CN105981183B - 光伏电池、光伏模块和其制造与使用 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种光伏电池(1)，其包括多个平坦的半导体基板(10)，每一半导体基板具有前表面(101)与后表面(102)，其中至少一前表面接点(21)被布置在前表面(101)上及至少一后表面接点(22)被布置在后表面(102)上，其中每一半导体基板(10)形成光伏电池(1)的子区域，且半导体基板彼此并联电连接，其中半导体基板(10)彼此被布置相隔一距离，且至少两个半导体基板(10)具有不同的形状及/或尺寸。本发明还涉及一种装设有光伏电池(1)的光伏模块及一种制造光伏电池的方法。

Description

光伏电池、光伏模块和其制造与使用
技术领域
本发明涉及一种光伏电池，其包括具有前表面和后表面的半导体基板，其中至少一前表面接点被布置在前表面上及至少一后表面接点被布置在后表面上。本发明还涉及一种距有多个光伏电池的光伏模块、一种制造光伏电池的方法及一种具有这类光伏模块的建筑物、立面组件。
背景技术
从本领域公知的是由半导体材料来制造光伏电池。光伏电池实质上由配置有前与后表面接点的平坦的p-n二极管组成。前表面接点通常仅覆盖半导体材料的子区域，其结果是太阳光可以穿透半导体材料。当光被吸收时而形成的电子-电洞对漂移至前表面或后表面，且可以通过前表面接点与后表面接点被发掘成电压。这种光伏电池可以使用来例如用于建筑物的电能供给。
特别是，当使用在透明太阳能模块时，这些公知的光伏电池具有的缺点是莫尔效应会发生在光伏电池的表面上，且会使得研究装设有光伏电池的建筑物立面的人产生混淆。最后，由此制造的公知的光伏电池与模块提供有限制的美感设计选项。
从此现有技术进行，本发明的目的是提供光伏电池，其提供更加多样化的设计选项且是令人愉快的研究。
发明内容
根据本发明，该目的是通过根据权利要求1的一种光伏电池、根据权利要求12的一种光伏模块、根据权利要求16的建筑物及根据权利要求17的制造光伏电池的方法来解决。
它是根据本发明提出以从多个平坦的半导体基板组成光伏电池，每一半导体基板具有前表面与后表面。与此相反，迄今已知的光伏电池总是使用具有前表面与相对后表面的的单一半导体基板。
至少一个pn接面通过掺杂半导体基板被形成平行于前表面及/或后表面，且在此接面中，在其上照射的太阳光被吸收。所产生的电子-电洞对分别漂移至前表面或后表面，且可以通过适当接点被发掘成电压或电流。
根据本发明，现已发现的是，各个光伏电池不一定必须从单一平坦的半导体基板来形成。根据本发明的光伏电池是从多个半导体基板来制造，每一半导体基板形成光伏电池的子区域。光伏电池的各个子区域或子电池是彼此并联电连接。因此，由各个子区域形成的电流相加，而电压保持不变。从多个平坦的半导体基板的每一各个半导体基板带有在其前表面上的前表面接点与在其后表面上的后表面接点。在每一情况中，前表面接点仅占据半导体基板的子区域，其结果是其他区域保持未覆盖，以允许太阳光的穿透。在本发明的一些实施例中，多个前表面接点可以是可利用的，其可被形成例如作为细接触指或接触线。因此，所产生的电流可以被更有效地发掘，由于在半导体基板中用于到达前表面接点的少数电荷载子的飘移常度是较小的。
后表面接点也可以仅覆盖半导体基板的后表面的子区域，且也可以形成为细接触指或接触线。在本发明的其他实施例中，后表面接点也可以施加在整个区域上，以产生半导体基板的后表面的完整或几乎完整的敷金属。
在本发明的一些实施例中，半导体基板可以具有至少一个内孔，借由此内孔，前表面接点可以导电的方式连接至在后表面上的连接组件。因此，有可能通过电源轨来最小化前表面的遮蔽。
在本发明的一些实施例中，前表面接点与后表面接点可以一般公知的方式施加，如通过丝网印刷、气溶胶印刷或移印或通过在真空中的薄金属层的积。在本发明的一些实施例中，接点可以通过电镀来加强，以改善电流负载容量。前和后表面接点的材料通常以奥姆接触结果的这种方式在半导体基板及其掺杂的材料的基础上进行选择。在本发明的一些实施例中，接点可以包括银、金或铜，或由银、金、铜组成。
