DE102006035626A1 - Method for attaching a connection conductor to a photovoltaic solar cell - Google Patents

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Abstract

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Anbringen eines Verbindungsleiters an einer photovoltaischen Solarzelle, bei dem ein Lot, insbesondere Weichlot, mittels Ultraschall-Löten auf die Solarzelle aufgebracht wird und der Verbindungsleiter unter Zuführung von thermischer Energie durch das auf die Solarzelle aufgebrachte Lot mit der Solarzelle verbunden wird.The invention relates to a method for attaching a connection conductor to a photovoltaic solar cell, in which a solder, in particular soft solder, is applied to the solar cell by means of ultrasonic soldering and the connection conductor is connected to the solar cell by supplying solder by applying thermal energy through the solder applied to the solar cell becomes.

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren zum Anbringen eines Verbindungsleiters an einer photovoltaischen Solarzelle.The The present invention relates to a method for attaching a Connecting conductor to a photovoltaic solar cell.

Das Anbringen von Verbindungsleitern an Solarzellen, z.B. Siliziumsolarzellen, ist grundsätzlich bekannt und dient beispielsweise dazu, mehrere Solarzellen elektrisch miteinander zu verbinden, insbesondere in Reihe zu schalten.The Attaching connection conductors to solar cells, e.g. Silicon solar cells, is known in principle and serves, for example, to electrically connect several solar cells with each other to connect, in particular to connect in series.

Herkömmlicherweise werden sowohl an der Vorderseite als auch an der Rückseite der Solarzelle Silber aufweisende Anschlusskontakte ausgebildet, an welchen die Verbindungsleiter mittels Weichlöten angebracht werden. Ist an der Rückseite der Solarzelle eine den Wirkungsgrad der Solarzelle verbessernde Aluminiumschicht vorgesehen, so kann durch das Aufbringen des Anschlusskontaktes deren Wirkungsgrad verbessernde Wirkung beeinträchtigt werden.traditionally, Both on the front and on the back the solar cell silver having terminal contacts formed on which the connecting conductors are attached by means of soft soldering. is at the back the solar cell a the efficiency of the solar cell improving Provided aluminum layer, so can by applying the terminal contact their efficiency improving effect are impaired.

Der Lötprozess erfolgt bei einem bekannten Verfahren unter Erwärmung der Solarzelle auf Löttemperatur durch Einstrahlung von Licht einer geeigneten Wellenlänge, z.B. im kurzwelligen Infrarotbereich bei Siliziumsolarzellen. Um einen optimalen elektrischen Kontakt zwischen den Verbindungsleitern und den Anschlusskontakten zu erreichen, wird beim Löten Flussmittel eingesetzt.Of the soldering process takes place in a known method under heating of the solar cell to soldering temperature by irradiation of light of a suitable wavelength, e.g. in the short-wave infrared range with silicon solar cells. To one optimum electrical contact between the connecting conductors and To reach the connection contacts, flux is used during soldering.

Die Verwendung von Flussmittel hat den Nachteil, dass sich das Flussmittel nach erfolgter Anbringung der Verbindungsleiter an den Solarzellen zumindest nicht vollständig entfernen lässt. Die zurückbleibenden Flussmittelrückstände können den Wirkungsgrad nicht nur der einzelnen Solarzellen, sondern auch eines die Solarzellen umfassenden Solarzellenmoduls insgesamt zumindest langfristig beeinträchtigen.The Use of flux has the disadvantage of being the flux after the attachment of the connection conductors to the solar cells at least not completely can be removed. The remaining Flux residues can increase the efficiency not just the individual solar cells, but also the solar cells overall solar cell module at least affect the long term.

Grundsätzlich bekannt ist auch eine Verbindung zweier elektrischer Leiter mittels Ultraschalllöten. Ein direktes Anlöten eines Verbindungsleiters mittels Ultraschall an einen Anschlusskontakt einer Solarzelle ist jedoch nicht nur aufwendig, sondern die Solarzelle kann dabei auch beschädigt werden.Basically known is also a compound of two electrical conductors by ultrasonic soldering. One direct soldering a connecting conductor by means of ultrasound to a terminal contact However, a solar cell is not only expensive, but the solar cell can also be damaged become.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren zum Anbringen eines Verbindungsleiters an einer photovoltaischen Solarzelle zu schaffen, durch welches die Qualität der Solarzelle bzw. eines diese umfassenden Solarzellenmoduls zumindest nicht wesentlich beeinträchtigt wird.Of the Invention is based on the object, a method for attaching a connection conductor to a photovoltaic solar cell create, by which the quality of the solar cell or one of these comprehensive solar cell module is at least not significantly affected.

