DE102006062018A1 - Thin section solar module has different cell types which deliver different electric voltage and current at even homogenous radiation of module, and at operation near maximum power point - Google Patents

Thin section solar module has different cell types which deliver different electric voltage and current at even homogenous radiation of module, and at operation near maximum power point Download PDF

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Abstract

The thin section solar module has different cell types (C1,C2) which deliver different electric voltage and current at even homogenous radiation of the module, and at operation near the maximum power point. The sub-group voltage and the number of elements in the sub-groups are so selected that cells belonging to a sub-group in series connection reaches a specific voltage. All the cells belonging to sub-group are connected in series and reach a specific sub-group voltage, where all sub-groups belonging to a group are connected in parallel. An independent claim is also included for a method of improving the efficiency of thin solar module.

Description

Die Erfindung betrifft ein Dünnschichtsolarmodul mit verschiedenen Zelltypen, und insbesondere eine Verbesserung des Wirkungsgrads bei Dünnschichtsolarmodulen mit verschiedenen Zelltypen.The The invention relates to a thin-film solar module with different cell types, and especially an improvement the efficiency of thin-film solar modules with different cell types.

Um in photovoltaischen Halbleiterzellen (PV-HL-Zellen) einen hohen Anteil der Lichtumwandlung in Strom erzeugende Elektronen und Löcher zu erreichen, ist es von Vorteil, wenn die Licht umwandelnde Halbleiterschicht dicker ausgebildet ist. Dem gegenüber steht die Tatsache, dass in dickeren Schichten die generierten Ladungsträger einen längeren Weg zu den Strom ableitenden Elektroden zurücklegen müssen, wobei es teilweise zur Rekombination der generierten Elektronen und Löcher kommt und damit immer weniger der durch Licht generierten Ladungsträger zur Stromerzeugung beitragen.Around in photovoltaic semiconductor cells (PV-HL cells) a high Proportion of light conversion into electricity producing electrons and holes, it is advantageous if the light-converting semiconductor layer is thicker. Opposite that stands the fact that in thicker layers the generated charge carriers dissipate a longer path to the current Cover the electrodes have to, where it is partly for recombination of the generated electrons and holes and thus less and less of the charge carriers generated by light Contribute to electricity generation.

Ein Ausweg, die negativen Einflüsse der Rekombination abzuschwächen, besteht darin, mehrere PV-HL-Zellen mit entsprechend dünneren Schichten im Lichtweg hintereinander zu stapeln. Dies wirkt sich insbesondere bei Zellen aus amorphem Silizium auch positiv durch geringere zeitliche Degradation des Wirkungsgrades aus. 1 zeigt zwei im Lichtweg hintereinander angeordnete Zellen C1 und C2.One way to mitigate the negative effects of recombination is to stack several PV HL cells with correspondingly thinner layers in the light path one behind the other. This also has a positive effect on cells made of amorphous silicon by virtue of lower temporal degradation of the efficiency. 1 shows two in the light path successively arranged cells C1 and C2.

Legende zu 1:Legend too 1 :

1717
Einfallendes Lichtincident light
2525
Licht, das nach Durchgang durch Zelle C1 zu einer weiteren Zelle C2 kommt.Light, after passing through cell C1 comes to another cell C2.

Darüber hinaus ist es vorteilhaft, mehrere Zellen mit unterschiedlichen spektralen Empfindlichkeiten im Lichtweg hintereinander zu stapeln, um Licht, das in der ersten Zelle (C1) nicht absorbiert wurde, der zweiten Zelle (C2) zu zuführen und damit den gesamten Wirkungsgrad der Umwandlung in elektrischen Strom zu verbessern. Die Zellen C1 und C2 stellen PV-HL Zellen dar, die unterschiedliche Zelltypen repräsentieren (Typ A und Typ B).Furthermore It is advantageous to have multiple cells with different spectral Stacking sensitivities in the light path one behind the other to light, that was not absorbed in the first cell (C1), the second one To feed cell (C2) and thus the overall efficiency of the conversion into electrical To improve electricity. Cells C1 and C2 represent PV-HL cells, representing the different cell types (type A and type B).

In diesem Dokument gelten als unterschiedliche Zelltypen eines Solarmoduls HL-PV-Zellen, die bei homogener Bestrahlung des Moduls und bei Betrieb nahe dem MPP (Maximum Power Point: Arbeitspunkt an dem die Zelle die maximale Ausgangsleistung liefert) unterschiedliche elektrische Spannungen und/oder Ströme liefern, was zurückzuführen ist

  • – auf die unterschiedliche Bauart (unterschiedliche Halbleitermaterialien, unterschiedliche Schichtdicken, unterschiedliche Fläche)
und/oder
  • – auf die unterschiedliche Anordnung bezüglich der einfallenden Lichtstrahlung (sie können beispielsweise in unterschiedlichen Schichten liegen und/oder im Lichtweg hintereinander liegen, was Einfluss auf die Lichtstrahlung hat, die auf die Zelle trifft und dort in elektrischen Strom umgewandelt wird.)
aber nicht zurückzuführen ist
  • – auf Fertigungsstreuungen bei der Herstellung des Moduls.
In this document, different cell types of a solar module are HL-PV cells that provide different electrical voltages and / or currents under homogeneous irradiation of the module and when operating near the MPP (Maximum Power Point: operating point at which the cell provides the maximum output power) which is due
  • - on the different design (different semiconductor materials, different layer thicknesses, different surface area)
and or
  • - The different arrangement with respect to the incident light radiation (they may, for example, lie in different layers and / or in the light path behind the other, which has an influence on the light radiation that strikes the cell and is converted there into electrical current.)
but is not due
  • - on manufacturing variations in the manufacture of the module.

Verringerung des Wirkungsgrades durch elektrische FehlanpassungReduction of efficiency due to electrical mismatch

Es ist nahe liegend und üblich, dass die im Lichtweg hintereinander liegenden Zellen elektrisch in Serie geschaltet werden. Wenn zwei (oder mehrere) PV-HL-Zellen elektrisch in Serie geschaltet sind, führen Stromfehlanpassungen zwischen den Zellen zu deutlichen Verlusten in der Effektivität der Umwandlung, wenn nicht sichergestellt ist, dass beide (oder alle) Zellen nahezu den gleichen Strom (unter MPP Bedingungen der jeweiligen Zelle; MPP = Maximum Power Point) bei für die Anwendung typischer Bestrahlung liefern.It is obvious and commonplace that in the light path one behind the other cells electrically Series are switched. When two (or more) PV-HL cells are electrically connected in series, lead Current mismatches between cells lead to significant losses in the effectiveness the conversion if it is not certain that both (or all) cells have nearly the same current (under MPP conditions) respective cell; MPP = Maximum Power Point) for the application provide typical irradiation.

2 zeigt typische Kennlinien für eine PV-HL-Zelle bei zwei verschiedenen Beleuchtungsstärken, die sich um den Faktor 2 unterscheiden. Anhand der Kennlinien und der Lage der MPPs einer PV-HL-Zelle erkennt man (2), dass die relative Stromänderung infolge einer beispielsweise doppelt so hohen Beleuchtungsstärke wesentlich größer ist als die relative Spannungsänderung (jeweils bei MPP Bedingungen). Daraus folgt, dass bei zwei gleich aufgebauten Zellen, die deutlich unterschiedliche Leistung liefern, (z. B. da sie unterschiedlich beleuchtet werden, oder aufgrund von Fertigungstoleranzen) bei Serienschaltung (der Strom wird im Wesentlichen durch die HL-PV-Zelle bestimmt, die den deutlich geringeren Strom liefert) in der Regel wesentlich höhere Anpassungsverluste auftreten als bei Parallelschaltung (die Spannung der Zelle die den kleineren Strom liefert, ist nicht wesentlich geringer als die Spannung der anderen HL-PV-Zelle). 2 shows typical characteristics for a PV-HL cell at two different illuminances, which differ by a factor of 2. On the basis of the characteristics and the position of the MPPs of a PV-HL cell one recognizes ( 2 ) that the relative current change due to, for example, twice as high illuminance is significantly greater than the relative voltage change (in each case at MPP conditions). It follows that with two identically constructed cells that deliver significantly different power (eg because they are illuminated differently, or due to manufacturing tolerances) in series connection (the current is essentially determined by the HL-PV cell, the the significantly lower power supply) usually much higher matching losses occur than with parallel connection (the voltage of the cell supplying the smaller current is not significantly lower than the voltage of the other HL-PV cell).

Stand der Technik ist, dass mehrere im Lichtweg hintereinander angeordnete HL-PV-Zellen elektrisch in Serie geschaltet sind. Grund dafür ist u. a. dass damit die elektrische Verdrahtung der Zellen am einfachsten ist und der Herstellungsaufwand am geringsten ist.was standing The technique is that several in the light path arranged one behind the other HL-PV cells electrically are connected in series. Reason for this is u. a. that with it Electrical wiring of the cells is easiest and the manufacturing cost is lowest.

