DE102009031600A1

DE102009031600A1 - Photovoltaikmodul und Verfahren zur Herstellung eines Photovoltaikmoduls

Info

Publication number: DE102009031600A1
Application number: DE102009031600A
Authority: DE
Inventors: Thomas Dr. Löher; Andreas Ostmann; Manuel Seckel
Original assignee: Fraunhofer Gesellschaft zur Forderung der Angewandten Forschung eV; Technische Universitaet Berlin
Current assignee: Fraunhofer Gesellschaft zur Forderung der Angewandten Forschung eV; Technische Universitaet Berlin
Priority date: 2009-07-07
Filing date: 2009-07-07
Publication date: 2011-01-13

Abstract

Die Erfindung betrifft ein Photovoltaikmodul und ein Verfahren zur Herstellung eines Photovoltaikmoduls. Erfindungsgemäß weist ein solches Photovoltaikmodul ein aus einem dehnbaren Material bestehendes Substrat und mehrere auf diese aufgebrachte Solarzellen, die zumindest teilweise zueinander beabstandet sind, auf, wobei die Solarzellen durch ein weiteres dehnbares Material zumindest überwiegend bedeckt sind.

Description

Die Erfindung betrifft ein Photovoltaik Modul mit einem Substrat und mehreren Solarzellen sowie ein Verfahren zur Herstellung eines Photovoltaik Moduls
Photovoltaikmodule werden in verschiedenen Bereichen zur Energieerzeugung eingesetzt. Zum einen werden Photovoltaikmodule z. B. auf Dächern befestigt, und an ein Stromnetz angeschlossen, zum anderen dienen sie als portable Stromversorgung. Photovoltaische Solarzellenmodule werden zurzeit hergestellt, indem Solarzellen meist auf Glas montiert und untereinander und mit der Anschlusssteckdose mittels Lötbändchen kontaktiert werden. Im Anschluss an die Montage und Kontaktierung werden die Module verkapselt und untereinander zu größeren Einheiten, den Solarpanels zusammengeschlossen. Die in den Solarzellen gewonnene Gleichspannung wird in einer nachgeschalteten Elektronik beispielsweise in eine Wechselspannung von 230 V/50 Hz umgewandelt
Ein Problem bei der Herstellung heutiger Solarmodule ist die Überbrückung defekter Solarzellen innerhalb eines Moduls. Im ungünstigsten Fall wird durch den Ausfall einer einzelnen Zelle das gesamte Modul unbrauchbar. Weiterhin sind Solarpanels heutiger Bauart sehr schwer und voluminös um die geforderten Anforderungen an Robustheit gegenüber Witterungseinflüssen (Regen, Hagel, Schneelast) zu erfüllen. Die Produktion dieser Photovoltaikmodule ist relativ teuer. Zwar haben Dünnschichtsolarzellen dieses Problem bereits etwas verringert, jedoch besteht weiterhin dringend Verbesserungsbedarf. Für zukünftige Anwendung aussichtsreich erscheinen organische Solarzellen. Diese sind zwar günstig zu produzieren, jedoch haben sie einen deutlich geringeren Wirkungsgrad und des Weiteren eine geringe Lebensdauer. Diese Nachteile verhindern zurzeit noch den Einsatz von größeren Mengen organischer Solarzellen auf Dächern. Verstärkt werden diese Nachteile dadurch, dass sich die Kosten für die Ausstattung eines Dachs mit Photovoltaikmodulen aus dem Preis der Module sowie den Kosten für deren Montage zusammensetzt. Daher besteht der dringende Bedarf eine günstigere Montage von Photovoltaik Modulen auf Dächern zu ermöglichen. Außerdem besteht generell ein Bedarf die Produktionskosten von Photovoltaikmodulen zu verringern.
