DE10020784A1 - Photovoltaikmodul und Verfahren zu dessen Herstellung - Google Patents
Photovoltaikmodul und Verfahren zu dessen HerstellungInfo
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Abstract
Die Erfindung bezieht sich auf einen Photovoltaikmodul mit mehreren Gruppen (2 bis 5) jeweils serienverschalteter Solarzellen (6, 7, 8), welche Solarzellen jeweils eine Deckelektrode, eine Rückelektrode und zwischen den Elektroden eine Absorberschicht aufweisen und mit einer Einrichtung (15) zum Parallelverschalten der mehreren Gruppen (2 bis 5). Die Erfindung bezieht sich ferner auf ein Verfahren zum Herstellen eines solchen Moduls. DOLLAR A Erfindungsgemäß ist die Einrichtung (15) zum Parallelverschalten der mehreren Gruppen (2 bis 5) derart ausgebildet und angeordnet, daß einerseits die elektrisch leitenden Rückelektroden (13) der ersten Solarzelle (6) jeder Gruppe (2 bis 5) und andererseits die elektrisch leitenden Rückelektroden (13) der letzten Solarzellen (8) jeder Gruppe (2 bis 5) elektrisch miteinander verbunden sind. Verfahrensseitig werden die mehreren Gruppen (2 bis 5) auf eine die Vorderseite des Moduls (1) bildende Folie (37) aufgebracht, sodann erfolgt das Parallelverschalten der mehreren Gruppen und das Aufbringen einer die Rückseite des Moduls (1) bildenden Folie sowie gegebenenfalls ein Laminieren des Folienmoduls. DOLLAR A Wirtschaftliches Herstellen von Photovoltaikmodulen.
Description
Die Erfindung bezieht sich auf einen Photovoltaikmodul nach dem Oberbegriff des Patentan
spruchs 1 sowie auf ein Verfahren zum Herstellen eines Photovoltaikmoduls nach dem Oberbe
griff des Patentanspruchs 12.
Photovoltaikmodule, auch Solarmodule genannt, dienen dazu, die von einzelnen Solarzellen des
Moduls erzeugte elektrische Energie so zu verschalten, daß mit Hilfe des Moduls bzw. mit
mehreren solcher Module die für den gewünschten Anwendungszweck geforderte Leistung be
reitgestellt wird.
Aus der JP-A-2-244 772 ist ein Verfahren bekannt, bei dem eine bandförmige Solarzelle auf ei
nen zylindrischen Körper, auf den ein Kleber aufgebracht ist, derart aufgewickelt wird, daß sich
benachbarte Solarzellen überlappen. Diese Überlappung erfolgt derart, daß die Rückelektrode
der einen Solarzelle die Deckelektrode der benachbarten anderen Solarzelle kontaktiert. Die
einzelnen Solarzellen sind schräg zur Horizontalen in den Kleber eingedrückt. Zwischen dem
Kleber und dem zylindrischen Körper befindet sich außerdem ein Isolierfilm. Zum Herstellen
eines Moduls werden der auf den Zylinder gewickelte Körper sowie der Isolierfilm durchgeschnitten
und vom Zylinder abgenommen, so daß ein rechteckiger, dünner Folienmodul mit
serienverschalteten Solarzellen erhalten wird.
Aus der US-A-5 273 608 ist ein Verfahren zum Einbetten photovoltaischer Geräte bekannt.
In der US-A-5 232 519 ist ein Photovoltaikmodul beschrieben, bei dem sich auf den Oberseiten
der Deckelektroden jeder strangförmigen Gruppe von Solarzellen ein Ableitstreifen, auch
Ableitgrid genannt, zum Abgreifen der erzeugten Spannung befindet. Um zu vermeiden, daß
die Ableitstreifen die Deckelektrode und damit auch die darunter befindliche Absorberschicht
abschatten, wird in dieser Schrift das Vorsehen einer V-förmigen Vertiefung in der den gesam
ten Modul überdeckenden Abdeckschicht oberhalb jedes Ableitbandes vorgeschlagen. Dadurch
sollen die einfallenden Sonnenstrahlen so umgelenkt werden, daß diese möglichst nicht auf das
jeweilige Ableitband auftreffen.
Ein Verfahren zum Herstellen von Bandsolarzellen auf der Basis von einseitig mit CIS-
(Kupfer/Indium/Diselenid) und seinen Homologen beschichten Kupferbändern und eine dafür
geeignete apparative Vorrichtung ist beispielsweise aus der DE-C2-196 34 580 bekannt. Dünn
schichtsolarzellen auf der Basis der Ib/IIIa/VIa-Verbindungshalbleiter sowie Verfahren zum
Herstellen derartiger Dünnschichtsolarzellen sind in den deutschen Patentanmeldungen
199 21 514 sowie 199 21 515 beschrieben.
Ein Photovoltaikmodul gemäß dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1 ist aus der US-A-
5 457 057 bekannt. Bei diesem Modul ist eine Anzahl einzelner Platten elektrisch derart mitein
ander verbunden, daß eine für den jeweiligen Anwendungsfall gewünschte Spannung und der
erforderliche Strom bereitgestellt wird. Die Platten sind miteinander serienverschaltet, um die
erzeugte Spannung zu erhöhen. Es ist ferner in dieser Schrift allgemein erwähnt, daß in einigen
Fällen Gruppen serienverschalteter Platten parallel miteinander verbunden werden können, um
die geforderten Leistungsanforderungen bei vorgegebener Spannung zu erfüllen. Auch in
diesem Fall befinden sich sogenannte Ableitdrähte in bzw. auf der obersten Deckschicht jeder
Platte.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, einen Photovoltaikmodul der eingangs erwähnten
Art zu schaffen, welcher wirtschaftlicher und insbesondere flexibler auf den jeweiligen Anwen
dungsfall bezogen herstellbar ist. Der Erfindung liegt ferner die Aufgabe zugrunde, ein Verfah
ren zum Herstellen eines solchen Photovoltaikmoduls anzugeben.
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch einen Photovoltaikmodul mit den Merkmalen des
Patentanspruchs 1 und verfahrensseitig durch ein Verfahren mit den Merkmalen des Patentan
spruchs 12 gelöst.
Vorteilhafte Weiterbildungen sind Gegenstand der jeweiligen Unteransprüche.
Erfindungsgemäß ist die Einrichtung zum Parallelverschalten der mehreren Gruppen serienver
schalteter Solarzellen derart ausgebildet und angeordnet, daß einerseits die elektrisch leitenden
Rückelektroden der ersten Solarzelle jeder Gruppe und andererseits die elektrisch leitenden
Rückelektroden der letzten Solarzelle jeder Gruppe elektrisch miteinander verbunden sind. Da
durch ist das Auftreten einer Schattenfläche auf den Deckelektroden bzw. den Absorberschich
ten der Solarzellen auf besonders einfache Weise verhindert, da die elektrische Verbindung der
einzelnen Gruppen von der Rückseite der Solarzellen her erfolgt. Durch die Verhinderung einer
Abschattung, welche schnell zu einem Verlust von etwa 10% der gesamten Solarfläche führen
kann, ist die Wirtschaftlichkeit des Moduls pro m2 Solarfläche erhöht. Günstig ist ferner, daß
die Module in Form, Leistung und Größe frei wählbar sind, so daß die Leistung des erfindungs
gemäßen Photovoltaikmoduls flexibel an den jeweiligen Anwendungsfall, d. h. an die Wünsche
des Verbrauchers, anpaßbar ist. Letztlich bietet der erfindungsgemäße Modul daher pro Einheit
der erzielten Leistung bzw. pro Einheit der Fläche des Moduls geringere Kosten und zusätzlich
pro Einheit der abgegebenen Leistung ein geringeres Gewicht.
