DE102007044767A1 - Herstellung von Photovoltaik-Solarmodulen aus mehreren im Lichtweg hintereinander liegenden Zellenfeldern, die jeweils auf eigenen Substraten hergestellt werden - Google Patents

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Abstract

Die Erfindung betrifft ein Photovoltaik-Solarmodul und ein Verfahren zur Herstellung des Solarmoduls, das aus mehreren im Lichtweg hintereinander angeordneten Zellenfeldern besteht, die auf unterschiedlichen Substraten unabhängig voneinander hergestellt werden, wobei ein Zellenfeld eine oder mehrere photovoltaische Zellen auf einem flächenförmigen Träger beinhaltet, wobei eine photovoltaische Zelle mindestens eine halbleitende Absorberschicht beinhaltet, wobei weiter alle Zellenfelder mit Ausnahme des im Lichtweg hintersten Zellenfeldes teilabsorbierend sind, d. h. dass sie einen Teil des Lichts zum dahinter liegenden Zellenfeld durchlassen.

Description

  • Die Erfindung betrifft ein Photovoltaik-Solarmodul und ein Verfahren zur Herstellung des Solarmoduls, das aus mehreren im Lichtweg hintereinander angeordneten Zellenfeldern besteht, wobei jedes Zellenfeld auf einem eigenen Substrat aufgebaut ist.
  • Ein Zellenfeld in diesem Dokument bedeutet, dass auf einen flächenförmigen Träger (= Substrat; z. B. Glasplatte oder auch eine flexible Folie) eine oder mehrere photovoltaische Zellen aufgebracht und miteinander verdrahtet sind. Ein Zellenfeld kann eine oder mehrere im Lichtweg hintereinander angeordnete halbleitende Absorberschichten beinhalten. Ein derartiges Zellenfeld besitzt mindestens zwei elektrische Anschlüsse.
  • Ein teilabsorbierendes Zellenfeld in diesem Dokument bedeutet, dass die Zellen nur einen Teil des Lichtspektrum absorbieren und in Strom umwandeln. Insbesondere wird Licht mit einer Wellenlänge oberhalb der für das Zellenfeld spezifischen Grenzwellenlänge nur relativ wenig absorbiert.
  • Ein Zellenfeld mit Reflektor in diesem Dokument bedeutet, dass Licht, das das Zellenfeld in der einen Richtung durchstrahlt hat reflektiert wird, und das Zellenfeld in der anderen Richtung noch einmal durchläuft.
  • Um einen möglichst großen Teil der Energie des Lichts über Zellenfelder in elektrischen Strom umzuwandeln ist es vorteilhaft, mehrere Zellenfelder mit unterschiedlichen spektralen Empfindlichkeiten im Lichtweg hintereinander zu stapeln, um Licht, das im ersten Zellenfeld nicht absorbiert wurde, einem zweiten Zellenfeld zu zuführen und damit den gesamten Wirkungsgrad der Umwandlung in elektrischen Strom zu verbessern.
  • Stand der Technik ist, dass mehrere Zellen auf einem Substrat übereinander gestapelt werden. Hierfür werden Fertigungsprozesse mit vielen nacheinander ablaufenden Prozessschritten benötigt.
  • Wenn mehrere Zellen nacheinander auf dem gleichen Substrat aufgebaut werden kann es nachteilig sein, dass nach der Herstellung der ersten Zelle für der Herstellung der weiteren Zellen keine Prozessschritte verwendet werden dürfen, die die schon gefertigten Zellen beeinträchtigen können.
  • Sofern die Solarmodule in einer Fertigungslinie für große (und damit in der Regel schwere) Module (z. B. aus Glas) hergestellt werden, sind die Maschinen häufig über fest installierte Transportanlagen miteinander verkoppelt. Eine derartige Fertigungslinie ist bezüglich Änderungen des sequenziellen Ablaufs einzelner Prozessschritte relativ unflexibel, da die Fertigungsmaschinen in einer vorgegebenen, nur durch zusätzlichen Aufwand zu modifizierenden Reihenfolge durchlaufen werden müssen.