Ein weiterer Einsatzbereich von Solarzellen ist die portable Stromversorgung, wie beispielsweise eine Stromversorgung beim Camping. Nach dem Stand der Technik sind aufrollbare Photovoltaikmodule bekannt. Es ist jedoch lediglich eine Biegung des Moduls in eine Raumrichtung, d. h. ein Aufrollen möglich. Hierdurch ist oft keine optimale Verstauung des Solarmoduls beim Transport möglich, da eine Länge einer durch Aufrollen des Moduls gebildete Rolle mindestens so groß ist wie eine kleinere Seitenlänge des Moduls. Weiterhin erschwert bzw. verhindert die Einschränkung, dass derartige Photovoltaikmodule nur in eine Richtung gebogen werden können, viele weitere Anwendungen, wie z. B. die Ausstattung von Zelten oder Segeln mit Photovoltaikmodulen.
Aufgabe der Erfindung ist es daher ein Photovoltaikmodul sowie ein Verfahren zur Herstellung desselben zu entwickeln, wobei weniger schwere und voluminöse Photovoltaikmodule, die flexibel auch beim Ausfall einzelner Zellen einsetzbar sind, zur Verfügung gestellt werden und die sich günstig auf Dächer bzw. dreidimensionale Flächen aufbringen lassen und des Weiteren eine Biegung eines Moduls in mehrere Raumrichtungen zulassen.
Diese Aufgabe wird durch ein Photovoltaikmodul nach Anspruch 1 sowie ein Verfahren nach Anspruch 20 gelöst.
Vorteilhafte Weiterbildungen werden in den abhängigen Ansprüchen genannt.
Das erfindungsgemäße Photovoltaik Modul weist ein dehnbares Substrat bestehend aus einem dehnbaren Material auf. Auf diesem Substrat ist eine Mehrzahl von Solarzelle aufgebracht. Diese sind zumindest teilweise zueinander beabstandet angeordnet. Die Solarzellen sind mit einem weiteren dehnbaren Material als Deckschicht zumindest überwiegend bedeckt.
Durch die erfindungsgemäße Anordnung wird eine Dehnbarkeit und Flexibilität des Photovoltaik Moduls ermöglicht. Hierdurch lässt sich das Photovoltaikmodul in mehrere Raumrichtungen zugleich biegen, wodurch die Befestigungsmöglichkeiten erhöht werden. Beispielsweise kann ein Photovoltaik Modul auf einfache Weise auf einem Dach befestigt werden. Dies kann beispielsweise durch Aufkleben durch Verwendung zusätzlicher Klebeschichten geschehen, wobei sich das oder die Photovoltaikmodule an dreidimensional geformte Dachziegel gegebenenfalls mit Wölbung in mehreren Raumrichtungen anpassen können. Außerdem ermöglicht die Dehnbarkeit des Photovoltaikmoduls eine Aufbringung auf flexible Flächen wie Zeltplanen, Segel oder ähnliches. Weiterhin lässt sich das Photovoltaik Modul vorteilhaft zusammenfalten. Das oder die Photovoltaikmodule können leichter und platzsparender ausgeführt werden.
Eine besonders gute Dehnbarkeit lässt sich erreichen, wenn maximal 80% der Substratfläche von Solarzellen bedeckt sind und die Anordnung der Solarzellen nicht kompakt, sondern offen ist. Generell wird durch eine Verringerung des bedeckten Flächenanteils die Dehnbarkeit erhöht. Um trotzdem eine hinreichende Stromausbeute zu erhalten ist es vorteilhaft, wenn trotzdem zumindest 50% der Fläche mit Solarzellen bedeckt sind.
Eine weitere Möglichkeit die Dehnbarkeit und/oder Flexibilität des Photovoltaik Moduls zu verbessern ist es, dehnbare und/oder flexible Solarzellen zu verwenden. Insbesondere gedruckte Solarzellen, die oft nur wenige Mikrometer dick sind, sind hier vorteilhaft.
Vorteilhaft können die Solarzellen als organische und/oder Dünnschichtsolarzellen, insbesondere CIS oder CIGS Zellen, ausgebildet sein. Hierdurch ist das Photovoltaikmodul besonders kostengünstig herstellbar.
Eine besonders hohe Dehnbarkeit des Photovoltaik Moduls kann erreicht werden, wenn der Elastizitätsmodul des dehnbaren Materials und/oder des Weiteren dehnbaren Materials kleiner als 0,1 GPa ist.
Insbesondere als dehnbares und/oder weiteres dehnbares Material eignet sich Polyurethan, das eine hervorragende Dehnbarkeit aufweist und außerdem kostengünstig ist.