作为这样的半导体基板可以包含直接的半导体材料或间接的半导体材料。在本发明的一些实施例中，半导体基板可以由硅组成或包含硅。另外，半导体基板可包含掺杂物，以呈现可能的预定的导电性。此外，半导体基板可以包括常规的污染物。在本发明的一些实施例中，半导体基板可以是结晶的。在本发明的一些实施例中，半导体基板可以是非晶形的。在本发明的一些实施例中，半导体基板可以具有约50μm至约1000μm的厚度或约100μm至约500μm的厚度。
在本发明的一些实施例中，光伏电池可以距有多个电源轨，电源轨的纵向延伸沿着第一空间方向运行，且其与前表面接点的纵向延伸一起包围约20°至约90°的角度或约45°至约90°的角度或约80°至约90°的角度。这里宣称的角度范围仅参考幅度，且因此前表面接点的纵向延伸与电源轨的纵向延伸之间的角度可以正或负方向被划定。
由于这种几何结构，多个电源轨注意的是光伏电池的不同子区域的电流沿着电源轨的纵向延伸进行分配。大致正交于此延伸的前表面接点分配在正交于电源轨的纵向延伸的方向的电流，且因此半导体基板的所有前表面接点通过相邻半导体基板的电源轨与前表面间点而彼此连接。在相等的方式中，所有半导体基板的前表面接点是彼此电连接的。因此，补偿电流可以沿着电源轨的纵向方向流动，且也在正交于此的方向通过后表面接点。这用于以容易的方式实现了根据本发明的光伏电池的子区域的并联连接。
根据本发明的光伏电池可以一般公知方式接合，以产生光伏模块。因此，根据本发明的光伏电池不应被误认为是公知的光伏模块，其也包含多个光伏电池，但是其中每一电池仅具有单一半导体基板。
在本发明的一些实施例中，每一电源轨以导电方式通过至少一前表面接点或至少一后表面接点连接至对应侧的每一其它电源轨。导电连接在这里应被理解成意旨用于本发明的目的的在电源轨之间的直流耦合。
在本发明的一些实施例中，除了外围电源轨外的每一电源轨可以被连接至不同半导体基板的至少两个前表面接点或至少两个后表面接点。这相当于一个几何，其中不同半导体基板或光伏电池的子区域以正交于电源轨的纵向延伸的分向重叠。
在本发明的一些实施例中，来自光伏电池的多个平坦的半导体基板的至少两个半导体基板可以具有不同的形状及/或尺寸。此特征的效果是，可以实现不规则且非周期的结构，此结构实际上防止发生莫尔效应。
在本发明的一些实施例中，第一电源轨与第二电源轨可以大致彼此平行进行布置，第一与第二电源轨以正交于电源轨的纵向延伸的方向相对于彼此偏移。这用于防止第一与第二电源轨在没有半导体基板位于的子区物中发生短路。
在本发明的一些实施例中，多个平坦的半导体基板可以由相等材料组成。在本发明的一些实施例中，多个平坦的半导体基板可以由相同材料组成。如果各个半导体基板由相等材料组成，它们在光照射时产生相等电压，使得光伏电池的子区域的并联连接在是可能的，而没有大输出电流在各个半导体基板之间流动。另外，电池电压通过半导体材料的选择来限定。然而，有可能使用来自不同生产费用的半导体材料或来自半导体生产的碎料，其迄今不得不被丢弃。因此，以能量密集方式制造的结晶半导体材料可以被更有效的利用。
在本发明的一些实施例中，半导体基板配置有具有不同颜色的涂料，以扩大光伏电池的图案选择。这种涂料可以包含不同厚度的氮化硅或由不同厚度的氮化硅组成，其结果是此涂料充当干扰过滤器，并产生强烈的颜色效果，而不影响电池电压。
在本发明的其他实施例中，半导体基板由通过把单一晶圆的所有半导体基板切割出的相同材料组成。此切割可以里如通过雷射切割或加工来进行。
在本发明的一些实施例中，光伏电池可以包含多个片段，其没有电连接至电源轨及/或其由绝缘材料制成，且具有电连接至至少两个电源轨的至少一前表面接点及/或至少一后表面接点。没有电连接至电源轨的片段的附加使用可以用于以产生大致等效于半导体基板的光学印模的材料填充光伏电池的子区域。因此，光伏电池的美感外观可以适应不同的需求。由绝缘材料制成且前表面接点及/或后表面接点的片段可以被插入到多个部位，在其中没有设置光伏主动半导体基板，其需要在不同导电轨之间流动的电流，以制造各个半导体基板的可能的所需并联连接。
