DE102005058170A1 - Lötverfahren für Rückkontaktzellen - Google Patents

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    • H01L31/04—Semiconductor devices sensitive to infrared radiation, light, electromagnetic radiation of shorter wavelength or corpuscular radiation and specially adapted either for the conversion of the energy of such radiation into electrical energy or for the control of electrical energy by such radiation; Processes or apparatus specially adapted for the manufacture or treatment thereof or of parts thereof; Details thereof adapted as photovoltaic [PV] conversion devices
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Abstract

Die Erfindung betrifft ein Lötverfahren zur lötenden Verbindung von benachbarten Solarzellen 1 und 2, wobei zwischen zwei zu verbindenden Solarzellen 1 und 2 bei beabstandeter Anbringung der Solarzellen 1 und 2 ein Metallelement 3 als Verbindung angebracht wird, welches auf der Vorderseite eine Deckschicht aufweist. Ferner betrifft die Erfindung ein Metallelement 3 zur Verwendung in einem Lötverfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei das Metallelement 3 eine isolierende Schicht 6 insbesondere aus einem keramischen oder polymeren Werkstoff aufweist.

Description

  • Die Erfindung betrifft ein Lötverfahren zur lötenden Verbindung von benachbarten Solarzellen. Ferner betrifft die Erfindung ein Metallelement zur Verwendung in einem derartigen Lötverfahren.
  • Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Lötverfahren zur lötenden Verbindung von benachbarten Solarzellen besonders komfortabel erreicht werden soll. Ferner soll ein Metallelement zur Verwendung in einem derartigen Lötverfahren angeboten werden.
  • Die Aufgabe wird für das Lötverfahren durch ein Lötverfahren mit den Merkmalen des Patentanspruchs 1 gelöst. Vorteilhafte Ausführungsformen des Lötverfahrens werden in den Unteransprüchen 2 und 3 beschrieben.
  • Für das Metallelement wird die Aufgabe durch die Merkmale des Patentanspruchs 4 gelöst. Vorteilhafte Ausführungsformen des Metallelements sind in den Unteransprüchen 5–8 beschrieben.
  • Beim erfindungsgemäßen Lötverfahren wird zwischen zwei zu verbindenden Solarzellen bei beabstandeter Anbringung der Solarzellen ein Metallelement als Verbindung angebracht, welches auf der Vorderseite eine Deckschicht aufweist.
  • Üblicherweise werden zur Verbindung benachbarter Solarzellen Verbindungselemente verwendet, auf deren Oberseite ein separates Element (z.B. eine Folie) als Isolierung verwendet wird.
  • Beim erfindungsgemäßen Lötverfahren wird als Verbindungselement ein Metallelement verwendet, welches auf der Vorderseite eine insbesondere isolierende Deckschicht aufweist, wobei mit einem einzigen Verbindungselement (Metallelement mit Deckschicht) gearbeitet werden kann, ohne daß – wie beim Stand der Technik – ein Verbindungselement und ein separates Abdeckelement (z.B. eine Folie) verwendet muß. Dadurch reduziert sich die Anzahl der Arbeitsgänge und der Teile. Ferner erfüllt das Metallelement eine Doppelfunktion, nämlich als Verbindungselement sowie als Isolierelement durch die isolierende Deckschicht.
  • Nach einer vorteilhaften Verfahrensvariante gemäß Patentanspruch 2 besitzt das Metallelement mindestens in einem Bereich, der durch Lötverbindung mit einer Solarzelle verbunden wird, Lötmaterial, welches bereist im Bereich des Metallelements vorliegt. Das Metallelement weist hierzu sogenannte „Lötdepots" auf. Damit muß das Lötmaterial nicht mehr separat nach außen zugeführt werden. Es ist nur noch notwendig, die benachbarten Solarzellen und das Verbindungselement zueinander zu positionieren und dann in denjenigen Bereichen des Metallelements, in denen das Lötmaterial vorliegt, auch die tatsächliche Lötverbindung zwischen Metallelement und Solarzelle herzustellen.
  • Nach einer weiteren vorteilhaften Ausführungsform gemäß Patentanspruch 3 ist der Bereich des Metallelements mit Lötmaterial in einem Bereich des Metallelements angeordnet, der beim Verlöten mit der Solarzelle benachbart zu einem Bereich der Solarzelle angeordnet ist, der ein Gegenpol aufweist.
  • Durch gezielte räumliche Anordnung der Bereiche mit Lötmaterialien wird vermieden, daß in einem Bereich eine Lötverbindung zwischen Solarzelle und Metallelement hergestellt wird, in dem auf der Rückseite der Solarzelle ein Gegenpol vorliegt. Die Bereiche auf der Rückseite der Solarzelle mit Gegenpol dürfen nicht mit einer Lötverbindung überdeckt werden.
  • Das erfindungsgemäße Metallelement zur Verwendung in einem Lötverfahren besitzt eine isolierende Schicht, die insbesondere aus einem keramischen oder polymeren Werkstoff besteht. Diese isolierende Schicht besitzt insbesondere zwei Funktionen, nämlich eine Isolierungsfunktion zur isolierenden Anbringung des Metallelements an den benachbarten Solarzellen sowie durch entsprechende farbliche Einfärbung eine optische Funktion, um auf der Vorderseite den Sichteindruck der benachbarten Solarzellen sowie dem zwischen den Solarzellen erkennbaren Metallelement einheitlich zu gestalten.
    •
  • Weitere Einzelheiten des Lötverfahrens sowie des Metallelements sind in den Ausführungsbeispielen der Zeichnungsfiguren näher erläutert. Es zeigen
  • 1 eine schematische Darstellung zweier benachbart zueinander angeordneter Solarzellen mit dazwischen angeordnetem verbindenden Metallelement,
  • 2 eine seitliche Darstellung des Metallelements im Bereich der Isolierschicht sowie
  • 3 eine Draufsicht auf ein Metallelement.
  • 1 zeigt eine Solarzelle 1 und eine beabstandete dazu benachbart angeordnete Solarzelle 2 in der Draufsicht, wobei die sichtbaren Oberseiten der Solarzellen 1 und 2 der Sonne zugewandt sind. Auf den Rückseiten A der Solarzellen 1 und 2 ist zur Verbindung der Solarzellen 1 und 2 das Metallelement 3 angeordnet, welches in flügelartigen Bereichen 4 und 5 über eine Lötverbindung mit den Solarzellen 1 und 2 verbunden ist, wobei die Gegenpole auf der Rückseite der Solarzellen 1 und 2 außerhalb der Bereiche 4 und 5 angeordnet sind. Hierdurch wird vermieden, daß eine Lötverbindung zwischen Metallelement 3 und den Solarzellen 1 und 2 im Bereich der Gegenpole der Solarzellen 1 und 2 hergestellt wird.
  • 2 zeigt eine Ansicht B von 3 des Metallelements 3 im mittleren Bereich mit einer von vorne (von der Sonnenseite der Solarzellen 1 und 2) erkennbaren Isolierschicht 6 und einer rückseitigen Trägerschicht 7.
  • Gemäß 3 kann das Metallelement 3, wie in 1 angedeutet, flügelartige Bereiche 4 und 5 aufweisen, die insbesondere in äußeren Bereichen 8 keine Isolierschicht 6 aufweisen (in 3 nicht geschwärzt, also weiß, dargestellt) und Lötmaterialien aufweisen, also sogenannte „Lötdepots", um an der Rückseite A der Solarzellen 1 und 2 angebracht zu werden.
  • Damit kann also das Metallelement 3 zum einen den von der Vorderseite sichtbar in 3 geschwärzten Bereich aufweisen, der farblich zur Herstellung eines gewünschten optischen Gesamteindrucks von der Vorderseite der Solarzellen 1 und 2 her sichtbar ist sowie die Bereiche 4 und 5 aufweisen, die teilweise mit einer Isolierschicht 6 versehen sein können und zum Teil keine Isolierschicht aufweisen und statt dessen Bereiche, nämlich äußere Bereiche 8, mit Lötmaterialien aufweisen.
    • 1
    Solarzelle
    2
    Solarzelle
    3
    Metallelement
    4
    Bereich
    5
    Bereich
    6
    Isolierschicht
    7
    Trägerschicht
    8
    äußerer Bereich