Grundsätzlich muss – wie vorstehende Überlegungen bei Zellen mit unterschiedlichen Strömen zeigen – bei Betrieb verschiedener Zelltypen in Serienschaltung mit Verlusten aufgrund der elektrischen Fehlanpassung gerechnet werden.Basically - as mentioned above show in cells with different currents - when operating different Cells in series with losses due to electrical mismatch be counted.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, derartige Verluste zu reduzieren und den Wirkungsgrad eines Dünnschichtsolarmoduls mit verschiednen Zelltypen zu erhöhen.The invention is based on the object to reduce such losses and to increase the efficiency of a thin-film solar module with different cell types.

Diese Aufgabe wird durch ein Dünnschichtsolarmodul mit verschiedenen Zelltypen gelöst, wobei sich auf dem Modul verschiedene Zelltypen befinden, die bei gleichmäßiger homogener Bestrahlung des Moduls und bei Betrieb nahe dem MPP unterschiedliche elektrische Spannungen und/oder Ströme liefern, was zurückzuführen ist

  • • auf die unterschiedliche Bauart (unterschiedliche Halbleitermaterialien, unterschiedliche Schichtdicken, unterschiedliche Fläche)
und/oder
  • • auf die unterschiedliche Anordnung bezüglich der einfallenden Lichtstrahlung (sie können beispielsweise in unterschiedlichen Schichten liegen und/oder im Lichtweg hintereinander liegen, was Einfluss auf die Lichtstrahlung hat, die auf die Zelle trifft und dort in elektrischen Strom umgewandelt wird.)
aber nicht zurückzuführen ist
  • • auf Fertigungsstreuungen bei der Herstellung des Moduls,
wobei auf dem Modul eine oder mehrere Gruppen von Zellen vorgesehen sind, und innerhalb einer Gruppe wiederum Sub-Gruppen vorgesehen sind,
wobei in jeder Gruppe die gleichen Zelltypen vorgesehen sind und jeder Zelltyp in der gleichen Zahl wie in jeder anderen Gruppe vertreten ist
wobei werter sämtliche zu einer Sub-Gruppe gehörenden Zellen so ausgelegt sind, dass sie bei für die Anwendung typischer Bestrahlung bei Betrieb in der Nähe des MPP nahezu den gleichen Strom liefern
wobei weiter eine Sub-Gruppenspannung und die Zahl der Elemente in den Sub-Gruppen so gewählt werden, dass bei für die Anwendung typischer Bestrahlung und bei Betrieb in der Nähe des MPP alle zu einer Sub-Gruppe gehörenden Zellen in Serienschaltung näherungsweise die Sub-Gruppenspannung USGr erreichen. Die Sub-Gruppenspannung USGr gilt für alle Subgruppen einer Gruppe, d. h. sie ist insbesondere nicht davon abhängig, welche Zelltypen sich in der Subgruppe befinden,
wobei weiter alle zu einer Sub-Gruppe gehörenden Zellen in Serie geschaltet sind
und näherungsweise die Sub-Gruppenspannung USGr erreichen,
und wobei alle zu einer Gruppe gehörenden Sub-Gruppen parallel geschaltet sind.This object is achieved by a thin-film solar module with different cell types, wherein there are different cell types on the module, which provide different electrical voltages and / or currents with uniform homogeneous irradiation of the module and in operation near the MPP, which is due
  • • on the different design (different semiconductor materials, different layer thicknesses, different surface area)
and or
  • • The different arrangement with respect to the incident light radiation (they may, for example, lie in different layers and / or lie behind each other in the light path, which has an influence on the light radiation that strikes the cell and is converted there into electrical current.)
but is not due
  • • on manufacturing variations in the manufacture of the module,
wherein one or more groups of cells are provided on the module, and sub-groups are again provided within a group,
where the same cell types are provided in each group and each cell type is represented in the same number as in any other group
wherein all cells belonging to a sub-group are designed to provide nearly the same current under typical application irradiation in the vicinity of the MPP
further selecting a sub-group voltage and the number of elements in the sub-groups such that in typical applications for application and in the vicinity of the MPP, all sub-group connected cells in series approximate the sub-group voltage U SGr reach. The subgroup voltage U SGr applies to all subgroups of a group, ie, in particular, it does not depend on which cell types are in the subgroup,
wherein further all belonging to a sub-group cells are connected in series
and approximately reach the sub-group voltage U SGr ,
and wherein all subgroups belonging to a group are connected in parallel.

Weiterbildungen der Erfindung ergeben sich aus den Unteransprüchen.further developments The invention will become apparent from the dependent claims.

Kurze Beschreibung der Figuren:Brief description of the figures:

1 zeigt zwei im Lichtweg hintereinander angeordnete Zellen C1 und C2. 1 shows two in the light path successively arranged cells C1 and C2.

2 zeigt beispielhaft typische Kennlinien einer PV-HL-Zelle bei zwei um den Faktor zwei unterschiedliche Beleuchtungsstärken. 2 shows exemplary typical characteristics of a PV-HL cell at two different illuminance levels by a factor of two.

3 zeigt eine vorteilhafte Verschaltung einer Gruppe von 3 Zellen, die in zwei Subgruppen eingeteilt ist. 3 shows an advantageous interconnection of a group of 3 cells, which is divided into two subgroups.

4 zeigt eine vorteilhafte Verschaltung einer Gruppe von 4 Zellen, die in zwei Subgruppen eingeteilt ist. 4 shows an advantageous interconnection of a group of 4 cells, which is divided into two subgroups.

5 zeigt ein Beispiel für die Verschaltung von 2 Subgruppen (SGr-A und SGr-B) mit verschiedenen Zellentypen (A und B). 5 shows an example of the interconnection of 2 subgroups (SGr-A and SGr-B) with different cell types (A and B).

6 zeigt beispielhaft die Systematik der Bildung der Gruppen und Sub-Gruppen für S = 2 und T = 4 innerhalb eines Moduls. 6 shows by way of example the systematics of the formation of the groups and sub-groups for S = 2 and T = 4 within a module.

7 zeigt beispielhaft die Verschaltung der Zellen zu Subgruppen und der Subgruppen zu einer Gruppe. 7 shows by way of example the interconnection of the cells to subgroups and the subgroups to a group.

8 zeigt beispielhaft einen möglichen Aufbau für eine Gruppe, die aus einem Zellenstapel aus 3 Zellen unterschiedlichen Typs gebildet wird. 8th shows an example of a possible structure for a group, which is formed from a cell stack of 3 cells of different types.

9 zeigt beispielhaft einen möglichen Aufbau für eine Gruppe, die aus einem Zellenstapel aus 3 Zellen gebildet wird, wobei 2 Zellen vom gleichen Zelltyp sind. Die Gruppe besteht aus 2 Subgruppen. 9 shows by way of example a possible construction for a group which is formed from a cell stack of 3 cells, where 2 cells are of the same cell type. The group consists of 2 subgroups.

10 zeigt beispielhaft einen möglichen Aufbau für eine Gruppe, die aus einem Zellenstapel aus 4 Zellen gebildet wird, von denen 2 Zellen vom gleichen Zelltyp sind. Die Gruppe besteht aus 3 Subgruppen. 10 shows by way of example a possible structure for a group which is formed from a cell stack of 4 cells, 2 of which are cells of the same cell type. The group consists of 3 subgroups.

Im Folgenden werden verschiedene Ausführungsvarianten der Erfindung unter Bezugnahme auf die Figuren erläutert:in the Below are various embodiments of the invention explained with reference to the figures:

Gruppe von mehreren Zellen mit unterschiedlicher spektraler Empfindlichkeit, die in verschiedenen Schichten angeordnet sindGroup of multiple cells with different spectral Sensitivity, which are arranged in different layers

Wenn man mehrere HL-PV-Zellen in übereinander liegenden und gleichzeitig durchstrahlten Schichten anordnet, kann man den Wirkungsgrad der Umsetzung in elektrischen Strom dadurch verbessern, dass man Zelltypen verwendet, die unterschiedliche spektrale Empfindlichkeiten haben und jeweils das Licht aus einem bestimmten Wellenlängenbereich mit höherem Wirkungsgrad in elektrischen Strom konvertieren.By arranging several HL-PV cells in superimposed and simultaneously irradiated layers, one can improve the efficiency of conversion to electrical current by using cell types that have different spectral sensitivities and, respectively, the light from a particular wavelength Converting genbereich with higher efficiency into electricity.

Dafür geeignete Zellen kann man beispielsweise durch Wahl von Halbleitermaterialien mit unterschiedlichem Bandabstand herstellen, was jedoch zur Folge hat, dass sich auch die Spannungen der unterschiedlichen Zelltypen unterscheiden, und damit bei elektrischer Parallelschaltung der Zellen mit deutlichen Verlusten aufgrund der Fehlanpassung der Zellspannung gerechnet werden muss. Aus diesem Grund ist es üblich, übereinander gestapelte Zellen so auszulegen, dass sie bei für die Anwendung typischer Bestrahlung nahezu den gleichen Strom liefern und elektrisch in Serie geschaltet werden, wobei die Stromanpassungsverluste unter idealen Betriebsbedingungen dann relativ gering sind.Suitable for this Cells can be, for example, by choosing semiconductor materials produce with different band gap, but what the result that also has the tensions of different cell types distinguish, and thus in electrical parallel connection of Cells with significant losses due to cell voltage mismatch must be expected. For this reason, it is common to stacked cells be interpreted so that they at the application of typical irradiation provide almost the same current and electrically connected in series, the current adjustment losses under ideal operating conditions are then relatively low.

