DE102006015495A1 - Solar cell module for solar power generator of portable electronic device, has solar cell series forming series circuit, and strips with series circuit of different breadth, where strips are switched parallely for providing output power - Google Patents

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Abstract

The module has monolithically integrated solar cells that are electrically connected by contact bridges. The cells are arranged in a solar cell series on a carrier, where the series have different breadths and/or form a meander form, and form a parallel circuit and a series circuit of the cells. A light accumulative area is provided in a middle of the module. The module has several straight or meander shaped curved cell strips (12), where strips have the series circuit of the cells of different breadth and are switched parallely for providing output power.

Description

Die Erfindung betrifft ein Solarzellenmodul mit einer Vielzahl von Solarzellen, die als Festkörper aus einer Halbleiterscheibe gebildet und über Kontaktbrücken elektrisch verbunden sind, insbesondere ein monolithisch integriertes Solarzellenmodul, das aus einer einzigen Halbleiterscheibe gebildet ist.The The invention relates to a solar cell module having a plurality of solar cells, the as solid a semiconductor wafer formed and electrically via contact bridges are connected, in particular a monolithically integrated solar cell module, which is formed from a single semiconductor wafer.

Mit einer Solarzelle wird an einem beleuchteten p-n-Halbleiterübergang eine Zellenspannung erzeugt, die von den Bandabständen der beteiligten p- und n-leitenden Gebiete im Halbleiter abhängig ist. Zur Erzeugung von höheren Spannungen werden Solarzellen in Solarzellenmodulen in Reihe geschaltet, so dass sich die Zellenspannungen zu den gewünschten Ausgangsspannungen addieren.With a solar cell is at a lit p-n semiconductor junction a cell voltage generated by the band gaps of the involved p- and n-type regions in the semiconductor is dependent. to Generation of higher Voltages solar cells are connected in solar cell modules in series, so that the cell voltages reach the desired output voltages add.

Ein Solarzellenmodul 100 mit in Reihe geschalteten Solarzellen 10, das die in 7 gezeigten Merkmale aufweist, wird von A. Hammud et al. in "Monolithically series-connected crystalline Si wafer cells for portable electronic devices" (31st IEEE Photovoltaic Specialists Conference, Florida, January 3–7, 2005) beschrieben. Die aus einer einzigen Halbleiterscheibe 1 hergestellten Solarzellen 10 sind über Kontaktbrücken 20 in Reihe geschaltet und auf einem Träger 30 angeordnet. Zwischen benachbarten Solarzellen 10 sind Trennschlitze 11 vorgesehen, durch welche die Solarzellen 10 voneinander physikalisch getrennt sind. Die Halbleiterscheibe 1 (gestrichelt gezeigt) umfasst vor der Strukturierung zur Bildung der getrennten Solarzellen 10 einen Halbleiterkörper 2 (schraffiert) aus p-leitendem Silizium und eine Emitterschicht 3 (gepunktet) aus n-leitendem Silizium. Der Halblei terkörper 2 ist z. B. mit Bor dotiert, so dass eine Ladungsträgerdichte von z. B. 1016 cm–3 gebildet wird. Die n-leitende Emitterschicht 3 enthält eine Dotierung z. B. mit Phosphor und einer Ladungsträgerdichte von z. B. 1019 cm–3.A solar cell module 100 with series-connected solar cells 10 that the in 7 exhibits features shown by A. Hammud et al. in "Monolithically series-connected crystalline silicon wafer cells for portable electronic devices" (31st IEEE Photovoltaic Specialists Conference, Florida, January 3-7, 2005). The from a single semiconductor wafer 1 produced solar cells 10 are via contact bridges 20 connected in series and on a support 30 arranged. Between adjacent solar cells 10 are dividing slots 11 provided by which the solar cells 10 physically separated from each other. The semiconductor wafer 1 (shown in phantom) comprises before structuring to form the separated solar cells 10 a semiconductor body 2 (hatched) of p-type silicon and an emitter layer 3 (dotted) of n-type silicon. The semicon terkörper 2 is z. B. doped with boron, so that a charge carrier density of z. B. 10 16 cm -3 is formed. The n-type emitter layer 3 contains a doping z. B. with phosphorus and a charge carrier density of z. B. 10 19 cm -3 .

Die Emitterschicht 3 ist an Kontaktfenstern 4 geöffnet, an denen der Halbleiterkörper 2 freiliegt. Als Kontaktbrücken zwischen benachbarten Solarzellen 10 sind Metallschichten 21 gebildet, die jeweils den n-leitenden Teil der Emitterschicht 3 einer Solarzelle mit dem p-leitenden Teil des Halbleiterkörpers 2 der benachbarten Solarzelle elektrisch verbindet. Die Metallschichten 21 sind im Wesentlichen eben, da die Dicke der Emitterschicht 3 geringer als 1 μm ist. Am Rand des Solarzellenmoduls 100 befinden sich Endkontakte 23 zur elektrischen Parallelschaltung von Zellenstreifen und zum Anschluss des Solarzellenmoduls 100 in einem Solarstromgenerator.The emitter layer 3 is at contact windows 4 open at which the semiconductor body 2 exposed. As contact bridges between adjacent solar cells 10 are metal layers 21 formed, each of the n-type part of the emitter layer 3 a solar cell with the p-type part of the semiconductor body 2 the adjacent solar cell electrically connects. The metal layers 21 are essentially flat because the thickness of the emitter layer 3 is less than 1 micron. At the edge of the solar cell module 100 there are end contacts 23 for electrical parallel connection of cell strips and for connection of the solar cell module 100 in a solar power generator.

Das herkömmliche Solarzellenmodul 100 umfasst mehrere gerade Streifen, die jeweils eine Reihenschaltung der Solarzellen umfassen und zur Bereitstellung der Ausgangsleistung parallel geschaltet sind. Von A. Hammud et al. (s. o.) wurde das Solarzellenmodul 100 gemäß 8 mit sechs parallelen Streifen von jeweils in Reihe geschalteten Solarzellen 10 vorgeschlagen. Die sechs Reihenschaltungen sind zur Bereitstellung eines ausreichend hohen Ausgangsstroms zueinander parallel geschaltet. Das Solarzellenmodul 100 ist für die Anwendung in tragbaren elektronischen Geräten ausgelegt. Bei großflächigen Anwendungen von Solarzellenmodulen gemäß 8 wurden jedoch Beschränkungen des Wirkungsgrades des Solarzellenmoduls festgestellt.The conventional solar cell module 100 comprises a plurality of straight strips, each comprising a series circuit of the solar cells and are connected in parallel to provide the output power. Hammud et al. (see above) became the solar cell module 100 according to 8th with six parallel strips of series-connected solar cells 10 proposed. The six series circuits are connected in parallel to provide a sufficiently high output current. The solar cell module 100 is designed for use in portable electronic devices. For large-scale applications of solar cell modules according to 8th However, limitations of the efficiency of the solar cell module were found.