Die Aufgabe wird durch ein Verfahren mit den Merkmalen des Anspruchs 1 und insbesondere dadurch gelöst, dass ein Lot, insbesondere Weichlot, mittels Ultraschalllöten auf die Solarzelle aufgebracht wird und der Verbindungsleiter unter Zuführung von thermischer Energie durch das auf die Solarzelle aufgebrachte Lot mit der Solarzelle verbunden wird.The The object is achieved by a method having the features of the claim 1 and in particular solved by that a solder, in particular soft solder, by means of ultrasonic soldering on the solar cell is applied and the connecting conductor under feed of thermal energy by the applied to the solar cell Lot is connected to the solar cell.

Der erfindungsgemäße Gedanke besteht allgemein also darin, das Aufbringen des Lots auf die Solarzelle einerseits und das eigentliche Verbinden des Verbindungsleiters mit der Solarzelle andererseits in zwei voneinander getrennten Schritten, mit anderen Worten also nacheinander, vorzunehmen. Das Aufbringen des Lots auf die Solarzelle stellt dabei gewis sermaßen einen Vorbereitungsschritt für das eigentliche Verbinden des Verbindungsleiters mit der Solarzelle dar.Of the inventive idea In general, it is the application of the solder to the solar cell on the one hand and the actual connection of the connection conductor with the solar cell on the other hand in two separate steps, in other words, one after another. The application Of the solder on the solar cell is doing so to speak a Preparation step for the actual connection of the connection conductor with the solar cell represents.

Da das Lot unabhängig von der Handhabung des Verbindungsleiters auf die Solarzelle aufgebracht wird, ist es möglich, den Ultraschall-Lötvorgang so zu steuern, insbesondere eine Ultraschall-Sonotrode so exakt zu führen, dass eine Beschädigung der Solarzelle vermieden wird. So kann bei der Modulherstellung zunächst jede Solarzelle für sich genommen belotet werden, und zwar ohne dass hierbei eine zukünftige, in dem Modul vorgesehene Lage der Solarzelle relativ zu weiteren Solarzellen berücksichtigt zu werden braucht.There the lot is independent from the handling of the connection conductor applied to the solar cell it will be possible the ultrasonic soldering process so to control, in particular an ultrasonic sonotrode so accurate respectively, that a damage the solar cell is avoided. So can in module production first every solar cell for itself be taken, without any future in the module provided location of the solar cell relative to others Solar cells considered needs to be.

Das Aufbringen des Lots mittels Ultraschall-Löten ermöglicht die Herstellung eines optimalen elektrischen Kontakts zwischen dem Lot und einer Metallisierung der Solarzelle auch ohne Verwendung von Flussmittel. Auf diese Weise ist es letztlich möglich, den Verbindungsleiter vollständig flussmittelfrei mit der Solarzelle zu verbinden. Aus dem erfindungsgemäßen Verfahren resultieren folglich keine Flussmittelrückstände, welche sich in einem die Solarzelle umfassenden Solarzellenmodul negativ auswirken könnten.The Applying the solder by means of ultrasonic soldering allows the production of a optimal electrical contact between the solder and a metallization the solar cell even without the use of flux. In this way is it ultimately possible the connecting conductor completely Flux-free to connect to the solar cell. From the method according to the invention Consequently result no flux residues, which in a the Solar cell comprehensive solar cell module could negatively impact.

Im Ergebnis wird durch das erfindungsgemäße Verfahren also weder der Wirkungsgrad der Solarzelle für sich genommen, noch der Wirkungsgrad eines die Solarzelle umfassenden Moduls wesentlich beeinträchtigt.in the The result is by the inventive method so neither the Efficiency of the solar cell for taken, nor the efficiency of a solar cell comprehensive Module significantly affected.

Vorteilhafte Ausbildungen der Erfindung sind den Unteransprüchen, der Beschreibung und der Zeichnung zu entnehmen.advantageous Forms of the invention are the subclaims, the description and to take the drawing.