Vorteilhafterweise bildet jede Gruppe einen Strang mehrerer, parallel zueinander angeordneter,
bandförmiger Solarzellen. Dadurch ist es möglich, den erfindungsgemäßen Modul als soge
nannten Folienmodul herzustellen, wodurch die Flexibilität weiter erhöht ist. Ein derartiger
Modul hat ein geringes Gewicht und ist relativ robust, so daß von einer 15- bis 20-jährigen
Standzeit dieser Module und entsprechend geringen Strompreisen je kWh auszugehen ist.
Gemäß einer anderen Weiterbildung der Erfindung sind einander benachbarte Solarzellen sich
gegenseitig überlappend derart angeordnet, daß die Rückelektrode der einen Solarzelle die
Deckelektrode der benachbarten anderen Solarzelle kontaktiert, wobei die Solarzellen vorzugs
weise im wesentlichen eben ausgebildet und jeweils zur Horizontalen geneigt angeordnet sind.
Dadurch ist auf einfache Weise eine Serienverschaltung der bandförmigen Solarzellen möglich,
ohne daß zusätzliche Hilfs- oder Ausrüstungsmittel erforderlich sind. Durch die geneigte
Anordnung jeder Solarzelle bleibt diese trotz der gegenseitigen überlappenden Kontaktierung
benachbarter Solarzellen im wesentlichen eben ausgebildet, so daß das Auftreten von Knicken
oder Verwerfungen weitgehend ausgeschlossen ist.
Gemäß einer anderen Weiterbildung der Erfindung sind die Rückelektroden der jeweils ersten
Solarzelle jeder Gruppe und die Rückelektroden der jeweils letzten Solarzelle jeder Gruppe je
weils mittels eines Ableitbandes miteinander verbunden, wobei vorzugsweise jedes Ableitband
senkrecht zu den überlappend serienverschalteten Solarzellen jeder Gruppe angeordnet ist. Da
durch ergeben sich verfahrenstechnische Vorteile, da die Ableitbänder parallel zur Vorschub
richtung einer Vorderseitenfolie des Moduls und dadurch mit apparativ weitgehend geringem
Aufwand aufgebracht werden können. Die Parallelverschaltung der einzelnen Gruppen von So
larzellen befindet sich damit auf der Rückseite jedes Solarzellenstranges und bietet somit die be
reits zuvor erwähnten technologischen Vorteile (Vermeidung von Abschattungen). Eine derar
tige Verschaltung ist einfach aufgebaut und mit geringem apparativen Aufwand durchführbar.
Gemäß einer bevorzugten ersten Ausführungsform der Erfindung erstreckt sich jedes Ableit
band quer über die Rückelektroden jeder Gruppe, wobei das eine Ableitband nahe dem einen
Ende der Rückelektroden und das andere Ableitband nahe dem gegenüberliegenden, anderen
Ende der Rückelektroden angeordnet ist und sich vorzugsweise jeweils zwischen dem einen
Ableitband und den Rückelektroden jeder Gruppe ausgenommen der Rückelektrode der jeweils
ersten Solarzelle sowie zwischen dem anderen Ableitband und den Rückelektroden jeder
Gruppe ausgenommen der Rückelektrode der jeweils letzten Solarzelle eine elektrische Isolier
schicht befindet. Mit einer derartigen Anordnung der Ableitbänder wird ein Flächenverlust
vollständig verhindert. Die Ableitbänder befinden sich innerhalb der Fläche der mehreren
Gruppen von Solarzellen. Durch die elektrische Isolierschicht ist sichergestellt, daß das eine
Ableitband ausschließlich mit der Rückelektrode der jeweils ersten Solarzelle und das andere
Ableitband ausschließlich mit der Rückelektrode der jeweils letzten Solarzelle in Kontakt steht.
Gemäß einer vorteilhaften Weiterbildung ist zwischen den Ableitbändern und den Rückelektro
den der Solarzellen ausgenommen im Kontaktbereich der Ableitbänder mit den jeweils ersten
bzw. letzten Solarzellen eine Heißschmelzschicht vorgesehen. Diese dient auf der einen Seite
dazu, den Raum zwischen dem jeweiligen Ableitband und den Solarzellen auszufüllen; sie dient
aber auch dazu, das jeweilige Ableitband zu fixieren, damit dieses sicher an seinem Platz
gehalten ist. Dadurch entsteht ein äußerst kompakter Modul, in dem das Auftreten von Hohl
räumen und dadurch bedingte Schäden an dem Modul wirksam verhindert sind.
Gemäß einer bevorzugten zweiten Ausführungsform der Erfindung stehen die jeweils ersten So
larzellen über das eine Ende ihrer Gruppe und die jeweils letzten Solarzellen über das gegen
überliegende, andere Ende ihrer Gruppe vor, wobei sich jedes Ableitband quer zu den Solarzel
len jeder Gruppe unter gegenseitiger Verbindung im Überlappungsbereich mit den am einen
Ende vorstehenden bzw. mit den am anderen Ende vorstehenden Rückelektroden erstreckt und
außerhalb des durch die Solarzellen ausgenommen die jeweils ersten Solarzellen gebildeten, ei
nen Endes bzw. außerhalb des durch die Solarzellen ausgenommen die jeweils letzten Solarzel
len gebildeten, anderen Endes jeder Gruppe angeordnet ist. Damit befinden sich die Ableitbän
der gemäß dieser zweiten Ausführungsform der Erfindung außerhalb des Hauptteils der Fläche
jeder Gruppe. Diese Anordnung erspart das Aufbringen einer Isolierschicht auf die Solarzellen,
wie sie im Fall der ersten Ausführungsform der Erfindung erforderlich ist. Andererseits ist
damit eine geringfügige Erhöhung der Modulfläche bei im wesentlichen konstant gebliebener
Leistung verbunden. Damit bietet diese Ausführungsform insbesondere dann Vorteile, wenn
eine genügend große Fläche zum Aufstellen der Photovoltaikmodule zur Verfügung steht.
Vorteilhafterweise sind die mehreren Gruppen allseits in einen wärmeaktivierbaren Kunststoff
eingebettet. Dadurch ist der Modul vor negativen Umwelteinflüssen weitgehend geschützt. Er
ist trotzdem biegsam, und daher auch an gekrümmten bzw. gebogenen Flächen einsetzbar.
Das erfindungsgemäße Verfahren gemäß den Merkmalen des Patentanspruchs 12 bietet den
Vorteil, daß die einzelnen Gruppen auf einfache Weise auf die Rückseite einer Vorderseitenfo
lie des Moduls aufgebracht werden können. Durch die sich anschließende Parallelverschaltung
der mehreren Gruppen ist sichergestellt, daß die Verschaltung der Solarzellen zu einem oder
mehreren Modulen in die Modulmontage verlagert wird und dadurch im Gegensatz zu anderen
Dünnschichtverfahren eine einfachere Technologie mit weniger verfahrenstechnischen Einzel
schritten zum Einsatz kommen kann. Die Modulgröße kann unabhängig von der Größe der
Solarzellen frei gestaltet werden. Ein sogenanntes Abscaling der technischen Anlagen und
Spezialausrüstungen zur Herstellung der Solarzellen kann damit entfallen. Aufgrund der niedri
gen Anzahl der technologischen Einzelschritte kann das Herstellungsverfahren relativ einfach
durchgeführt werden, was schließlich zu einer deutlichen Reduktion der solaren Stromgeste
hungskosten führt. Außerdem kann erfindungsgemäß auf das Aufbringen sogenannter Ab
leitgrids verzichtet werden.