  • Wesentlich flexibler ist die Fertigung, wenn vorgefertigte Zellenfelder im Rahmen der Endmontage im Lichtweg (=Strahlengang) hintereinander angeordnet werden, wie in 1 zu sehen.
  • Ziel der vorliegenden Erfindung ist es, kostengünstig PV-Solarmodule herzustellen, die einen hohen Wirkungsgrad haben.
  • Dieses Ziel wird erfindungsgemäß dadurch erreicht, dass das PV Solarmodul aus mehreren im Lichtweg hintereinander angeordneten Zellenfeldern besteht, die auf unterschiedlichen Substraten unabhängig voneinander hergestellt werden. Eine wesentliche Kostenersparnis kann sich dadurch ergeben, dass dabei jedes Zellenfeld, mit dem bezüglich der gewünschten Eigenschaften (in erster Linie Kosten und Wirkungsgrad) optimalem Verfahren hergestellt werden kann.
  • Mit Ausnahme des im Strahlengang hintersten Zellenfelds handelt es sich bei allen Zellenfeldern um teilabsorbierende Zellenfelder. Für das hinterste Zellenfeld kann ein teilabsorbierendes Zellenfeld oder ein Zellenfeld mit Reflektor oder ein Zellenfeld das auf einem nicht-transparentem Substrat aufgebaut ist verwendet werden.
  • Um die Zellenfelder dauerhaft miteinander zu verbinden, kann zwischen den Zellenfeldern noch eine transparente klebende Verbindungsfolie angebracht werden.
  • Sämtliche Zellenfelder können sowohl aus Zellen in Superstrate-Konfiguration (2) als auch aus Zellen in Substrate- Konfiguration (3) aufgebaut sein. Die Schichtfolgen in den Halbleitern können sowohl n-i-p (2) als auch p-i-n (4) sein. Darüber hinaus ist es möglich in einem Zellenfeld auch zwei (oder mehrere) aufeinander gestapelte Zellen (Tandemzellen (Mutiple Junction Cells)) zu verwenden.
  • Aufbau und Schichtfolge eines derartigen Solarmoduls wird in der Explosionszeichnung 1 beispielhaft erläutert.
  • Hierbei sind die einzelnen Schichten des Moduls noch nicht verbunden. Im Rahmen der Endmontage werden die einzelnen Schichten dauerhaft miteinander verbunden.
  • Licht von der Strahlungsquelle (Sonne) (1) breitet sich in Richtung (2) zum Solarmodul aus. Dort tritt es auf der Vorderseite (4) der vorderen Decksicht (3) ein und durchstrahlt die transparente vordere Deckschicht (3). Diese kann beispielsweise aus Glas bestehen, oder auch aus einer gegenüber Umwelteinflüssen stabilen transparenten Folie (z. B. Teflon) oder auch aus einer Schichtfolge mehrerer transparenter Materialien.
  • Auf der Rückseite der vorderen Deckschicht kann bereits das erste (im Lichtweg vorderste) teilabsorbierende Zellenfeld aufgebracht sein. Insbesondere eignen sich für das erste (= vorderste) Zellenfeld Zellen auf der Basis von amorphem Silizium (a-Si:H) wobei dem Silizium zum Optimieren des Bandabstandes auch Germanium und/oder Kohlenstoff beigemischt sein kann (a-SiC:H; a-SiGe:H)).
  • Wenn das Zellenfeld (6) nicht aufgrund eines anderen Mechanismuses mit der vorderen Decksicht (beinhaltet unter Umständen auch das auf der Rückseite angebrachte vorderste Zellenfeld) dauerhaft verbunden wird, wird eine Verbindungsschicht (5) zwischen (3) und (6) eingefügt, mit Hilfe derer das Zellenfeld (6) dauerhaft mit der vorderen Deckschicht (3) bzw. mit dem auf der Rückseite von (3) angebrachten Zellenfeld verbunden wird. Falls erforderlich kann die Verbindungsschicht (5) zusätzlich die elektrische Isolation sowohl von Zellenfeld zu Zellenfeld als auch innerhalb eines Zellenfeldes sicherstellen.