Gemäß einer Ausführungsform wird das Lot unter Ausbildung von streifenförmigen Lotbahnen auf die Solarzelle aufgebracht. Diese Lotbahnen bzw. Kontaktbahnen können, insbesondere auf der Rückseite der Solarzelle, als Stromsammelleiter verwendet werden, so dass keine zusätzlichen Sammelleiter vorgesehen zu werden brauchen.According to one embodiment The solder is to form strip-shaped solder webs on the solar cell applied. These solder paths or contact paths can, in particular on the back side the solar cell, can be used as a current collector, so that No additional Busbars need to be provided.

Vorzugsweise wird das Lot direkt, d.h. ohne eine zusätzliche metallische Zwischenschicht, auf eine an der Rückseite der Solarzelle vorgesehene Aluminiumschicht aufgebracht. Auf die Ausbildung eines Silber aufweisenden Anschlusskontakts auf der Rückseite, durch welchen die sich positiv auf den Wirkungsgrad der Solarzelle auswirkende Eigenschaft der Aluminiumschicht beeinträchtigt würde, kann folglich verzichtet werden. Dies trägt zum Erhalt eines optimalen Wirkungsgrades der Solarzelle bei.Preferably, the solder is directly, ie without an additional metallic intermediate layer, provided on a at the back of the solar cell Aluminum layer applied. On the formation of a silver-containing terminal contact on the back, which would affect the positive effect on the efficiency of the solar cell effecting property of the aluminum layer, can therefore be omitted. This contributes to maintaining optimum solar cell efficiency.

Gemäß einer weiteren Ausführungsform wird der Verbindungsleiter vor dem Verbinden mit dem auf die Solarzelle aufgebrachten Lot seinerseits mit einer Lotschicht versehen. Der Verbindungsleiter wird gewissermaßen also vorbelotet. Durch die Lotschicht wird das Verbinden des Verbindungsleiters mit dem auf die Solarzelle aufgebrachten Lot erheblich erleichtert und die Qualität der Verbindung sowohl in elektrischer als auch in mechanischer Hinsicht verbessert.According to one another embodiment the connecting conductor is connected to the solar cell before connecting applied solder in turn provided with a solder layer. Of the Connection ladder is so to speak vorbelotet. By the solder layer will connect the connecting conductor with the The solar cell applied solder greatly facilitates and the quality of the connection improved in both electrical and mechanical terms.

Vorteilhafterweise erfolgt die Ausbildung der Lotschicht auf dem Verbindungsleiter ohne Verwendung von Flussmittel. Dies trägt zur Erreichung einer vollständig flussmittelfreien Lötverbindung zwischen Verbindungsleiter und Solarzelle und somit zur Erhaltung eines optimalen Wirkungsgrads der Solarzelle und eines daraus gebildeten Solarzellenmoduls bei.advantageously, the formation of the solder layer takes place on the connecting conductor without the use of flux. This contributes to achieving a completely flux-free solder between connecting conductor and solar cell and thus to the preservation an optimum efficiency of the solar cell and a formed thereof Solar cell module at.

Gemäß einer weiteren Ausführungsform wird die thermische Energie zum Verbinden des Verbindungsleiters mit dem auf die Solarzelle aufgebrachten Lot durch eine Lichtquelle bereitgestellt. Es handelt sich hierbei also um einen so genannten "Lampenlötprozess", welcher sich durch eine be sonders gute Wirtschaftlichkeit auszeichnet. Bevorzugt emittiert die Lichtquelle in einem Wellenlängenbereich, welcher zu einer besonders schnellen Erwärmung der Solarzelle auf Löttemperatur führt. Im Fall von Siliziumsolarzellen eignet sich hierfür insbesondere Licht im kurzwelligen Infrarotbereich.According to one another embodiment The thermal energy is used to connect the connection conductor with the solder applied to the solar cell by a light source provided. So this is a so-called "lamp soldering", which is characterized by a particularly good cost-effectiveness distinguishes. Preferably emitted the light source in a wavelength range, which to a particularly rapid warming of Solar cell at soldering temperature leads. In the case of silicon solar cells, light is particularly suitable for this purpose in the short-wave infrared range.