Die Aufgabe der Erfindung ist es, ein verbessertes Solarzellenmodul bereitzustellen, mit dem die Nachteile der herkömm lichen Solarzellenmodule überwunden werden und das sich insbesondere durch einen erhöhten Wirkungsgrad und/oder eine hohe Variabilität bei der Anpassung an verschiedene Anwendungen auszeichnet. Die Aufgabe der Erfindung ist es auch, einen verbesserten Solarstromgenerator bereitzustellen, mit dem Nachteile von herkömmlichen Generatoren überwunden werden.The The object of the invention is an improved solar cell module to provide that overcomes the disadvantages of conventional solar cell modules be and that in particular by increased efficiency and / or a high variability characterized in adapting to different applications. The task It is also an improved solar power generator of the invention to overcome the disadvantages of conventional generators become.

Diese Aufgaben werden durch ein Solarzellenmodul und einen Solarstromgenerator mit den Merkmalen gemäß den Patentansprüchen 1 oder 10 gelöst. Vorteilhafte Ausführungsformen und Anwendungen der Erfindung ergeben sich aus den abhängigen Ansprüchen.These Tasks are performed by a solar cell module and a solar power generator with the features according to claims 1 or 10 solved. Advantageous embodiments and applications of the invention will be apparent from the dependent claims.

Vorrichtungsbezogen basiert die Erfindung auf der allgemeinen technischen Lehre, ein Solarzellenmodul mit einer Vielzahl von monolithisch integrierten Solarzellen bereitzustellen, die über Kontaktbrücken elektrisch verbunden und in Solarzellenreihen (Solarzellenstreifen) auf einem Träger angeordnet sind, wobei die Solarzellenreihen verschiedene Breiten aufweisen und/oder mindestens eine Mäanderform bilden.Based device the invention is based on the general technical teaching, a Solar cell module with a variety of monolithic integrated To provide solar cells via electrical contact bridges connected and in solar cell rows (solar cell strip) on one carrier are arranged, wherein the solar cell rows have different widths and / or form at least one meandering shape.

Die Erfinder haben festgestellt, dass bei großflächigen Anwendungen eine inhomogene Beleuchtung des Solarzellenmoduls auftreten kann. Die Lichtmenge, die auf eine Solarzellenreihe fällt, kann von der Lichtmenge auf einer benachbarten Solarzellenreihe abweichen. Bei einer inhomogenen Beleuchtung des Solarzellenmoduls liefert jede Solarzelle und/oder jede Reihenschaltung einen anderen Strombeitrag zur Ausgangsleistung des Solarzellenmoduls. Durch diese schlechte gegenseitige Anpassung der Strombeiträge ergeben sich bei den herkömmlichen Modulen Beschränkungen des Wirkungsgrades durch Widerstandsverluste innerhalb der Reihenschaltungen der Solarzelle. Die Erfinder haben festgestellt, dass diese Beschränkungen vorteilhafterweise überwunden werden können indem die Breite der Solarzellen und/oder die Länge der Reihenschaltungen von Solarzellen innerhalb des Moduls variiert werden.The Inventors have found that in large-scale applications an inhomogeneous Illumination of the solar cell module may occur. The amount of light, which falls on a solar array, can depend on the amount of light on an adjacent row of solar cells differ. In the case of inhomogeneous illumination of the solar cell module Each solar cell and / or each series connection delivers a different current contribution to the output power of the solar cell module. By this bad Mutual adjustment of the electricity contributions result in the conventional Modules restrictions the efficiency by resistance losses within the series circuits the solar cell. The inventors have found that these limitations advantageously overcome can be by the width of the solar cells and / or the length of the series circuits of Solar cells can be varied within the module.

Im Vergleich zur Umgebung schmalere Solarzellenreihen ergeben geringere Flächen bzw. eine höhere Flächendichte der einzelnen Solarzellen und damit einen geringeren Ausgangstrom. Im Vergleich zur Umgebung breitere Solarzellenreihen ergeben größere Flächen bzw. eine geringere Flächendichte der einzelnen Solarzellen und damit einen höheren Ausgangstrom. Die Bereitstellung von mindestens einer Mäanderform liefert eine Vergrößerung der Zahl der zu einer Reihenschaltung in einem Streifen gehörenden Solarzellen. Entsprechend kann das Solarzellenmodul durch die Bildung verschiedener Breiten der Solarzellenreihen und/oder die Mäanderform an ein inhomogenes Beleuchtungsfeld angepasst werden, um an allen zu einem Solarzellenmodul gehörenden Solarzellenreihen den gleichen Ausgangstrom zu erhalten.Compared to the environment narrower So larzellreihen result in smaller areas or a higher surface density of the individual solar cells and thus a lower output current. Compared to the environment, wider rows of solar cells result in larger surfaces or a lower surface density of the individual solar cells and thus a higher output current. The provision of at least one meandering shape provides an increase in the number of solar cells associated with a series connection in a strip. Accordingly, the solar cell module can be adapted to an inhomogeneous illumination field by forming different widths of the solar cell rows and / or the meander shape in order to obtain the same output current at all solar cell rows belonging to a solar cell module.

Das erfindungsgemäße Salarzellenmodul zeichnet sich entsprechend durch eine inhomogene Flächendichte der Solarzellen und/oder eine inhomogene Verteilung der Zahl der zu einer Reihenschaltung in einem Streifen gehörenden Solarzellen aus. Das erfindungsgemäße Solarzellenmodul umfasst mehrere gerade oder mäanderförmig gekrümmte Streifen, die jeweils eine Reihenschaltung der Solarzellen ggf. variierende Breite umfassen und zur Bereitstellung der Ausgangsleistung parallel geschaltet sind. Vorteilhafterweise kann damit eine homogene Stromerzeugung auch bei inhomogener Beleuchtung und damit ein erhöhter Wirkungsgrad des Solarzellenmoduls erreicht werden.The Salar cell module according to the invention correspondingly by an inhomogeneous surface density of the solar cells and / or an inhomogeneous distribution of the number of connected in series belonging in a strip Solar cells off. The solar cell module according to the invention comprises several straight or meandering curved strips, each one series connection of the solar cells, if necessary, varying Include width and parallel to provide output power are switched. Advantageously, thus a homogeneous power generation even with inhomogeneous lighting and thus increased efficiency of the solar cell module can be achieved.

