DE102009055031A1 - Back contact-solar cell for use in solar module, has perforated film and semi-conducting layer positioned on each other, and contact points whose portion is connected with conductive layer via solderless electrically conductive connection - Google Patents
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Abstract
Description
Die Erfindung betrifft eine Solarzelle, ein diese Solarzelle umfassendes Solarmodul sowie Verfahren zu deren Herstellung und zur Herstellung einer Kontaktfolie.The invention relates to a solar cell, a solar module comprising this solar cell and to processes for their production and for producing a contact foil.
Herkömmliche Solarzellen bestehen aus einer Schichtstruktur, die in einem plattenförmigen Halbleitermaterial, beispielsweise aus mono- oder multikristallinem Silizium ausgebildet ist. Das Halbleitermaterial bildet dabei die p-leitende Basis. Durch Eindiffusion von Phosphor wird an der Oberfläche eine dünne n-leitende Schicht, der so genannte Emitter, erzeugt. Üblicherweise wird die Basis mittels einer ganzflächig aufgebrachten Aluminiumschicht kontaktiert. Der Emitter wird über schmale Finger kontaktiert, die untereinander durch einen oder mehrere so genannte Busbars miteinander verbunden sind. Da die metallischen Finger und Busbars keinen Lichteintritt in die kontaktierten Bereiche der Zelle erlauben, eine zu geringe Anzahl und Breite von Fingern aber den Serienwiderstand erhöht, müssen Finger und Busbars so konstruiert sein, dass elektrische Verluste und Abschattungsverluste minimiert sind. Die räumliche Trennung von Emitterkontakt (Vorderseite, der Sonnenstrahlung zugewandt) und Basiskontakt (Rückseite) erschwert das Verschalten einzelner Solarzellen zu einem Modul, da Front- und Rückkontakt zweier benachbarter Solarzellen jeweils aufwendig verlötet werden. Während herkömmliche Solarzellen über Kontaktstellen auf der Vorderseite und der Rückseite verfügen, die in der Regel mit bandförmigen Leitern verbunden werden, erlauben Solarzellen mit Rückkontaktierung einfachere Verschaltungskonzepte.Conventional solar cells consist of a layer structure which is formed in a plate-shaped semiconductor material, for example monocrystalline or multicrystalline silicon. The semiconductor material forms the p-type base. By diffusion of phosphorus, a thin n-type layer, the so-called emitter, is produced on the surface. Usually, the base is contacted by means of a full-surface applied aluminum layer. The emitter is contacted via narrow fingers, which are interconnected by one or more so-called busbars. Since the metallic fingers and busbars do not allow light to enter the contacted areas of the cell, but too small a number and width of fingers increases the series resistance, fingers and busbars must be designed to minimize electrical losses and shadowing losses. The spatial separation of the emitter contact (front, the solar radiation facing) and base contact (back) complicates the interconnection of individual solar cells to form a module, since the front and back contact of two adjacent solar cells are soldered consuming each. While conventional solar cells have contact points on the front and the back, which are usually connected to band-shaped conductors, back-contacting solar cells allow simpler Verschaltungskonzepte.
Zur Steigerung der Effizienz sind so genannte Rückkontaktsolarzellen entwickelt worden, bei denen der Emitter auf der Vorderseite mit dem auf der Rückseite liegenden Emitterkontakt elektrisch leitend verbunden ist. So können Abschattungsverluste aufgrund von metallischen Leiterbahnen auf der Vorderseite minimiert werden.To increase the efficiency, so-called back-contact solar cells have been developed, in which the emitter on the front side is electrically conductively connected to the emitter contact located on the rear side. Shading losses due to metal traces on the front can be minimized.
Die
Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, eine Solarzelle vom Typ der Rückkontaktsolarzelle sowie ein entsprechendes Solarmodul mit einer Vielzahl von Rückkontaktsolarzellen bereitzustellen, bei dem eine einfache, kostengünstige Kontaktierung und elektrische Verschaltung von Solarzellen realisiert werden kann. Eine weitere Aufgabe der Erfindung ist die Bereitstellung eines Verfahrens zur Herstellung dieser Solarzelle.Object of the present invention is to provide a solar cell of the type Rückkontaktakttsolarzelle and a corresponding solar module with a plurality of back-contact solar cells, in which a simple, inexpensive contacting and electrical interconnection of solar cells can be realized. Another object of the invention is to provide a process for producing this solar cell.
Die Lösung dieser Aufgabe wird nach dieser Erfindung erreicht durch eine Solarzelle, ein Solarmodul sowie ein Verfahren zur Herstellung der Solarzelle gemäß den entsprechenden unabhängigen Patentansprüchen. Schließlich wird die Lösung dieser Aufgabe erreicht durch ein Verfahren zur Herstellung eines Kontaktfolienbandes, das zur Herstellung der erfindungsgemäßen Solarzelle besonders geeignet ist. Bevorzugte Ausführungsformen der erfindungsgemäßen Solarzelle sind in entsprechenden abhängigen Patentansprüchen aufgeführt. Bevorzugten Ausführungsformen der erfindungsgemäßen Solarzelle entsprechen bevorzugte Ausführungsformen des erfindungsgemäßen Solarmoduls und umgekehrt, auch wenn dies hierin nicht explizit festgestellt wird. Entsprechendes gilt für die in der erfindungsgemäßen Solarzelle vorhandenen und in den erfindungsgemäßen Verfahren eingesetzten Materialien und Folien bzw. Schichten.The solution of this object is achieved according to this invention by a solar cell, a solar module and a method for producing the solar cell according to the corresponding independent claims. Finally, the solution of this problem is achieved by a method for producing a contact foil strip, which is particularly suitable for producing the solar cell according to the invention. Preferred embodiments of the solar cell according to the invention are listed in corresponding dependent claims. Preferred embodiments of the solar cell according to the invention correspond to preferred embodiments of the solar module according to the invention and vice versa, although this is not explicitly stated herein. The same applies to the materials and films or layers present in the solar cell according to the invention and used in the process according to the invention.
