 1 A-B.

[0041] As figuras 4 A -G ilustram outro processo exemplificativo para a produção de um dispositivo solar a partir de lâmina 200 das figuras 2 A-B. O processo pode ser feito, por exemplo, por meio de um sistema de fabricação que inclui primeiro e segundo robôs para realizar a integração. A lâmina 200 é marcada, colada por impressão e dividida ao longo das linhas marcadas não lineares. A seguir, os robôs arranjam as tiras de célula solar remanescentes de forma integrada, com as extremidades das tiras adjacentes se sobrepondo ao longo de bordas não lineares. Os robôs retiram a tira de forma alternada e produzem o primeiro e segundo dispositivo solar 402 e 404, o que pode evitar a rotação 180° ilustrada nas figuras 3 A-G.

[0042] Para fins de ilustração, cada uma das tiras é rotulada com um número de um a seis. Conforme mostrado nas figuras 4 A-G, os números giram com as tiras (isto é, os números mantêm sua orientação em relação às tiras) para ilustrar a disposição para a integração ao longo das bordas não lineares. As tiras que permanecem após a divisão são mostradas no lado esquerdo, e as tiras que foram retiradas e dispostas são mostradas no lado direito.

[0043] A figura 4 A mostra a lâmina 200 após a lâmina 200 ter sido dividida ao longo das linhas marcadas não lineares e antes de o robô retirar qualquer uma das tiras remanescentes. A figura 4B mostra o primeiro dispositivo solar 402 após o robô ter retirado e disposto a tira 1 (por exemplo, em uma correia para cura). A figura 4C mostra o dispositivo solar 402 após o robô ter retirado a tira 3, girado a tira 2 180° e integrado a tira 2 à tira 1. A figura 4D mostra o primeiro dispositivo solar 402 após o robô ter retirado a tira 5 e integrado a tira 5 à tira 3.

[0044] A figura 4E mostra o segundo dispositivo solar 404 após o segundo robô ter retirado e disposto a tira 2 (por exemplo, em uma correia para cura). A figura 4F mostra o segundo dispositivo solar 404 após o robô ter retirado a tira 4, girado a tira 2 180° e integrado a tira 4 à tira 2. A figura 4G mostra o segundo dispositivo solar 404 após o robô ter retirado a tira 6 e integrado a tira 6 à tira 4. Pode-se dar continuidade ao processo com uma ou mais lâminas para construir os dispositivos solares 402 e 404 em um número específico de tiras.

[0045] A figura 5 é um fluxograma de um método exemplificativo 500 para produzir um dispositivo solar de células solares arranjadas de forma integrada, com as extremidades das células solares adjacentes se sobrepondo ao longo das bordas não lineares. O método 500 inclui dividir uma lâmina fotovoltaica, tal como no exemplo 200 das figuras 2 A-B, para formar células solares. Por exemplo, dividir a lâmina de silício pode incluir marcar (por exemplo, marcação a laser) a lâmina para formar linhas de marcação não lineares, conforme descrito acima com referência às figuras 2 A-B e dividir a lâmina ao longo das linhas de marcação não lineares.

[0046] O método 500 pode, opcionalmente, incluir o teste e a seleção das células solares resultantes, de acordo com o desempenho de corrente- voltagem. Em alguns exemplos, o método 500 inclui a utilização das células solares com desempenho de corrente-voltagem correspondente, ou que corresponde aproximadamente, no mesmo dispositivo solar, ou na mesma fileira de módulos conectados em série.

[0047] O método 500 inclui a instalação 504 das células solares de modo integrado, com as extremidades das células solares adjacentes se sobrepondo ao longo das bordas não lineares Por exemplo, o método 500 pode incluir a rotação, através de um robô, de modo alternado, das tiras, conforme descrito acima com referência às figuras 3 A-G. Em outro exemplo, o método 500 pode incluir a retirada, por dois robôs, das tiras, de modo alternado, e a produção de dois dispositivos solares, conforme descrito acima com referência às figuras 4 A-G.