Vorteilhafterweise wird die Vorderseitenfolie von einer Rolle abgezogen und werden bandför
mige Solarzellen mit obenliegenden Rückelektroden quer zur Vorschubrichtung der Vordersei
tenfolie auf diese aufgebracht, wobei vorzugsweise die Vorderseitenfolie vor dem Aufbringen
der Solarzellen erwärmt wird und die Solarzellen unter gegenseitiger Überlappung, wobei die
Rückelektrode der einen Solarzelle die Deckelektrode der anderen, benachbarten Solarzelle
kontaktiert, zur Horizontalen geneigt in die Vorderseitenfolie eingedrückt werden. Damit kann
das erfindungsgemäße Verfahren in einem sogenannten Rolle-zu-Rolle-Prozeß durchgeführt
werden. Es ist aber auch möglich, lediglich eine Rolle, d. h. die Rolle für die Vorderseitenfolie,
vorzusehen und die Folie am Ende des Verfahrens in einzelne Module der gewünschten Spezifikation
zu zerschneiden. Auch die bandförmigen Solarzellen können von einer Rolle abgezo
gen werden. Aufgrund der gegenseitigen Kontaktierung benachbarter Solarzellen können diese
auf einfache Weise durch eine Überlagerung der Bewegung der Vorderseitenfolie mit derjeni
gen beim Aufbringen der Solarzelle auf die Folie aufgebracht werden. Aufgrund der Vorschub
geschwindigkeit der Vorderseitenfolie sind die Solarzellen jeweils lediglich ein kurzes Stück in
Vorschubrichtung der Folie mitzuführen. Dies bietet Vorteile bei der apparativen Ausgestaltung
des erfindungsgemäßen Verfahrens.
Gemäß einer anderen Weiterbildung der Erfindung wird auf die Rückelektroden jeder Gruppe
einerseits nahe dem einen Ende ausgenommen auf die Rückelektrode der jeweils ersten Solar
zelle und andererseits nahe dem gegenüberliegenden, anderen Ende ausgenommen auf die
Rückelektrode der jeweils letzten Solarzelle eine streifenförmige elektrische Isolierschicht
aufgebracht, wobei vorzugsweise auf die Rückelektroden jeder Gruppe vornehmlich im Bereich
der Isolierschicht ausgenommen in den Kontaktbereichen, über die die Rückelektroden der
ersten Solarzelle jeder Gruppe bzw. die Rückelektroden der letzten Solarzelle jeder Gruppe je
weils miteinander elektrisch verbunden werden sollen, eine Heißschmelzschicht aufgebracht,
vorzugsweise aufgesprüht, wird. Mit Hilfe des Aufbringens der streifenförmigen elektrischen
Isolierschicht ist eine einfache Möglichkeit geschaffen, das noch aufzubringende Ableitband
gegenüber den anderen Rückelektroden der jeweiligen Gruppe zu isolieren. Damit wird die
elektrische Spannung lediglich an den Stellen abgegriffen, welche für eine zweckmäßige
Parallelverschaltung der einzelnen Gruppen vorteilhaft ist. Da die Isolierschichten und die
Heißschmelzschichten im wesentlichen parallel zueinander verlaufen, können einerseits die
Isolierschichten und andererseits die Heißschmelzschichten im wesentlichen gleichzeitig auf die
Solarzellen aufgebracht werden. Dies führt zu einer apparativ kompakten Vorrichtung zum
Durchführen des Verfahrens und beschleunigt das Durchführen des erfindungsgemäßen Verfah
rens zum Herstellen eines Moduls. Die genannte Heißschmelzschicht dient im Sinne einer
Doppelwirkung einerseits zur Vermeidung von Hohlräumen im Modul und andererseits zu
einem Fixieren des jeweiligen Ableitbandes.
Vorteilhafterweise wird auf die Heißschmelzschichten und die Kontaktbereiche der Rückelek
troden der ersten Solarzelle jeder Gruppe bzw. die Kontaktbereiche der Rückelektroden der
letzten Solarzelle jeder Gruppe ein Ableitband aufgebracht. Damit kann das Ableitband quer
über die Solarzellen laufen, was das Aufbringen des Ableitbandes vereinfacht. Trotzdem
kontaktiert das Ableitband nur bestimmte Rückelektroden, soweit dies für die gewünschte
Parallelverschaltung technisch erforderlich und sinnvoll ist.
Gemäß einer anderen Ausführungsform des erfindungsgemäßen Verfahrens werden die ersten
Solarzellen jeder Gruppe bzw. die letzten Solarzellen jeder Gruppe derart auf die Vorderseiten
folie aufgebracht, daß die jeweils ersten Solarzellen über das eine Ende ihrer Gruppe und die
jeweils letzten Solarzellen über das gegenüberliegende, andere Ende ihrer Gruppe vorstehen,
wobei die überstehenden Abschnitte der jeweils ersten bzw. der jeweils letzten Solarzellen mit
je einem Ableitband miteinander verbunden werden. Wie zuvor bei der Erläuterung des erfin
dungsgemäßen Moduls angegeben, ist in diesem Fall das Aufbringen einer Isolierschicht auf die
Rückelektroden jeder Gruppe entbehrlich.
Vorteilhafterweise erfolgt das Aufbringen der Isolierschicht, der Heißschmelzschicht, sofern
diese vorhanden sind, und der Ableitbänder quer zur Längsrichtung der Solarzellen bzw.
parallel zur Vorschubrichtung der Vorderseitenfolie, was die Durchführung des erfindungsge
mäßen Verfahrens weiter vereinfachen kann, da die Möglichkeit besteht, auf einen Bewe
gungsmechanismus für die Einrichtung zum Aufbringen der Isolierschicht bzw. der Heiß
schmelzschicht vollständig zu verzichten.
Gemäß einer bevorzugten Weiterbildung ist das erfindungsgemäße Verfahren ein kontinuierlich
ablaufender Prozess, wodurch die Herstellung von Photovoltaikmodulen nicht unwesentlich be
schleunigt werden kann.