Vorteilhafterweise erfolgt die Verbindung von Verbindungsleiter und Solarzelle in einem Durchlaufprozess. Ein derartiger Prozess erlaubt auf besonders wirtschaftliche Weise eine elektrische Verschaltung einer Vielzahl von Solarzellen und ermöglicht somit letztlich eine besonders kostengünstige Modulherstellung. Für einen Durchlaufprozess ist die Zuführung der thermischen Energie mittels einer Lichtquelle besonders gut geeignet.advantageously, the connection of connecting conductor and solar cell takes place in one Flow process. Such a process allows for particularly economical Way an electrical interconnection of a variety of solar cells and thus allows ultimately a particularly cost-effective Module production. For One continuous process is the supply of thermal energy Particularly well suited by means of a light source.

Weiterer Gegenstand der Erfindung ist außerdem eine Solarzelle mit wenigstens einem Verbindungsleiter zur elektrischen Verbindung der Solarzellen mit z.B. einer weiteren Solarzelle, wobei der Verbindungsleiter mittels einer flussmittelfreien Lötverbindung an der Solarzelle angebracht ist. Die Flussmittelfreiheit der Lötverbindung trägt, wie bereits mehrfach erwähnt wurde, zur Erreichung und Erhaltung eines optimalen Wirkungsgrades eines die Solarzelle umfassenden Solarzellenmoduls bei.Another The invention is also a solar cell with at least one connecting conductor for electrical Connection of the solar cells with e.g. another solar cell, wherein the connecting conductor by means of a flux-free solder joint attached to the solar cell. The flux freedom of the solder joint wearing, as already mentioned several times was to achieve and maintain optimal efficiency a solar cell module comprising the solar cell.

Vorzugsweise ist der Verbindungsleiter direkt, d.h. ohne eine zusätzliche metallische Zwischenschicht, an eine an der Rückseite der Solarzelle vorgesehene Aluminiumschicht angelötet. Durch das direkte Anlöten des Verbindungsleiters an die Aluminiumschicht kann auf einen zusätzlichen, z.B. Silber aufweisenden, Anschlusskontakt verzichtet werden, durch welchen der Wirkungsgrad der Solarzelle beeinträchtigt würde. Das direkte Anlöten des Verbindungsleiters an die Aluminiumschicht trägt also zum Erhalt eines optimalen Wirkungsgrades der Solarzelle für sich genommen und somit letztlich auch eines die Solarzelle umfassenden Solarzellenmoduls bei.Preferably is the connection conductor directly, i. without an additional metallic intermediate layer, to a provided on the back of the solar cell Soldered aluminum layer. By the direct soldering of the connecting conductor to the aluminum layer can be added to an additional, e.g. Silver-containing, connection contact can be omitted by which would affect the efficiency of the solar cell. The direct soldering of the connection conductor So the aluminum layer contributes to obtain an optimal efficiency of the solar cell taken by itself and ultimately also a solar cell module comprising the solar cell at.

Nachfolgend wird die Erfindung rein beispielhaft anhand einer vorteilhaften Ausführungsform unter Bezugnahme auf die beigefügte Zeichnung beschrieben. Es zeigen:following the invention is purely exemplary by way of an advantageous embodiment with reference to the attached Drawing described. Show it:

1 eine Anordnung von mehreren in Reihe geschalteten Solarzellen im Querschnitt; 1 an arrangement of a plurality of solar cells connected in series in cross section;

2 eine Draufsicht auf eine Vorderseite einer Solarzelle von 1; und 2 a plan view of a front side of a solar cell of 1 ; and

3 eine Draufsicht auf eine Rückseite einer Solarzelle von 1. 3 a plan view of a back side of a solar cell of 1 ,

In 1 sind drei Solarzellen 10 dargestellt, die mit Hilfe von Verbindungsleitern 12 elektrisch in Reihe geschaltet sind. Die Anzahl der in Reihe geschalteten Solarzellen 10 ist nicht auf drei beschränkt, sondern hängt letztlich von der Größe des Solarzellenmoduls ab, zu dem die Solarzellen 10 zusammengefasst werden sollen.In 1 are three solar cells 10 represented by means of connecting conductors 12 are electrically connected in series. The number of solar cells connected in series 10 is not limited to three, but ultimately depends on the size of the solar cell module, to which the solar cells 10 should be summarized.

Im vorliegenden Ausführungsbeispiel handelt es sich bei den Solarzellen 10 um Siliziumsolarzellen, die in bekannter Weise aus einem kristallinen Siliziummaterial 14 gebildet sind und an ihrer Vorderseite eine Vorderseitenmetallisierung 16 sowie an ihrer Rückseite eine Rückseitenmetallisierung 18 aufweisen.In the present embodiment, the solar cells 10 to silicon solar cells, in a known manner from a crystalline silicon material 14 are formed and on its front a Vorderseitenmetallisierung 16 and on its backside a backside metallization 18 exhibit.