  • Die dauerhafte mechanische Verbindung der Zellenfelder untereinander und/oder der Zellenfelder mit den Verbindungsschichten und/oder der Zellenfelder mit den Deckschichten kann beispielsweise auch durch Heisslaminiation erfolgen.
  • Entsprechend der Verbindungsschicht (5) die das Zellenfeld auf der Vorderseite verbindet, kann mit Verbindungsschicht (7) die Verbindung zum darauf folgenden Zellenfeld hergestellt werden.
  • Wie soeben beschrieben kann, wenn gewünscht, ein weiteres Zellenfeld oder mehrere weitere Zellenfelder hinzugefügt werden. In diesem Falle wiederholt sich die gleiche Schichtfolge von Zellenfeld (6) und Verbindungsschicht (7) entsprechend der Anzahl der gewünschten zusätzlichen Zellenfelder. Diese zusätzlichen Schichten sind in 1 nicht eingezeichnet.
  • Das im Strahlengang hinterste Zellenfeld (8) ist wieder in 1 eingezeichnet. Wenn das Zellenfeld (8) nicht aufgrund eines anderen Mechanismuses mit dem davor liegenden Zellenfeld (6) dauerhaft verbunden wird, wird eine Verbindungsschicht (7) zwischen (6) und (8) eingefügt, mit Hilfe derer das Zellenfeld (8) dauerhaft mit dem Zellenfeld (6) verbunden wird. Falls erforderlich kann die Verbindungsschicht (7) zusätzlich die elektrische Isolation sowohl von Zellenfeld zu Zellenfeld als auch innerhalb eines Zellenfeldes sicherstellen.
  • Das im Strahlengang hinterste Zellenfeld ist nach dem soeben beschriebenen Verfahren mit den davor liegenden Zellenfeldern verbunden und kann ebenso beispielsweise mit Hilfe einer Verbindungsschicht (9) mit der hinteren Deckschicht (10) verbunden sein. Die hintere Deckschicht kann beispielsweise aus Glas, Metall oder auch aus einer gegen Witterungseinflüsse dichte und beständige Folie bestehen.
  • Vorteilhaft kann man das im Lichtweg hinterste Zellenfeld und/oder einen hinter dem hintersten Zellenfeld angeordneten Reflektor (der nicht in jedem Fall erforderlich ist) direkt auf der Rückplatte aufbringen. Der Reflektor kann gleichzeitig aus dem Material (beispielsweise Aluminium) hergestellt werden, das zur elektrischen Kontaktierung der Zellen auf dem hintersten Zellenfeld verwendet wird und mit diesem zusammen eine Struktur bilden.
  • Die teilabsorbierenden Zellenfelder können vorteilhaft auf preiswerten transparenten Substraten durch preiswerte Verfahren hergestellt werden.
  • Da die einzelnen Zellenfelder unabhängig voneinander hergestellt werden, kann für jeden Zellentyp das optimale Substrat und das optimale Herstellungsverfahren gewählt werden.
  • Bezüglich der Grenzwellenlänge der teilabsorbierenden Zellenfelder gilt, dass das im Lichtweg weiter vorne liegende Zellenfeld die gleiche oder eine geringere Grenzwellenlänge hat wie das im Lichtweg unmittelbar dahinter angeordnete Zellenfeld.
  • Daraus folgt, dass bei den im Lichtweg vorne liegenden Zellenfeldern überwiegend das kurzwellige Licht in elektrischen Strom umgewandelt wird, während in den hinteren Zellenfeldern mehr das langwellige Licht in elektrischen Strom umgewandelt wird.
  • Die Verwendung von Glas für die vordere und hintere Deckschicht hat den Vorteil, dass damit ein sehr guter Schutz der Zellenfelder vor Wasserdampf, Feuchtigkeit und anderen Witterungseinflüssen erzielt wird.