In Abhängigkeit von den konkreten Lichtverhältnissen bei der Anwendung des Solarzellenmoduls können gerade Streifen von Solarzellen variierender Breite, mäanderförmig gekrümmte Streifen mit Solarzellen konstanter oder variierender Breite oder Kombinationen daraus vorgesehen sein.In dependence from the concrete lighting conditions in the application of the solar cell module can straight stripes of solar cells varying width, meandering curved strips with Solar cells of constant or varying width or combinations be provided from it.

Die Solarzellen eines erfidungsgemäßen solarzellenmodul bilden eine monolithisch integrierte Zellenanordnung. Der Begriff "monolithisch integrierte Solarzellen" bedeutet, dass die Solarzellen nach Art einer monolithischen Schaltung eine in Halbleiterblocktechnik hergestellte, integrierte Schaltung bilden, die aus einer Halbleiterscheibe als Grundkörper hergestellt ist. Die Solarzellen des Solarzellenmoduls sind in einem einheitlichen Herstellungsprozess aus der Halbleiterscheibe hergestellt. Eine Solarzellenreihe umfasst eine Gruppe von entlang ihrer Längsausdehnung nebeneinander angeordneter Solarzellen. Die Breite der Solarzellenreihe ist gleich der Breite der Solarzellen quer zur Längsausdehnung der Solarzellenreihe.The Solar cells of a solar cell module according to the invention form a monolithic integrated cell arrangement. The term "monolithic integrated Solar cells "means that the solar cells in the manner of a monolithic circuit a formed in semiconductor block technology, integrated circuit, which is made of a semiconductor wafer as a base body. The solar cells of the solar cell module are in a uniform manufacturing process produced from the semiconductor wafer. Includes a solar cell array a group of along their longitudinal extent arranged side by side solar cells. The width of the solar cell array is equal to the width of the solar cells transverse to the longitudinal extent of the solar cell row.

Die Solarzellen eines erfindungsgemäßen Solarzellenmoduls sind vorzugsweise Teilstücke einer einzigen Halbleiterscheibe. Der Begriff "Halbleiterscheibe" bezeichnet hier ein selbsttragendes Festkörper- oder Dickschichtbauteil mit einer im wesentlichen zweidimensionalen Ausdehnung in Form einer ebenen Scheibe oder Platte. Typischerweise wird als Halbleiterscheibe ein Halbleiterwafer verwandet, wie er aus der Halbleitertechnologie für die Chipherstellung bekannt ist.The Solar cells of a solar cell module according to the invention are preferably cuts a single semiconductor wafer. The term "semiconductor wafer" here refers to a self-supporting Solid State or thick film component with a substantially two-dimensional Extension in the form of a flat disc or plate. typically, is used as a semiconductor wafer, a semiconductor wafer, as he from semiconductor technology for the chip production is known.

Vorteilhafterweise werden durch die mechanische (physikalische) Trennung der Solarzellen im Verbund des erfindungsgemäßen Solarzellenmoduls Kurzschlussströme zwischen Solarzellen vollständig unterdrückt. Beschränkungen in Bezug auf die Leitfähigkeit der verwendeten Halbleitermaterialien und die Miniaturisierbarkeit werden vollständig überwunden. Das erfindungsgemäße Solarzellenmodul ermöglicht eine mit Festkörper-Solarzellen bisher unerreichte Verringerung der Zellen größe insbesondere in Stromrichtung der elektrischen Verbindung zwischen den Solarzellen und dadurch eine erhebliche Verminderung der Verlustleistung (Erhöhung des Wirkungsgrades). Durch die Anordnung der Solarzellen auf einem gemeinsamen Träger wird die Verbesserung der elektrischen Kenngrößen des Solarzellenmoduls vorteilhafterweise erreicht, ohne dass Nachteile für die mechanische Stabilität des Solarzellenmoduls in Kauf genommen werden müssen.advantageously, be due to the mechanical (physical) separation of the solar cells in the composite of the solar cell module according to the invention short-circuit currents between Solar cells completely suppressed. restrictions in terms of conductivity the semiconductor materials used and the Miniaturizierbarkeit are completely overcome. The Solar cell module according to the invention allows one with solid state solar cells hitherto unachieved reduction in cell size, especially in the current direction the electrical connection between the solar cells and thereby a considerable reduction of the power loss (increase of the Efficiency). By arranging the solar cells on a common carrier the improvement of the electrical characteristics of the solar cell module is advantageously achieved without disadvantages for the mechanical stability of the solar cell module must be accepted.

Gemäß bevorzugten Ausführungsformen der Erfindung bilden die Solarzellenreihen mindestens eine Parallelschaltung und/oder mindestens eine Reihenschaltung der Solarzellen. Vorteilhafterweise kann damit die Ausgangsleistung optimal an die konkrete Aufgabe des Solarzellenmoduls angepasst werden.According to preferred embodiments According to the invention, the solar cell rows form at least one parallel connection and / or at least one series connection of the solar cells. Advantageously, can so that the output power optimally to the specific task of the solar cell module be adjusted.

Gemäß einer weiteren vorteilhaften Ausführungsform der Erfindung weist das Solarzellenmodul mindestens einen Lichtsammelbereich auf, in dem die Solarzellenreihen eine minimale Breite haben. Bei dieser Variante ist das Solarzellenmodul vorteilhafterweise optimal an eine Beleuchtung mit einem Beleuchtungsmaximum angepasst, wie es z. B. bei Solarstromgeneratoren mit einem Lichtkonzentrator der Fall ist. Der Lichtsammelbereich ist vorzugsweise in der Mitte des Solarzellenmoduls vorgesehen.According to one further advantageous embodiment According to the invention, the solar cell module has at least one light collecting area on, in which the solar cell rows have a minimum width. at In this variant, the solar cell module is advantageously optimal adapted to illumination with a maximum illumination, such as it z. As in solar power generators with a light concentrator Case is. The light collecting area is preferably in the middle of the Solar cell module provided.