In der Praxis sind jedoch auch in diesem Fall größere Stromanpassungsverluste unvermeidbar, da die spektrale Zusammensetzung des Lichts nicht immer gleich ist (im Verlauf eines Tages bzw. eines Jahres) und sich daher das Verhältnis der Ströme (jeweils bei MPP-Bedingungen) der einzelnen elektrisch in Serie geschalteten unterschiedlichen Zellentypen ändert.In In practice, however, in this case, larger power adjustment losses unavoidable, since the spectral composition of the light is not always the same (in the course of a day or a year) and Therefore, the ratio the streams (each at MPP conditions) of each electrically in series Switched different cell types changes.

Gruppe aus drei oder mehreren ZellenGroup of three or more cells

Die hier betrachteten Dünnschicht-Solarmodule bestehen aus mehreren Zellen, die in Gruppen (in jeder Gruppe sind die gleichen Zelltypen und jeder Zelltyp ist in der gleichen Zahl wie in jeder anderen Gruppe vertreten) aufgeteilt werden können. Sofern eine Gruppe aus mindestens drei HL-PV-Zellen besteht, die zumindest zwei verschiedene Zelltypen repräsentieren, kann durch eine Kombination aus Serien- und Parallelschaltung erreicht werden, dass die Anpassungsverluste reduziert werden. Beispielhaft ist im Folgenden dargestellt, wie dies bei einer Gruppe von drei bzw. vier Zellen aussehen kann.The here considered thin-film solar modules consist of several cells that are in groups (in each group the same cell types and each cell type is in the same number as represented in any other group) can be divided. If one Group consists of at least three HL-PV cells, at least two represent different cell types, can be achieved by a combination of series and parallel connection, that the adjustment losses are reduced. Exemplary is in As shown below, as in a group of three or four Cells can look like.

Bei 3 Zellen ist dies dann möglich, wenn die Spannung der Zelle mit der höchsten Spannung (C1: UMPP1) näherungsweise gleich der Summe der Spannung der beiden anderen Zellen (C2: UMPP2 und C3: UMPP3) ist (jeweils unter MPP-Bedingungen bei für die Anwendung typischer Bestrahlung), was wiederum näherungsweise der Subgruppenspannung (USGr) entspricht. UMPP1 ≈ USGR ≈ UMPP2 + UMPP3 For 3 cells, this is possible if the voltage of the highest voltage cell (C1: U MPP 1) is approximately equal to the sum of the voltage of the other two cells (C2: U MPP 2 and C3: U MPP 3) under MPP conditions for radiation typical for the application), which in turn approximately corresponds to the subgroup voltage (U SGr ). U MPP 1 ≈ U SGR ≈ U MPP 2 + U MPP 3

Die vorteilhafte Verschaltung dazu ist in 3 dargestellt. Hierbei werden die elektrisch in Serie geschalteten Zellen C2 und C3 der Zelle C1 parallel geschaltet. Auch hier gibt es die beschriebene Problematik der Strom-Fehlanpassung von in Serie geschalteten Zellen, die jedoch bei nur zwei in Serie geschalteten Zellen (C2, C3) leichter zu optimieren ist als bei drei in Serie geschalteten Zellen.The advantageous interconnection is in 3 shown. In this case, the cells C2 and C3 of the cell C1 connected in series are connected in parallel. Again, there is the described problem of current mismatch of series connected cells, which, however, is easier to optimize with only two cells connected in series (C2, C3) than with three cells connected in series.

Die gesamte Gruppe aus 3 Zellen wird noch einmal in 2 Sub-Gruppen geteilt. Zur ersten Sub-Gruppe (SGr-A) gehört nur C1, während C2 und C3 zur zweiten Subgruppe (SGr-BC) gehören. Alle Elemente einer Sub-Gruppe müssen so ausgelegt sein, dass sie bei für die Anwendung typischer Bestrahlung bei Betrieb in der Nähe des MPP nahezu den gleichen Strom liefern. Der Zelltyp von C1 (Typ A) ist unterschiedlich dem Zelltyp von C2 (Typ B) und C3 (Typ C). C2 und C3 können, aber müssen nicht, den gleichen Zelltyp repräsentieren.The entire group of 3 cells is divided once again into 2 sub-groups. Only C1 belongs to the first subgroup (SGr-A), while C2 and C3 belong to the second subgroup (SGr-BC). All elements of a subgroup have to be designed so that they are typical for the application of radiation when operating nearby of the MPP provide almost the same power. The cell type of C1 (type A) is different to the cell type of C2 (type B) and C3 (type C). C2 and C3 can, but have to not to represent the same cell type.

Die Sub-Gruppenspannung USGr gilt für alle Subgruppen einer Gruppe, d. h. sie ist insbesondere nicht davon abhängig welche Zelltypen sich in der Subgruppe befinden.The subgroup voltage U SGr applies to all subgroups of a group, ie in particular it does not depend on which cell types are in the subgroup.

Die Sub-Gruppenspannung USGr wird bei Serienschaltung aller zu einer Subgruppe gehörenden Zellen näherungsweise (jeweils bei Betrieb unter MPP Bedingungen bei für die Anwendung typischer Bestrahlung) erreicht.The sub-group voltage U SGr is achieved in series connection of all cells belonging to a subgroup approximately (in each case when operating under MPP conditions in the case of typical irradiation for the application).

Bei einer Gruppe mit 4 Zellen unterschiedlichen Zelltyps ist es erstrebenswert, wenn die Summe der Spannungen (jeweils unter MPP Bedingungen bei für die Anwendung typischer Bestrahlung) von jeweils zwei Zellen identisch ist. UMPP1 + UMPP4 ≈ USGR ≈ UMPP2 + UMPP3 In a group with 4 cells of different cell type, it is desirable if the sum of the voltages (each under MPP conditions for radiation typical for the application) of two cells is identical. U MPP 1 + U MPP 4 ≈ U SGR ≈ U MPP 2 + U MPP 3

Jeweils 2 Zellen werden elektrisch so in Serie geschaltet, dass die resultierenden Spannungen (jeweils unter MPP Bedingungen bei für die Anwendung typischer Bestrahlung) etwa gleich groß sind.Each 2 cells are electrically connected in series so that the resulting Voltages (each under MPP conditions for irradiation typical for the application) are about the same size.

Die Verschaltung der Zellen ist in 4 gezeigt. Auch hier werden 2 Sub-Gruppen gebildet: C1 (Typ A) und C4 (Typ D) bilden die Sub-Gruppe AD (SGr-AD) während C2 (Typ B) und C3 (Typ C) die Sub-Gruppe BC (SGr-BC) bilden. Auch hier ist es denkbar, dass zwei in Serie geschaltete Zellen (z. B. C2 und C3) vom gleichen Zelltyp sind.The interconnection of the cells is in 4 shown. Again, two sub-groups are formed: C1 (type A) and C4 (type D) form the subgroup AD (SGr-AD) while C2 (type B) and C3 (type C) form the subgroup BC (SGr -BC). Here, too, it is conceivable that two cells connected in series (eg C2 and C3) are of the same cell type.

Verschaltung der Zellen bei Gruppen mit vielen ZellenInterconnection of the cells Groups with many cells

Ein PV-Modul ist in der Regel aus einer Vielzahl von Einzelzellen aufgebaut. Innerhalb dieses Moduls soll gelten:
Es werden Gruppen gebildet, in denen sich Zellen verschiedener Zelltypen befinden. In jeder Gruppe sind die gleichen Zelltypen und jeder Zelltyp ist in der gleichen Zahl wie in jeder anderen Gruppe vertreten.
As a rule, a PV module is made up of a large number of individual cells. Within this module should apply:
Groups are formed in which cells of different cell types are located. In each group are the same cell types and each cell type is represented in the same number as in any other group.

Im Folgenden wird beispielhaft davon ausgegangen, dass 2 verschiedene Zelltypen (Zelltyp A und Zelltyp B) existieren. Jedoch können diese Überlegungen auch auf mehr als 2 Zelltypen übertragen werden, wobei auch verschiedene Zelltypen in einer Sub-Gruppe sein können.In the following, it is assumed by way of example that 2 different cell types (cell type A and cell type B) exist. However, these over also be transferred to more than 2 cell types, whereby also different cell types can be in a sub-group.

Vorteilhafte Verschaltungsmöglichkeiten mit geringen Anpassungsverlusten ergeben sich, wenn eine Serienschaltung von M Zellen des Zelltyps A nahezu die gleiche Spannung wie eine Serienschaltung von wie N Zellen des Zelltyps B liefert (jeweils unter MPP-Bedingungen bei für den Einsatz üblicher Bestrahlung). M und N sind hierbei ganze Zahlen.advantageous Interconnection with low adjustment losses arise when a series connection of M cells of cell type A almost the same voltage as one Series connection of how N cells of cell type B delivers (each under MPP conditions at for the use of usual Irradiation). M and N are integers.