  • Absorbermaterialien
  • Beispiel für vorteilhafte Halbleiter-Absorbermaterialien für die Zellenfelder sind. Vorderstes Zellenfeld:
    Amorphes Silizium (a-Si:H) dem unter Umständen zum Erhöhen des Halbleiter-Bandabstandes Kohlenstoff zugemischt wurde.
  • Für das folgende Zellenfeld oder die folgende Zellenfelder kommen unter anderem in Frage:
    • 1. Amorphes Silizium, mit Anteil Germanium: (a-SiGe:H), wobei der Germaniumanteil von vorne nach hinten zunimmt.
    • 2. Mikrokristallines Silizium (μC-Si:H)
    • 3. CIS (Verbindung aus Kupfer – Indium und Seleen)
    • 4. CdTe (Verbindung aus Cadmium und Tellur)
  • Bei der Auswahl des Absorbermaterials ist zu beachten, dass in Richtung des Lichteinfalls der Halbleiter-Bandabstand von Zellenfeld zu Zellenfeld abnimmt (oder gleich bleibt), wodurch die für das teilabsorbierende Zellenfeld spezifische Grenzwellenlänge zunimmt (oder gleich bleibt).
  • Figuren zur Erläuterung
  • Die Erfindung wird im Folgenden beispielhaft anhand der beiliegenden Figuren erläutert.
  • Es stellen dar:
  • 1. Beispielhafte Explosionszeichnung für Solarmodul das aus vorgefertigten Zellenfeldern zusammengesetzt ist.
  • 2. Beispielhafter Aufbau eines teilabsorbiernden Zellenfeldes in Superstrate Konfiguration mit p-i-n Halbleiterschichtfolge.
  • 3. Beispielhafter Aufbau eines teilabsorbiernden Zellenfeldes in Substrate Konfiguration mit p-i-n Halbleiterschichffolge.
  • 4. Beispielhafter Aufbau eines teilabsorbierenden Zellenfeldes in Superstrate Konfiguration mit n-i-p Halbleiterschichtfolge.
  • Herstellungstechniken für die Zellenfelder
  • Jedes Zellenfeld, kann jetzt mit dem bezüglich der gewünschten Eigenschaften (in erster Linie Kosten und Wirkungsgrad) optimalem Verfahren hergestellt werden.
  • Besondere Bedeutung hat insbesondere das Abscheideverfahren für die absorbierende Halbleiterschicht.
  • Hierfür kommen insbesondere in Frage: CVD (PECVD, LPCVD, APCVD, SACVD, Hot-wire CVD; Mikrowellen PECVD, DC-PECVD, VHF-PECVD, Laser CVD, Photo-CVD oder ein anderes CVD Verfahren), Aufdampfen, Sputtern, Aufsprühen, Inkjet Printing, Galvanische Abscheidung, ...
  • Inkjet-Printing oder Sprühprozesse bietet sich an unter anderem für die Herstellung von Siliziumschichten unter Verwendung der folgenden bei Zimmertemperatur flüssigen Silane als Precursor: Trisilan (Schmelzpunkt: Tm = –117°C; Siedepunkt: Ts = 53°C), Tetrasilan (Tm = –91°C; Ts = 108°C), Pentasilan (Tm = –72°C; Ts = 153°C); Hexasilan (Tm = –45°C; Ts = 193°C); Heptasilan (Tm = –30°C; Ts = 226°C); Oktasilan (Tm ≈ –10°C; Ts ≈ 260°C); Cyclo-Pentasilan (Tm = –10°C; Ts = 194°C); Cyclo-Hexasilan (Tm = 16°C; Ts = 226°C). Sofern man bei erhöhtem Druck und/oder geringer Temperatur (< 10°C) arbeitet, kann auch mit Disilan (Tm = –130°C; Ts = 15°C) gearbeitet werden.
  • Mit den gleichen Techniken können auch die übrigen Schichten (TCO, Metalle für Verdrahtung und Reflektor, Isolatoren, Haftschichten ...) hergestellt werden.