在本发明的一些实施例中，每一光伏电池的多个平坦的半导体基板可以具有相等表面面积。因此，确保的是尽管不同外观及不同总面积，不同光伏电池提供相等的电流。这里，总面积被认为是半导体基板与中间空间的区域的总合。这产生在光伏模块内不同光伏电池的可能的低损耗串联连接。在本发明的其他实施例中，由不同材料制成的的电池可以彼此互连且都提供相同电流。为了这个目的，电池的各自主动表面可以适于具有小电流产量的材料比具有较高电流产量的材料具有较大表面面积的这种方式，其具有小电流产量的材料比具有较高电流产量的材料具有较大表面面积。
在本发明的一些实施例中，电源轨可以被嵌入至嵌入膜中。这用于当制造光伏模块时，大大促进关于组装的处理或根据本发明的光伏电池的制造。在本发明的一些实施例中，嵌入模可以具有黏合剂层及/或可以与半导体基板密封，以制造根据本发明的光伏电池。
附图说明
本发明将以附图进行更详细地说明，但不限制一般发明概念。其中：
图1示出制造光伏电池的第一方法步骤。
图2示出制造光伏电池的第二方法步骤。
图3示出制造光伏电池的第三方法步骤。
图4说明根据本发明的制造光伏模块的第一实施例的方法步骤。
图5说明根据本发明的制造光伏模块的另外的方法步骤。
图6示出根据本发明的光伏电池的第一替代实施例。
图7示出根据本发明的光伏电池的第二替代实施例。
图8示出不同的半导体基板。
图9示出制造半导体基板的第一制造步骤。
图10示出制造半导体基板的第二方法步骤。
图11示出制造半导体基板的第三方法步骤。
图12示出制造半导体基板的第四方法步骤。
图13示出制造半导体基板的第五方法步骤。
图14示出通过根据本发明的光伏电池的横截面。
图15示出根据本发明的光伏模块的第一应用例。
图16示出根据本发明的半导体基板的第二应用例。
图17示出根据本发明的半导体基板的第三应用例。
图18示出根据本发明的光伏模块的第二实施例。
图19示出根据本发明的光伏模块的第一实施例的部分。
图20示出根据本发明的光伏模块的第三实施例的部分。
图21示出根据本发明的光伏模块的第四实施例的部分。
图22示出根据本发明的光伏模块的第五实施例的部分。
图23以轴测法示出根据本发明的光伏模块的第六实施例的部分。
图24示出半导体基板的替代实施例的部分。
图25示出根据本发明的光伏模块的第七实施例。
具体实施方式
根据本发明的光伏电池的可能的制造方法以图1至3来说明。图4和5说明光伏电池的进一步处理到包括多个光伏电池的光伏模块的可能性。
在第一方法步骤中，多个3的第二电源轨30被提供，如图1所示。电源轨1可以被制成例如具有圆形或多边形横截面的导线。电源轨30的直径可以是介于约0.1mm与约1mm之间。在本发明的一些实施例中，电源轨30可以包括金、银、铝或铜或由金、银、铝或铜组成。两个相邻电源轨30之间的距离可以是介于约1mm与约50mm之间或介于约1mm与约10mm之间。为了简化处理，多个电源轨30可以容纳于嵌入模31中，如在下面以下图14进行更详细的说明。
图2示出在第二方法步骤中如何通过其后表面接点22施加多个半导体基板10至多个3电源轨30。在本发明的一些实施例中，在电源轨30与后表面接点22之间的导电连接可以通过焊接、点焊或通过导电胶来获得。因此，机械连接可同时在电源轨30与半导体基板10之间被完成。在本发明的其他实施例中，半导体基板10的机械连接也可以通过将其粘接或密封至嵌入膜来制成。后表面接点至电源轨30的分离且牢固接合连接可以在此情况被省略。
如图2所示，单一光伏电池1的多个半导体基板10可以具有不同的尺寸。各个半导体机板10可以在光伏电池1内以规则或不规则的图案进行布置。另外，图2示出的是半导体基板10的至少一前表面接点21具有带状结构。因此，前表面接点21仅占据每一半导体基板10的子区域，且前表面101的部分可用于光进入半导体基板10。