Wenn geeignete Zahlen M und N gefunden wurden, werden innerhalb einer Gruppe jeweils M Zellen des Zelltyps A in Serie geschaltet zu einer Sub-Gruppe (SGr-A), die jeweils die Sub-Gruppenspannung USGr erzeugen (unter MPP-Bedingungen bei üblicher Bestrahlung).If suitable numbers M and N are found, within each group, M cells of cell type A are connected in series to a subgroup (SGr-A), each generating sub-group voltage U SGr (under normal irradiation MPP conditions ).

Ebenso werden jeweils N Zellen des Zelltyps B in Serie geschaltet zu einer Sub-Gruppe (Sgr-B).As well In each case N cells of cell type B are connected in series to one Subgroup (Sgr-B).

5 zeigt beispielhaft die Verschaltung von 2 Sub-Gruppen mit verschiedenen Zellentypen, wobei sich in jeder Untergruppe genau ein Zelltyp befindet. 5 shows by way of example the interconnection of 2 subgroups with different cell types, with exactly one cell type in each subgroup.

Innerhalb einer Gruppe gibt es in diesem Beispiel insgesamt S Sub-Gruppen (SGr-A 1 ... SGr-A S) mit jeweils M Zellen vom Zelltyp A und T Sub-Gruppen mit jeweils N Zellen vom Zelltyp B (SGr-B 1 ... SGr-B T).Within In this example, there are a total of S subgroups in a group (SGr-A 1... SGr-A S) with M cells of cell type A and T subgroups, respectively each with N cells of cell type B (SGr-B 1 ... SGr-B T).

6 zeigt beispielhaft die Systematik der Bildung der Gruppen und Sub-Gruppen für S = 2 und T = 4 innerhalb eines Moduls (Mod) mit 3 Gruppen (Gr 1, Gr 2 und Gr 3). Innerhalb jeder Gruppe gibt es in diesem Beispiel S = 2 Sub-Gruppen mit Zellen von Typ A und T = 4 Sub-Gruppen mit Zellen von Typ B. 6 shows by way of example the systematics of the formation of the groups and sub-groups for S = 2 and T = 4 within a module (Mod) with 3 groups (Gr 1, Gr 2 and Gr 3). Within each group there are S = 2 sub-groups with cells of type A and T = 4 sub-groups with cells of type B in this example.

Innerhalb einer Sub-Gruppe müssen sich nicht wie in diesem Beispiel – ausschließlich Zellen eines Typs befinden. Jedoch dürfen sich in einer Subgruppe nur Zellen befinden, die bei für die Anwendung typischer Bestrahlung bei Betrieb in der Nähe des MPP nahezu den gleichen Strom liefern.Within need a sub-group are not, as in this example, exclusively cells of one type. However allowed There are only cells in a subset that are in the application typical irradiation when operating near the MPP almost the same Supply electricity.

In einer Gruppe können sämtliche Sub-Gruppen parallel geschaltet werden, ohne dass große Anpassungsverluste entstehen. Insgesamt gibt es S Sub-Gruppen mit Zelltyp A mit jeweils M Zellen und T Sub-Gruppen mit Zelltyp B mit jeweils N Zellen. In der Gruppe befinden sich S·M Zellen vom Typ A und T·N Zellen vom Typ B.In a group can all Sub-groups are switched in parallel without causing large adjustment losses arise. In total, there are S subgroups with cell type A, respectively M cells and T subgroups with cell type B with N cells each. In of the group are S · M Cells of type A and T · N cells Type B.

Beispiel mit Zahlenwerten:Example with numerical values:

  • Zellenspannung des Zelltyps A unter MPP-Bedingungen bei für die Anwendung typischer Bestrahlung UMPPA = 0,5 VCell voltage of cell type A under MPP conditions with radiation typical for the application U MPP A = 0.5 V.
  • Zellenspannung der Zelltyps B unter MPP-Bedingungen bei für die Anwendung typischer Bestrahlung UMPPB = 0,9 VCell voltage B of cell type B under MPP conditions for irradiation typical for the application U MPP B = 0.9 V.
  • Geeignete Zahlen für N und M sind in diesem Fall M = 9; N = 5 (oder ganzzahlige Vielfache davon)Suitable numbers for N and M are in this case M = 9; N = 5 (or integer Multiple of them)

Anknüpfend an das obige Beispiel könnte durch Wahl von S = 5 und T = 9 erreicht werden, dass in einer Gruppen sich jeweils 45 Zellen vom Zelltyp A und 45 Zellen vom Zelltyp B befinden.Building on the above example could be through Choice of S = 5 and T = 9 can be achieved in one groups each 45 cells of cell type A and 45 cells of cell type B are located.

Es müssen nicht immer von allen Zelltypen gleich viele Zellen in einer Gruppe vorhanden sein. Beispielhaft soll hier nur gezeigt werden, wie durch Wahl von S und T die hier beschriebene Zellverschaltung mit geringen Anpassungsverlusten angewandt werden kann, wenn die verschiedenen Zelltypen in gleicher Anzahl oder in einem bestimmten Zahlenverhältnis zueinander vorhanden sind.It have to not always the same number of cells in a group of all cell types to be available. By way of example only will be shown here, as by choice from S and T the cell interconnection described here with low Adjustment losses can be applied when the different Cell types in the same number or in a specific numerical relationship to each other available.

7 zeigt beispielhaft die Verschaltung der Zellen einer Gruppe. 7 shows by way of example the interconnection of the cells of a group.

Beispiel für Aufbau eines Zellenstapels bei einer Gruppe von 3 ZellenExample of a structure of a cell stack in a group of 3 cells

Wird von einer Gruppe von 3 Zellen ausgegangen, so gilt die Anordnung von 3, wobei die Spannung der Zelle mit der höchsten Spannung (C1: UMPP1) näherungsweise gleich der Summe der Spannung der beiden anderen Zellen (C2: UMPP2 und C3: UMPP3) ist (jeweils unter MPP-Bedingungen bei einer für den Einsatz typischen Bestrahlung).If a group of 3 cells is assumed, the arrangement of 3 , wherein the voltage of the highest voltage cell (C1: U MPP 1) is approximately equal to the sum of the voltage of the other two cells (C2: U MPP 2 and C3: U MPP 3) (each under MPP conditions at a for the use of typical irradiation).

Dies kann beispielsweise näherungsweise erreicht werden durch Verwendung von a-Si:H als Halbleiter von Zelle 1 sowie durch Verwendung von amorphem Silizium-Germanium (a-SiGe:H) für Zelle 2 und Zelle 3.This can be achieved, for example, approximately are made by using a-Si: H as the semiconductor of cell 1 as well by using amorphous silicon germanium (a-SiGe: H) for cell 2 and cell 3.

Durch das Mischungsverhältnis Silizium zu Germanium in a-SiGe:H wird insbesondere die spektrale Empfindlichkeit sowie die Spannung der Zelle bestimmt. Das Mischungsverhältnis zwischen Silizium und Germanium in beiden Zellen C2 und C3 kann unterschiedlich sein und sollte so gewählt werden, dass die Summe der Ausgangsspannungen der Zellen C2 und C3 (UMPP2 und UMPP3 bei MPP Bedingungen bei für die Anwendung typischer Bestrahlung) näherungsweise UMPP1 erreichen. Zusätzlich sollte bei der Festlegung der Zellspannungen von C2 und C3 die bestmögliche Umwandlung des Lichts in elektrischen Strom berücksichtigt werden. Die spektrale Empfindlichkeit der Zellen sowie die Zellenspannung kann insbesondere auch durch Zumischung von Kohlenstoff zu Silizium (a-SiC:H) beeinflusst werden.The mixing ratio of silicon to germanium in a-SiGe: H determines, in particular, the spectral sensitivity and the voltage of the cell. The mixing ratio between silicon and germanium in both cells C2 and C3 can be different and should be chosen so that the sum of the output voltages of cells C2 and C3 (U MPP 2 and U MPP 3 at MPP conditions typical for the application of irradiation) approximates Reach U MPP 1. In addition, when determining the cell voltages of C2 and C3, the best possible conversion of the light into electrical current should be considered. In particular, the spectral sensitivity of the cells and the cell voltage can also be influenced by adding carbon to silicon (a-SiC: H).