Claims (8)

  1. Lötverfahren zur lötenden Verbindung von benachbarten Solarzellen, wobei zwischen zwei zu verbindenden Solarzellen bei beabstandeter Anbringung der Solarzellen ein Metallelement als Verbindung angebracht wird, welches auf der Vorderseite eine Deckschicht aufweist.
  2. Lötverfahren nach Anspruch 1, wobei das Metallelement in mindestens einem Bereich durch Lötverbindung mit einer Solarzelle verbunden wird, wobei Lötmaterial verwendet wird, das in einem Bereich des Metallelements vorliegt.
  3. Lötverfahren nach Anspruch 2, wobei der Bereich des Metallelements mit Lötmaterial in einem Bereich des Metallelements angeordnet ist, der beim Verlöten mit der Solarzelle benachbart zu einem Bereich der Solarzelle angeordnet ist, der einen Gegenpol aufweist.
  4. Metallelement zur Verwendung in einem Lötverfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei das Metallelement eine isolierende Schicht insbesondere aus einem keramischen oder polymeren Werkstoff aufweist.
  5. Metallelement nach Anspruch 4, wobei das Metallelement ein ausgestanztes oder ausgeschnittenes Formteil ist.
  6. Metallelement nach Anspruch 4 oder 5, wobei die Deckschicht des Metallelements aus einem hochschmelzenden Kunststoff besteht.
  7. Metallelement nach einem der Ansprüche 4 bis 6, wobei Bereiche des Metallelements mit Lötmaterial versehen sind.
  8. Metallelement nach Anspruche 7, wobei die Bereiche des Metallelements mit Lötmaterial in seitlichen Teilbereichen (Flügeln) des Metallelements angeordnet sind.
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