[0048] A instalação das células solares pode incluir a disposição de um material de ligação adesiva condutora nas almofadas de contato entre as porções sobrepostas das células solares adjacentes, isto é, antes ou após a divisão da lâmina. A disposição do adesivo condutor pode incluir, por exemplo, impressão por jato de tinta ou impressão em tela. Em alguns exemplos, a instalação das células solares pode incluir a aplicação de calor e pressão para curar, ou curar parcialmente, o material de ligação adesiva condutora entre as células solares no dispositivo solar.

[0049] Em alguns exemplos, à medida que cada célula solar adicional é acrescentada ao dispositivo solar, o material de ligação adesiva condutora entre a célula solar recentemente adicionada e sua célula solar sobreposta adjacente (que já foi colocada) é curado, ou parcialmente curado, antes de a célula solar ser acrescentada ao dispositivo solar. Em outro exemplo, a instalação das células solares inclui o posicionamento de mais de duas células solares, ou de todas as células solares, no modo de sobreposição desejado antes de o material de ligação adesiva condutora ser curado, ou parcialmente curado.

[0050] O método 500 inclui, opcionalmente, o encapsulamento 506 do dispositivo solar em uma estrutura em camadas que inclui o material encapsulante, uma placa dianteira transparente e uma placa traseira. A estrutura em camadas pode incluir, por exemplo, uma primeira camada de encapsulante em um substrato de vidro, com as células solares integradas arranjadas voltadas para baixo na primeira camada de encapsulante, uma segunda camada de encapsulante nas células solares integradas e uma placa traseira na segunda camada de encapsulante. Qualquer outro arranjo apropriado também pode ser usado. O método 500 inclui, opcionalmente, a repetição 508 da divisão 502, a instalação 504 e o encapsulamento 506 para formar uma série de dispositivos solares e a instalação de dispositivos solares em um painel solar, por exemplo, o painel solar 170 da figura 1D.

[0051] A figura 6 ilustra um dispositivo solar exemplificativo 600 das células solares arranjadas de modo integrado, com uma célula solar sacrificial 602. A célula solar sacrificial 602 se sobrepõe a uma superfície dianteira 604a de uma extremidade 604 das células solares adjacentes e é ligada, de forma condutora, à superfície dianteira 604a da extremidade 604 das células solares adjacentes para conectar, elétrica e mecanicamente, uma superfície traseira 602a da célula solar sacrificial 602 em série com as células solares adjacentes.

[0052] O dispositivo solar inclui um primeiro fio condutor 606 ligado, de forma condutora, a uma superfície traseira 608a de uma célula solar 608 localizada em uma extremidade oposta do dispositivo solar 600 a partir da célula solar sacrificial 602. O primeiro fio condutor é configurado para prover, durante a operação do dispositivo solar 600, uma primeira saída elétrica a partir do dispositivo solar 600 tendo uma primeira polaridade. O dispositivo solar 600 também inclui um segundo fio condutor 610 ligado, de forma condutora, à superfície traseira 602a da célula solar sacrificial 602 e configurado para prover, durante a operação do dispositivo solar 600, uma segunda saída elétrica a partir do dispositivo solar 600 tendo uma segunda polaridade oposta à primeira polaridade.

[0053] A célula sacrificial 602 é configurada, em virtude do segundo fio condutor 610 que está sendo ligado de forma condutora à superfície traseira 602a da célula solar sacrificial 602, para contribuir, sem geração de potência, para uma saída elétrica no nível do módulo do dispositivo solar 600 durante a operação do dispositivo solar 600. Por exemplo, a célula sacrificial 602 pode ser “sacrificial” no sentido de que, na operação do dispositivo solar 600, a célula sacrificial 602 pode ser fabricada por um mesmo processo que o das outras células, mas ainda contribuir, sem geração de potência, porque o contato elétrico é feito apenas com a superfície traseira 602a da célula solar sacrificial 602.

[0054] Em alguns exemplos, a célula solar sacrificial 602 não tem a metalização de superfície dianteira que está presente em outras células solares no dispositivo solar 600. Em alguns outros exemplos, cada célula solar sacrificial e as outras células solares no dispositivo solar 600 têm metalização de superfície dianteira e traseira idênticas. Em alguns exemplos, a célula solar sacrificial 602 é uma célula solar rejeitada que não passou no teste de seleção em que as outras células solares passaram no dispositivo solar 600.