8 zeigt einen möglichen Aufbau für eine Gruppe aus 3 Zellen (auch Zellengruppe genannt oder wegen des gestapelten Aufbaus auch Zellenstapel). Hierbei sind drei Zellen von unterschiedlichem Zelltyp im Lichtweg hintereinander angeordnet. Da von C2 und C3 bezüglich der einfallenden Lichtstrahlung unterschiedliche Anordnung aufweisen, sind sie nicht vom gleichen Zelltyp. In diesem Beispiel gibt es in einer Gruppe 3 verschiedene Zelltypen, die in 2 Sub-Gruppen verteilt sind. In der ersten Sub-Gruppe befindet sich nur C1, während sich in der anderen Subgruppe C2 und C3 befinden. 8th shows a possible structure for a group of 3 cells (also called cell group or because of the stacked structure also cell sta pel). Here, three cells of different cell types in the light path are arranged one behind the other. Since C2 and C3 have different arrangement with respect to incident light radiation, they are not of the same cell type. In this example, there are 3 different cell types in a group, divided into 2 sub-groups. Only C1 is in the first subgroup, while C2 and C3 are in the other subgroup.

Grundsätzlich ist es in 8 möglich, alle n-dotierten und p-dotierten Schichten zu vertauschen, wodurch sich die Polarität der Zellgruppe entsprechend ändert. Es ändert sich die Reihenfolge der Schichten innerhalb der Zellen von pin auf nip. Ebenso müssen die Schichten nicht, wie hier angedeutet, ausgehend vom Glas-Substrat (1) aus aufgebaut werden (Superstrate-Design), sondern können ebenso ausgehend vom Substrat unter dem Rückseitenkontakt (im Bild nicht eingezeichnet) aus aufgebaut sein (Substrate-Design).Basically it is in 8th it is possible to interchange all n-doped and p-doped layers, which changes the polarity of the cell group accordingly. It changes the order of the layers within the cells from pin to nip. Likewise, the layers do not have to, as indicated here, starting from the glass substrate ( 1 ) can be constructed from (superstrate design), but can also be constructed starting from the substrate under the back contact (not shown in the picture) from (substrate design).

Auch sind die verwendeten Halbleitermaterialien nicht auf Mischungen von Silizium, Germanium und Kohlenstoff begrenzt, sondern es können beliebige andere Halbleitermaterialien eingesetzt werden, sofern die damit hergestellten Zellen geeignete spektrale Empfindlichkeiten und geeignete Zellenspannungen aufweisen.Also the semiconductor materials used are not based on mixtures limited by silicon, germanium and carbon, but it can be any other semiconductor materials are used, provided that produced cells suitable spectral sensitivities and suitable Have cell voltages.

Legende zu 8 Legend too 8th

11
Glas (Strahlungsfenster, durch das Licht auf die Zellen eintritt)Glass (Radiation window through which light enters the cells)
22
transparente leitfähige Schicht (z. B. TCO: transparent conducting Oxid)transparent conductive Layer (eg TCO: transparent conducting oxide)
33
p-dotiertes a-Si:Hp-doped a-Si: H
44
intrinsisches (undotiertes oder schwach dotiertes) a-Si:Hintrinsic (undoped or weakly doped) a-Si: H
55
n-dotiertes a-Si:Hn-doped a-Si: H
66
transparente leitfähige Schicht (z. B. TCO: transparent conducting Oxid)transparent conductive Layer (eg TCO: transparent conducting oxide)
77
n-dotiertes a-SiGe:Hn-doped a-SiGe: H
88th
intrinsisches (undotiertes oder schwach dotiertes) a-SiGe:Hintrinsic (undoped or weakly doped) a-SiGe: H
99
p-dotiertes a-SiGe:Hp-doped a-SiGe: H
1010
n-dotiertes a-SiGe:Hn-doped a-SiGe: H
1111
intrinsisches (undotiertes oder schwach dotiertes) a-SiGe:Hintrinsic (undoped or weakly doped) a-SiGe: H
1212
p-dotiertes a-SiGe:Hp-doped a-SiGe: H
1313
(optional) transparente leitfähige Schicht (z. B. TCO: transparent conducting Oxid)(Optional) transparent conductive Layer (eg TCO: transparent conducting oxide)
1414
Rückseitenkontakt (und Reflektor)Back contact (and reflector)
1515
Plus Pol der Zellgruppeplus Pol of the cell group
1616
Minus Pol der Zellgruppeminus Pol of the cell group
1717
einfallendes Lichtincident light

Auch in diesem Fall gibt es die Problematik der Anpassungsverluste der Ströme der elektrisch hintereinander geschalteten Zellen C2 und C3, die sich in der gleichen Sub-Gruppe befinden.Also In this case, there is the problem of adjustment losses of streams the electrically connected in series cells C2 and C3, the located in the same subgroup.

Die Optimierung der Ströme von 2 elektrisch in Serie geschalteten Zellen ist jedoch leichter als bei 3 elektrisch in Serie geschalteten Zellen.The Optimization of the currents however, 2 cells connected in series are lighter as in 3 electrically connected in series cells.

Gute Anpassung kann auch erreicht werden, indem man für Zelle 2 und 3 jeweils statt der im Beispiel genannten a-SiGe:H Verbindungen jeweils mikrokristallines Silizium (μc-Si:H) verwendet. Zellen aus mikrokristallinem Silizium erreichen typischerweise eine Zellenspannung von ca. 0,4 V...0,5 V (unter MPP Bedingungen bei für die Anwendung typischer Bestrahlung) und damit etwa den halben Wert von Zellen aus amorphem Silizium. Da dann die Zellen C2 und C3 aufgrund des gleichen Materials gleiche oder sehr ähnliche spektrale Empfindlichkeit aufweisen, ist die Auslegung der Zellen auf gleichen Strom deutlich erleichtert.Quality Adaptation can also be achieved by going for cell 2 and 3 respectively the a-SiGe mentioned in the example: H compounds in each case microcrystalline Silicon (μc-Si: H) used. Microcrystalline silicon cells typically reach a cell voltage of about 0.4 V ... 0.5 V (under MPP conditions at for the application of typical irradiation) and thus about half the value of Amorphous silicon cells. Because then the cells C2 and C3 due same or very similar spectral sensitivity of the same material The design of cells on the same stream is clear facilitated.

Darüber hinaus können die Eigenschaften (insbesondere der Strom) der Zellen C2 und C3 noch besser angeglichen werden, wenn beide Zellen innerhalb der gleichen Halbleiterschichten hergestellt werden. Damit sind die Zellen C2 und C3 vom gleichen Zelltyp und können problemlos in einer Sub-Gruppe zusammengefasst sein. Einen möglichen Aufbau einer Gruppe von 3 Zellen wovon 2 Zellen vom gleichen Zelltyp sind und in Serie geschalten sind zeigt 9.In addition, the properties (in particular the current) of the cells C2 and C3 can be adjusted even better if both cells are produced within the same semiconductor layers. Thus, cells C2 and C3 are of the same cell type and can be easily grouped together in a subgroup. A possible construction of a group of 3 cells, of which 2 cells of the same cell type are shown and connected in series shows 9 ,

Hierbei sind die in der gleichen Halbleiterschicht nebeneinander liegenden Zellen C2 und C3 im Lichtweg hinter der Zelle C1 angeordnet.in this connection are the juxtaposed in the same semiconductor layer Cells C2 and C3 are arranged in the light path behind the cell C1.

Legende zu 9 (siehe auch Legende zu 8)Legend too 9 (see also legend to 8th )

11
Glas (Strahlungsfenster, durch das Licht auf die Zellen eintritt)Glass (Radiation window through which light enters the cells)
22
transparente leitfähige Schicht (z. B. TCO: transparent conducting Oxid)transparent conductive Layer (eg TCO: transparent conducting oxide)
33
p-dotiertes a-Si:Hp-doped a-Si: H
44
intrinsisches (undotiertes oder schwach dotiertes) a-Si:Hintrinsic (undoped or weakly doped) a-Si: H
55
n-dotiertes a-Si:Hn-doped a-Si: H
66
transparente leitfähige Schicht (z. B. TCO: transparent conducting Oxid)transparent conductive Layer (eg TCO: transparent conducting oxide)
1515
Plus Pol der Zellgruppeplus Pol of the cell group
1616
Minus Pol der Zellgruppeminus Pol of the cell group
1717
einfallendes Lichtincident light
1818
optisch transparenter elektrischer Isolator (z. B. SiN oder SiON); alternativ elektrisch isolierendes Schichtsystem mit optischer Filterwirkungoptical transparent electrical insulator (eg SiN or SiON); alternative electrically insulating layer system with optical filter effect
1919
transparente leitfähige Schicht (z. B. TCO: transparent conducting Oxid)transparent conductive Layer (eg TCO: transparent conducting oxide)
2020
p-dotiertes μc-Si:Hp-doped μc-Si: H
2121
intrinsisches (undotiertes oder schwach dotiertes) μc-Si:Hintrinsic (undoped or weakly doped) μc-Si: H
2222
n-dotiertes μc-Si:Hn-doped μc-Si: H
2323
(optional) transparente leitfähige Schicht (z. B. TCO: transparent conducting Oxid)(Optional) transparent conductive Layer (eg TCO: transparent conducting oxide)
2424
Rückseitenkontakt (und Reflektor)Back contact (and reflector)

Auch bei dieser Konfiguration ist die Reihenfolge des Zellaufbaus (pin bzw. nip) vertauschbar, sofern bei der Verschaltung der Zellen die Polarität der Zellen beachtet wird.Also In this configuration, the order of cell construction (pin or nip) interchangeable, provided that in the interconnection of the cells polarity the cells is observed.