Ausführungsbeispiele des Erfindungsgegenstandes werden nachfolgend anhand der Zeichnun
gen näher erläutert. Es zeigen:
Fig. 1 eine schematische Unteransicht einer ersten Ausführungsform eines Photovoltaikmo
duls während dessen Herstellung;
Fig. 2 eine schematische Unteransicht des Photovoltaikmoduls gemäß Fig. 1 mit zwei serien
verschalteten Solarzellen;
Fig. 3 eine schematische Unteransicht des Moduls gemäß Fig. 1 mit einer Gruppe serienver
schalteter Solarzellen;
Fig. 4 eine schematische Unteransicht des Moduls gemäß Fig. 3 mit vier Gruppen jeweils
serienverschalteter Solarzellen;
Fig. 5 eine schematische Unteransicht des Moduls gemäß Fig. 4 mit teilweise auf die Solar
zellen aufgebrachten Isolierschichten;
Fig. 6 eine schematische Unteransicht des Moduls gemäß Fig. 5 mit auf die Isolierschichten
und Rückelektroden aufgebrachten Ableitbändern;
Fig. 7 einen schematischen, teilweisen Längsschnitt durch einen Photovoltaikmodul nahe
dessen einem Ende gemäß einer ersten Ausführungsform der Erfindung;
Fig. 8 einen schematischen, teilweisen Längsschnitt durch den Photovoltaikmodul nahe
dessen gegenüberliegendem, anderem Ende gemäß der ersten Ausführungsform der
Erfindung;
Fig. 9 eine schematische Unteransicht eines Photovoltaikmoduls gemäß einer zweiten Aus
führungsform der Erfindung während dessen Herstellung;
Fig. 10 eine schematische Unteransicht des Moduls gemäß Fig. 9 mit auf einen Teil der
Rückelektroden aufgebrachten Ableitbändern;
Fig. 11 eine schematische Unteransicht des Photovoltaikmoduls gemäß der ersten Ausfüh
rungsform;
Fig. 12 eine schematische Unteransicht des Photovoltaikmoduls gemäß Fig. 11 mit Modulan
schlußdose;
Fig. 13 eine schematische Unteransicht des Photovoltaikmoduls gemäß Fig. 12 mit Modulrah
mung; und
Fig. 14 eine schematische Draufsicht auf den Photovoltaikmodul gemäß Fig. 13.
Ein schematischer Längsschnitt nahe einem oberen Ende eines Photovoltaikmoduls 1 gemäß ei
ner ersten Ausführungsform der Erfindung ist in Fig. 7 und ein schematischer Längsschnitt nahe
einem unteren Ende des Photovoltaikmoduls 1 gemäß der ersten Ausführungsform der Erfin
dung ist in Fig. 8 dargestellt.
Jeder Photovoltaikmodul 1 hat mehrere Gruppen 2, 3, 4, 5 serienverschalteter Solarzellen 6, 7,
8, wobei in den Fig. 7 und 8 der Einfachheit halber lediglich zwei Gruppen je drei serienver
schalteter Solarzellen gezeigt sind.
Es ist zu beachten, daß in den Fig. 7 und 8 die Vorderseite 10 jedes Photovoltaikmoduls 1 unten
und die Rückseite 11 jedes Photovoltaikmoduls 1 oben angeordnet ist.
Jede Solarzelle 6, 7, 8 weist eine Deckelektrode 12, eine Rückelektrode 13 und zwischen den
Elektroden 12, 13 eine Absorberschicht 14 auf, wobei diese drei Elemente in Fig. 7 mit Bezugs
zeichen der besseren Übersicht halber lediglich hinsichtlich der zur Gruppe 2 gehörenden
Solarzelle 8 gezeigt sind. Der Aufbau der anderen Solarzellen 6 und 7 entspricht in den Fig. 7
und 8 demjenigen der Solarzelle 8 gemäß Fig. 7.
Der Aufbau der Solarzellen 6, 7, 8 ist in den Fig. 7 und 8 lediglich rein schematisch dargestellt.
Die Solarzellen können derart aufgebaut sein, wie dies beispielhaft in den Dokumenten DE-C2-
196 34 580, DE 199 21 514 sowie DE 199 21 515 angegeben ist, auf deren Inhalt hier Bezug
genommen wird.
Danach sind die Solarzellen sogenannte Dünnschichtsolarzellen mit einer Gesamtdicke von
etwa 30 µm bis etwa 100 µm und einer Breite von etwa 1 cm. Die Absorberschicht 14 ist vor
zugsweise eine sogenannte CIS-Absorberschicht aus Kupfer-Indium-Diselenid (CuInSe2) oder
Kupfer-Indium-Disulfid (CuInS2). Es können auch andere Absorberschichten beispielsweise
aus Kupfer-Gallium-Diselenid (CuGaSe2), Kupfer-Gallium-Disulfid (CuGaS2) und Gemische
dieser Elemente (Cu(In,Ga)(Se,S)2) zur Anwendung kommen. Diese Verbindungshalbleiter der
Gruppen Ib/IIIa/VIa des Periodensystems besitzen einen für Solaranwendungen geeigneten
Bandabstand und können daher theoretisch bis zu 30% des Sonnenlichts in elektrische Energie
umwandeln. Sie haben einen hohen Absorptionskoeffizienten, so daß schon eine sehr dünne
Halbleiterschicht von etwa 1 µm genügt, um mindestens 90% des Sonnenlichts zu absorbieren.
Jede Solarzelle ist in der Lage, die lichterzeugten Ladungsträgerpaare zu trennen, so daß die La
dungsträger an der transparenten, hochleitfähigen Deckelektrode, auch Deckschicht genannt,
oder, wie erfindungsgemäß beschrieben, an der Rückelektrode abgeführt werden können.
Verfahren zum Herstellen derartiger bandförmiger Solarzellen sind in den drei letztgenannten
Dokumenten im einzelnen angegeben.
Erfindungsgemäß weist der Photovoltaikmodul 1 eine Einrichtung 15 zum Parallelverschalten
der mehreren Gruppen 2 bis 5 auf, welche derart ausgebildet und angeordnet ist, daß einerseits
die elektrisch leitenden Rückelektroden 13 der ersten Solarzelle 6 jeder Gruppe 2 bis 5 (siehe
Fig. 7) und andererseits die elektrisch leitenden Rückelektroden 13 der letzten Solarzelle 8 jeder
Gruppe 2 bis 5 (siehe Fig. 8) elektrisch miteinander verbunden sind.
Jede Gruppe 2 bis 5 bildet einen Strang 20 bis 23 mehrerer, parallel zueinander angeordneter,
bandförmiger Solarzellen 6, 7 und 8. Es wird darauf hingewiesen, daß gemäß der Darstellung
der Fig. 7 und 8 lediglich drei serienverschaltete Solarzellen gezeigt sind. Gemäß den Fig. 3 bis
6 kann ein Strang beispielhaft auch aus zehn serienverschalteten Solarzellen, gemäß den Fig. 9
und 10 auch aus neun serienverschalteten Solarzellen bestehen, wobei die Anzahl der serienver
schalteten Solarzellen von der gewünschten, zu erzielenden Spannung, d. h. vom praktischen
Anwendungsfall her, weitgehend vorgegeben ist und in weiten Grenzen variieren kann.
Gemäß den Fig. 7 und 8 sind einander benachbarte Solarzellen 6, 7 bzw. 7, 8 sich gegenseitig
überlappend derart angeordnet, daß die Rückelektrode 13 der einen Solarzelle 6 bzw. 7 die
Deckelektrode 12 der anderen Solarzelle 7 bzw. 8 kontaktiert. Aus den Fig. 7 und 8 ist ferner zu
ersehen, daß die Solarzellen 6, 7, 8 im wesentlichen eben ausgebildet und jeweils zur Horizon
talen geneigt angeordnet sind.
Erfindungsgemäß sind nun die Rückelektroden 13 der jeweils ersten Solarzelle 6 jeder Gruppe
2 bis 5 und die Rückelektroden 13 der jeweils letzten Solarzelle 8 jeder Gruppe 2 bis 5 jeweils
mittels eines Ableitbandes 24, 25 miteinander elektrisch verbunden, wobei, wie später noch
genauer beschrieben wird, jedes Ableitband 24, 25 senkrecht zu den überlappend serienver
schalteten Solarzellen 6, 7, 8 jeder Gruppe 2 bis 5 angeordnet ist.