  • Gegebenenfalls können diese Prozesse noch mit Ausheilprozessen und sonstigen aus der Halbleiterfertigung bekannten Prozessen kombiniert werden.
  • Zur Strukturierung der Schichten können insbesondere Laser eingesetzt werden, mit deren Hilfe die Schichten selektiv an bestimmten Stellen entfernt werden können. Es können aber auch andere Strukturierungstechniken verwendet werden, wie sie aus der Herstellung von Halbleiterbauelementen bekannt sind.
  • Sofern das Zellenfeld nicht mit der vorderen oder hinteren Deckschicht verbunden ist, können als Substratmaterial für die Zellenfelder relativ dünne, kostengünstige, transparente, elektrisch isolierende Folien verwendet werden. Insbesondere ist die thermische Belastung während der Herstellungsprozesse zu beachten.
  • Wegen der hohen thermischen Stabilität sind folgende Materialien besonders geeignet:
    ETFE (Ethylen-Tetrafluorethylen), PTFE (Polytetrafluorethylen), PFA (Perfluoralkoxy-Polymere), FEP (Polyfluorethylen-Propylen), PET (Polyethylenterephthalat).
  • All diese Polymere sind elektrisch isolierend, optisch transparent und weisen eine Temperaturbeständigkeit von über 200°C auf. Dies ist für sehr viele Prozessschritte (z. B. PECVD-Beschichtung mit amorphem Silizium, amorphem Silizium-Germanium oder mikrokristallinem Silizium) ausreichend.
  • Da als Substrat für die Herstellung der Zellenfelder häufig auch dünne flexible Folien verwendet werden können, ist es vielfach möglich bei der Herstellung der Zellenfelder relativ preiswerte Rolle zu Rolle – Prozesse einzusetzen.
  • Elektrische Verschaltung der Zellfelder im Modul
  • PV Solarmodule haben in der Regel nur 2 elektrische Anschlüsse.
  • Da das beschriebene Solarmodul über mehrere Zellfelder verfügt, stehen zunächst einmal wesentlich mehr elektrischen Anschlüsse zur Verfügung.
  • Aufgrund der in den Zellfeldern verwendeten Zellen mit unterschiedlicher Bauweise liefern die Zellfelder in der Regel bei typischer Bestrahlung auch unterschiedliche Spannungen und Ströme.
  • Optimale Energieausbeute erhält man, wenn jedes Zellfeld für sich im optimalen Arbeitspunkt (MPP = Maximum Power Point) betrieben wird. Um dies zu bewerkstelligen, müssen die elektrischen Anschlüsse von jedem Zellfeld herausgeführt werden, was für das Solarmodul bedeutet, dass es mehr als die üblichen 2 elektrischen Anschlüsse hat.
  • Alternativ könnte das Modul mit einer modulintegrierten elektronischen Anpassschaltung versehen sein, die den Arbeitspunkt für jedes Zellenfeld im optimalen Bereich hält (MPP Bedingungen des jeweiligen Zellenfeldes) und die elektrische Leistung aller Zellenfelder auf eine einheitliche Spannung konvertiert.
  • Weitere Alternative:
  • Durch die geometrische Auslegung der Zellen in den Zellfeldern und Verschaltung der Zellen untereinander (Zahl der Zellen, die innerhalb eines Zellenfeldes in Serie bzw. parallel geschaltet sind) können die Zellfelder eines Moduls so konfiguriert werden, dass sie alle bei typischer Bestrahlung nahezu die gleiche Spannung liefern.
  • Damit ist es relativ einfach, und ohne großen Verlust möglich, die Zellfelder eines Moduls parallel zu schalten, so dass das gesamte Modul wieder mit zwei elektrischen Anschlüssen angeschlossen werden kann.