Ein weiterer Vorteil der Erfindung besteht darin, dass die Halbleiterscheibe aus jedem verfügbaren Halbleitermaterial (oder einer Halbleitermaterialzusammensetzung) gebildet sein kann, das zur Schaffung eines p-n-Übergangs für die photovoltaische Stromerzeugung geeignet ist. Besonders bevorzugt ist eine Ausführungsform der Erfindung, bei der die Halbleiterscheibe aus dotiertem Silizium besteht, da in diesem Fall für die Herstellung des Solarzellenmoduls eine entwickelte Technologie verfügbar ist. Besonders bevorzugt wird niederohmi ges, dotiertes Silizium verwendet, dessen Leitfähigkeit oberhalb von ... gewählt ist. Ein besonders einfacher Aufbau ergibt sich, wenn die Halbleiterscheibe einen Halbleiterkörper aus p-leitendem Silizium aufweist, der auf der Vorderseite eine n-dotierte Schicht (Emitterschicht) aufweist. Das Solarzellenmodul wird vorzugsweise mit dem Verfahren hergestellt, das von A. Hammud et al. (s. o.) beschrieben wurde. Entsprechend sind die Solarzellen Teilstücke einer Halbleiterscheibe.Another advantage of the invention is that the semiconductor wafer may be formed from any available semiconductor material (or semiconductor material composition) suitable for providing a pn junction for photovoltaic power generation. Particularly preferred is an embodiment of the invention, in which the semiconductor wafer is made of doped silicon, since in this case a developed technology is available for the production of the solar cell module. Particular preference is given to using low-ohmic, doped silicon whose conductivity is chosen above. A particularly simple structure results when the semiconductor wafer has a semiconductor body made of p-type silicon, the on the front has an n-doped layer (emitter layer). The solar cell module is preferably prepared by the method described by A. Hammud et al. (see above). Accordingly, the solar cells are sections of a semiconductor wafer.

Wenn der Träger des Solarzellenmoduls aus Keramik gebildet ist, ergeben sich besondere Vorteile für die Anwendung in Solarstromgeneratoren mit einem Lichtkonzentrator. Ein Keramikträger ermöglicht eine bessere Wärmeabfuhr als der herkömmlich verwendete Glasträger.If the carrier of the solar cell module is formed of ceramic, there are special Benefits for the application in solar power generators with a light concentrator. A ceramic carrier allows one better heat dissipation as the conventional one used glass carrier.

Ein Solarstromgenerator, der mit mindestens einem erfindungsgemäßen Solarzellenmodul ausgestattet ist, stellt einen unabhängigen Gegenstand der vorliegenden Erfindung dar. Der Solarstromgenerator umfasst das mindestens eine Solarzellenmodul und eine Konzentratoreinrichtung, mit der Licht, insbesondere Sonnenlicht auf mindestens eine der Vorder- und Rückseiten des Solarzellenmoduls fokussierbar ist. Vorzugsweise wird die Konzentratoreinrichtung durch eine Fresnel-Linse oder einen Hohlspiegel gebildet, die an sich aus der herkömmlichen Photovoltaik bekannt sind.One Solar power generator, with at least one solar cell module according to the invention is an independent subject of the present Invention dar. The solar power generator comprises the at least one Solar cell module and a concentrator device, with the light, especially sunlight on at least one of the front and back sides of the solar cell module is focused. Preferably, the concentrator device is through a Fresnel lens or a concave mirror is formed, which in itself from the conventional Photovoltaics are known.

Gemäß einer vorteilhaften Ausführungsform der Erfindung sind das Solarzellenmodul und die Konzentratoreinrichtung so zueinander ausgerichtet, dass ein von der Konzentratoreinrichtung gebildete Maxima der Lichtintensität auf den mindestens einen Lichtsammelbereich des Solarzellenmoduls gerichtet ist. In dem Lichtsammelbereich haben die in Reihe geschalteten So larzellen eine geringere Breite als die übrigen Solarzellen des Solarzellenmoduls.According to one advantageous embodiment of the Invention are the solar cell module and the concentrator device aligned with each other so that one of the concentrator formed maxima of the light intensity on the at least one light collecting area of the solar cell module is directed. In the light collection area have the series connected So larzellen a smaller width than the remaining Solar cells of the solar cell module.

Verfahrensbezogen wird die o.g. Aufgabe gemäß der Erfindung durch die allgemeine technische Lehre gelöst, ein Verfahren zur Herstellung eines Solarzellenmoduls bereitzustellen, bei dem eine Halbleiterscheibe mit einer Vielzahl von elektrisch über Kontaktbrücken verbundenen Solarzellen auf einem Träger fixiert und anschließend einer Strukturierung zur Trennung benachbarter Solarzellen unterzogen wird. Die Trennung der Solarzellen umfasst die Bildung von Trennschlitzen, die über die Dicke der Halbleiterscheibe reichen. Die Trennschlitze werden so geformt, dass Solarzellenreihen verschiedene Breiten aufweisen und/oder mindestens eine Mäanderform bilden.Based method the o.g. Task according to the invention solved by the general technical teaching, a method of manufacture a solar cell module to provide, in which a semiconductor wafer with a variety of electrically connected via contact bridges Solar cells on a support fixed and then a structuring for the separation of adjacent solar cells subjected becomes. The separation of the solar cells involves the formation of separation slits, the above the thickness of the semiconductor wafer are sufficient. The dividing slits become shaped so that solar cell rows have different widths and / or at least one meandering shape form.

Weitere Einzelheiten und Vorteile der Erfindung werden im folgenden unter Bezug auf die beigefügten Zeichnungen beschrieben. Es zeigen:Further Details and advantages of the invention will become apparent below Reference to the attached Drawings described. Show it:

1 eine Draufsicht auf die Vorderseite einer erfindungsgemäß strukturierten Halbleiterscheibe vor deren Fixierung auf einem Träger; 1 a plan view of the front side of a semiconductor wafer according to the invention prior to their fixation on a support;

2 eine Draufsicht auf die Rückseite der Halbleiterscheibe gemäß 1; 2 a plan view of the back of the semiconductor wafer according to 1 ;

3 bis 5 schematische Draufsichten auf Solarzellenmodule gemäß verschiedenen Ausführungsformen der Erfindung; 3 to 5 schematic plan views of solar cell modules according to various embodiments of the invention;

6 eine schematische Schnittansicht eines Solarstromgenerators gemäß einer Ausführungsform der Erfindung; 6 a schematic sectional view of a solar power generator according to an embodiment of the invention;

7 eine schematische Schnittansicht eines herkömmlichen Solarzellenmoduls; und 7 a schematic sectional view of a conventional solar cell module; and

8 eine schematische Draufsicht auf ein herkömmliches Solarzellenmodul (Stand der Technik). 8th a schematic plan view of a conventional solar cell module (prior art).