Gemäß dem Photovoltaikmodul der ersten Ausführungsform der Erfindung, welcher in den Fig.
1 bis 6, 7, 8 sowie 11 bis 14 gezeigt ist, erstreckt sich jedes Ableitband 24, 25 quer über die
Rückelektroden 13 der Gruppen 2 bis 5, wobei das eine Ableitband 24 nahe dem einen Ende 26
(in Fig. 6 ist dies das obere Ende) der Rückelektroden 13 und das andere Ableitband 25 nahe
dem gegenüberliegenden, anderen Ende 27 (in Fig. 6 ist dies das untere Ende) der Rückelektro
den 13 angeordnet ist. Es ist klar, daß die Ableitbänder 24, 25 nicht unbedingt nahe den beiden
Enden des Moduls anzuordnen sind. Sie können an jeder anderen Stelle auf der Rückseite des
Moduls, beispielsweise auch direkt nebeneinander, angeordnet sein. Wie zuvor angedeutet,
zeigt Fig. 7 einen Längsschnitt durch den Modul und damit einen Querschnitt durch jede Solar
zelle nahe dem einen, oberen Ende 26 und Fig. 8 nahe dem gegenüberliegenden, anderen,
unteren Ende 27 jedes Moduls.
Aus den Fig. 7 und 8 ist ferner ersichtlich, daß sich jeweils zwischen dem einen Ableitband 24
und den Rückelektroden 13 jeder Gruppe ausgenommen der Rückelektrode 13 der jeweils
ersten Solarzelle 6 sowie zwischen dem anderen Ableitband 25 und den Rückelektroden 13 je
der Gruppe ausgenommen der Rückelektrode 13 der jeweils letzten Solarzelle 8 eine elektrische
Isolierschicht 30 befindet. Gemäß den Fig. 7 und 8 umgreift diese Isolierschicht 30 die in Rede
stehenden Solarzellen, im Falle der Fig. 7 die Solarzellen 7 und 8 und im Falle der Fig. 8 die in
der rechten Hälfte gezeigten Solarzellen 6 und 7 etwa L-förmig, d. h. die Isolierschicht überdeckt
einen Teil der Unterseite, nämlich der Rückelektrode 13, jeder Solarzelle sowie das jeweilige in
den Figuren linke Ende der genannten Solarzellen, welches durch die freien Abschnitte von
Deckelektrode 12, Absorberschicht 14 und Rückelektrode 13 gebildet ist. Die Isolierschichten
bestehen vorzugsweise aus anorganischen dielektrischen Materialien wie Titanoxid oder
Siliziumoxid; es können aber auch organische Elektroisolierlacke zum Einsatz kommen.
Wie ferner in den Fig. 7 und 8 dargestellt, ist zwischen den Ableitbändern 24, 25 und den Rück
elektroden der Solarzellen 6, 7, 8 ausgenommen im Kontaktbereich 31 im Falle der Darstellung
der Fig. 7 und ausgenommen im Kontaktbereich 32 im Falle der Darstellung gemäß Fig. 8 der
Ableitbänder mit den jeweils ersten bzw. letzten Solarzellen 6, 8 eine Heißschmelzschicht 33
vorgesehen. Die Heißschmelzschicht kann vorzugsweise gleichzeitig im Sinne einer Doppel
funktion die Funktion der Isolierschicht mit übernehmen. Gemäß den Fig. 7 und 8 füllt also die
Heißschmelzschicht 33 den gesamten Zwischenraum zwischen dem jeweiligen Ableitband 24
bzw. 25 und den Solarzellen aus. Die Heißschmelzschicht 33 ist vorzugsweise ein wärme
aktivierbarer Kunststoff Vorteilhafterweise ist der wärmeaktivierbare Kunststoff Ethylenvinyl
acetat (EVA) und damit derselbe Kunststoff, der auch für die Einbettung des Moduls verwendet
wird. Es können auch andere Kunststoffe, insbesondere sogenannte Schmelzkleber wie bei
spielsweise macromelt 6208, zu beziehen von der Firma Henkel KG a. A. Düsseldorf, verwen
det werden.
Eine zweite Ausführungsform des Photovoltaikmoduls 1 ist schematisch in einer Unteransicht
in den Fig. 9 und 10 gezeigt.
Bei dieser Ausführungsform stehen die jeweils ersten Solarzellen 6 über das eine Ende 26 ihrer
Gruppe 2 bis 5 und die jeweils letzten Solarzellen 8 über das gegenüberliegende, andere Ende
27 ihrer Gruppe 2 bis 5 vor. Jedes Ableitband 24, 25 erstreckt sich quer zu den Solarzellen 6, 7,
8 jeder Gruppe 2 bis 5 unter gegenseitiger Verbindung im Überstandsbereich 24, 25 (Fig. 10)
mit den am einen Ende 26 vorstehenden bzw. mit den am anderen Ende 27 vorstehenden
Rückelektroden 13 jeder Gruppe und außerhalb des durch die Solarzellen 6 bis 8 ausgenommen
die jeweils ersten Solarzellen 6 gebildeten einen Endes 26 bzw. außerhalb des durch die
Solarzellen 6 bis 8 ausgenommen die jeweils letzten Solarzellen 8 gebildeten, anderen Endes 27
jeder Gruppe, wie dies schematisch in Fig. 10 angedeutet ist.
Die Gruppen 2 bis 5 sind allseits in einen wärmeaktivierbaren Kunststoff 36 eingebettet, wie
dies beispielhaft in den Fig. 7, 8, 13 und 14 angedeutet ist. Im Falle der Deckschicht des Moduls
auf der Vorderseite 10 ist dieser aktivierbare Kunststoff 36 transparent und besteht beispiels
weise aus EVA. Ein solcher Kunststoff verflüssigt sich ab 80 bis 100°C und bildet vorzugs
weise bei etwa 150°C Vernetzungen. Ein solcher transparenter wärmeaktivierbarer Kunststoff
ist beispielsweise das Produkt ETIMEX ELVAX der Firma BP Chemicals PlasTec. Es können
auch andere wärmeaktivierbare Kunststoffe eingesetzt werden. Es ist klar, daß ein solcher
Kunststoff beim Aufschmelzen bzw. Vernetzen klebrig wird. Auch die die Rückseite 11 jedes
Moduls bildende Unterschicht kann aus einem solchen wärmeaktivierbaren Kunststoff 36
bestehen. Es ist aber auch möglich, letztere Schicht beispielsweise durch einen nicht transparen
ten Kunststoff auszubilden. Auf den wärmeaktivierbaren Kunststoff kann zur Verhinderung von
Verwitterung eine Deckfolie aufgebracht werden, welche auf der Frontseite der Module
transparent ist. Eine solche transparente Folie ist beispielsweise das Produkt Tefzel der Firma
Dupont. Auf der Rückseite können auch nichttransparente Folien oder Verbundfolien, wie z. B.
die Produkte ICOSOLAR der Firma ISOVOLTA, verwendet werden.