Wie 2 zu entnehmen ist, umfasst die Vorderseitenmetallisierung 16 jeder Solarzelle 10 zwei parallel zueinander angeordnete Stromsammelab schnitte 20 sowie eine Vielzahl von Fingerabschnitten 22, die sich quer zu den Stromsammelabschnitten 20 erstrecken und jeweils mit einem der Stromsammelabschnitte 20 elektrisch leitend verbunden sind.As 2 can be seen, includes the front side metallization 16 every solar cell 10 two parallel Stromsammelab sections 20 and a variety of finger sections 22 , which are transverse to the current collecting sections 20 extend and each with one of the current collecting sections 20 are electrically connected.

Die Rückseitenmetallisierung 18 jeder Solarzelle 10 ist durch eine Aluminiumschicht 24 gebildet, welche die Rückseite der Solarzelle 10 im Wesentlichen ganzflächig bedeckt (3).The backside metallization 18 every solar cell 10 is through an aluminum layer 24 formed the back of the solar cell 10 essentially covered over the entire surface ( 3 ).

Wie 1 zeigt, sind zur Reihenverschaltung der Solarzellen 10 jeweils die Rückseitenmetallisierung 18 einer Solarzelle 10 und die Vorderseitenmetallisierung 16 einer benachbarten Solarzelle 10 durch zwei Verbindungsleiter 12 miteinander verbunden.As 1 shows are to the row board tion of the solar cells 10 each the backside metallization 18 a solar cell 10 and the front side metallization 16 an adjacent solar cell 10 through two connecting conductors 12 connected with each other.

Im dargestellten Ausführungsbeispiel erstrecken sich die Verbindungsleiter 12 jeweils sowohl über die gesamte Länge der Vorderseite als auch über die gesamte Länge der Rückseite einer Solarzelle 10. Grundsätzlich ist es jedoch auch möglich, die Verbindungsleiter 12 kürzer auszubilden, so dass sie die Vorder- bzw. Rückseite einer Solarzelle 10 nur zum Teil überdecken.In the illustrated embodiment, the connection conductors extend 12 both over the entire length of the front and over the entire length of the back of a solar cell 10 , In principle, however, it is also possible to use the connection conductors 12 shorter, so they the front or back of a solar cell 10 only partially cover.

Wie 2 zeigt, sind die Verbindungsleiter 12 mit den Stromsammelabschnitten 20 ausgerichtet, genauer gesagt liegen sie auf diesen auf.As 2 shows are the connection conductors 12 with the current collecting sections 20 aligned, more precisely, they are based on this.

Die Verbindungsleiter 12 sind mittels eines Weichlots 26, 28 sowohl mit den Stromsammelabschnitten 20 als auch mit der Aluminiumschicht 24 direkt verbunden, d.h. weder zwischen Stromsammelabschnitt 20 und Verbindungsleiter 12, noch zwischen Aluminiumschicht 24 und Verbindungsleiter 12 ist eine zusätzliche Metallschicht angeordnet.The connection ladder 12 are by means of a soft solder 26 . 28 both with the current collecting sections 20 as well as with the aluminum layer 24 directly connected, ie neither between current collecting section 20 and connecting conductors 12 , still between aluminum layer 24 and connecting conductors 12 an additional metal layer is arranged.

Die Verbindungsleiter 12 können beispielsweise aus einem flachen Kupferband gebildet sein, welches bereits vor der Anbringung an den Solarzellen 10 mit einer Lotschicht versehen, d.h. also vorbelotet wurde.The connection ladder 12 For example, they may be formed from a flat copper band, which is already attached to the solar cells 10 provided with a solder layer, ie was vorbelotet.

Die Anbringung der Verbindungsleiter 12 an den Solarzellen 10 wird nachfolgend näher erläutert.The attachment of the connecting conductor 12 at the solar cells 10 will be explained in more detail below.