Ein erfindungsgemäßes Solarwellenmodul hat in Bezug auf den Schichtaufbau und die Materialien im wesentlichen die gleichen Eigenschaften wie das Solarzellenmodul gemäß 7. Die Besonderheiten des erfindungsgemäßen Solarzellenmoduls bestehen in der Anordnung von Trennschlitzen zwischen benachbarten Reihen von Solarzellen und der Bereitstellung von Randkontakten zur elektrischen Verbindung von Zellenstreifen in der Mäanderform. Bei der folgenden Beschreibung der Herstellung des erfindungsgemäßen Solarzellenmoduls wird auf die in 7 gezeigten Bestandteile Bezug genommen. Es werden die Bezugszeichen wie in 7 verwendet.A solar-wave module according to the invention has substantially the same properties as the solar cell module in relation to the layer structure and the materials 7 , The peculiarities of the solar cell module according to the invention consist in the arrangement of separating slots between adjacent rows of solar cells and the provision of edge contacts for the electrical connection of cell strips in the meandering form. In the following description of the production of the solar cell module according to the invention is based on the in 7 Components shown referred. It will be the reference numerals as in 7 used.

Das Verfahren zur Herstellung des erfindungsgemäßen Solarzellenmoduls umfasst die Schnitte der Bereitstellung einer Halbleiterscheibe 1 mit einer Vielzahl von Solarzellen 10, der Fixierung der Halbleiterscheibe 1 auf einem Träger 30 und der physikalischen Trennung der Solarzellen 10. Diese Schritte werden im folgenden unter Bezug auf die 1 und 2 erläutert.The method for producing the solar cell module according to the invention comprises the sections of providing a semiconductor wafer 1 with a variety of solar cells 10 , the fixation of the semiconductor wafer 1 on a carrier 30 and the physical separation of the solar cells 10 , These steps are described below with reference to 1 and 2 explained.

Der erste Schritt umfasst zunächst die Bereitstellung der beidseitig texturierten Halbleiterscheibe 1 (Si-Wafer) mit dem p-dotierten Halbleiterkörper 2 und die Bildung der n-leitenden Emitterschicht 3 (Vorderseite in 1) durch Diffusion eines n-Emitters (Phosphor) in die Halbleiterscheibe 1. Die lateralen Maße der Halbleiterscheibe 1 betragen z. B. 5 cm·5 cm oder 10 cm·10 cm. Die Halbleiterscheibe 1 ist z. B. aus einem Halbleiterwafer ausgeschnitten. Die Dicke der Halbleiterscheibe 1 beträgt z. B. 0.3 mm. Die Dicke der Emitterschicht 3 beträgt z. B. 0.3 μm bis 0.5 μm. Beide Oberflächen der Halbleiterscheibe 1 tragen eine Textur 5, die in an sich bekannter Weise durch nasschemisches Ätzen mit KOH hergestellt ist.The first step involves initially providing the double-sided textured semiconductor wafer 1 (Si wafer) with the p-doped semiconductor body 2 and the formation of the n-type emitter layer 3 (Front in 1 ) by diffusion of an n-type emitter (phosphorus) into the semiconductor wafer 1 , The lateral dimensions of the semiconductor wafer 1 amount to z. 5 cm x 5 cm or 10 cm x 10 cm. The semiconductor wafer 1 is z. B. cut out of a semiconductor wafer. The thickness of the semiconductor wafer 1 is z. B. 0.3 mm. The thickness of the emitter layer 3 is z. B. 0.3 microns to 0.5 microns. Both surfaces of the semiconductor wafer 1 wear a texture 5 , which is prepared in a conventional manner by wet chemical etching with KOH.

Anschließend wird die Emitterschicht 3 strukturiert. Die Strukturierung umfasst ein öffnen der Emitterschicht zur Bildung der Kontaktfenster 4, in denen der Halbleiterkörper 2 auf der Vorderseite der Halbleiterscheibe 1 freiliegt. Die Bildung der Kontaktfenster 4 erfolgt z. B. durch Plasmaätzen, durch nasschemisches Ätzen, mit einer Laser-basierten Abtragung oder mit einer photolithographischen Technik. Die Kontaktfenster 4 sind rechteckig mit einem vorbestimmten Muster mit einer Breite entsprechend der gewünschten Breite der Solarzellen zwischen jeweils zwei Schnittlinien 7 und einer derartigen Länge in Richtung der Reihenanordnung der Solarzellen gebildet, dass die Aufbringung der Metallschichten 21 und die spätere Trennung der Solarzellen zuverlässig möglich ist. Die Kontaktfenster 4 sind in benachbarten Zellenstreifen 12 abwechselnd auf verschiedenen Seiten der Schnittlinie 6 angeordnet.Subsequently, the emitter layer 3 structured. The structuring includes an opening of the Emitter layer for forming the contact window 4 in which the semiconductor body 2 on the front of the semiconductor wafer 1 exposed. The formation of the contact window 4 takes place for. As by plasma etching, wet-chemical etching, with a laser-based ablation or with a photolithographic technique. The contact windows 4 are rectangular with a predetermined pattern with a width corresponding to the desired width of the solar cell between each two cutting lines 7 and such a length in the direction of the series arrangement of the solar cells formed that the application of the metal layers 21 and the subsequent separation of the solar cells is reliably possible. The contact windows 4 are in neighboring cell strips 12 alternating on different sides of the cutting line 6 arranged.