Zusätzlich ergibt sich der genaue Aufbau des erfindungsgemäßen Photovoltaikmoduls 1 aus der
nachfolgenden Beschreibung eines erfindungsgemäßen Verfahrens zum Herstellen eines sol
chen Moduls. Dieses Verfahren wird nachfolgend näher erläutert.
Gemäß Fig. 1 wird eine bandförmige Solarzelle 6 mit obenliegender Rückelektrode 13 auf eine
Vorderseitenfolie 37 quer deren Längsrichtung aufgelegt. Die Vorderseitenfolie ist in Fig. 1
lediglich beispielhaft als rechteckige Fläche dargestellt. Vorzugsweise wird die Vorderseitenfo
lie 37 von einer nicht näher gezeigten Rolle, auf die die Folie aufgewickelt ist, abgezogen. Die
bandförmige Solarzelle 6 wird dann quer zur Vorschubrichtung, welche in Fig. 1 beispielhaft
mit dem Pfeil A gekennzeichnet ist, aufgebracht.
Dazu wird die Vorderseitenfolie 37 vor dem Aufbringen der einzelnen Solarzellen erwärmt. Die
Solarzellen werden dann unter gegenseitiger Überlappung (siehe Fig. 2 bis 4) zur Horizontalen
geneigt (siehe auch Fig. 7 und 8) in die Vorderseitenfolie 37 eingedrückt, wobei, wie in den Fig.
7 und 8 gezeigt, die Rückelektrode 13 der einen Solarzelle 6 bzw. 7 die Deckelektrode 12 der
anderen, benachbarten Solarzelle 7 bzw. 8 kontaktiert. Demnach wird auf die in Fig. 1 darge
stellte Solarzelle 6 die nächste Solarzelle 7 überlappend so aufgelegt, daß die in Fig. 1 sichtbare
Fläche teilweise abgedeckt ist. Der besseren Übersicht halber ist diese Querschnittsverringerung
in der Darstellung gemäß Fig. 2 im Vergleich zu derjenigen der Fig. 1 überaus deutlich ausge
bildet. Es ist klar, daß, wie in den Fig. 7 und 8 gezeigt, sich benachbarte Solarzellen nur
geringfügig überlappen. An die in Fig. 2 dargestellte Solarzelle 7 schließen sich nun weitere
Solarzellen an, bis schließlich die letzte Solarzelle 8 dieser ersten Gruppe, welche das Bezugs
zeichen 2 erhält, aufgebracht wird. Demnach gehören zur Gruppe 2 eine erste Solarzelle 6, acht
Solarzellen 7 sowie eine letzte Solarzelle 8. Demnach sind die Solarzellen 6 bis 8 dieser Gruppe
2 miteinander serienverschaltet.
Wie bereits in der Kurzbeschreibung zu den Zeichnungen erwähnt, zeigen die Fig. 1 bis 6 sowie
9 bis 13 eine schematische Unteransicht eines teilweise in der Herstellung begriffenen Photo
voltaikmoduls 1.
Anschließend werden in analoger Weise unter Belassung jeweils eines Zwischenabstandes 40
weitere Gruppen 3, 4, 5 auf die Vorderseitenfolie 37 aufgebracht. Gemäß Fig. 4 hat der Photo
voltaikmodul 1 somit vier verschiedene Gruppen 2 bis 5, d. h. vier Stränge 20 bis 23 jeweils se
rienverschalteter Solarmodule. Wie zuvor erwähnt, kann auf die von einer Rolle abgezogene
Vorderseitenfolie eine beliebige Anzahl von Gruppen serienverschalteter Solarzellen aufgelegt
werden, wobei am Ende des Herstellungsverfahrens die einzelnen Module üblicherweise durch
Zuschneiden eines bandförmigen Moduls gebildet werden. Wenn also in den Figuren eine
rechteckige Vorderseitenfolie 37 gezeigt ist, kann es sich dabei auch um eine sogenannte
Endlos-Vorderseitenfolie handeln.
Anschließend wird auf die Rückelektroden 13 jeder Gruppe 2 bis 5 einerseits nahe dem einen
Ende 26 ausgenommen auf die Rückelektrode 13 der jeweils ersten Solarzelle 6 und anderer
seits nahe dem gegenüberliegenden, anderen Ende 27 ausgenommen auf die Rückelektrode 13
der jeweils letzten Solarzelle 8 die streifenförmige, elektrische Isolierschicht 30 gemäß Fig. 5
aufgebracht. Nahe dem oberen Ende 26 weist der Solarmodul 1 auf jeder Gruppe 2 bis 5 eine
Isolierschicht 30 und nahe dem anderen Ende 27 lediglich auf den Gruppen 3 bis 5 die Isolier
schicht 30 auf.
Sodann wird auf die Rückelektroden 13 jeder Gruppe 2 bis 5 vornehmlich im Bereich der
Isolierschicht 30 ausgenommen in den Kontaktbereichen 31, 32, über die die Rückelektroden 13
der ersten Solarzelle 6 jeder Gruppe 2 bis 5 bzw. die Rückelektroden 13 der letzten Solarzelle 8
jeder Gruppe 2 bis 5 jeweils miteinander verbunden werden sollen, die Heißschmelzschicht 33
aufgebracht, insbesondere aufgesprüht. Diese Heißschmelzschicht 33 ist in den Fig. 7 und 8 ge
zeigt und in Fig. 6 der besseren Übersicht und Darstellung halber weggelassen.
In einem nächsten Verfahrensschritt wird auf die Heißschmelzschichten 33 und die Kontaktbe
reiche 31 der Rückelektroden 13 der ersten Solarzelle 6 jeder Gruppe 2 bis 5 bzw. die Kontakt
bereiche 32 der Rückelektroden 13 der letzten Solarzelle 8 jeder Gruppe 2 bis 5 ein Ableitband
24, 25 aufgebracht. Die erfindungsgemäße Einrichtung 15 zum Parallelverschalten der mehre
ren Gruppen 2 bis 5 weist also gemäß der ersten, in den Fig. 1 bis 8 sowie 11 bis 14 gezeigten
Ausführungsform der Erfindung ein Ableitband 24, 25 auf, das entweder in den Kontaktberei
chen 31, 32 direkt mit den Solarzellen verbunden ist oder über die Heißschmelzschicht 33 und
die Isolierschicht 30 mittelbar auf den Solarzellen aufliegt.
Eine zweite Ausführungsform eines Photovoltaikmoduls 1 ist in den Fig. 9 und 10 schematisch
in einer Unteransicht gezeigt.
Dazu werden die ersten Solarzellen 6 jeder Gruppe 2 bis 5 bzw. die letzten Solarzellen 8 jeder
Gruppe 2 bis 5 derart auf die Vorderseitenfolie 37 aufgebracht, daß die jeweils ersten Solarzel
len 6 über das eine Ende 26 ihrer Gruppe 2 bis 5 und die jeweils letzten Solarzellen 8 über das
gegenüberliegende, andere Ende 27 ihrer Gruppe 2 bis 5 vorstehen, wobei die überstehenden
Abschnitte 41, 42 der jeweils ersten bzw. der jeweils letzten Solarzellen 6, 8 gemäß Fig. 10 mit
je einem Ableitband 24, 25 miteinander verbunden werden. Gemäß Fig. 10 ist das Ableitband
24 vom einen Ende 26 der Solarzellen 7 und 8 und das gegenüberliegende Ableitband 25 vom
gegenüberliegenden, anderen Ende 27 der Solarzellen 6 und 7 beabstandet. Im Falle des
Ableitbandes 24 ist dieser Abstand in Fig. 10 am einen Ende 26 sehr gering und im Falle des
Ableitbandes 25 am anderen Ende 27 deutlich größer ausgebildet. Es ist klar, daß der Abstand
zwischen den Ableitbändern und den jeweils nicht kontaktieren Solarzellen auch einheitlich
ausgebildet sein kann und üblicherweise nur ein geringes Maß, beispielsweise 0,5 bis 1 mm,
beträgt.