  • Weitere Alternative:
  • Ebenso ist es denkbar, dass man die Zellfelder so konfiguriert, dass sie alle bei typischer Bestrahlung nahezu den gleichen Strom liefern. Damit ist es relativ einfach und ohne großen Verlust möglich, die Zellfelder eines Moduls in Serie zu schalten, so dass das gesamte Modul wieder mit zwei elektrischen Anschlüssen angeschlossen werden kann.
    • 1
    Strahlungsquelle (Sonne)
    2
    Richtung des einfallenden Lichts
    3
    Vordere Deckschicht (transparent, z. B. Glas; kann auch flexible Folie sein, dicht und beständig gegen Witterungseinflüsse). Unter Umständen kann auf der Rückseite der Frontplatte schon ein teilabsorbierendes Zellenfeld sein.
    4
    Vorderseite von 3
    5
    Verbindungsschicht (kann beispielsweise beidseitig klebende Folie sein oder ein anderer (Kleb-)Stoff, der 3 und 6 miteinander verbindet; kann entfallen, wenn 3 und 6 aufgrund eines anderen Mechanismus dauerhaft aneinander haften. Sofern die Möglichkeit einer unerwünschten elektrischen Verbindung zwischen 3 und 6 besteht, muss diese Schicht Isolierend sein.
    6
    Teilabsorbierendes Zellenfeld
    7
    Verbindungsschicht (wie 5)
    8
    Teilabsorbierendes Zellenfeld (sofern es sich um das im Lichtweg hinterste Zellenfeld handelt, kann es auf der Rückseite mit einem optischen Reflektor versehen sein).
    9
    Verbindungsschicht (wie 5)
    10
    hintere Deckschicht
    21
    Einfallende Strahlung
    22
    Substrat (Superstrate-Konfiguration)
    23
    TCO: (= transparent conducting Oxide = transparente, leitfähige (Oxid-)Schicht)
    24
    p-dotierter Halbleiter
    25
    undotierter (intrinsischer) Halbleiter
    26
    n-dotierter Halbleiter
    27
    TCO: (= transparent conducting Oxide = transparente, leitfähige (Oxid-)Schicht)
    28
    Plus-Pol zum elektrischen Anschluss der abgebildeten Zellen
    29
    Minus-Pol zum elektrischen Anschluss der abgebildeten Zellen
    30
    elektrische Verbindung zweier benachbarter Zellen
    31
    Substrate (Substrat-Konfiguration)

Claims (23)

  1. Photovoltaik Solarmodul und Verfahren zur Herstellung eines Solarmoduls das aus mehreren im Lichtweg hintereinander angeordneten Zellenfeldern besteht, die auf unterschiedlichen Substraten unabhängig voneinander hergestellt werden wobei ein Zellenfeld eine oder mehrere photovoltaische Zellen auf einem flächenförmigen Träger beinhaltet wobei eine photovoltaische Zelle mindestens eine halbleitende Absorberschicht beinhaltet wobei weiter alle Zellenfelder mit Ausnahme des in Lichtweg hintersten Zellenfeldes teilabsorbierend sind, d. h. dass sie einen Teil das Lichts zum dahinter liegenden Zellenfeld durchlassen.
  2. Photovoltaik Solarmodul und Verfahren zur Herstellung eines Solarmoduls nach Anspruch 1 dadurch gekennzeichnet, dass die Zellen eines Zellenfeldes untereinander verschaltet sind und ein Zellenfeld mindestens 2 elektrische Anschlüsse besitzt.
  3. Photovoltaik Solarmodul und Verfahren zur Herstellung eines Solarmoduls nach einem der Ansprüche 1 oder 2 dadurch gekennzeichnet, dass als Substrat für die Herstellung der Zellenfelder isolierende, optisch transparente Folien mit einer Temperaturbeständigkeit von über 200°C verwendet werden.