图2示出的是前表面接点21的纵向延伸大致正交于电源轨20的纵向延伸进行延伸。这保证的是有光伏电池1的所有半到体基板10的导电的并联连接。沿导电轨30的电位通过导电轨30的电导率来补偿。在导电轨30之间的电位差可以通过由所述接点导电连接电源轨至前及/或后表面接点来补偿。因此，半导体基板10的所有前表面与半导体基板10的所有后表面是直流耦合且具有相同的电位。
图3示出通过施加多个4电源轨40来完成光伏打电池。第一电源轨40也可有由具有圆形与多边形横结面的导线来制成，且可选择地固定在嵌入模中，如上面以第二电源轨3已经明确说明。第一电源轨40被提供来接触半导体基板10的前表面接点21。由于大多数电源轨40接触至少两个半导体基板10的至少两个前表面接点，第一电源轨40也以导电的方式彼此连接，其结果是，他们具有相等的电位，并产生根据本发明的半导体基片10的并联连接。
为了避免在第一电源轨40和第二电源轨30之间的短路，可能将第一与第二电源轨布置成彼此偏移。因此，第二电源轨被布置在两个第一电源轨之间的间隙，而第一电源轨被布置在两个第二电源轨之间的间隙。
图4示出光伏电池1到光伏模块5的第一实施例的进一步处理。为了此目的，多个半导体基板10可以通过前述光伏电池的第一电源轨4的各自后表面接点来施加。接着，第二电源轨3可再次被施加至光伏电池的前表面。这导致在光伏模块5内的相邻光伏电池的串联连接。
为了产生光伏电池内的各个半导体基板的可能的有效并联连接，所述半导体基板可以由相等或相同材料制成，其结果是，随着恒定照明实现相等电池电压。为了得到光伏模块内的光伏电池的有效串联连接，在光伏电池内被处理的所有半导体基板的主动表面面积可以是相同的，其结果是，当光强度是相等实，每一光电池可以提供相等电流。如果关于提供电流的能力是有差异，片段16可以被布置在一些光伏电池中，所述片段由绝缘体组成，且如光伏电池，片段可设置有前与后表面接点。这些片段16用来呈现电源轨之间的电流的可能的流动。然而，由于片段16本身不提供任何电能，这些片段16的使用可以用来精细地适应由光伏电池1供给的电流。在相等方式中，当超过电源轨的界限的电流是已经通过光伏电池的半导体基板确保时，也可能插入片段15，其由绝缘材料组成。
图5示出根据本发明制造光伏模块的进一步方法步骤。如图5所示，电源轨的自由端3a与3b可以被覆盖有由绝缘材料制成的片段15，以确保从其在其整个表面面积制成的光伏电池或模块的均匀光学外观。
图6示出根据本发明提出的光伏电池或光伏模块的第二实施例。相等组件设置有相等的参考标记。因此，此描述仅限于本质上的差异。
如图6所示，半导体基板10具有代替圆形基底的方形基底。根据第二实施例的光伏电池也仅仅包括具有相等尺寸的相同半导体基板。同样的如图6所示，前表面接点21的布置在各自半导体基板10上是不同的，即使在关于半导体基板相对于电源轨40及/或30的不同相对位置的情况，以确保前表面接点21大致正交于电源轨30与40延伸。然而，显然地不必要的准确地观察在前表面接点21的纵向延伸与电源轨30和40的纵向延伸之间的直角，只要前表面接点接触多个电源轨，且可以提供用于电源轨之间的电位补偿。
图7示出半导体基板10的第三实施例。根据第三实施例，使用三个不同尺寸的多边形半导体基板。根据图7的多边形基底具有六个角，当然，它也可以使用较大或较小数量的角。另外，有可能使用不规则形状的多边形基础形式。这是必要的是，在光伏模块内的所有光伏电池的半导体基板的表面面积的总合适相等的。然而，此总合分到不同子区域可以变更。
图8再一次示出以三个尺寸的半导体基板10a、10与10c，其可以在光伏电池内被使用。半导体基板10a、10b与10c全部具有圆形基础形式，但尺寸不同。图8通过示例示出第一半导体基板10a，其具有较小直径，第二半导体基板10b，其具有中等直径，以及第三半导体基板10c，其具有较大直径。
每一半导体基板10a、10b与10c具有多个前表面接点，其采用细长接触指的形状。前表面接点被布置向上至靠近半导体基板10a、10b与10c的边缘。然而，边缘本身可以保持未覆盖，以避免前与后表面接点之间的短路。