Als dehnbares und/oder weiteres dehnbares Material kann insbesondere ein thermoplastisches Material verwendet werden. Dies erleichtert zum einen die Fertigung des Photovoltaik Moduls, da so besonders einfach, nämlich durch Erwärmen und Aufdrücken, eine sichere Verbindung zwischen dem entsprechenden Material und der mindestens einen Solarzelle erzeugt werden kann. Des Weiteren vereinfacht dies erheblich die Montage der Photovoltaik Module. Beispielsweise kann das Photovoltaik Modul auf ein Dach aufgebracht werden, indem die Dachpfannen erwärmt und das Modul aufgedrückt wird. Dies ist insbesondere möglich, da das thermoplastisch Material bei Erwärmung selbstklebende Eigenschaften hat. Insbesondere kann das thermoplastische Material bei einer Temperatur zwischen 100 und 200°C, besonders vorteilhaft zwischen 120 und 180°C, ideal bei 150°C selbstklebende Eigenschaften haben. Durch die Dehnbarkeit passt sich das Modul der Form auch einer dreidimensional verformten und der Befestigung des Moduls dienenden Grundfläche an.
Weiterhin ist es empfehlenswert, wenn eine Gesamtdicke von Substrat, Solarzellen und aufgebrachten Dehnbaren Material relativ gering ist, d. h. weniger als 1,5 mm, beträgt. Insbesondere eine Gesamtdicke zwischen 300 und 800 Mikrometern bietet einen optimalen Kompromiss zwischen Haltbarkeit und Dehnbarkeit. Deutlich dünnere Photovoltaikmodule hätten ein erhöhtes Risiko zu reißen, während deutlich dickere Photovoltaikmodule keine hinreichende Flexibilität und Dehnbarkeit bieten.
Besonders vorteilhaft ist es, wenn eine Dicke vom Substrat und/oder einer durch das weitere dehnbare Material gebildeten Schicht kleiner als 300 Mikrometer ist, insbesondere ist eine Dicke zwischen 100 und 150 Mikrometern vorteilhaft.
Einen besonders deutlichen Einfluss auf die Flexibilität und Dehnbarkeit des Photovoltaik Moduls hat die Dicke der Solarzelle. Diese sollte vorteilhaft kleiner als 500 Mikrometer sein. Werden auf einem Träger befindliche Solarzellen verwendet, beträgt die Dicke zumeist zwischen 100 und 300 Mikrometern, wobei eine Dicke von ca. 200 Mikrometern typisch ist. Bei auf das Substrat aufgedruckten Solarzellen kann die Dicke auch nur wenige Mikrometer betragen.
Vorteilhaft ist es, wenn die Rückseiten der Solarzellen mit einer vorzugsweise dehnbaren Rückkontaktstruktur kontaktiert werden. Diese kann Leiterbahnen und Kontaktflächen aufweist. Die Kontaktflächen können hierbei zum flächigen Kontaktieren der Solarzellen ausgebildet sein, während die Leiterbahnen diese Kontaktflächen miteinander verbinden.
Zur Frontkontaktierung der Solarzellen ist es vorteilhaft eine Frontkontaktstruktur vorzusehen. Diese kann insbesondere fingerförmig ausgebildet sein.
Die Front- und/oder Rückkontaktstruktur bestehen vorteilhaft überwiegend aus Metall, wobei insbesondere Kupfer, Nickel, Silber und Molybdän geeignet sind. Außerdem kann die Frontkontaktstruktur vorteilhaft eine transparente leitfähige Oxidschicht, beispielsweise aus Aluminium dotierten Zinkoxid, aufweisen.
Vorteilhaft ist es, dass die Leiterbahnen und/oder die weiteren Leiterbahnen als alternierend in einander gegenüberliegende Richtungen aus einer Hauptrichtung gekrümmten, insbesondere zickzack-, wellen- oder mäanderförmig verlaufenden Leiterbahnen ausgebildet sind. Hierdurch wird gewährleistet, dass die Kontaktstrukturen durch eine Dehnung des Photovoltaik Moduls nicht beschädigt werden.