Das Aufbringen der Isolierschicht 30 und der Heißschmelzschicht 33, sofern diese vorhanden
sind wie im Fall der ersten Ausführungsform der Erfindung, sowie der Ableitbänder 24, 25
erfolgt quer zur Längsrichtung der Solarzellen 6, 7, 8 bzw., sofern die Vorderseitenfolie 37 von
einer nicht gezeigten Rolle abgezogen wird, längs zur Vorschubrichtung (vgl. Pfeil A in Fig. 1)
der Vorderseitenfolie 37.
Das erfindungsgemäße Verfahren kann auch ein kontinuierlich ablaufender Prozess sein, wobei
auch die bandförmigen Solarzellen 6, 7, 8 von einer Rolle abgezogen und auf die Vorderseiten
folie 37 aufgebracht werden können.
Auf die derart ausgebildete Rückseite der Module gemäß den Fig. 6 und 10 wird dann eine
weitere Folie 43, die sogenannte Rückseitenfolie, aufgebracht, welche in den Fig. 7 und 8
gezeigt ist. Sodann wird der Modul, falls erforderlich, einem Laminierprozess unterworfen und
entweder auf eine Rolle aufgewickelt oder, sofern erforderlich, in die gewünschten Module
zugeschnitten.
Es ist klar, daß jeder Modul elektrische Anschlüsse 44 (vgl. Fig. 11) aufweist, welche gemäß
Fig. 12 mittels einer sogenannten Modulanschlußdose 45 abgedeckt sind. Üblicherweise wird
der so hergestellte Photovoltaikmodul 1 noch einer Rahmung 46 unterzogen, welche in Bezug
auf die Rückseite 11 des Moduls 1 in Fig. 13 (Unteransicht) und in Bezug auf die Vorderseite
10 des Moduls schematisch in Fig. 14 (Draufsicht) gezeigt ist. Fig. 14 läßt erkennen, daß die
Ableitbänder 24, 25 von der Rückseite des Moduls her auf den Solarzellen aufliegen. Kurze
Abschnitte der Ableitbänder 24, 25 sind in Fig. 14 in den Zwischenabständen 40 der einzelnen
Gruppen bzw. Stränge sichtbar.
Das erfindungsgemäße Verfahren wird demnach durch die folgenden Schritte durchgeführt:
- - Aufbringen mehrerer Gruppen 2 bis 5 jeweils serienverschalteter Solarzellen 6, 7, 8 auf eine die Vorderseite 10 des Moduls 1 bildende Folie 37,
- - Parallelverschalten der mehreren Gruppen 2 bis 5 durch gegenseitiges Verbinden einer seits der Rückelektroden 13 der ersten Solarzelle 6 jeder Gruppe 2 bis 5 und andererseits der Rückelektroden 13 der letzten Solarzelle 8 jeder Gruppe 2 bis 5,
- - Aufbringen einer die Rückseite 11 des Moduls 1 bildenden Folie 43 und, sofern erforder lich, Laminieren des Folienmoduls.
Das Aufbringen der Solarmodule auf die Vorderseitenfolie 37 bzw. das Aufbringen der Rück
seitenfolie 43 auf den Modul erfolgt vorzugsweise durch ein sogenanntes Kaschieren der
bandförmigen Solarzellen bzw. der Rückseitenfolie.
Erfindungsgemäß kann das Vorsehen spezieller elektrischer Abführungen, auch Ableitgrids ge
nannt, vollständig entfallen.
Damit ist es möglich, einen leistungsfähigen Photovoltaikmodul mittels eines vereinfacht durch
führbaren Verfahrens herzustellen.
Claims (20)
1. Photovoltaikmodul
mit mehreren Gruppen (2, 3, 4, 5) jeweils serienverschalteter Solarzellen (6, 7, 8), welche Solarzellen (6, 7, 8) jeweils eine Deckelektrode (12), eine Rückelektrode (13) und zwi schen den Elektroden (12, 13) eine Absorberschicht (14) aufweisen, und
mit einer Einrichtung (15) zum Parallelverschalten der mehreren Gruppen (2 bis 5),
dadurch gekennzeichnet,
daß die Einrichtung (15) zum Parallelverschalten der mehreren Gruppen (2 bis 5) derart ausgebildet und angeordnet ist, daß einerseits die elektrisch leitenden Rückelektroden (13) der ersten Solarzelle (6) jeder Gruppe (2 bis 5) und andererseits die elektrisch leitenden Rückelektroden (13) der letzten Solarzelle (8) jeder Gruppe (2 bis 5) elektrisch miteinander verbunden sind.
mit mehreren Gruppen (2, 3, 4, 5) jeweils serienverschalteter Solarzellen (6, 7, 8), welche Solarzellen (6, 7, 8) jeweils eine Deckelektrode (12), eine Rückelektrode (13) und zwi schen den Elektroden (12, 13) eine Absorberschicht (14) aufweisen, und
mit einer Einrichtung (15) zum Parallelverschalten der mehreren Gruppen (2 bis 5),
dadurch gekennzeichnet,
daß die Einrichtung (15) zum Parallelverschalten der mehreren Gruppen (2 bis 5) derart ausgebildet und angeordnet ist, daß einerseits die elektrisch leitenden Rückelektroden (13) der ersten Solarzelle (6) jeder Gruppe (2 bis 5) und andererseits die elektrisch leitenden Rückelektroden (13) der letzten Solarzelle (8) jeder Gruppe (2 bis 5) elektrisch miteinander verbunden sind.
2. Photovoltaikmodul nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß jede Gruppe (2 bis 5)
einen Strang (20, 21, 22, 23) mehrerer, parallel zueinander angeordneter, bandförmiger
Solarzellen (6, 7, 8) bildet.
3. Photovoltaikmodul nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß einander benachbarte
Solarzellen (6, 7, 8) sich gegenseitig überlappend derart angeordnet sind, daß die Rückelek
trode (13) der einen Solarzelle (6, 7) die Deckelektrode (12) der anderen Solarzelle (7, 8)
kontaktiert.
4. Photovoltaikmodul nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet,
daß die Solarzellen (6, 7, 8) im wesentlichen eben ausgebildet und jeweils zur Horizontalen
geneigt angeordnet sind.
5. Photovoltaikmodul nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet,
daß die Rückelektroden (13) der jeweils ersten Solarzelle (6) jeder Gruppe (2 bis 5) und die
Rückelektroden (13) der jeweils letzten Solarzelle (8) jeder Gruppe (2 bis 5) jeweils mittels
eines Ableitbandes (24, 25) miteinander verbunden sind.
6. Photovoltaikmodul zumindest nach den Ansprüchen 3 und 5, dadurch gekennzeichnet,
daß jedes Ableitband (24, 25) senkrecht zu den überlappend serienverschalteten Solarzellen
(6, 7, 8) jeder Gruppe (2 bis 5) angeordnet ist.