Anschließend werden die Kontaktbrücken durch eine Abscheidung der Metallschichten 21, 22 (in 1 nach rechts aufsteigend schraffiert) gebildet. Die Metallschichten 21 sind so angeordnet, dass sie an dem Rand eines Kontaktfensters 4, an dem sich die Schnittlinie 6 befindet, einen Steg zwischen der angrenzenden n-leitenden Emitterschicht 3 und den freiliegenden Halbleiterkörper 2 bildet, ohne dabei einen Kontakt mit der am gegenüberliegenden Rand des Kontaktfensters 4 angrenzenden Emitterschicht 3 zu bilden. Entsprechend sind die Schnittlinien 6 durchgehend mit den Metatallschichten 21 bedeckt. Die Metallschichten 21 werden aus Aluminium mittels Aufdampfen oder Siebdruck mit einer Dicke von mindestens ... μm, z. B. 6 μm oder mehr abgeschieden. Nach der Aufbringung der Kantaktbrücken umfasst die Halbleiterscheibe 1 bereits eine Vielzahl von Solarzellen 10, die allerdings noch in der Reihenanordnung der Solarzellen (Zellenstreifen 12) und zwischen Solarzellen benachbarter Zellenstreifen kurzgeschlossen sind.Subsequently, the contact bridges by a deposition of the metal layers 21 . 22 (in 1 hatched to the right). The metal layers 21 are arranged so that they are at the edge of a contact window 4 on which the cutting line 6 located a land between the adjacent n-type emitter layer 3 and the exposed semiconductor body 2 forms without losing contact with the opposite edge of the contact window 4 adjacent emitter layer 3 to build. The cut lines are corresponding 6 continuous with the metal layers 21 covered. The metal layers 21 be made of aluminum by vapor deposition or screen printing with a thickness of at least ... .mu.m, z. B. 6 microns or more deposited. After applying the Kantaktbrücken includes the semiconductor wafer 1 already a lot of solar cells 10 , however, still in the series arrangement of solar cells (cell strips 12 ) and shorted between solar cells of adjacent cell strips.

Die Metallschichten am Rand des Solarzellenmoduls 100 bilden die Randkontakte 22 zur elektrischen Verbindung von Zellenstreifen in der Mäanderform und Endkontakte 23 zum Anschluss des Solarzellenmoduls 100 in einem Solarstromgenerator.The metal layers on the edge of the solar cell module 100 form the edge contacts 22 for electrically connecting cell strips in the meander shape and end contacts 23 for connecting the solar cell module 100 in a solar power generator.

Vor der Trennung der Solarzellen 10 zur Unterbrechung der Kurzschlüsse erfolgt als zweiter Schritt des erfindungsgemäßen Verfahrens die Fixierung der Halbleiterscheibe 1 auf dem Träger 30 (siehe 7) derart, dass die Emitterschicht 3 zum Träger weist. Die in 1 illustrierte Vorderseite der Halbleiterscheibe 1 wird auf den Träger 30 aufgeklebt. Der Träger 30 ist eine ebene Platte aus Keramik (z. B. ...) mit einer Dicke von rd. ... mm. Das Haftmittel 31 zwischen dem Träger 30 und der Halbleiterscheibe 1 dringt in die Strukturen der Vorderseite der Halbleiterscheibe 1, insbesondere in die zwischen den Kontaktbrücken 20 und den Emitterschichten 3 frei gebliebenen Teile der Kontaktfenster 4 ein. Die Haftmittelschicht 31 besteht aus Silikonklebstoff mit einer Dicke von rund 100 μm oder aus PTFE mit einer Dicke von rd. 1 mm. Die Solarzellen 10 sind mit der Vorderseite, welche die Emitterschicht 3 und die Kontaktbrücken 20 trägt, auf den Träger 30 aufgeklebt.Before the separation of the solar cells 10 To interrupt the short circuits is carried out as a second step of the method according to the invention, the fixation of the semiconductor wafer 1 on the carrier 30 (please refer 7 ) such that the emitter layer 3 points to the carrier. In the 1 illustrated front side of the semiconductor wafer 1 gets on the carrier 30 glued. The carrier 30 is a flat ceramic plate (eg ...) with a thickness of approx. ... mm. The adhesive 31 between the carrier 30 and the semiconductor wafer 1 penetrates into the structures of the front side of the semiconductor wafer 1 , in particular in between the contact bridges 20 and the emitter layers 3 remaining parts of the contact window 4 one. The adhesive layer 31 consists of silicone adhesive with a thickness of around 100 μm or PTFE with a thickness of approx. 1 mm. The solar cells 10 are with the front, which is the emitter layer 3 and the contact bridges 20 carries on the carrier 30 glued.

Als dritter Schritt des erfindungsgemäßen Verfahrens ist die Bildung der Trennschlitze 11 (siehe 7) entlang den Schnittlinien 6 zwischen benachbarten Solarzellen in Strom richtung in der Reihenanordnung der Solarzellen 10 und entlang der Schnittlinien 7 zwischen benachbarten Solarzellenreihen vorgesehen. 2 zeigt die Rückseite der Halbleiterscheibe 1 mit den Schnittlinien 6, 7.The third step of the process according to the invention is the formation of the separation slots 11 (please refer 7 ) along the cutting lines 6 between adjacent solar cells in the current direction in the series arrangement of the solar cells 10 and along the cutting lines 7 provided between adjacent solar cell rows. 2 shows the back of the semiconductor wafer 1 with the cutting lines 6 . 7 ,

Die Bildung der Trennschlitze 11 erfolgt vorzugsweise in zwei Teilschritten. Bei dem ersten Teilschritt werden durch Sägen mit einer Chipsäge und anschließendes Ätzen die Trennschlitze 11 entlang der Schnittlinien 6 (siehe 1) gebildet. Dabei wird mit der Chipsäge der Halbleiterkörper 2 Und ein Teil der Emitterschicht 3 durchgesagt, so dass am Boden des gesägten Trennschlitzes noch ein Halbleiterrest vorhanden ist. Dann wird durch Plasmaätzen oder nasschemisches Ätzen mit TMAH der Trennschlitz 11 bis zur Metallschicht 21 fortgesetzt. Vorteilhafterweise stoppt der Ätzprozess automatisch beim Auftreffen auf die Aluminium-Metallschicht. Um einen Angriff des Halbleiterkörpers 2 während des Ätzens zu vermeiden, wird die Rückseite der Halbleiterscheibe 1 mit einer Schutzschicht abgedeckt. Die Schutzschicht kann eine bereits bei Bereitstellung der Halbleiterscheibe 1 gebildete Oxidschicht umfassen. Diese Variante hat den Vorteil, dass die Schutzschicht einfach und sicher herstellbar ist. Alternativ kann die Schutzschicht durch eine strukturierte Photolackschicht gebildet werden. Schließlich ist auch die Anbringung einer Maske als Schutzschicht möglich. Vorzugsweise wird eine Ni-Maske verwendet, die mit einem Magnetfeld, z. B. einem Permanentmagneten während des Ätzens in Position gehalten wird. Bei dem zweiten Teilschritt werden entsprechend durch Sägen mit der Chipsäge die Trennschlitze 11 entlang der Schnittlinien 7 (siehe 2) gebildet.The formation of the dividing slots 11 preferably takes place in two substeps. In the first part of the step, sawing with a chip saw and then etching the dividing slits 11 along the cutting lines 6 (please refer 1 ) educated. It is the semiconductor chip with the chip saw 2 And part of the emitter layer 3 announced, so that at the bottom of the sawn separating slot still a semiconductor remainder exists. Then by plasma etching or wet chemical etching with TMAH the separation slot 11 to the metal layer 21 continued. Advantageously, the etching process stops automatically when hitting the aluminum-metal layer. To attack the semiconductor body 2 during etching, the back side of the semiconductor wafer is avoided 1 covered with a protective layer. The protective layer can already be used when the semiconductor wafer is provided 1 formed oxide layer. This variant has the advantage that the protective layer can be produced easily and safely. Alternatively, the protective layer may be formed by a patterned photoresist layer. Finally, the attachment of a mask as a protective layer is possible. Preferably, a Ni mask is used, which with a magnetic field, for. B. a permanent magnet is held in position during the etching. In the second sub-step, the cutting slots are correspondingly sawed by the saw 11 along the cutting lines 7 (please refer 2 ) educated.