[0055] A célula sacrificial 602 pode ter uma borda externa posicionada distante do dispositivo solar 600 que inclui protuberâncias no plano da célula sacrificial que se sobressaem para longe do dispositivo solar 600 ao longo da linha do dispositivo solar 600 e as almofadas de contato de superfície traseira, cada um dos quais é localizado em uma superfície traseira de uma protuberância correspondente. O segundo fio condutor 610 pode, então, ser ligado as almofadas de contato. Exemplos das células solares sacrificiais e dos dispositivos solares, incluindo células solares sacrificiais, são descritas no pedido de patente provisório U.S. 62/267, 101, depositado em 14 de dezembro de 2015, que é aqui incorporado por referência.

[0056] As figuras 7 A-C ilustram um barramento condutor que pode ser usado em dispositivos de células solares integradas. A figura 7 A mostra uma vista dianteira de uma porção da lâmina 200 das figuras 2 A-B. Uma fileira interior 230 das almofadas de contato segue uma linha marcada entre duas regiões 204 e 206 da lâmina 200. Os barramentos condutores são dispostos no lado dianteiro da lâmina 200.

[0057] A figura 7B mostra uma vista traseira de uma porção da lâmina 200. Uma fileira interna 236 de almofadas de contato segue uma linha marcada entre duas regiões 202 e 204 da lâmina. A porção traseira da lâmina 200 não tem um barramento condutor; porém, quando a lâmina é cortada em cubos e instalada, as almofadas de contato traseiro irão contatar as almofadas de contato dianteiros correspondentes, de modo que as almofadas de contato traseiras e as almofadas de contato dianteiras sejam eletricamente conectadas. Em alguns exemplos, as almofadas de contato traseiras têm uma área maior do que as almofadas de contato dianteiras.

[0058] A figura 7C mostra uma vista mais próxima da porção dianteira da lâmina 200 para ilustrar os barramentos condutores. Um barramento superior 702 conecta, eletricamente, as almofadas de contato acima da linha marcada, e um barramento inferior 704 conecta, eletricamente, as almofadas de contato abaixo da linha marcada. Os barramentos condutores podem ser formados, por exemplo, de prata, que é disposto na lâmina de silício.

[0059] Os barramentos condutores têm uma largura que varia ao longo da linha marcada. Por exemplo, os barramentos superiores 702 têm uma largura que se afunila a partir de uma largura total em uma região 710 próxima a almofada de contato 708 até uma região estreita em uma região 712 entre as almofadas de contato acima da linha marcada. O barramento inferior 704 tem uma largura que se afunila a partir de uma largura total em uma região 714 próxima à almofada de contato inferior 706 até uma largura estreita em uma região 716 entre as almofadas de contato acima da linha marcada.

[0060] Em alguns exemplos, a largura de cada barramento condutor 702 e 704 varia para manter um espaçamento constante entre o barramento condutor e a linha marcada. A largura dos barramentos condutores 702 e 704 pode ser formada para manter pelo menos uma espessura mínima especificada para a capacidade de transporte de corrente. Conforme ilustrado, os barramentos condutores 702 e 704 têm uma borda que é plana e outra borda que segue a linha marcada para variar a largura dos barramentos condutores 702 e 704.

[0061] As figuras 8A-B ilustram dispositivo solar integrado 800 com barramentos condutores que variam em largura. O dispositivo solar 800 pode ser feito usando-se a lâmina 200 da figura 2 e os barramentos condutores descritos com referência às figuras 7 A-C. O dispositivo solar 800 pode ser instalado conforme descrito com referência às figuras 4 A-G e figura 5.

[0062] A figura 8A é uma vista traseira do dispositivo solar 800. Para fins de ilustração, a figura 8 A mostra as bordas das células solares voltadas para o observador como linhas escuras, e a figura 8 A mostra as bordas das células solares que estão escondidas por trás de outras células solares em regiões de sobreposição como linhas claras, como se as células solares fossem transparentes nessas regiões (isto é, a figura 8 é uma vista em raio x). Nesta vista, o observador pode ver as almofadas de contato como formatos circulares nas regiões onde as células solares se sobrepõem.