Zunächst wird in den Bereichen der Solarzellen 10, in welchen ein Verbindungsleiter 12 angebracht werden soll, ein Weichlot 26, 28 in Form einer streifenförmigen Lotbahn aufgebracht. Dabei erfolgt sowohl das Beloten der Vorderseite der Solarzellen 10 als auch das Beloten der Rückseite der Solarzellen 10 unter Ausschluss von Flussmittel.First, in the fields of solar cells 10 in which a connecting conductor 12 should be attached, a soft solder 26 . 28 applied in the form of a strip-shaped solder sheet. Here, both the Belote the front of the solar cell 10 as well as soldering the back of the solar cells 10 excluding flux.

Im vorliegenden Ausführungsbeispiel wird zunächst die Vorderseite und anschließend die Rückseite der Solarzellen 10 belotet. Es ist jedoch auch möglich, erst die Rückseite und dann die Vorderseite oder sogar beide Seiten gleichzeitig zu beloten.In the present embodiment, first the front side and then the back of the solar cells 10 brazing material. However, it is also possible to solder first the back and then the front or even both sides at the same time.

Das Lot 26 der Vorderseite wird direkt auf die Stromsammelabschnitte 20 der Vorderseitenmetallisierung 16 aufgebracht, und zwar mittels eines Ultraschall-Lötprozesses. Zu diesem Zweck wird eine Ultraschall-Sonotrode bei Löttemperatur und unter Zuführung von Lotdraht in einer zur Vorderseite der Solarzelle 10 parallelen Bewegung über die Stromsammelabschnitte 20 hinweg bewegt. Anstelle der Zuführung eines Lotdrahts ist es auch möglich, Lotformteile auf die Stromsammelabschnitte 20 aufzulegen und die Ultraschall-Sonotrode bei Löttemperatur entsprechend über diese hinweg zu bewegen.The lot 26 the front side is directly on the current collecting sections 20 the front side metallization 16 applied, by means of an ultrasonic soldering process. For this purpose, an ultrasonic sonotrode at soldering temperature and with supply of solder wire in one to the front of the solar cell 10 parallel movement over the current collecting sections 20 moved away. Instead of supplying a solder wire, it is also possible to solder preforms on the current collecting sections 20 apply and move the ultrasonic sonotrode at soldering temperature accordingly over this time.

Durch den Einsatz der Ultraschall-Sonotrode werden Oxidschichten, die sich auf den Stromsammelabschnitten 20 und/oder auf dem Lotdraht bzw. einem Lotformteil ausgebildet haben, aufgebrochen, so dass eine stoffschlüssige Verbindung von Lot 26 und Stromsammelabschnitt 20 mit optimalen elektrischen Eigenschaften und insbesondere mit einem minimalem Kontaktwiderstand erreicht wird.By using the ultrasonic sonotrode, oxide layers are deposited on the current collecting sections 20 and / or have formed on the solder wire or a solder preform, broken, so that a material connection of solder 26 and power collection section 20 is achieved with optimal electrical properties and in particular with a minimal contact resistance.

In entsprechender Weise erfolgt die Belotung der Rückseite der Solarzellen 10. Hierbei wird das Lot 28 in Form von Streifen direkt auf die Aluminiumschicht 24 der Rückseitenmetallisierung 18 aufgebracht, d.h. also ohne dass eine zusätzliche, beispielsweise Silber aufweisende, Metallschicht zwischen der Aluminiumschicht 24 und dem Weichlot 26 ausgebildet wird.In a corresponding manner, the Belotung the back of the solar cell 10 , This is the lot 28 in the form of strips directly onto the aluminum layer 24 the backside metallization 18 applied, ie without an additional, for example, having silver, metal layer between the aluminum layer 24 and the soft solder 26 is trained.

Nach der vorder- und rückseitigen Belotung der Solarzellen 10 werden diese durch die Verbindungsleiter 12 miteinander verbunden. Zu diesem Zweck werden die Solarzellen 10 in einer bestimmungsgemäßen Lage relativ zueinander positioniert und die Verbindungsleiter 12 so auf bzw. unter den Solarzellen 10 angeordnet, dass sie sowohl mit dem vorderseitigen Lot 26 einer Solarzelle als auch mit dem rückseitigen Lot 28 einer benachbarten Solarzelle 10 in Kontakt stehen.After the front and back side soldering of the solar cells 10 These are through the connecting conductors 12 connected with each other. For this purpose, the solar cells 10 positioned in a proper position relative to each other and the connecting conductors 12 so on or under the solar cells 10 arranged them with both the front plumb bob 26 a solar cell as well as with the backside solder 28 an adjacent solar cell 10 stay in contact.