Besonders günstig und zuverlässig erzeugbar ist ein Photovoltaik Modul, bei dem die Rückkontaktstruktur auf oder im Substrat und/oder die Frontkontaktstruktur unter oder im weiteren als Deckschicht dienenden dehnbaren Material angeordnet sind. Besonders vorteilhaft ist es, wenn das weitere dehnbare Material als eine Folie mit integrierter Frontkontaktstruktur ausgebildet ist und diese auf das Substrat mit den Solarzellen auflaminiert ist, derart, dass die Solarzellen zwischen Substrat und Deckschicht einlaminiert sind. Hierdurch wird die Fertigung besonders günstig. Des Weiteren ist es so bei der Fertigung möglich, einen mechanischen zwischen der Solarzelle bzw. dem Substrat und der Folie und einen elektrischen Kontakt zwischen den Solarzellen und der Frontkontaktstruktur gleichzeitig zu erzeugen.
Um das Herstellen eins Kontakts zwischen Rückkontaktstruktur und Rückseiten der Solarzellen zu erleichtern, ist es vorteilhaft eine Lötstoppmaske auf dem Substrat aufzubringen.
Wünschenswert ist es auch, eine einfache Verbindbarkeit zu weiteren Photovoltaik Modulen zu ermöglichen. Hierzu können vorteilhaft Kontakte am Rand des Substrates oder einer durch das dehnbare Material gebildeten Schicht vorgesehen sein. Diese können insbesondere als Druckknöpfe, Stecker, Stickkontakte, Lötkontakte oder ähnliches ausgebildet sein. Auch jegliche andere einem Fachmann der Verbindungstechnik bekannte Verbindungsmöglichkeiten können bei Bedarf verwendet werden. Weiterhin ist es möglich, einen selbstklebenden Kontakt vorzusehen. Durch die einfache Kontaktierbarkeit ist es möglich, defekte Solarzellen bzw. Module zu überbrücken.
Insbesondere ist es vorteilhaft, wenn ausschließlich die vorgenannten Kontakte freiliegen, während alle anderen Teile der Kontaktstrukturen verdeckt sind. Hierdurch ist einerseits ein zuverlässiges elektrisches Kontaktieren des Photovoltaik Moduls möglich, während andererseits ein ungewolltes Kontaktieren vermieden wird.
Um eine möglichst verlustfreie Weiterleitung von durch das Photovoltaikmodul erzeugtem Strom zu ermöglichen ist es vorteilhaft einen DC/DC-Konverter in das Modul zu integrieren.
Im Folgenden wird das erfindungsgemäße Photovoltaik Modul sowie das erfindungsgemäße Verfahren anhand einiger Ausführungsbeispiele genauer erläutert. Es zeigen
1a bis 1e Aufsichten sowie Querschnitte eines Photovoltaik Moduls, bei dem die Solarzellen beabstandet zueinander angeordnet sind.
1a zeigt ein noch unfertiges erfindungsgemäßes Photovoltaik Modul 1. Auf einem Substrat 2, welches aus thermoplastischem Polyurethan mit einem Elastizitätsmodul von 0,01 GPa besteht, ist eine Rückkontaktstruktur 3 aufgebracht. Diese besteht aus Leiterbahnen 4, Kontaktflächen sowie Druckknopfkontakten 5, wobei die Kontaktflächen und Leiterbahnen aus Kupfer bestehen. Die Kontaktflächen sind durch Solarzellen 6 verdeckt. Die Solarzellen 6 sind zueinander beabstandet angeordnet, nehmen einen Anteil von 70% der Gesamtfläche des Substrates 2 ein und haben eine Größe von 1 × 1 cm. Durch die Anordnung der Solarzellen 6 ist es auch leicht möglich, die Rückkontaktstruktur 3 derart auszubilden, dass die Solarzellen 6 als eine Matrix von separaten Solarzellen 6 angeschlossen werden, wodurch sich der Vorteil ergibt, dass das Modul auch bei Ausfall einer einzelnen Solarzelle weiterhin funktionstüchtig