[0063] O dispositivo solar 800 inclui fileiras de almofadas de contato 802, 804, 806, 808 e 810. As almofadas de contato dentro de cada fileira incluem almofadas de contato traseiras contatadas eletricamente as almofadas de contato dianteiras. As almofadas de contato dianteiras de cada fileira são eletricamente conectadas a outras almofadas de contato na fileira por barramentos condutores. A figura 8B mostra uma vista mais próxima de um barramento condutor exemplificativo 820, uma almofada de contato traseira 822 e uma almofada de contato dianteira 824.

[0064] Instalados de forma integrada, os barramentos condutores não são visíveis a partir da porção dianteira do dispositivo solar 800. Cada barramento condutor está totalmente sob uma região sobreposta de células solares adjacentes. As almofadas de contato estão totalmente sob a região sobreposta de células solares adjacentes. Os barramentos condutores são mais estreitos na largura onde as sobreposições entre as células solares adjacentes são as menores.

[0065] O dispositivo solar 800 geraria menos potência se os barramentos condutores estivessem expostos. O fato de variar a largura dos barramentos condutores de modo que os barramentos condutores fiquem totalmente sob as regiões sobrejacentes das células solares adjacentes pode aperfeiçoar a saída de potência do dispositivo solar 800. Além disso, a variação da largura dos barramentos condutores pode permitir que as células solares adjacentes sejam colocadas com áreas menores de sobreposição de tira, o que também pode aperfeiçoar a saída de potência do dispositivo solar 800.

[0066] A figura 9 mostra um dispositivo solar exemplificativo 900, de acordo com uma modalidade da revelação. O dispositivo solar 900 opera de forma semelhante ao dispositivo solar 100 e também utiliza certos componentes que são idênticos, ou equivalentes, aos usados no dispositivo solar 100; a descrição desses componentes foi feita acima e será omitida aqui por motivos de clareza.

[0067] De acordo com um aspecto da revelação, o dispositivo solar 900 inclui uma pluralidade de células solares, tais como uma primeira célula solar 910, uma segunda célula solar 920 e similar, arranjada de forma integrada para conexão em série. Uma célula solar inclui duas bordas de interconexão para conectar a célula solar às células adjacentes em série. Especificamente, em um exemplo, a primeira célula solar 910 é formada de uma estrutura plana de silício que tem dois lados de superfície, tal como um lado dianteiro e um lado traseiro. O lado dianteiro da primeira célula solar 910 é configurado para ficar voltado para a direção da entrada da luz para receber a energia da fonte de luz. Além disso, a primeira célula solar 910 tem uma primeira borda de interconexão 911 de um formato não linear com as porções salientes. A primeira célula solar 910 é configurada para incluir uma ou mais almofadas de contato 912 dispostos no primeiro lado nas porções salientes. A segunda célula solar 920 também é formada de uma estrutura plana de silício que tem o lado dianteiro e o lado traseiro. A segunda célula solar 920 é configurada para se sobrepor à primeira célula solar 910 nas porções salientes, na porção superior do lado dianteiro da primeira célula solar 910. O lado dianteiro da segunda célula solar 920 também é voltado para a direção de entrada de luz. A segunda célula solar 920 inclui as segundas uma ou mais almofadas de contato 926 que são dispostas no lado traseiro da segunda célula solar 920. As primeiras uma ou mais almofadas de contato 912 e as segundas uma ou mais almofadas de contato 926 são alinhadas e conectadas para acoplar, eletricamente, a primeira célula solar 910 e a segunda célula solar 920.

[0068] No exemplo da figura 9, a segunda célula solar 920 é configurada para ter uma borda de interconexão 925 de um formato linear para se sobrepor à primeira célula solar 910 nas porções salientes. Observa-se que a segunda célula solar 920 pode ser configurada para ter a borda de interconexão 925 de um formato não linear para se sobrepor à primeira célula solar 910 nas porções salientes.

[0069] Observa-se que as porções salientes podem ter qualquer formato adequado. No exemplo da figura 9, a primeira borda de interconexão 911 tem um formato sinusoidal com as porções salientes. A primeira borda de interconexão 911 pode ser configurada para ter outros formatos, tais como porções salientes quadradas, porções salientes triangulares, conforme mostrado na figura 2D.