后表面接点可以以如前表面接点的相等方式制成或包括在整个表面面积上的敷金属。前与后表面接点可以以一般公知方式施加至各个半导体基板10a、10b与10c，例如通过沉积和随后构造金属层、通过印刷法、或通过无外部电流的沉积或使用电镀的沉积。
圆形半导体基板10a、10b与10c可以从较大基板通过切割法，例如雷射切割，来制成。在其他实施例中，圆形起始材料或晶圆可以直接使用而不需要进一步切割。
图9至13更详细说明用于半导体基板10的替代制造方法。制造方法允许生产多个半导体基板10，其需要一点时间。
图9示出作为起始材料的基础基板105。基础基板105可以是已经预切割的直角基板或公知在微电子中作为起始材料的完整晶圆。基础基板105可被掺杂以完成预定电传导性。基础基板105已经可以包含完全处理的pn二极管，其作为用于光伏电池的基础组件。
图9还示出掩模106，其包含多个凹部107。掩模106可以包含例如做为起始材料的模、玻璃板或陶瓷。凹部107限定在基础基板105上的半导体基板10a、10b与10c的后续位置，其应被用于光伏电池1。
图10说明如何以掩模覆盖基础基板105的子区域及凹部107暴露基板的子区域的这种方式将掩模106放置于基础基板上。
图11示出如何通过印刷法，例如丝网印刷、移印、气溶胶印刷，印刷多个前表面接点21至掩模106与基础基板105的表面上。
图12示出下一个方法步骤，即掩模106从基础基板105移除。如图12所示，基础基板105仅设置有由凹部107暴露的子区域中的前表面接点21。在最后的方法步骤中，半导体基板10可以通过切割法在基础基板105切割出。例如，雷射切割是适合于制造半导体基板10的任何自由形式。在结束此方法步骤，剩下的就是基础基板105，其具有多个孔108，且可以被使用作为另外多个半导体基板的制造的掩膜，或是可以被丢弃。
如果半导体基板10的外部轮廓，其由切割引导限定，是稍微大于凹部107的轮廓，可被保证的是，边缘被留在前表面接点的周围，且可确实地防止前表面接点与后表面接点之间的短路。
图14示出通过根据图3的光伏电池的横截面。
图14的中间部分是出半导体基板10。半导体基板10具有前表面104和相对的后表面102。多个前表面接点21被布置在前表面上。然而，图14中的部分仅示出单一前表面接点21。前表面接点21可被制成如在前表面101上的子区域的敷金属。
后表面接点22被配置在后表面102上。在图示的实施例中，后表面接点22通过在整个区域上的敷金属来形成。然而，后表面接点22也可以具有如以前表面接点21描述的结构。
后表面接点22与第二电源轨30接触。第二电源轨30被嵌入在嵌入膜31中。这里，仅电源轨30的横截面的部分被容纳在嵌入膜31中，其结果是，电源轨30的金属表面面积在后表面接点22的方向上被暴露。
另外，嵌入膜31可以设置有粘合层以接触电源轨30与后表面接点22，以及通过在嵌入膜31上施加及加压来呈现在电源轨与半导体基板10之间的可能的机械坚固组合。
在一个相等方式中，第一电源轨40被容纳在嵌入膜41中。第一电源轨40放置在半导体基板1的第一表面101，其结果是这些轨接触前表面接点21。至少嵌入膜41可以是透明的或半透明的，使得当光伏电池操作时，太阳光照射在半导体基板10的第一表面101上。
图15示出根据本发明的光伏模块5的应用例。光伏电池6被布置在立面6上。组件可以以一般工知方式通过背面通风支持器来制成，以避免半导体基板10中的热累积。在本发明的其他实施例中，光伏模块5可以是放置在建筑物6前面的立面组件的整体构件。因此，有可能在单一工作步骤中既建立立面且安装光伏系统。
图15示出建筑物立面，其以天然石或其它矿物建筑材料制成。
图16示出本发明的进一步使用。图16也示出具有立面组件61的建筑物6，其包含根据本发明的光伏模块5。根据图16的立面组件61可以由木材或木质材料制成。