Anschließend werden die so angeordneten Solarzellen 10 und Verbindungsleiter 12 zur stoffflüssigen Verbindung der Verbindungsleiter 12 mit dem vorderseitigen bzw. rückseitigen Lot 26, 28 in einem Durchlaufprozess auf Löttemperatur erwärmt. Dabei sind die Verbindungsleiter 12 zur Erreichung einer optimalen Lötverbindung mit einer flussmittelfreien Lotschicht versehen.Subsequently, the solar cells arranged in this way 10 and connecting conductors 12 for the substance-liquid connection of the connecting conductors 12 with the front or back Lot 26 . 28 heated in a continuous process to soldering temperature. These are the connection conductors 12 To achieve an optimal solder joint with a flux-free solder layer provided.

Die zur Erwärmung auf Löttemperatur erforderliche thermische Energie wird durch eine Lichtquelle bereitgestellt, an welcher die Solarzellen 10 und Verbindungsleiter 12 vorbeibewegt werden. Dabei reichen geringfügi ge, durch ein Transportsystem für die Solarzellen 10 hervorgerufene Relativbewegungen aus, um bei Löttemperatur eine zuverlässige Verbindung zwischen den vorbeloteten Verbindungsleitern 12 und den vorbeloteten Solarzellen 10 herzustellen.The thermal energy required for heating to soldering temperature is provided by a light source to which the solar cells 10 and connecting conductors 12 be moved past. In this case, minor ge, by a transport system for the solar cells 10 Relative movements caused to at soldering a reliable connection between the pre-soldered connecting conductors 12 and the pre-soldered solar cells 10 manufacture.

Das stoffschlüssige Verbinden der Verbindungsleiter 12 mit den Solarzellen 10 geschieht mit anderen Worten also durch einen so genannten Lampenlötprozess. Die Lichtquelle ist dabei so angeordnet, dass sie die Vorderseite der Solarzellen 10 bestrahlt. Bei der Lichtquelle kann es sich z.B. um eine Halogenlampe handeln, die Licht im kurzwelligen Infrarotbereich emittiert, welches zu einer besonders schnellen Erwärmung der Solarzellen 10 führt.The cohesive connection of the connecting conductor 12 with the solar cells 10 in other words, by a so-called lamp soldering process. The light source is arranged so that it faces the front of the solar cells 10 irradiated. The light source may be, for example, a halogen lamp that emits light in the short-wave infrared range, which is a particular rapid warming of the solar cells 10 leads.

Im Ergebnis wird auf diese Weise eine zuverlässige und vollständig flussmittelfreie Lötverbindung zwischen den Verbindungsleitern 12 und den Solarzellen 10 erreicht.As a result, in this way a reliable and completely flux-free solder joint between the connecting conductors 12 and the solar cells 10 reached.

1010
Solarzellesolar cell
1212
Verbindungsleiterconnecting conductors
1414
Siliziummaterialsilicon material
1616
Vorderseitenmetallisierungfront side metallization
1818
Rückseitenmetallisierungbackside metallization
2020
StromsammelabschnittCurrent collection portion
2222
Metallfingermetal fingers
2424
Aluminiumschichtaluminum layer
2626
Weichlotsolder
2828
Weichlotsolder

Claims (13)