[0070] No exemplo da figura 9, a primeira célula solar 910 e a segunda célula solar 920 tem configurações idênticas. Especificamente, a primeira célula solar 910 tem a primeira borda de interconexão 911 do formato não linear, e uma segunda borda de interconexão 915 do formato linear. A primeira borda de interconexão 911 e a segunda borda de interconexão 915 se estendem nas mesmas direções. A primeira célula solar 910 tem almofadas de contato 912 dispostas ao longo da primeira borda de interconexão 911 nas porções salientes no lado dianteiro, e tem almofadas de contato 916 dispostas ao longo da segunda borda de interconexão 915 no lado traseiro.

[0071] Da mesma forma, a segunda célula solar 920 tem uma primeira borda de interconexão 921 do formato não linear, e a segunda borda de interconexão 925 do formato linear. A primeira borda de interconexão 921 e a segunda borda de interconexão 925 se estendem nas mesmas direções. A segunda célula solar 920 tem almofadas de contato 922 dispostas ao longo da primeira borda de interconexão 921 nas porções salientes no lado dianteiro e tem almofadas de contato 926 dispostos ao longo da segunda borda de interconexão 925 no lado traseiro.

[0072] Em um exemplo, para instalar o dispositivo solar 900, a segunda borda de interconexão 925 da segunda célula solar 920 se sobrepõe à primeira borda de conexão 911 da primeira célula solar 910 no lado dianteiro. As almofadas de contato 926 no lado traseiro da segunda célula solar 920 são alinhados e, então, eletricamente conectadas as almofadas de contato 912 no lado dianteiro da primeira célula solar 910. Em uma modalidade, múltiplas células solares do mesmo formato são acopladas em série em uma configuração similar à da primeira célula solar 910 e a segunda célula solar 920.

[0073] Observa-se que as bordas da primeira célula solar 910 e da segunda célula solar 920 podem ter formatos diferentes. Em um exemplo, a segunda borda de interconexão 915 da primeira célula solar 915 pode ter um formato não linear. Em outro exemplo, a primeira borda de interconexão 921 da segunda célula solar 920 pode ter um formato linear. Em outro exemplo, outras bordas (não mostradas) da primeira célula solar 910 e da segunda célula solar 920 podem ter qualquer formato adequado, tal como um formato linear, um formato não linear e similares.

[0074] Observa-se que, para efeito de ilustração, a figura 9 não é desenhada de forma dimensionada. Em um exemplo, uma tira tem 1:6 de proporção de largura a comprimento. Por exemplo, quando o comprimento é de cerca de 156 mm, a largura é de cerca de 26 mm Em um exemplo, uma espessura de uma tira é de cerca de 160 mícrons. Além disso, em um exemplo, quando as almofadas de contato 926, no lado traseiro da segunda célula solar 920, são alinhados com as almofadas de contato 912 no lado dianteiro da primeira célula solar 910, a maior largura de sobreposição é cerca de 2 mm e a menor largura de sobreposição pode ser 0 mm ou superior a 0 mm, em um exemplo.

[0075] A figura 10 mostra uma lâmina fotovoltaica 1000, de acordo com uma modalidade da revelação. A lâmina fotovoltaica 1000 é similarmente configurada como a lâmina fotovoltaica 200. No exemplo da figura 10, a lâmina fotovoltaica 1000 tem um formato retangular. Observa-se que, em outro exemplo, a lâmina fotovoltaica 1000 pode ter outro formato adequado, tal como um formato circular, um formato trapezoidal e similares.

[0076] Em uma modalidade, a lâmina fotovoltaica 1000 pode ser dividida em tiras N, de acordo com as linhas marcadas, e N é um número par. Em um exemplo, as tiras são do mesmo formato, tal como um formato pseudorretangular com duas bordas longas e duas bordas curtas. Em um exemplo, as duas bordas longas são bordas de interconexão, uma das bordas de interconexão é uma borda linear e a outra borda é uma borda não linear. Em uma modalidade, a lâmina fotovoltaica 1000 é dividida por linhas marcadas que se alternam entre uma linha marcada não linear e uma linha marcada linear para gerar as tiras. Assim, em um exemplo, a lâmina fotovoltaica 1000 é dividida por linhas marcadas não lineares N/2 e linhas marcadas lineares N/2-1 em séries alternadas.