图17说明将根据本发明的光伏模块5集成至建筑物6的窗组件62。由于半导体基板10未占据光伏电池1的整体表面面积，光可以在各个半导体基板10之间穿透。因此，覆盖有光伏模块的窗62的子区域仍旧是半透明的，其结果是光入射到建筑物仍然是可能的。根据对应半导体基板10的覆盖密度，它仍然是可能的看向窗62外。
图18示出根据本发明的光伏模块的第二实施例。两个光伏电池1a与1b以示例的方式示出。在本发明的其他实施例中，在光伏模块5中的光伏电池1的数量可以是较大的。
每一光伏电池1a与1b是由多个半导体基板10组成，其通过第一电源轨40与第二电源轨60彼此并联互接，而第一电池1a与第二电池1b形成电串联连接。
如图18所示，第一电池1a的半导体基板10在稍微小的相对距离相对于彼此被布置。第二电池1b的半导体基板10相较另一个具有较大的距离，其结果是第二电池1b占据较大的总面积。总面积在这里被认为是半导体基板和中间空间的面积的总和。然而，第一电池1a与第二电池1b的主动区域，即各个半导体基板10的面积的总和，是相等的。这导致相同的电参数，即电流和电压，从而呈现没有任何问题的两个光伏电池1a与1b的可能的串联连接。
光伏电池1a与1b的不同总面积呈现在立面上可能的不同设计选项。例如，泄漏的或熔化的光伏模块5的错觉可以在其边缘获得。迄今已知且具有相同光伏电池的光伏模块总是具有几何定义的通常直缘。另外，光伏电池1b可以光带或光开口的区域的较大总面积来使用，以从而呈现可能的光进入建筑物或从建筑物的无障碍的居民的视野。在立面的其它表面面积中，由于其与半导体基板10的密集覆盖，光伏电池1a提供每区域单元可能的较大能量输出，由于其与半导体基板10的密集覆盖。
图19示出根据本发明的光伏模块的第一实施例的部分。光伏模块5具有覆盖玻璃51，其被提供用于太阳能的进入。上部嵌入膜41与下部嵌入膜31，其嵌入光伏电池1，是配置在覆盖玻璃的下面，如已经以图14进行说明。嵌入膜41与31也可以可选择地带有电源轨，如以图14进行说明。
嵌入膜41与31可以被焊接在一起，以避免水分的渗透。光伏电池1的前表面接点和后表面接点与电源轨30和40之间的焊接连接可以在焊接期间同时被制成。
后表面覆盖52邻接嵌入膜31。在本发明的一些实施例中，后表面覆盖可以是透明的或半透明的，以通过半导体基板10之间的光伏模块产生无障碍的视野。可替代地，后表面覆盖52可以具有彩色图案，其从观察者来强调半导体基板10的几何图案或隐藏半导体基板的存在，以产生光伏模块5的同质的色彩印象。
图20示出根据本发明的光伏模块的第三实施例的部分。相等参考标记表示本发明的相等部件，其结果是此描述仅限于本质上的差异。根据图20的光伏模块与根据图19的第一实施例的差异在于后表面覆盖52是透明的，且装饰组件55被布置在后表面覆盖52的后面。装饰组件55可以具有在两侧的装饰图案，例如以画面、几何图案、天然石视觉效果或单色色彩图案的形式。面对后表面覆盖52的装饰组件55的侧在半导体基板10之间的中间空间是可看见的，其结果是有关于建筑物的立面图案的主要自由度。如果面对远离后表面覆盖52的装饰组件55的侧在光伏模块5的正常操作期间是可看见的，它可以具有不同图案，使得用户从两侧提供光伏模块5的装饰景象。
在本发明的一些实施例中，装饰组件55可以被设计成容易可替换换的，例如作为自粘合膜或通过尼龙搭扣。由于这一点，就可以将光伏模块5的外形适应变化的需求。
图21示出根据本发明的光伏模块的第四实施例的部分。根据图21的实施例与上述第三实施例的差异在于装饰组件55是容纳在另外的嵌入膜32中。因此，装饰组件55通过机械作用或湿气保护损坏，且光伏模块5具有特别坚固的结构。
图22示出根据本发明的光伏模块的第五实施例的部分。第五实施例与第一实施例的差异在于光伏电池1a被布置在第一平面及光伏电池1b被布置在第二平面，第二平面在入射光的方向上被布置在第一平面的后面。后嵌入膜31设置在第一平面的光伏电池1a与第二平面的光伏电池1b之间。另外的嵌入膜32设置在第二平面的光伏电池1b与后表面封闭件52之间。