Ein wichtiger Vorteil der Erfindung besteht darin, dass mit der Ausrichtung der Schnittlinien 7 die Breiten der einzelnen Solarzellen 10 bzw. Zellenstreifen 12 festgelegt werden kön nen. Zur Bildung der erfindungsgemäßen Mäanderform werden die Schnittlinien 7 so gebildet, dass abwechselnd an gegenüberliegenden Rändern der Halbleiterscheibe 1 der Halbleiterkörper 2 zwischen benachbarten Zellenstreifen bestehen bleibt (z. B. bei 7.1 oder 7.2) oder durchbrachen wird (z. B. bei 7.3 oder 7.4). Im Ergebnis wird die in den 1 und 2 erkennbare Mäanderform der Reihenschaltung der Solarzellen gebildet.An important advantage of the invention is that with the alignment of the cutting lines 7 the widths of the individual solar cells 10 or cell strips 12 can be set. To form the meander shape according to the invention, the cutting lines 7 formed so that alternately on opposite edges of the semiconductor wafer 1 the semiconductor body 2 between adjacent cell strips persists (eg at 7.1 or 7.2 ) or broken through (eg at 7.3 or 7.4 ). As a result, the in the 1 and 2 recognizable meander shape of the series connection of the solar cells formed.

Die Solarzellen 10 weisen im Solarzellenmodul eine Dicke entsprechend der Dicke der Halbleiterscheibe 1 und eine Querschnittsfläche von z. B. 6 mm·2 mm auf. Die Maße der Kontaktfenster 4 betragen z. B. 6 mm·... mm. In der Praxis sind auf einer Fläche der Halbleiterscheibe 1 von 10·10 cm2 z. B. 1000 Solarzellen in geraden oder mäanderförmig gekrümmten Reihen angeordnet. Nach der Trennung der Solarzellen 10 ist das Solarzellenmodul funktionsbereit. Es folgen die Kontaktierung der Endkontakte 23 und der Einbau in eine Photovoltaikeinrichtung. Bei Reihenschaltung der Solarzellen 10 mit der Mäanderform ergibt sich eine Ausgangsspannung des Solarzellenmoduls von 1000·0.6 V = 600 V.The solar cells 10 have a thickness in the solar cell module corresponding to the thickness of the semiconductors disc 1 and a cross-sectional area of z. B. 6 mm x 2 mm. The dimensions of the contact window 4 amount to z. Eg 6 mm · ... mm. In practice, on a surface of the semiconductor wafer 1 of 10 x 10 cm 2 z. B. 1000 solar cells arranged in straight or meandering curved rows. After the separation of the solar cells 10 the solar cell module is ready for operation. This is followed by contacting the end contacts 23 and installation in a photovoltaic device. When connecting the solar cells in series 10 with the meandering shape results in an output voltage of the solar cell module of 1000 · 0.6 V = 600 V.

Die elektrische Verbindung der Solarzellen im erfindungsgemäßen Solarzellenmodul umfasst vorzugsweise eine Reihenschaltung, um Verluste durch eine Verringerung des photovoltaisch erzeugten Stromes zu vermindern. Die in Reihe geschalteten Solarzellen bilden in Stromrichtung vorzugsweise einen geraden Streifen (Zellenstreifen). Für eine optimale Ausnutzung der Beleuchtungsfläche sind die Trennschlitze in der Halbleiterscheibe erfindungsgemäß so gebildet, dass eine Mäanderanordnung von geraden Streifen mit in Reihe geschalteten Solarzellen erreicht wird. Vorzugsweise ist die Breite der Solarzellen in Stromrichtung durch die Reihenschaltung geringer als ... mm. In Abhängigkeit von der konkreten Anwendung kann auch eine Parallelschaltung von Solarzellen vorgesehen sein.The electrical connection of the solar cells in the solar cell module according to the invention preferably comprises a series circuit to prevent losses due to a Reduction of photovoltaic electricity to reduce. The solar cells connected in series preferably form one in the current direction straight strips (cell strips). For optimal utilization the lighting area the separating slots in the semiconductor wafer are formed in accordance with the invention, that a meandering arrangement achieved by straight strips with solar cells connected in series becomes. Preferably, the width of the solar cells in the current direction due to the series connection less than ... mm. Dependent on from the concrete application can also be a parallel connection of Be provided solar cells.

Die 3 bis 5 zeigen verschiedene Varianten der Anordnung von Zellenstreifen 12, deren Breite sich zu einem zentralen Lichtsammelbereich 13 hin verringert (3), die eine Mäanderform gemäß 1 bilden (4) oder die eine Mäanderform mit einem Lichtsammelbereich 13 bilden (5). Weitere Möglichkeiten bestehen in Kombinationen der gezeigten Varianten in einem gemeinsamen Solarzellenmodul. Im zentralen Lichtsammelbereich 13 haben die Zellenstreifen eine Breite, die etwa ... % der Breite der Zellstreifen am Rand entspricht.The 3 to 5 show different variants of the arrangement of cell strips 12 whose width becomes a central light-collecting area 13 down ( 3 ), which form a meander according to 1 form ( 4 ) or a meandering shape with a light collecting area 13 form ( 5 ). Further possibilities exist in combinations of the variants shown in a common solar cell module. In the central light collection area 13 the cell strips have a width that corresponds to about ...% of the width of the cell strips at the edge.