bleibt. Eine elektrische Verbindung zwischen der Rückseite der Solarzelle 6 und der Rückkontaktstruktur wurde z. B. durch Löten hergestellt. Vor dem Verlöten wurde eine hier nicht mit dargestellte Lötstoppmaske aufgebracht. Außerdem ist durch die Rückkontaktstruktur 3 ein DC/DC-Konverter 7 kontaktiert, der im Modul 1 integriert ist. Dieser erzeugt eine höhere Spannung, wodurch eine verlustfreiere Weiterleitung möglich ist. Der Ausgang des DC/DC-Konverters 7 ist mit den Druckknopfkontakten 5 verbunden. Nicht zu sehen ist, dass die Rückkontaktstruktur 3 unter dem DC/DC-Konverter zwei Kontaktflächen aufweist, wobei eine der Kontaktflächen die Eingangsseite elektrisch mit den Solarzellen 6 verbindet, während die andere Kontaktfläche die Ausgangsseite des DC/DC-Konverters 7 kontaktiert. Die Größe des hier gezeigten Photovoltaik Moduls 1 ist untypisch klein. Es wäre jedoch für das Verständnis der Erfindung nachteilig ein Ausführungsbeispiel mit typischen Ausmaßen, d. h. mit einer deutlich höheren Zahl an Solarzellen 6, zu zeigen, da dann für die Erfindung wesentliche Details nicht mehr erkennbar wären.
In 1b ist ein Ausschnitt einer Leiterbahn 4 gezeigt. Diese ist mäanderförmig strukturiert. Hierdurch ist die Leiterbahn dehnbar. Das zu Grunde legende Prinzip ist das einer Feder, wird die Leiterbahn 4 in ihre Hauptrichtung 8 gedehnt, nimmt ihre Länge nur unwesentlich zu. Stattdessen führt die Dehnung zu einer Streckung der Mäanderstruktur.
In 1c ist die Unterseite einer aus thermoplastischen Polyurethan bestehenden Folie 9 gezeigt. Auf die Folie ist eine Frontkontaktstruktur 10 aufgebracht, die Fingerförmig ausgebildet ist, d. h. von Hauptleitungen 11 stellen abzweigende dünnere Leitungen 12 eine optimale Kontaktierung der vorderseitigen Fläche der Solarzelle 6 sicher, wobei ein möglichst kleiner bereich der Solarzelle 6 durch die Frontkontaktierung 10 abgeschattet wird. Betrachtet man eine Hauptleitung 11 vergrößert, sieht man ebenso eine mäanderförmige Struktur, wie sie in 1b gezeigt ist. Die abzeigenden dünnen Leitungen 12 müssen in diesem Ausführungsbeispiel nicht zwingend mäanderförmig strukturiert sein, wenn sie vollständig auf starren Solarzellen 6 aufliegen. Zur Kontaktierung des DC/DC-Konverters 7 weist die Frontkontaktstruktur 10 zwei Kontaktflächen auf. Eine Kontaktfläche 13 ist zur Kontaktierung der Eingangsseite des DC/DC-Konverters 7 ausgebildet. Diese Kontaktfläche 13 ist mit den Hauptleitungen 11 und somit mit den Frontseiten der Solarzellen 6 elektrisch leitend verbunden. Die zweite Kontaktfläche 14 ist mit auf der Oberseite der Folie 9 angeordneten weiteren Druckknopfkontakten 15 durch ebenfalls auf der Oberseite angeordnete Verbindungsleitungen 16 verbunden.
Zur Fertigung des Photovoltaik Moduls wird nun die Folie 9 auf das noch unfertige Photovoltaikmodul 1 aus 1a aufgebracht, so das dieses überwiegend von der Folie bedeckt wird.
Hierdurch wird das fertige Photovoltaik Modul 17 erzeugt, welches in 1d gezeigt ist. Die Folie 9 bedeckt das Substrat 2 nahezu vollständig und dient als Deckschicht, wobei durch die Folie 9 hindurch die Solarzellen 6, die Frontkontaktstruktur 10, und Teile der Rückkontaktstruktur 2 sowie der DC/DC-Konverter durch die Folie hindurch zu sehen sind. Außerdem sind die Druckknopfkontakte 5 und die weiteren Druckknopfkontakte 15 erkennbar.