[0077] Especificamente, no exemplo da figura 10, a lâmina fotovoltaica 1000 é dividida em 6 tiras 1010-1060 por linhas de corte (linhas marcadas) 1015, 1025, 1035, 1045 e 1055. Dentre as linhas de corte, as linhas de corte 1015, 1035 e 1055 são linhas sinusoidais e as linhas 1025 e 1045 são linhas retas.

[0078] Observa-se que, em um exemplo, as células solares, tais como a primeira célula solar 910, a segunda célula solar 920 e similares são implementadas usando-se tiras 1010-1060 com as almofadas de contato no lado dianteiro e no lado traseiro. As células solares são, então, acopladas juntas do mesmo modo que o mostrado na figura 9.

[0079] A figura 11 mostra outra lâmina fotovoltaica 1100, de acordo com uma modalidade da revelação. A lâmina fotovoltaica 1100 é similarmente configurada como uma lâmina fotovoltaica 200. No exemplo da figura 11, a lâmina fotovoltaica 1100 tem um formato retangular. Observa-se que, em outro exemplo, a lâmina fotovoltaica 1100 pode ter outro formato adequado, tal como um formato circular, um formato trapezoidal e similares.

[0080] Em uma modalidade, a lâmina fotovoltaica 1100 pode ser dividida em um número N de tiras, de acordo com as linhas marcadas, e N é um número ímpar. Em um exemplo, as tiras N-1 são do mesmo formato e cada uma tem uma borda linear de interconexão e uma borda não linear de interconexão semelhante às tiras na figura 10. Uma tira específica tem formatos diferentes de outras tiras. Em um exemplo, a tira específica tem duas bordas de interconexão não lineares. No exemplo, a lâmina fotovoltaica 1100 é dividida por linhas marcadas que se alternam entre a linha marcada não linear e a linha marcada linear, e mais uma linha marcada não linear. Assim, em um exemplo, a lâmina fotovoltaica 1000 é dividida por linhas marcadas não lineares (N+1)/2 e linhas marcadas lineares (N-3)/2 em uma série alternada.

[0081] Em outro exemplo, a tira específica tem duas bordas de interconexão. Em um exemplo, a lâmina fotovoltaica 1100 é dividida por linhas marcadas que se alternam entre a linha marcada não linear e a linha marcada linear. Assim, em um exemplo, a lâmina fotovoltaica 1000 é dividida por linhas marcadas não lineares (N-1)/2 e linhas marcadas lineares (N-1)/2 em uma série alternada.

[0082] Especificamente, no exemplo da figura 11, a lâmina fotovoltaica 1100 é dividida em 5 tiras 1100-1150 por linhas de corte (linhas marcadas) 1115, 1125, 1135 e 1145. Dentre as linhas de corte, as linhas 1115, 1135 e 1155 são linhas sinusoidais e a linha 1025 é uma linha reta. Assim, as tiras 1110, 1120, 1130 e 1150 têm o mesmo formato (formato A) com uma borda de interconexão não linear e uma borda de conexão linear, e a tira 1140 tem um formato diferente (formato B) com duas bordas de interconexão não lineares. No exemplo da figura 11, a tira 1140 tem a mesma largura 1132 que a largura 1131 das outras tiras e tem área excedente, conforme mostrado por 1144, comparada com outras tiras, devido à borda de interconexão não linear adicional.

[0083] Observa-se que, em um exemplo, as células solares, tais como a primeira célula solar 910, a segunda célula solar 920 e similares são implementadas usando-se as tiras 1110-1150 com as almofadas de contato no lado dianteiro e no lado traseiro. As células solares são, então, acopladas juntas do mesmo modo que o mostrado na figura 9.