Die konkrete geometrische Gestaltung des Solarzellenmoduls und insbesondere die Bildung von mindestens einem Lichtsammelbereich wird in Abhängigkeit der konkreten Aufgabe des Solarzellenmoduls gewählt. Wenn das Solarzellenmodul mit einer Konzentratoreinrichtung mit einer bestimmten Lichtlinie maximaler Intensität kombiniert werden soll, wird der Lichtsammelbereich entsprechend der Form der Lichtlinie gebildet.The concrete geometric design of the solar cell module and in particular the formation of at least one light collecting area becomes dependent chosen the specific task of the solar cell module. When the solar cell module with a concentrator device with a certain light line maximum intensity is to be combined, the light collecting area accordingly formed the shape of the light line.

6 illustriert in schematischer Schnittansieht eine Ausführungsform eines erfindungsgemäßen Solarstromgenerators 200 mit dem Solarzellenmodul 100 und der Konzentratoreinrichtung 300. Die Konzentratoreinrichtung 300 umfasst in an sich bekannter weise einen Hohlspiegel 310 zur fokussierten Beleuchtung des Solarzellenmoduls 100. 6 Illustrates a schematic sectional view of an embodiment of a solar power generator according to the invention 200 with the solar cell module 100 and the concentrator device 300 , The concentrator device 300 comprises in a conventional manner a concave mirror 310 for focused illumination of the solar cell module 100 ,

Die in der vorstehenden Beschreibung, den Zeichnungen und den Ansprüchen offenbarten Merkmale der Erfindung können sowohl einzeln als auch in Kombination für die Verwirklichung der Erfindung in ihren verschiedenen Ausgestaltungen von Bedeutung sein.The in the foregoing description, drawings and claims Features of the invention can both individually and in combination for the realization of the invention be significant in their various embodiments.

Claims (12)

Solarzellenmodul (100), das eine Vielzahl von monolithisch integrierten Solarzellen (10) umfasst, die über Kontaktbrücken (20) elektrisch verbunden und in Solarzellenreihen (10) auf einem Träger (30) angeordnet sind, dadurch gekennzeichnet, dass – die Solarzellenreihen (10) verschiedene Breiten aufweisen und/oder mindestens eine Mäanderform bilden.Solar cell module ( 100 ), which has a multiplicity of monolithically integrated solar cells ( 10 ) via contact bridges ( 20 ) electrically connected and in solar cell rows ( 10 ) on a support ( 30 ) are arranged, characterized in that - the solar cell rows ( 10 ) have different widths and / or form at least one meandering shape. Solarzellenmodul nach Anspruch 1, bei dem die Solarzellenreihen (10) mindestens eine Parallelschaltung der Solarzellen (10) bilden.Solar cell module according to claim 1, in which the solar cell rows ( 10 ) at least one parallel connection of the solar cells ( 10 ) form. Solarzellenmodul nach Anspruch 1 oder 2, bei dem die Solarzellenreihen (10) mindestens eine Reihenschaltung der Solarzellen (10) bilden.Solar cell module according to Claim 1 or 2, in which the solar cell rows ( 10 ) at least one series connection of the solar cells ( 10 ) form. Solarzellenmodul nach mindestens einem der vorhergehenden Ansprüche, das mindestens einen Lichtsammelbereich aufweist, in dem die Solarzellenreihen (10) eine minimale Breite haben.Solar cell module according to at least one of the preceding claims, which has at least one light-collecting region in which the solar cell rows ( 10 ) have a minimum width. Solarzellenmodul nach Anspruch 4, bei dem der Lichtsammelbereich in der Mitte des Solarzellenmoduls vorgesehen ist.A solar cell module according to claim 4, wherein the light collecting area is provided in the middle of the solar cell module. Solarzellenmodul nach mindestens einem der vorhergehenden Ansprüche, bei dem die Solarzellen (10) Teilstücke einer Halbleiterscheibe (1) sind.Solar cell module according to at least one of the preceding claims, in which the solar cells ( 10 ) Sections of a semiconductor wafer ( 1 ) are. Solarzellenmodul nach mindestens einem der vorhergehenden Ansprüche, bei dem der Träger (30) aus Keramik gebildet ist.Solar cell module according to at least one of the preceding claims, in which the carrier ( 30 ) is formed of ceramic. Solarzellenmodul nach mindestens einem der vorhergehenden Ansprüche, bei dem die Solarzellen (20) aus dotiertem Silizium bestehen.Solar cell module according to at least one of the preceding claims, in which the solar cells ( 20 ) consist of doped silicon. Solarzellenmodul nach Anspruch 8, bei dem die Solarzellen (20) aus niederohmigem, dotiertem Silizium bestehen.Solar cell module according to claim 8, in which the solar cells ( 20 ) consist of low-ohmic, doped silicon. Solarstromgenerator (200), der umfasst: – mindestens ein Solarzellenmodul (100) nach mindestens einem der vorhergehenden Ansprüche, und – eine Konzentratoreinrichtung (300) zur fokussierten Beleuchtung des Solarzellenmoduls (100).Solar power generator ( 200 ) comprising: - at least one solar cell module ( 100 ) according to at least one of the preceding claims, and - a concentrator device ( 300 ) for focused illumination of the solar cell module ( 100 ). Solarstromgenerator nach Anspruch 10, bei dem die Konzentratoreinrichtung (300) eine Fresnel-Linse oder einen Hohlspiegel (310) umfasst.Solar power generator according to claim 10, wherein the concentrator device ( 300 ) a fres nel lens or a concave mirror ( 310 ). Solarstromgenerator nach Anspruch 10 oder 11, bei dem das Solarzellenmodul (100) und die Konzentratoreinrichtung (300) so zueinander ausgerichtet sind, dass ein von der Konzentratoreinrichtung (300) gebildetes Maximum der Lichtintensität auf den mindestens einen Lichtsammalbereich gerichtet ist.Solar power generator according to claim 10 or 11, wherein the solar cell module ( 100 ) and the concentrator device ( 300 ) are aligned with each other such that one of the concentrator device ( 300 ) formed maximum of the light intensity is directed to the at least one light collecting area.
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