In 1e ist ein Querschnitt durch das fertige Photovoltaik Modul 17 abgebildet. Der Höhenmaßstab ist hierbei stark gestreckt, da der Zeichnung sonst wichtige Details nicht entnommen werden könnten. Das Substrat 1 sowie die Folie 9 haben jeweils eine Dicke von 150 Mikrometern. Die Solarzellen 6, welche als CIS Dünnschichtzellen ausgebildet sind, haben eine Dicke von 200 Mikrometern. Die aktive Schicht der Solarzelle 6 ist hierbei lediglich 20 Mikrometer dick. Die gesamtdicke des Photovoltaik Moduls 17 beträgt somit etwa 500 Mikrometer. Statt Dünnschichtzellen können auch andere Solarzellen wie beispielsweise organische- oder Siliziumzellen verwendet werden. Auf dem Substrat 2 sind mit der Rückkontaktierung 3 verbundene Druckknopfkontakte 5 angeordnet. Die mit der Frontkontaktierung 10 verbundenen weiteren Druckknopfkontakte 15 befinden sich auf der Folie 9.
Ein solches Photovoltaik Modul 17 kann sehr einfach auf ein Dach montiert werden. Hierzu müssen lediglich die Dachziegel erwärmt und anschließend das Photovoltaik Modul aufgedrückt werden, denn aufgrund des thermoplastischen Substratmaterials hat das Photovoltaik Modul bei Erwärmung auf ca. 150°C selbstklebende Eigenschaften. Das Verbinden mehrerer Module auf dem Dach ist mit Druckknopfverbindern leicht möglich. Somit ist eine Montage des Moduls auf einem Dach sehr günstig möglich, da die Montage zum einen relativ wenig Zeit benötigt, und des Weiteren hinreichend einfach ist, um auch von nicht speziell geschultem Personal durchgeführt zu werden.

Claims

Photovoltaik Modul mit einem Substrat und einer Mehrzahl von auf dem Substrat aufgebrachten Solarzellen, dadurch gekennzeichnet, dass das Substrat aus einem dehnbaren Material besteht, dass die auf das Substrat aufgebrachten Solarzellen mit einem weiteren dehnbaren Material zumindest überwiegend bedeckt sind und dass die auf dem Substrat befestigten Solarzellen derart angeordnet sind, dass sie zumindest teilweise zueinander beabstandet sind.
Photovoltaik Modul nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass zwischen 50 und 80% der Fläche des Substrates von den Solarzellen abgedeckt sind.
Photovoltaik Modul nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Solarzellen als gedruckte Solarzellen ausgebildet sind.
Photovoltaik Modul nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Solarzellen als organische Solarzellen ausgebildet sind.
Photovoltaik Modul nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Solarzellen als Dünnschichtsolarzellen, insbesondere CIS bzw. CIGS Zellen, ausgebildet sind.
Photovoltaik Modul nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Elastizitätsmodul des dehnbaren Materials und/oder des Weiteren dehnbaren Materials kleiner als 0,1 GPa ist.
Photovoltaik Modul nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das dehnbare Material und/oder das weitere dehnbare Material Polyurethan ist.
Photovoltaik Modul nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das dehnbare Material und/oder das weitere dehnbare Material thermoplastisch ist.
Photovoltaik Modul nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Solarzellen mit einer Dicke von maximal 500 Mikrometern ausgebildet sind.
Photovoltaik Modul nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Substrat und/oder eine durch das weitere dehnbare Material gebildete Schicht eine Dicke von maximal 300 Mikrometern, vorteilhaft eine Dicke zwischen 100 und 150 Mikrometern, aufweist.
Photovoltaik Modul nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, eine Gesamtdicke von Substrat, den Solarzellen und einer aus dem weiteren dehnbaren Material bestehenden Schicht maximal 1,5 mm, insbesondere zwischen 300 und 800 Mikrometern, beträgt.
Photovoltaik Modul nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass Rückseiten der Solarzellen durch eine vorzugsweise dehnbare Rückkontaktstruktur elektrisch leitend kontaktiert sind, wobei die Rückkontaktstruktur insbesondere Kontaktflächen und/oder Leiterbahnen aufweisen kann.