7. Photovoltaikmodul nach Anspruch 5 oder 6, dadurch gekennzeichnet, daß sich jedes Ab
leitband (24, 25) quer über die Rückelektroden (13) jeder Gruppe (2 bis 5) erstreckt, wobei
das eine Ableitband (24) nahe dem einen Ende (26) der Rückelektroden (13) und das ande
re Ableitband (25) nahe dem gegenüberliegenden, anderen Ende (27) der Rückelektroden
(13) angeordnet ist.
8. Photovoltaikmodul nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß sich jeweils zwischen
dem einen Ableitband (24) und den Rückelektroden (13) jeder Gruppe (2 bis 5) ausgenom
men der Rückelektrode (13) der jeweils ersten Solarzelle (6) sowie zwischen dem anderen
Ableitband (25) und den Rückelektroden (13) jeder Gruppe (2 bis 5) ausgenommen der
Rückelektrode (13) der jeweils letzten Solarzelle (8) eine elektrische Isolierschicht (30)
befindet.
9. Photovoltaikmodul nach Anspruch 7 oder 8, dadurch gekennzeichnet, daß zwischen den
Ableitbändern (24, 25) und den Rückelektroden (13) der Solarzellen (6, 7, 8) ausgenom
men im Kontaktbereich (31, 32) der Ableitbänder (24, 25) mit den jeweils ersten bzw.
letzten Solarzellen (6 bzw. 8) eine Heißschmelzschicht (33) vorgesehen ist.
10. Photovoltaikmodul nach Anspruch 5 oder 6, dadurch gekennzeichnet, daß die jeweils er
sten Solarzellen (6) über das eine Ende (26) ihrer Gruppe (2 bis 5) und die jeweils letzte
Solarzellen (8) über das gegenüberliegende, andere Ende (27) ihrer Gruppe (2 bis 5) vor
stehen und daß sich jedes Ableitband (24, 25) quer zu den Solarzellen (6, 7, 8) jeder Grup
pe (2 bis 5) unter gegenseitiger Verbindung im Überstandsbereich (34, 35) mit den am ei
nen Ende (26) vorstehenden bzw. mit den am anderen Ende (27) vorstehenden Rückelek
troden (13) erstreckt und außerhalb des durch die Solarzellen ausgenommen die jeweils
ersten Solarzellen (6) gebildeten, eines Endes (26) bzw. außerhalb des durch die Solarzel
len (6, 7) ausgenommen die jeweils letzten Solarzellen (8) gebildeten, anderen Endes (27)
jeder Gruppe (2 bis 5) angeordnet ist.
11. Photovoltaikmodul nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet,
daß die mehreren Gruppen (2 bis 5) allseits in einen wärmeaktivierbaren Kunststoff (36)
eingebettet sind.
12. Verfahren zum Herstellen eines Photovoltaikmoduls nach einem der vorhergehenden An
sprüche,
gekennzeichnet durch die folgenden Schritte:
- - Aufbringen mehrerer Gruppen (2 bis 5) jeweils serienverschalteter Solarzellen (6, 7, 8) auf eine die Vorderseite (10) des Moduls (1) bildende Folie (37);
- - Parallelverschalten der mehreren Gruppen (2 bis 5) durch gegenseitiges Verbinden einer seits der Rückelektroden (13) der ersten Solarzelle (6) jeder Gruppe (2 bis 5) und anderer seits der Rückelektroden (13) der letzten Solarzelle (8) jeder Gruppe (2 bis 5);
- - Aufbringen einer die Rückseite (11) des Moduls (1) bildenden Folie (43).
13. Verfahren nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, daß die Vorderseitenfolie (37)
von einer Rolle abgezogen wird und bandförmige Solarzellen (6, 7, 8) mit obenliegenden
Rückelektroden (13) quer zur Vorschubrichtung der Vorderseitenfolie (37) auf diese auf
gebracht werden.
14. Verfahren nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, daß die Vorderseitenfolie (37)
vor dem Aufbringen der Solarzellen (6, 7, 8) erwärmt wird und die Solarzellen unter ge
genseitiger Überlappung, wobei die Rückelektrode (13) der einen Solarzelle (6, 7) die Dec
kelektrode (12) der anderen, benachbarten Solarzelle (7, 8) kontaktiert, zur Horizontalen
geneigt in die Vorderseitenfolie (37) eingedrückt werden.
15. Verfahren nach einem der Ansprüche 12 bis 14, dadurch gekennzeichnet, daß auf die
Rückelektroden (13) jeder Gruppe (2 bis 5) einerseits nahe dem einen Ende (26) ausge
nommen auf die Rückelektrode (13) der jeweils ersten Solarzelle (6) und andererseits nahe
dem gegenüberliegenden, anderen Ende (27) ausgenommen auf die Rückelektrode (13) der
jeweils letzten Solarzelle (8) eine streifenförmige, elektrische Isolierschicht (30) aufge
bracht wird.
16. Verfahren nach Anspruch 15, dadurch gekennzeichnet, daß auf die Rückelektroden (13)
jeder Gruppe (2 bis 5) vornehmlich im Bereich der Isolierschicht (30) ausgenommen in den
Kontaktbereichen (31, 32), über die die Rückelektroden (13) der ersten Solarzelle (6) jeder
Gruppe (2 bis 5) bzw. die Rückelektroden (13) der letzten Solarzelle (8) jeder Gruppe (2
bis 5) jeweils miteinander elektrisch verbunden werden sollen, eine Heißschmelzschicht
(33) aufgebracht wird.
17. Verfahren nach Anspruch 16, dadurch gekennzeichnet, daß auf die Heißschmelzschich
ten (33) und die Kontaktbereiche (31) der Rückelektroden (13) der ersten Solarzelle (6)
jeder Gruppe (2 bis 5) bzw. die Kontaktbereiche (32) der Rückelektroden (13) der letzten
Solarzelle (8) jeder Gruppe (2 bis 5) ein Ableitband (24, 25) aufgebracht wird.
18. Verfahren nach einem der Ansprüche 12 bis 14, dadurch gekennzeichnet, daß die jeweils
ersten Solarzellen (6) jeder Gruppe (2 bis 5) bzw. die letzten Solarzellen (8) jeder Gruppe
(2 bis 5) derart auf die Vorderseitenfolie (37) aufgebracht werden, daß die jeweils ersten
Solarzellen (6) über das eine Ende (26) ihrer Gruppe (2 bis 5) und die jeweils letzten Solar
zellen (8) über das gegenüberliegende, andere Ende (27) ihrer Gruppe (2 bis 5) vorstehen
und daß die überstehenden Abschnitte (41, 42) der jeweils ersten bzw. der jeweils letzten
Solarzellen (6 bzw. 8) mit je einem Ableitband (24, 25) miteinander verbunden werden.
19. Verfahren nach einem der Ansprüche 12 bis 18, dadurch gekennzeichnet, daß das Auf
bringen der Isolierschicht (30) und der Heißschmelzschicht (33), sofern diese vorhanden
sind, sowie der Ableitbänder (24, 25) quer zur Längsrichtung der Solarzellen (6, 7, 8) bzw.
parallel zur Vorschubrichtung (Pfeil A) der Vorderseitenfolie (37) erfolgt.
20. Verfahren nach einem der Ansprüche 12 bis 19, gekennzeichnet durch einen kontinuier
lich ablaufenden Prozess.
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