光伏电池1a与1b可以条纹图案被布置在光伏模块5中。这导致太阳光的角度依赖性吸收及通过设置有光伏模块5的窗的同样角度依赖性景象。例如，景象可以只在几乎水平观看方向轻微受损，而太阳光，其由于通过光伏电池1a之间的中间空间入射的光，而从两个平面被吸收的较高位置照射光幅模块5，是通过光伏电池1b吸收，且用于电能产生。在一些实施例中，光伏电池1a可以被连接至第一反相器，且光伏电池1b可以被连接至第二反相器。
图23示出根据本发明的光伏模块的第六实施例。第六实施例与第五实施例的差异在于代替第二平面的光伏电池1b，可移动的或坚固的薄片17是可利用的，借助于此薄片，光进入在光伏电池5后面到房间及此房间的景象可被控制。在一些实施例中，薄片17可以不透明的粘合膜或涂料的形式施加到镶玻璃52。图12还说明光伏模块5如何可以是双重或三重镶玻璃的部分，其由玻璃组件53和54、作为最外层镶玻璃的光伏模块5组成。
图23还示出了倾斜地入射太阳光60如何通过光伏电池1吸收。通过中间空间到建筑物的内部得到的光可以通过薄片17来吸收。
图24示出半导体基板的替代实施例的部分。根据图24的半导体基板10具有如上所述的前表面101与后表面102。前表面接点21被布置在前表面101上。相应地，后表面接点22被布置在后表面102上。太阳光通过前表面101进入在其中它被吸收的半导体基板10，形成其的电子-电洞对可被发掘成在前表面接点21和后表面接点22之间的电压和电流。
为了通过电源轨而避免，或至少减少，前表面101的遮蔽，内孔211位在前表面接点21的下方，所述内孔以导电材料填充或导电地涂布，以将前表面接点21连接至在半导体基板10的后表面102上的接触组件210。接触组件210可被连接至电源轨40，其结果是两个电源轨30和40可分别布置在半导体基板10的后表面上和光伏电池1上。
图25示出根据本发明的光伏模块的第七实施例。第七实施例使用根据图24的半导体基板，其结果是第一电源轨与第二电源轨30都布置在半导体基板10的底侧102。两个光伏电池1a与1b再次被示出，其中光伏模块5当然也可以具有大量的光伏电池和大量的电源轨。
第一光伏电池具有三个半导体基板10a、10b与10c，其各自具有大致圆形基础形式。接触组件210与后表面接点22是以接触组件210通过第一电源轨40接触及后表面接点22通过第二电源轨30接触的这种方式进行布置。这导致在光伏电池1a中三个半导体基板10a、10b与10c的电并联连接。
第二光伏电池1b具有单一半导体基板10d。在本发明的其他实施例中，半导体基板的数量在各个电池中可以是较大的或较小的。然而，每一光伏电池有利地具有半导体基板的大致相等的区域，其结果是由光伏电池供应的电压和电流是大致相等的。当然，半导体基板10的各个形式可以是不同的，如已经如上所述。
如图25所示，半导体基板10g是以接触组件210与第二电源轨30接触及后表面接点22与第一电源轨40接触的这种方式进行布置。这导致第一光伏电池1a与第二光伏电池1b的串联连接。
本发明，当然，并不限定于附图中所示的实施例。上面的描述不应被认为是限制性的而是作为说明。从本发明的不同的如上具体说明的实施例的特征可以组合成另外的实施例。下面的权利要求应该以宣称的特征在本发明的至少一实施例是可利用的这种方式来理解。这并不排除进一步的特征的存在。如果权利要求和以上描述定义“第一”和“第二”特征，这种指定作为没有确定顺序的相同类型的两个特征之间的区别。

Claims (20)

1.一种光伏模块(5)，包括多个光伏电池(1)，每一所述光伏电池(1)包括多个平坦的半导体基板(10)，每一所述半导体基板具有前表面(101)与后表面(102)，其中至少一前表面接点(21)被布置在所述前表面上(101)以及至少一后表面接点(22)被布置在所述后表面(102)上，其中每一所述半导体基板(10)形成所述光伏电池(1)的子区域且所述多个半导体基板以并联方式彼此电连接，其中所述半导体基板(10)被布置成彼此相隔一距离，以及所述光伏电池(1)的所述多个平坦的半导体基板(10)的至少两个半导体基板(10)具有不同的形状及/或尺寸且每一光伏电池(1)的所述多个半导体基板(10)具有相同表面面积。