Ebenso ist auch diese Konfiguration als Superstrate-Design (wie hier angedeutet) oder als Substrate-Design herstellbar.As well is this configuration as superstrate design (as indicated here) or produced as a substrate design.

Zum Verschalten und Strukturieren der Zellen können die bei der Herstellung von Dünnschichtzellen üblichen Prozesse (CVD, PECVD, APCVD, Sputtern, Aufdampfen, Laserstrukturierung, Photolithographie, Ätzen, ...) und Materialien (TCO wie zum Beispiel SnO:F, ZnO, Metalle wie zum Beispiel Al, Ag, Cu, ... Isolatoren wie zum Beispiel Siliziumoxid, SiON, SiN, ZnNx) verwendet werden.For interconnecting and structuring the cells, the usual processes in the production of thin-film cells (CVD, PECVD, APCVD, sputtering, vapor deposition, laser structuring, photolithography, etching, ...) and materials (TCO such as SnO: F, ZnO, metals such as Al, Ag, Cu, ... insulators such as silicon oxide, SiON, SiN, ZnN x ) can be used.

Unter Berücksichtigung der Tatsache, dass Zellen aus amorphem Silizium zu einer Degradation des Wirkungsgrades neigen, insbesondere wenn sie zu dick werden, ist es anzustreben, dass statt einer relativ dicken a-Si:H Zelle zwei halb so dicke im Lichtweg hintereinander angeordnete a-Si:H Zellen verwendet werden.Under consideration the fact that cells made of amorphous silicon cause a degradation of the Efficiency tend, especially if they are too thick, is to strive for that instead of a relatively thick a-Si: H cell two half as thick in the light path one behind the other arranged a-Si: H cells be used.

Hinter diesen Stapel aus zwei a-Si:H Zellen, die elektrisch parallel geschaltet werden, können nun nebeneinander liegend zwei Zellen aus μc-Si:H angeordnet werden, die elektrisch in Serie geschaltet sind.Behind this stack of two a-Si: H cells, which are electrically connected in parallel can, can now juxtaposed two cells from μc-Si: H are arranged, the electrically connected in series.

Diese Gruppe aus 4 Zellen besteht aus 3 Sub-Gruppen,

  • – der ersten a-Si:H Zelle
  • – der zweiten a-Si:H Zelle
  • – der Serienschaltung von zwei μc-Si:H-Zellen.
This group of 4 cells consists of 3 sub-groups,
  • - the first a-Si: H cell
  • - the second a-Si: H cell
  • - the series connection of two μc-Si: H cells.

Diese 3 Subgruppen werden nun parallel verschaltet. Eine mögliche Realisierung zeigt 10 (Legende siehe 9) Auch bei dieser Konfiguration ist die Reihenfolge des Zellaufbaus (pin bzw. nip) vertauschbar, sofern bei der Verschaltung der Zellen die Polarität der Zellen beachtet wird.These 3 subgroups are now interconnected in parallel. A possible realization shows 10 (Legend see 9 ) Also in this configuration, the order of the cell structure (pin or nip) is interchangeable, as long as the interconnection of the cells, the polarity of the cells is observed.

Grundsätzlich sind die vorgeschlagenen Aufbauten nicht auf Si-Halbleiter beschränkt. Insbesondere können statt a-Si:H und μc-Si:H andere Halbleitermaterialien verwendet werden, sofern sich damit Zellen herstellen lassen die sich etwa im Faktor 2 in der Spannung (in der Nähe des MPP) unterscheiden.Basically the proposed structures are not limited to Si semiconductors. Especially can instead of a-Si: H and μc-Si: H other semiconductor materials are used, provided that cells can be produced in about the factor 2 in the voltage (in nearby of the MPP).

Durch Zumischung von Kohlenstoff und/oder Germanium zu Silizium kann insbesondere die spektrale Empfindlichkeit und die Spannung der Zellen beeinflusst werden, und dadurch das System weiter optimiert werden.By Addition of carbon and / or germanium to silicon can in particular affects the spectral sensitivity and the voltage of the cells and thereby further optimizing the system.

Bei im Lichtweg hintereinander angeordneten Zellen (vergl. 1) wird vom gesamten einfallenden Licht (17) zunächst die HL-PV Zelle durchstrahlt (C1), die das kurzwelligste Licht am besten in Strom umwandelt und das langwelligere Licht (18) wenig absorbiert und somit der im Lichtweg dahinter angeordneten Zelle (C2) zur Umwandlung in Strom zur Verfügung stellt.In the light path successively arranged cells (see FIG. 1 ) is absorbed by the total incoming light ( 17 ) first radiates the HL-PV cell (C1), which best converts the shortest wavelength light into current and the longer wavelength light ( 18 ) and thus provides the cell (C2) behind the light path behind it for conversion to current.

So werden durch mehrere im Lichtweg hintereinander angeordnete Zellen sukzessiv ausgehend vom kurzwelligen Licht weitere langwelligere Spektralbereiche des Lichts in elektrischen Strom gewandelt.So become by several in the light path successively arranged cells successively starting from the short-wave light further long-wave spectral ranges of light converted into electricity.

Vorteilhaft ist, wenn beim Übergang des Lichts von einer Zelle, die für kurzwelliges Licht optimiert wurde (KW-Zelle) zu einer Zelle, die für langwelligeres Licht optimiert wurde (LW-Zelle) zwischen den Zellen ein dichroitischer Filter gelegt wird, der kurzwelliges Licht, das von der KW-Zelle umgewandelt werden kann, reflektiert (damit es bei einem weiteren Durchgang durch die KW-Zelle umgewandelt wird) und langwelliges Licht zur LW Zelle (und eventuell weiteren folgenden Zellen) durchlässt.Advantageous is when at the transition the light from a cell that is optimized for shortwave light became (KW cell) a cell optimized for longer-wave light A dichroic filter was placed between the cells (LW cell) , the shortwave light that is converted by the KW cell can, reflected (so that it passes through the KW cell) and long-wave light to the LW cell (and possibly following cells).

Bei den in 9 und 10 gezeigten Zellgruppen würde der dichroitische Filter alternativ zu Schicht 18 eingebaut werden, wobei zu berücksichtigen ist, dass er gleichzeitig elektrisch isolierend ist.At the in 9 and 10 As shown cell groups, the dichroic filter would be alternative to layer 18 be incorporated, it should be noted that it is also electrically insulating.

Bei der in 8 dargestellten Zellgruppe müsste die TCO-Schicht (6) durch ein Schichtsystem (TCO – dichroitischer Filter – TCO) ersetzt werden, wobei die beiden TCO-Schichten elektrisch miteinander verbunden sein müssten.At the in 8th represented cell group would have the TCO layer ( 6 ) are replaced by a layer system (TCO - dichroic filter - TCO), wherein the two TCO layers should be electrically connected to each other.

Claims (16)