  4. Photovoltaik Solarmodul und Verfahren zur Herstellung eines Solarmoduls nach einem der Ansprüche 1, 2 oder 3 dadurch gekennzeichnet, dass als Substrat für die Herstellung der Zellenfelder Folien aus folgenden Materialien verwendet werden. ETFE (Ethylen-Tetrafluorethylen), PTFE (Polytetrafluorethylen), PFA (Perfluoralkoxy-Polymere), FEP (Polyfluorethylen-Propylen), PET (Polyethylenterephthalat)
  5. Photovoltaik Solarmodul und Verfahren zur Herstellung eines Solarmoduls nach einem der Ansprüche 1, 2, 3 oder 4 dadurch gekennzeichnet, dass die Zellenfelder teilweise auf Folien unter Verwendung von kostengünstigen Rolle zu Rolle Prozessen hergestellt werden.
  6. Photovoltaik Solarmodul und Verfahren zur Herstellung eines Solarmoduls nach einem der Ansprüche 1, 2, 3, 4 oder 5 dadurch gekennzeichnet, dass für die Herstellung der Absorberschicht eines der folgenden Verfahren verwendet wird: CVD (PECVD, LPCVD, APCVD, SACVD, Hot-wire CVD; Mikrowellen PECVD, DC-PECVD, VHF-PECVD, Laser CVD, Photo-CVD) Aufdampfen, Sputtern, Aufsprühen, Inkjet Printing, Galvanische Abscheidung
  7. Photovoltaik Solarmodul und Verfahren zur Herstellung eines Solarmoduls nach einem der Ansprüche 1, 2, 3, 4, 5 oder 6 dadurch gekennzeichnet, dass das vorderste Zellenfeld auf der Rückseite der vorderen Deckschicht hergestellt wird.
  8. Photovoltaik Solarmodul und Verfahren zur Herstellung eines Solarmoduls nach einem der Ansprüche 1, 2, 3, 4, 5, 6 oder 7 dadurch gekennzeichnet, dass zwischen den Zellenfeldern und/oder den Deckschichten zusätzliche verbindende Schichten eingebaut sind.
  9. Photovoltaik Solarmodul und Verfahren zur Herstellung eines Solarmoduls nach einem der Ansprüche 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7 oder 8 dadurch gekennzeichnet, dass Schichten des Modules durch Heisslamination dauerhaft miteinander verbunden werden.
  10. Photovoltaik Solarmodul und Verfahren zur Herstellung eines Solarmoduls nach einem der Ansprüche 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8 oder 9 dadurch gekennzeichnet, dass als Material für die vordere und/oder hintere Deckschicht Glas verwendet wird.
  11. Photovoltaik Solarmodul und Verfahren zur Herstellung eines Solarmoduls nach einem der Ansprüche 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9 oder 10 dadurch gekennzeichnet, dass als Material für die halbleitende Absorberschicht der vordersten Zelle amorphes Silizium (a-Si:H) verwendet wird.
  12. Photovoltaik Solarmodul und Verfahren zur Herstellung eines Solarmoduls nach einem der Ansprüche 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9, 10 oder 11 dadurch gekennzeichnet, dass als Material für die halbleitende Absorberschicht der vordersten Zelle amorphes Silizium mit Anteilen von Kohlenstoff (a-SiC:H) verwendet wird um den Bandabstand des Halbleiters zu optimieren.
  13. Photovoltaik Solarmodul und Verfahren zur Herstellung eines Solarmoduls nach einem der Ansprüche 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9, 10, 11 oder 12 dadurch gekennzeichnet, dass als Material für die halbleitende Absorberschicht von mindestens einem Zellfeld amorphes Silizium (a-Si:H) verwendet wird.
  14. Photovoltaik Solarmodul und Verfahren zur Herstellung eines Solarmoduls nach einem der Ansprüche 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9, 10, 11, 12 oder 13 dadurch gekennzeichnet, dass als Material für die halbleitende Absorberschicht von mindestens einem Zellfeld amorphes Silizium mit Anteilen von Kohlenstoff (a-SiC:H) verwendet wird um den Bandabstand des Halbleiters auf den optimalen Wert einzustellen.