[0084] A figura 12 mostra um exemplo de conjunto 1200 de tiras tendo tanto o formato A quanto o formato B de acordo com uma modalidade da revelação. No exemplo da figura 12, uma primeira tira tendo um formato A, tal como uma tira 1110, é disposta com o lado dianteiro para cima. A seguir, uma segunda tira tendo um formato B, como a tira 1140, é disposta para se sobrepor à primeira tira 1110 na porção superior da borda de interconexão não linear (por exemplo, 1115) da primeira tira 1110. As almofadas de contato da tira 1110 e a tira 1140 são alinhadas e conectadas para acoplar eletricamente as duas tiras 1110 e 1140 juntas. Além disso, uma terceira tira tendo um formato A, tal como uma tira 1120, é disposta para se sobrepor à segunda tira 1140 na porção superior da outra borda de interconexão não linear (por exemplo, 1145) da segunda tira 1140. As almofadas de contato da tira 1140 e da tira 1120 são alinhados e conectados para acoplar, eletricamente, as duas tiras 1140 e 1120 juntas. Assim, as tiras 1110, 1140 e 1120 são eletricamente conectadas em série.

[0085] A figura 13 mostra um exemplo para arranjar células solares de acordo com uma modalidade da revelação. No exemplo da figura 13, uma lâmina fotovoltaica 1300 A é marcada em tiras, tais como as tiras 1310-1330, conforme mostrado, da mesma forma que a lâmina 200 descrita acima.

[0086] Além disso, no exemplo da figura 13, algumas das tiras, tais como de forma alternada, são trocadas, por exemplo, por % ciclo de linha marcada sinusoidal, de modo tal que as tiras adjacentes sejam sobrepostas nas porções salientes, conforme mostrado por 1300B. Assim, as almofadas de contato no lado traseiro de uma tira podem ser alinhadas e eletricamente conectadas com as almofadas de contato no lado dianteiro da tira adjacente.

[0087] Embora exemplos específicos e recursos tenham sido descritos acima, esses exemplos e recursos não pretendem limitar o escopo da presente revelação, mesmo onde apenas um único exemplo é descrito com relação a um recurso em particular. Exemplos de recursos providos na revelação pretendem ser ilustrativos, e não restritivos, a menos que especificado de outro modo. A descrição acima pretende cobrir tais alternativas, modificações e equivalentes, como ficaria aparente aos versados na técnica que têm o benefício da presente revelação.

[0088] O escopo da presente revelação inclui qualquer recurso, ou combinação de recursos revelados no presente relatório descritivo (seja de forma implícita ou explícita), ou qualquer generalização de recursos revelados, quer esses recursos ou generalizações reduzam, ou não, qualquer problema, ou todos os problemas descritos no presente relatório. Por conseguinte, novas reivindicações podem ser formuladas durante a execução do presente pedido (ou um pedido que reivindique prioridade para este pedido) a quaisquer combinações de recursos. Em particular, com referência às reivindicações anexas, os recursos das respectivas reivindicações dependentes podem ser combinados com os recursos das reivindicações independentes, e os recursos das respectivas reivindicações independentes podem ser combinados de qualquer modo apropriado, e não meramente nas combinações específicas enumeradas nas reivindicações anexas.

Claims (11)

1. Dispositivo solar, caracterizado pelo fato de que compreende: uma primeira célula solar (102, 202) configurada para ter uma primeira borda de formato não linear, com porções salientes (102d) e conter uma ou mais primeiras almofadas de contato (116a-116f, 236b, 236d) dispostas em respectivos picos das porções salientes, em que a primeira borda longa se estende em uma direção de comprimento entre as respectivas extremidades de duas bordas curtas opostas que se estendem em uma direção de largura; e uma segunda célula solar (102, 204) configurada para conter uma borda longa para se sobrepor à primeira borda longa nas porções salientes (102d), a borda longa da segunda célula solar não em forma linear com porções salientes (104c) e incluindo segundas almofadas de contato (236a, 236c, 236e) nos respectivos picos das porções salientes que estão alinhadas com as primeiras almofadas de contato (116a-116f) para conectar eletricamente a primeira célula solar (102 , 202) e a segunda célula solar (104, 204), assim a primeira e a segunda células solares são dispostas de maneira única de modo que uma área de sobreposição na direção da largura seja maior sobre as almofadas de contato do que em pontos entre as almofadas de contato.