Dünnschichtsolarmodul mit verschiedenen Zelltypen, wobei – sich auf dem Modul verschiedene Zelltypen befinden, die bei gleichmäßiger homogener Bestrahlung des Moduls und bei Betrieb nahe dem MPP unterschiedliche elektrische Spannungen und/oder Ströme liefern wobei – auf dem Modul eine oder mehrere Gruppen von Zellen gebildet werden, und innerhalb einer Gruppe wiederum Sub-Gruppen wobei weiter – in jeder Gruppe die gleichen Zelltypen sind und jeder Zelltyp in der gleichen Zahl wie in jeder anderen Gruppe vertreten ist wobei weiter – sämtliche zu einer Sub-Gruppe gehörenden Zellen so ausgelegt sind, dass sie bei für die Anwendung typischer Bestrahlung bei Betrieb in der Nähe des MPP nahezu den gleichen Strom liefern wobei weiter – Sub-Gruppenspannung und die Zahl der Elemente in den Sub-Gruppen so gewählt werden, dass bei für die Anwendung typischer Bestrahlung und bei Betrieb in der Nähe des MPP alle zu einer Sub-Gruppe gehörenden Zellen in Serienschaltung näherungsweise die Sub-Gruppenspannung USGr erreichen, wobei die Sub-Gruppenspannung USGr für alle Subgruppen einer Gruppe gilt, wobei weiter – alle zu einer Sub-Gruppe gehörenden Zellen in Serie geschaltet sind und näherungsweise die Sub-Gruppenspannung USGr erreichen und wobei – alle zu einer Gruppe gehörenden Sub-Gruppen parallel geschaltet sind.Thin-film solar module with different cell types, wherein - there are different cell types on the module, which provide different electrical voltages and / or currents with uniform homogeneous irradiation of the module and in operation near the MPP - on the module one or more groups of Cells are formed, and subgroups within a group, where further - in each group are the same cell types and each cell type is represented in the same number as in any other group, furthermore - all cells belonging to a subgroup are so designed in that they provide almost the same current for typical application irradiation in the vicinity of the MPP, further sub-group voltage and the number of elements in the sub-groups being chosen to be typical for use with typical irradiation and Operation in the vicinity of the MPP all connected to a sub-group cells in series approximately reach the sub-group voltage U SGr , wherein the sub-group voltage U SGr applies to all subgroups of a group, where further - all belonging to a sub-group cells are connected in series and approximately reach the sub-group voltage U SGr and where - all belonging to a group S ub groups are connected in parallel. Dünnschichtsolarmodul mit verschiedenen Zelltypen nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass zwei Subgruppen mit jeweils einem Zelltyp gebildet werden, wobei der Zelltyp der ersten Subgruppe auf der Basis von amorphem Silizium (a-Si:H) aufgebaut ist und der Zelltyp der zweiten Subgruppe auf der Basis von mikrokristallinem Silizium (μc-Si:H) aufgebaut ist. In der zweiten Subgruppe befinden sich doppelt so viele Zellen wie in der ersten Subgruppe.Thin Film Solar Module with different cell types according to claim 1, characterized in that two subgroups each having a cell type are formed, wherein the cell type of the first subgroup based on amorphous silicon (a-Si: H) constructed and the cell type of the second subgroup on the basis of microcrystalline Silicon (μc-Si: H) constructed is. The second subgroup contains twice as many cells as in the first subgroup. Dünnschichtsolarmodul mit verschiedenen Zelltypen nach Anspruch 2 dadurch gekennzeichnet, dass eine Gruppe aus einer a-Si:H-Zelle und 2 μc-Si:H Zellen besteht und dass im Lichtweg hinter der a-Si:H Zelle (diese bildet die erste Subgruppe) zwei nebeneinander liegende μc-Si:H Zellen (diese bilden die zweite Subgruppe und sind in Serie geschaltet) angeordnet sind.Thin Film Solar Module with different cell types according to claim 2, characterized in that a group consists of an a-Si: H cell and 2 μc-Si: H cells and that in the light path behind the a-Si: H cell (this forms the first subgroup) two adjacent μc-Si: H Cells (these form the second subgroup and are connected in series) are arranged. Dünnschichtsolarmodul Dünnschichtsolarmodulen mit verschiedenen Zelltypen nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass zwei oder mehrere Subgruppen existieren und die Zelltypen auf der Basis von a-Si:H und/oder a-SiGe:H (gegebenenfalls in unterschiedlichen Mischungsverhältnissen) und/oder μc-Si:H und/oder a:SiC:H (gegebenenfalls in unterschiedlichen Mischungsverhältnissen) aufgebaut sind.Thin Film Solar Module thin film solar modules with different cell types according to claim 1, characterized in that that two or more subgroups exist and the cell types the basis of a-Si: H and / or a-SiGe: H (optionally in different Mixing ratios) and / or μc-Si: H and / or a: SiC: H (optionally in different mixing ratios) are constructed. Dünnschichtsolarmodul mit verschiedenen Zelltypen nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass – drei Subgruppen mit jeweils einem Zelltyp gebildet werden, wobei der erste Zelltyp in der ersten Subgruppe auf der Basis von amorphem Silizium (a-Si:H) aufgebaut ist und im Lichtweg vor allen anderen Zellen liegt. – der zweite Zelltyp die zweite Subgruppe bildet und ebenfalls auf der Basis von amorphem Silizium (a-Si:H) aufgebaut ist sowie im Lichtweg unmittelbar hinter der ersten a-Si:H Zelle liegt. – der dritte Zelltyp durch 2 nebeneinander liegenden μc-Si:H Zellen vertreten ist, und im Lichtweg hinter den beiden a-Si:H Zellen liegt. – die beiden μc-Si:H Zellen elektrisch in Serie geschaltet sind und die dritte Subgruppe bilden – die beiden a-Si:H Zellen elektrisch parallel geschaltet sind – die Serienschaltung der beiden μc-Si:H Zellen elektrisch parallel zur ersten und zweiten a-Si:H Zelle geschaltet sind.Thin Film Solar Module with different cell types according to claim 1, characterized in that - three subgroups each formed with a cell type, wherein the first cell type in the first subgroup based on amorphous silicon (a-Si: H) is and lies in the light path in front of all other cells. - the second Cell type forms the second subgroup and also based of amorphous silicon (a-Si: H) is constructed and in the light path immediately behind the first a-Si: H cell lies. - the third cell type 2 adjacent μc-Si: H Cells is represented, and in the light path behind the two a-Si: H cells lies. - the both μc-Si: H Cells are electrically connected in series and the third subgroup form - the both a-Si: H cells are electrically connected in parallel - the series connection of the two μc-Si: H Cells electrically connected in parallel to the first and second a-Si: H cell are. Dünnschichtsolarmodul mit verschiedenen Zelltypen nach einem der Anspruch 2, 3, 5, dadurch gekennzeichnet, dass statt a-Si:H und μc-Si:H andere Halbleitermaterialien verwendet werden, mit denen Zellen hergestellt werden, die sich etwa um den Faktor 2 in der Spannung (bei für die Anwendung typischer Bestrahlung in der Nähe des MPP) unterscheiden.Thin Film Solar Module with different cell types according to one of the claims 2, 3, 5, characterized in that that instead of a-Si: H and μc-Si: H other semiconductor materials are used with which cells are produced, which are about a factor of 2 in the voltage (at for the application of typical irradiation near the MPP). Dünnschichtsolarmodul mit verschiedenen Zelltypen dadurch gekennzeichnet, dass zwischen zwei im Lichtweg hintereinander angeordneten Zellen, die für unterschiedliche Spektralbereiche optimiert sind, ein dichroitischer Filter eingebaut wird, der kurzwelliges Licht, das von der ersten (im Lichtweg vorne liegenden) Zelle umgewandelt werden kann, reflektiert (damit es bei einem weiteren Durchgang durch die erste Zelle umgewandelt werden kann) und langwelliges Licht zur folgenden (für die Umwandlung von langwelligem Licht optimierten) Zelle durchlässt.Thin Film Solar Module with different cell types characterized in that between two in the light path one behind the other cells arranged for different Spectral ranges are optimized by incorporating a dichroic filter becomes, the short-wave light, that of the first (in the light-path forward lying) cell is reflected (so that it be converted in another pass through the first cell can) and long-wave light to the following (for the conversion of long-wave Light optimized) cell passes. Dünnschichtsolarmodul mit verschiedenen Zelltypen dadurch gekennzeichnet, dass – die Maßnahmen von Anspruch 1 bis 6 mit den Maßnahmen aus Anspruch 7 kombiniert werden.Thin Film Solar Module with different cell types characterized in that - the measures of claim 1 to 6 with the measures can be combined from claim 7. Verfahren zum Verbessern des Wirkungsgrads bei Dünnschichtsolarmodulen mit verschiedenen Zelltypen, wobei – sich auf dem Modul verschiedene Zelltypen befinden, die bei gleichmäßiger homogener Bestrahlung des Moduls und bei Betrieb nahe dem MPP unterschiedliche elektrische Spannungen und/oder Ströme liefern, wobei – auf dem Modul eine oder mehrere Gruppen von Zellen gebildet werden, und innerhalb einer Gruppe wiederum Sub-Gruppen wobei weiter – in jeder Gruppe die gleichen Zelltypen sind und jeder Zelltyp in der gleichen Zahl wie in jeder anderen Gruppe vertreten ist wobei weiter – sämtliche zu einer Sub-Gruppe gehörenden Zellen so ausgelegt sind, dass sie bei für die Anwendung typischer Bestrahlung bei Betrieb in der Nähe des MPP nahezu den gleichen Strom liefern wobei weiter – Sub-Gruppenspannung und die Zahl der Elemente in den Sub-Gruppen so gewählt werden, dass bei für die Anwendung typischer Bestrahlung und bei Betrieb in der Nähe des MPP alle zu einer Sub-Gruppe gehörenden Zellen in Serienschaltung näherungsweise die Sub-Gruppenspannung USGr erreichen, wobei die Sub-Gruppenspannung USGr für alle Subgruppen einer Gruppe gilt, wobei weiter – alle zu einer Sub-Gruppe gehörenden Zellen in Serie geschaltet sind und näherungsweise die Sub-Gruppenspannung USGr erreichen und wobei – alle zu einer Gruppe gehörenden Sub-Gruppen parallel geschaltet sind.Method for improving the efficiency of thin-film solar modules with different cell types, wherein - there are different cell types on the module, which provide different electrical voltages and / or currents with uniform homogeneous irradiation of the module and operation near the MPP, wherein - on the module several groups of cells are formed, and within a group turn sub-groups where further - in each group are the same cell types and each where the cell type is represented in the same number as in any other group, further wherein all cells belonging to a sub-group are designed to provide nearly the same current at typical application irradiation near the MPP Sub-group voltage and the number of elements in the sub-groups are chosen so that in typical applications for application of irradiation and in the vicinity of the MPP all belonging to a sub-group cells in series connection approximately the sub-group voltage U SGr , wherein the sub-group voltage U SGr applies to all subgroups of a group, furthermore - all cells belonging to one sub-group are connected in series and approximately reach the sub-group voltage U SGr and wherein - all subgroups belonging to a group Groups are connected in parallel. Verfahren zum Verbessern des Wirkungsgrads bei Dünnschichtsolarmodulen mit verschiedenen Zelltypen nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, dass zwei Subgruppen mit jeweils einem Zelltyp gebildet werden, wobei der Zelltyp der ersten Subgruppe auf der Basis von amorphem Silizium (a-Si:H) aufgebaut ist und der Zelltyp der zweiten Subgruppe auf der Basis von mikrokristallinem Silizium (μc-Si:H) aufgebaut ist. In der zweiten Subgruppe befinden sich doppelt so viele Zellen wie in der ersten Subgruppe.Method for improving the efficiency of thin-film solar modules with different cell types according to claim 9, characterized in that that two subgroups are formed, each with one cell type, the cell type of the first subgroup being based on amorphous Silicon (a-Si: H) is constructed and the cell type of the second subgroup based on microcrystalline silicon (μc-Si: H) is constructed. In the second subgroup are twice as many cells as in the first subgroup. Verfahren zum Verbessern des Wirkungsgrads bei Dünnschichtsolarmodulen mit verschiedenen Zelltypen nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, dass eine Gruppe aus einer a-Si:H-Zelle und 2 μc-Si:H Zellen besteht und dass im Lichtweg hinter der a-Si:H Zelle (diese bildet die erste Subgruppe) zwei nebeneinander liegende μc-Si:H Zellen (diese bilden die zweite Subgruppe und sind in Serie geschaltet) angeordnet sind.Method for improving the efficiency of thin-film solar modules with various cell types according to claim 10, characterized in that a group consists of an a-Si: H cell and 2 μc-Si: H cells and that in the light path behind the a-Si: H cell (this forms the first subgroup) two juxtaposed μc-Si: H Cells (these form the second subgroup and are connected in series) are arranged. Verfahren zum Verbessern des Wirkungsgrads bei Dünnschichtsolarmodulen mit verschiedenen Zelltypen nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, dass zwei oder mehrere Subgruppen existieren und die Zelltypen auf der Basis von a-Si:H und/oder a-SiGe:H (gegebenenfalls in unterschiedlichen Mischungsverhältnissen) und/oder μc-Si:H und/oder a:SiC:H (gegebenenfalls in unterschiedlichen Mischungsverhältnissen) aufgebaut sind.Method for improving the efficiency of thin-film solar modules with different cell types according to claim 9, characterized in that that two or more subgroups exist and the cell types the basis of a-Si: H and / or a-SiGe: H (optionally in different Mixing ratios) and / or μc-Si: H and / or a: SiC: H (optionally in different mixing ratios) are constructed. Verfahren zum Verbessern des Wirkungsgrads bei Dünnschichtsolarmodulen mit verschiedenen Zelltypen nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, dass – drei Subgruppen mit jeweils einem Zelltyp gebildet werden, wobei der erste Zelltyp in der ersten Subgruppe auf der Basis von amorphem Silizium (a-Si:H) aufgebaut ist und im Lichtweg vor allen anderen Zellen liegt. – der zweite Zelltyp die zweite Subgruppe bildet und ebenfalls auf der Basis von amorphem Silizium (a-Si:H) aufgebaut ist sowie im Lichtweg unmittelbar hinter der ersten a-Si:H Zelle liegt. – der dritte Zelltyp durch 2 nebeneinander liegenden μc-Si:H Zellen vertreten ist, und im Lichtweg hinter den beiden a-Si:H Zellen liegt. – die beiden μc-Si:H Zellen elektrisch in Serie geschaltet sind und die dritte Subgruppe bilden – die beiden a-Si:H Zellen elektrisch parallel geschaltet sind – die Serienschaltung der beiden μc-Si:H Zellen elektrisch parallel zur ersten und zweiten a-Si:H Zellen geschaltet sind.Method for improving the efficiency of thin-film solar modules with different cell types according to claim 9, characterized in that that - three Subgroups are each formed with a cell type, wherein the first cell type in the first subgroup based on amorphous Silicon (a-Si: H) is constructed and in the light path above all others Cells lies. - of the second cell type forms the second subgroup and also on the Base of amorphous silicon (a-Si: H) is constructed as well as in the light path immediately behind the first a-Si: H cell lies. - the third Cell type represented by 2 juxtaposed μc-Si: H cells, and in the light path behind the two a-Si: H cells lies. - the two μc-Si: H cells are electrically connected in series and form the third subgroup - the two a-Si: H cells are electrically connected in parallel - the series connection of the two μc-Si: H Cells electrically connected in parallel to the first and second a-Si: H cells are. Verfahren zum Verbessern des Wirkungsgrads bei Dünnschichtsolarmodulen mit verschiedenen Zelltypen nach einem der Anspruch 10. 11, 13, dadurch gekennzeichnet, dass statt a-Si:H und μc-Si:H andere Halbleitermaterialien verwendet werden, mit denen Zellen hergestellt werden, die sich etwa um den Faktor 2 in der Spannung (bei für die Anwendung typischer Bestrahlung in der Nähe des MPP) unterscheiden.Method for improving the efficiency of thin-film solar modules with various cell types according to any one of claim 10. 11, 13, characterized in that, instead of a-Si: H and μc-Si: H, other semiconductor materials used to make cells that are about by a factor of 2 in the voltage (for the application of typical irradiation near of the MPP). Verfahren zum Verbessern des Wirkungsgrads bei Dünnschichtsolarmodulen mit verschiedenen Zelltypen, dadurch gekennzeichnet, dass zwischen zwei im Lichtweg hintereinander angeordneten Zellen, die für unterschiedliche Spektralbereiche optimiert sind, ein dichroitischer Filter eingebaut wird, der kurzwelliges Licht, das von der ersten (im Lichtweg vorne liegenden) Zelle umgewandelt werden kann, reflektiert (damit es bei einem weiteren Durchgang durch die erste Zelle umgewandelt werden kann) und langwelliges Licht zur folgenden (für die Umwandlung von langwelligem Licht optimierten) Zelle durchlässt.Method for improving the efficiency of thin-film solar modules with different cell types, characterized in that between two in the light path one behind the other arranged cells, for different Spectral ranges are optimized by incorporating a dichroic filter becomes, the short-wave light, that of the first (in the light-path forward lying) cell is reflected (so that it can be converted in another pass through the first cell) and long-wave light to the following (for the conversion of long-wave Light optimized) cell passes. Verfahren zum Verbessern des Wirkungsgrads bei Dünnschichtsolarmodulen mit verschiedenen Zelltypen dadurch gekennzeichnet, dass – die Maßnahmen von Anspruch 9 bis 14 mit den Maßnahmen aus Anspruch 15 kombiniert werden.Method for improving the efficiency of thin-film solar modules with different cell types characterized in that - the measures Of claim 9 to 14 combined with the measures of claim 15 become.
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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US8513833B2 (en) 2010-06-20 2013-08-20 Hewlett-Packard Development Company, L.P. Circuit limiting an absolute voltage difference between electrical paths of photovoltaic dies

Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS59161081A (en) * 1983-03-03 1984-09-11 Fuji Electric Corp Res & Dev Ltd Thin-film solar cell
JPS6175567A (en) * 1984-09-20 1986-04-17 Sanyo Electric Co Ltd Photovoltaic device
EP0326857A1 (en) * 1988-02-05 1989-08-09 Siemens Aktiengesellschaft Thin film solar cell array
US5261969A (en) * 1992-04-14 1993-11-16 The Boeing Company Monolithic voltage-matched tandem photovoltaic cell and method for making same
US5853497A (en) * 1996-12-12 1998-12-29 Hughes Electronics Corporation High efficiency multi-junction solar cells
WO2003073517A1 (en) * 2002-02-27 2003-09-04 Midwest Research Institute Monolithic photovoltaic energy conversion device

Patent Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS59161081A (en) * 1983-03-03 1984-09-11 Fuji Electric Corp Res & Dev Ltd Thin-film solar cell
JPS6175567A (en) * 1984-09-20 1986-04-17 Sanyo Electric Co Ltd Photovoltaic device
EP0326857A1 (en) * 1988-02-05 1989-08-09 Siemens Aktiengesellschaft Thin film solar cell array
US5261969A (en) * 1992-04-14 1993-11-16 The Boeing Company Monolithic voltage-matched tandem photovoltaic cell and method for making same
US5853497A (en) * 1996-12-12 1998-12-29 Hughes Electronics Corporation High efficiency multi-junction solar cells
WO2003073517A1 (en) * 2002-02-27 2003-09-04 Midwest Research Institute Monolithic photovoltaic energy conversion device

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
BORDEN,P.G.,et.al.: A 10-Unit Dichroic Filter Spectral Splitter Module. In: 15th IEEE PVSPC,1981,S.311-316; *

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US8513833B2 (en) 2010-06-20 2013-08-20 Hewlett-Packard Development Company, L.P. Circuit limiting an absolute voltage difference between electrical paths of photovoltaic dies

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