  15. Photovoltaik Solarmodul und Verfahren zur Herstellung eines Solarmoduls nach einem der Ansprüche 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9, 10, 11, 12, 13 oder 14 dadurch gekennzeichnet, dass als Material für die halbleitende Absorberschicht von mindestens einem Zellfeld amorphes Silizium mit Anteilen von Germanium (a-SiGe:H) verwendet wird um den Bandabstand des Halbleiters auf den optimalen Wert einzustellen.
  16. Photovoltaik Solarmodul und Verfahren zur Herstellung eines Solarmoduls nach einem der Ansprüche 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9, 10, 11, 12, 13, 14 oder 15 dadurch gekennzeichnet, dass als Material für die halbleitende Absorberschicht von mindestens einem Zellfeld mikrokristallines Silizium (μc-Si:H) verwendet wird.
  17. Photovoltaik Solarmodul und Verfahren zur Herstellung eines Solarmoduls nach einem der Ansprüche 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9, 10, 11, 12, 13, 14, 15 oder 16 dadurch gekennzeichnet, dass die Zellenfelder eines Moduls durch geometrische Auslegung der Zellen sowie durch geeignete Serien- bzw. Parallelschaltung von Zellen innerhalb eines Zellenfeldes so konfiguriert sind, dass alle Zellenfelder bei typischer Bestrahlung nahezu die gleiche Spannung liefern.
  18. Photovoltaik Solarmodul und Verfahren zur Herstellung eines Solarmoduls nach Anspruch 17 dadurch gekennzeichnet, dass die Zellenfelder eines Moduls elektrisch parallel geschaltet werden.
  19. Photovoltaik Solarmodul und Verfahren zur Herstellung eines Solarmoduls nach einem der Ansprüche 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9, 10, 11, 12, 13, 14, 15 oder 16 dadurch gekennzeichnet, dass die Zellenfelder eines Moduls durch geometrische Auslegung der Zellen sowie durch geeignete Serien- bzw. Parallelschaltung von Zellen innerhalb eines Zellenfeldes so konfiguriert sind, dass alle Zellenfelder bei typischer Bestrahlung nahezu den gleichen Strom liefern.
  20. Photovoltaik Solarmodul und Verfahren zur Herstellung eines Solarmoduls nach Anspruch 19 dadurch gekennzeichnet, dass die Zellenfelder eines Moduls elektrisch in Serie geschaltet werden.
  21. Photovoltaik Solarmodul und Verfahren zur Herstellung eines Solarmoduls nach einem der Ansprüche 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9, 10, 11, 12, 13, 14, 15, 16, 17, 18, 19 oder 20 dadurch gekennzeichnet, dass für die Herstellung von halbleitenden Silizium-haltigen Absorberschichten Inkjet-Printing oder ein Sprühprozess eingesetzt wird unter Verwendung einer bei Zimmertemperatur flüssigen Silizium-Wasserstoff-Verbindung (Silan).
  22. Photovoltaik Solarmodul und Verfahren zur Herstellung eines Solarmoduls nach Anspruch 21 dadurch gekennzeichnet, dass für die Herstellung von halbleitenden Silizium-haltigen Absorberschichten eines der folgenden bei Zimmertemperatur flüssigen Silane als Precursor verwendet wird: Trisilan, Tetrasilan, Pentasilan, Hexasilan, Heptasilan, Oktasilan, Cyclo-Pentasilan, Cyclo-Hexasilan.
  23. Photovoltaik Solarmodul und Verfahren zur Herstellung eines Solarmoduls nach einem der Ansprüche 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9, 10, 11, 12, 13, 14, 15, 16, 17, 18, 19 oder 20 dadurch gekennzeichnet, dass für die Herstellung von halbleitenden Silizium-haltigen Absorberschichten Inkjet-Printing oder ein Sprühprozess eingesetzt wird unter Verwendung von gekühltem und daher flüssigem Disilan als Precursor.
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DE102009053805A1 (de) * 2009-11-18 2011-05-26 Evonik Degussa Gmbh Siliziumschichten aus polymermodifizierten Flüssigsilan-Formulierungen

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