2. Dispositivo solar, de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que a primeira borda longa tem um formato senoidal.

3. Dispositivo solar, de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que a segunda célula solar é configurada para se sobrepor, na parte superior de um lado dianteiro (102a) da primeira célula solar nas porções salientes, o lado dianteiro da primeira célula solar sendo configurado para ficar voltado para uma direção de entrada de luz.

4. Dispositivo solar, de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que a primeira célula solar é configurada para ter uma segunda borda longa de formato linear, a segunda borda longa estendendo-se nas mesmas direções que a primeira borda.

5. Dispositivo solar, de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que a primeira célula solar é configurada para conter uma segunda borda longa de formato não linear, a segunda borda longa estendendo-se nas mesmas direções que a primeira borda longa.

6. Dispositivo solar, de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que a primeira célula solar é configurada para ter uma segunda borda longa que se sobrepõe a uma terceira célula solar nas porções salientes de uma borda não linear da terceira célula solar, e a primeira célula solar e a terceira célula solar são conectadas eletricamente por almofadas de contato alinhadas, posicionados em porções sobrepostas da primeira célula solar e da terceira célula solar.

7. Dispositivo solar, de acordo com a reivindicação 1, caracterizada pelo fato de que compreende: cada uma da primeira célula solar e da segunda célula solar tendo uma estrutura plana de silício com um lado frontal e um lado traseiro, o lado frontal está configurado para enfrentar uma direção de entrada de luz para receber energia de uma fonte de luz; a primeira borda longa é da estrutura plana de silício; e as uma ou mais primeiras almofadas de contato estão dispostas nas porções salientes na parte frontal, as primeiras almofadas de contato são configuradas para se alinhar com as segundas almofadas de contato na parte traseira da segunda célula solar para conectar eletricamente a primeira célula solar com a segunda célula solar.

8. Dispositivo solar, de acordo com a reivindicação 7, caracterizado pelo fato de que a primeira borda longa tem um formato senoidal.

9. Dispositivo solar, de acordo com a reivindicação 7, caracterizado pelo fato de que compreende adicionalmente: uma segunda borda longa da estrutura plana de silício configurada para conter um formato linear, a segunda borda longa estendendo-se nas mesmas direções que a primeira borda longa.

12. Método para formar célula solar, caracterizado pelo fato de que compreende: formar uma primeira célula solar (102, 202) que contém uma primeira borda longa de formato não linear com porções salientes (102d) e inclui uma ou mais primeiras almofadas de contato (116a-116f, 236b, 236d) dispostas em respectivos picos das porções salientes, em que a primeira borda longa se estende em uma direção de comprimento entre as respectivas extremidades de duas bordas curtas opostas que se estendem em uma direção de largura; formar uma segunda célula solar (104, 204) que inclui uma borda longa de formato não linear com porções salientes (104c) e incluindo as segundas almofadas de contato (236a, 236c, 236e) nos respectivos picos das porções salientes; sobrepor a segunda célula solar à primeira célula solar nas porções salientes; e alinhar as uma ou mais primeiras almofadas de contato com as uma ou mais segundas almofadas de contato para eletricamente conectar a primeira célula solar e a segunda célula solar, dessa forma, a primeira e a segunda células solares são dispostas de maneira única, de modo que uma área de sobreposição na direção da largura seja maior sobre as almofadas de contato do que nos pontos entre as almofadas de contato.

13. Método, de acordo com a reivindicação 12, caracterizado pelo fato de que compreende: cada uma da primeira célula solar e da segunda célula solar tendo uma estrutura de silício plana, a estrutura de silício plana tendo um lado frontal e um lado traseiro, o lado frontal sendo configurado para enfrentar uma direção de entrada de luz para receber energia de uma fonte de luz, a primeira borda longa é da estrutura plana de silício; o método adicionalmente compreende dispor as primeiras almofadas de contato nas porções salientes na parte frontal, em que as primeiras almofadas de contato são configuradas para se alinhar com as segundas almofadas de contato na parte traseira da segunda célula solar para conectar eletricamente a primeira célula solar e a segunda célula solar.