Photovoltaik Modul nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass Vorderseiten der Solarzellen durch eine vorzugsweise dehnbare Frontkontaktstruktur elektrisch leitend kontaktiert sind, wobei die Frontkontaktstruktur insbesondere weitere Leiterbahnen aufweist, die vorteilhaft fingerförmig ausgebildet sind.
Photovoltaikmodul nach Anspruch 12 und 13, dadurch gekennzeichnet, dass die Rückkontaktstruktur im Substrat und/oder die Frontkontaktstruktur in einer durch das weitere dehnbare Material gebildeten Deckschicht angeordnet ist.
Photovoltaik Modul nach einem der Ansprüche 12 bist 14. dadurch gekennzeichnet, dass die Frontkontaktstruktur und/oder die Rückkontaktstruktur am Rand des Substrates oder der Deckschicht angeordnete Kontakte zur elektrischen Verbindung mit einem anderen Photovoltaik Modul aufweist, wobei die Kontakte insbesondere als Druckknöpfe oder Stecker ausgebildet sind.
Photovoltaik Modul nach einem der Ansprüche 12 bis 15, dadurch gekennzeichnet, dass Rück- und/oder Frontkontaktstruktur und/oder die Leiterbahnen und/oder die weiteren Leiterbahnen als alternierend in einander gegenüberliegende Richtungen aus einer Hauptrichtung gekrümmten, insbesondere zickzack-, wellen- oder mäanderförmig verlaufenden Leitungen ausgebildet sind.
Photovoltaik Modul nach einem der Ansprüche 12 bis 16, dadurch gekennzeichnet, dass Frontkontaktstruktur und/oder Rückkontaktstruktur überwiegend aus einem Metall, insbesondere aus Kupfer, Nickel oder Silber besteht.
Photovoltaik Modul nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass ein DC/DC-Konverter in das Modul integriert ist.
Photovoltaik Modul nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das flexible Substrat eine Lötstoppmaske aufweist.
Verfahren zur Herstellung eines Photovoltaik Moduls mit den Schritten: – Bereitstellen eines Substrates aus einem dehnbaren Material, – Aufbringen einer Mehrzahl von Solarzellen, wobei das Aufbringen derart erfolgt, dass die Solarzellen zumindest teilweise zueinander beabstandet sind, – Aufbringen eines weiteren dehnbaren Materials als Deckschicht.
Verfahren nach Anspruch 20, dadurch gekennzeichnet, dass durch das Aufbringen der Solarzellen zwischen 50% und 80% der Fläche des Substrates bedeckt werden.
Verfahren nach einem der Ansprüche 20 oder 21, dadurch gekennzeichnet, dass die Solarzellen durch Aufdrucken, Auflöten oder Aufkleben aufgebracht werden.
Verfahren nach einem der Ansprüche 20 bis 22, dadurch gekennzeichnet, dass als dehnbares Material und/oder als weiteres dehnbares Material ein Material mit einem Elastizitätsmodul kleiner als 0,1 GPa, insbesondere Polyurethan, verwendet wird.
Verfahren nach einem der Ansprüche 21 bis 23, dadurch gekennzeichnet, dass als dehnbares Material und/oder als weiteres dehnbares Material ein thermoplastisches Material verwendet wird.
Verfahren nach einem der Ansprüche 21 bis 24, dadurch gekennzeichnet, dass auf das Substrat eine Rückkontaktstruktur mit Leiterbahnen und/oder Kontaktflächen aufgebracht wird.
Verfahren nach einem der Ansprüche 21 bis 24, dadurch gekennzeichnet, dass das weitere dehnbare Material als Deckschicht auflaminiert wird, wobei insbesondere gleichzeitig mit der Deckschicht eine Frontkontaktstruktur mit weiteren Leiterbahnen aufgebracht wird.
Verfahren nach einem der Ansprüche 25 oder 26, dadurch gekennzeichnet, dass Leiterbahnen oder weiteren Leiterbahnen als alternierend in einander gegenüberliegende Richtungen aus einer Hauptrichtung gekrümmten, insbesondere zickzack-, wellen- oder mäanderförmig verlaufenden Leiterbahnen aufgebracht bzw. auflaminiert wird.