2.根据权利要求1所述的光伏模块(5)，其特征在于，所述光伏电池(1)具有多个第一电源轨(40)和多个第二电源轨(30)，这些电源轨的纵向延伸沿着第一空间方向延伸，且其与所述前表面接点的纵向延伸包围20°至90°的角度。
3.根据权利要求1所述的光伏模块(5)，其特征在于，所述光伏电池(1)具有多个第一电源轨(40)和多个第二电源轨(30)，这些电源轨的纵向延伸沿着第一空间方向延伸，且其与所述前表面接点的纵向延伸包围45°至90°的角度。
4.根据权利要求1所述的光伏模块(5)，其特征在于，所述光伏电池(1)具有多个第一电源轨(40)和多个第二电源轨(30)，这些电源轨的纵向延伸沿着第一空间方向延伸，且其与所述前表面接点的纵向延伸包围80°至90°的角度。
5.根据权利要求2所述的光伏模块(5)，其特征在于，每一所述第一电源轨(40)或每一所述第二电源轨(30)通过至少一前表面接点(21)或至少一后表面接点(22)电连接至每一其他所述第一电源轨(40)或每一其他所述第二电源轨(30)。
6.根据权利要求1所述的光伏模块(5)，其特征在于，所述前表面接点通过所述半导体基板(10)中的多个通道(103)被引导至所述半导体基板(10)的所述后表面(102)。
7.根据权利要求2所述的光伏模块(5)，其特征在于，所述前表面接点通过所述半导体基板(10)中的多个通道(103)被引导至所述半导体基板(10)的所述后表面(102)。
8.根据权利要求5所述的光伏模块(5)，其特征在于，所述前表面接点通过所述半导体基板(10)中的多个通道(103)被引导至所述半导体基板(10)的所述后表面(102)。
9.根据权利要求2所述的光伏模块(5)，其特征在于，除了至少一个外围的电源轨外的每一电源轨被连接至不同半导体基板(10)的至少两个前表面接点(21)或至少两个后表面接点(22)。
10.根据权利要求1所述的光伏模块(5)，其特征在于，所述光伏电池具有多个第一电源轨(40)，其连接至所述前表面接点(21)，及具有多个第二电源轨(30)，其连接至所述后表面接点(22)。
11.根据权利要求10所述的光伏模块(5)，其特征在于，所述第一电源轨(40)与所述第二电源轨(30)被布置成大致彼此平行，其中所述第一电源轨(40)与所述第二电源轨(30)以正交于电源轨的纵向延伸的方向彼此偏移。
12.根据权利要求1至11中任一项所述的光伏模块(5)，其特征在于，所述多个平坦的半导体基板(10)由相同材料制成。
13.根据权利要求1至11中任一项所述的光伏模块(5)，其特征在于，所述多个平坦的半导体基板(10)由相同材料制成，且至少两个半导体基板(10)具有不同颜色的涂料。
14.根据权利要求2至5和7至11中任一项所述的光伏模块(5)，其特征在于，还包含多个片段，其未电连接至电源轨及/或还包含多个片段，其由绝缘材料制成且具有至少一前表面接点(21)及/或至少一后表面接点(22)，并电连接至至少两个电源轨。
15.根据权利要求1至11中任一项所述的光伏模块(5)，其特征在于，所述光伏电池(1)彼此串联连接。
16.根据权利要求1至11中任一项所述的光伏模块(5)，其特征在于，所述半导体基板(10)以非周期性图案布置。
17.根据权利要求1至11中任一项所述的光伏模块(5)，其特征在于，所述光伏电池布置在第一平面与第二平面，所述第二平面以入射光的方向被布置在所述第一平面的后面。
18.一种建筑物(6)，包括根据权利要求1至17中任一项所述的光伏模块。
19.一种立面组件(61)，包括根据权利要求1至17中任一项所述的光伏模块。
20.一种窗组件(62)，包括根据权利要求1至17中任一项所述的光伏模块。
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