Verfahren zum Anbringen eines Verbindungsleiters (12) an einer photovoltaischen Solarzelle (10), bei dem ein Lot (26, 28), insbesondere Weichlot, mittels Ultraschall-Löten auf die Solarzelle (10) aufgebracht wird und der Verbindungsleiter (12) unter Zuführung von thermischer Energie durch das auf die Solarzelle (10) aufgebrachte Lot (26, 28) mit der Solarzelle (10) verbunden wird.Method for attaching a connection conductor ( 12 ) on a photovoltaic solar cell ( 10 ), in which a lot ( 26 . 28 ), in particular soft solder, by means of ultrasonic soldering to the solar cell ( 10 ) and the connecting conductor ( 12 ) by supplying thermal energy through the solar cell ( 10 ) applied solder ( 26 . 28 ) with the solar cell ( 10 ) is connected. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Lot (26, 28) ohne Verwendung von Flussmittel auf die Solarzelle (10) aufgebracht wird.Method according to claim 1, characterized in that the solder ( 26 . 28 ) without the use of flux on the solar cell ( 10 ) is applied. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass das Lot (26, 28) bei Löttemperatur und unter Bewegung einer Ultraschall-Sonotrode parallel zur Oberfläche der Solarzelle (10), insbesondere parallel zur Oberfläche einer Metallisierung (16, 18) der Solarzelle (10), auf die Solarzelle (10) aufgebracht wird.Method according to claim 1 or 2, characterized in that the solder ( 26 . 28 ) at soldering temperature and with movement of an ultrasonic sonotrode parallel to the surface of the solar cell ( 10 ), in particular parallel to the surface of a metallization ( 16 . 18 ) of the solar cell ( 10 ), on the solar cell ( 10 ) is applied. Verfahren nach einem der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Lot (26, 28) in Form eines Lotdrahts oder eines auf die Solarzelle (10) aufgelegten Lotformteils aufgebracht wird.Method according to one of the preceding claims, characterized in that the solder ( 26 . 28 ) in the form of a solder wire or one on the solar cell ( 10 ) applied Lotformteils is applied. Verfahren nach einem der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Lot (26, 28) unter Ausbildung von streifenförmigen Lotbahnen auf die Solarzelle (10) aufgebracht wird.Method according to one of the preceding claims, characterized in that the solder ( 26 . 28 ) with formation of strip-like solder paths on the solar cell ( 10 ) is applied. Verfahren nach einem der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Lot (26, 28) direkt, d.h. ohne eine zusätzliche metallische Zwischenschicht, auf eine an der Rückseite der Solarzelle (10) vorgesehene Aluminiumschicht (24) aufgebracht wird.Method according to one of the preceding claims, characterized in that the solder ( 26 . 28 ) directly, ie without an additional metallic intermediate layer, on one at the back of the solar cell ( 10 ) provided aluminum layer ( 24 ) is applied. Verfahren nach einem der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Lot (26) auf einen Stromsammelabschnitt (20) einer an der Vorderseite der Solarzelle (10) vorgesehenen Metallisierung (16) aufgebracht wird.Method according to one of the preceding claims, characterized in that the solder ( 26 ) to a current collecting section ( 20 ) one at the front of the solar cell ( 10 ) provided metallization ( 16 ) is applied. Verfahren nach einem der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Verbindungsleiter (12) vor dem Verbinden mit dem auf die Solarzelle (10) aufgebrachten Lot (26, 28) mit einer Lotschicht versehen wird.Method according to one of the preceding claims, characterized in that the connecting conductor ( 12 ) before connecting to the solar cell ( 10 ) applied Lot ( 26 . 28 ) is provided with a solder layer. Verfahren nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass dass die Ausbildung der Lotschicht auf dem Verbindungsleiter (12) ohne Verwendung von Flussmittel erfolgt.A method according to claim 8, characterized in that that the formation of the solder layer on the connecting conductor ( 12 ) without the use of flux. Verfahren nach zumindest einem der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die thermische Energie durch eine Lichtquelle bereitgestellt wird.Method according to at least one of the preceding claims, characterized characterized in that the thermal energy through a light source provided. Verfahren nach zumindest einem der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Verbindung von Verbindungsleiter (12) und Solarzelle (10) in einem Durchlaufprozess erfolgt.Method according to at least one of the preceding claims, characterized in that the connection of connecting conductors ( 12 ) and solar cell ( 10 ) takes place in a continuous process. Solarzelle (10) mit wenigstens einem Verbindungsleiter (12) zur elektrischen Verbindung der Solarzelle (10) mit z.B. einer weiteren Solarzelle (10), wobei der Verbindungsleiter (12) mittels einer flussmittelfreien Lötverbindung an der Solarzelle (10) angebracht ist.Solar cell ( 10 ) with at least one connecting conductor ( 12 ) for the electrical connection of the solar cell ( 10 ) with eg another solar cell ( 10 ), the connecting conductor ( 12 ) by means of a flux-free solder joint on the solar cell ( 10 ) is attached. Solarzelle (10) nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, dass der Verbindungsleiter (12) direkt, d.h. ohne eine zusätzliche metallische Zwischenschicht, an eine an der Rückseite der Solarzelle (10) vorgesehene Aluminiumschicht (24) angelötet ist.Solar cell ( 10 ) according to claim 12, characterized in that the connecting conductor ( 12 ) directly, ie without an additional metallic intermediate layer, to one at the back of the solar cell ( 10 ) provided aluminum layer ( 24 ) is soldered.
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