Gegenstand der Erfindung ist somit eine Solarzelle, welche die folgenden Schichten umfasst:
- (a) eine halbleitende Schicht mit einer ersten Oberfläche und einer zweiten Oberfläche, wobei auf der ersten Oberfläche eine Vielzahl von ersten Kontaktstellen und zweiten Kontaktstellen ausgebildet sind, welche entgegengesetzte Polaritäten aufweisen;
- (b) eine auf einem Teil der ersten Oberfläche angeordnete Kontaktfolie, umfassend (b1) eine erste ein- oder mehrschichtige, perforierte Folie aus einem elektrisch nicht leitenden Material, die eine Vielzahl von ersten Löchern aufweist; und (b2) eine strukturierte elektrisch leitende Schicht auf einer der halbleitenden Schicht abgewandten Oberfläche der perforierten Folie b1;
- (a) a semiconductive layer having a first surface and a second surface, wherein on the first surface are formed a plurality of first pads and second pads having opposite polarities;
- (b) a contact foil disposed on a portion of the first surface, comprising (b1) a first monolayer or multilayer perforated foil of an electrically nonconductive material having a plurality of first holes; and (b2) a structured electrically conductive layer on a surface of the perforated foil b1 facing away from the semiconducting layer;
„Lotfreie elektrisch leitende Verbindung” bedeutet im Allgemeinen, dass die elektrisch leitende Verbindung kein Material (Lot) enthält, das einen niedrigeren Schmelzpunkt als die zu verbindenden Teile hat."Lot-free electrically conductive connection" generally means that the electrically conductive connection contains no material (solder), which has a lower melting point than the parts to be joined.
In einer bevorzugten Ausführungsform ist die Kontaktfolie auf weniger als 90%, vorzugsweise auf 40 bis 75% und noch mehr bevorzugt auf 50 bis 60% der ersten Oberfläche der halbleitenden Schicht angeordnet. In a preferred embodiment, the contact foil is disposed to less than 90%, preferably to 40 to 75% and even more preferably to 50 to 60% of the first surface of the semiconducting layer.
Die teilweise auf der ersten Oberfläche der halbleitenden Schicht angeordnete Kontaktfolie kann in der Solarzelle in unterschiedlichen geometrischen Formen eingesetzt werden. Vorzugsweise ist die Kontaktfolie in Form von mindestens einem Kontaktfolienband auf der ersten Oberfläche der halbleitenden Schicht angeordnet.The contact foil, which is partially arranged on the first surface of the semiconducting layer, can be used in the solar cell in different geometrical shapes. Preferably, the contact foil is arranged in the form of at least one contact foil strip on the first surface of the semiconductive layer.
In einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung sind auf der ersten Oberfläche der halbleitenden Schicht mehrere parallele äquidistante Kontaktfolienbänder angeordnet.In a preferred embodiment of the invention, a plurality of parallel equidistant contact foil strips are arranged on the first surface of the semiconductive layer.
Beispielsweise kann bei einer Solarzelle mit einer im Wesentlichen quadratischen Grundfläche mit einer Seitenlänge von 10 cm bis 25 cm eine Kontaktfolie eingesetzt werden, die aus 2 bis 6 Kontaktfolienbändern mit einer Breite im Bereich von jeweils 0,5 bis 3 cm besteht.For example, in the case of a solar cell having a substantially square base area with a side length of 10 cm to 25 cm, a contact foil consisting of 2 to 6 contact foil tapes with a width in the range of 0.5 to 3 cm in each case can be used.
In der halbleitenden Schicht können die hierfür üblichen, dem Fachmann bekannten Materialien eingesetzt werden.In the semiconducting layer, the customary materials known to those skilled in the art can be used.
Die elektrisch leitende Schicht kann aus einer Vielzahl von elektrisch leitenden Materialien bestehen, solange dieses Material die Funktion einer elektrisch leitenden Schicht in einer Solarzelle nicht beeinträchtigt. Die elektrisch leitende Schicht kann insbesondere aus einem Metall oder einem elektrisch leitfähigen organischen Polymer bestehen.The electrically conductive layer may consist of a plurality of electrically conductive materials, as long as this material does not impair the function of an electrically conductive layer in a solar cell. The electrically conductive layer may in particular consist of a metal or an electrically conductive organic polymer.
Als Metalle für die elektrisch leitende Schicht werden vorzugsweise Edelmetalle, Aluminium und Aluminiumlegierungen, Kupfer, Titan, oder Silber verwendet. Besonders bevorzugt werden Aluminium, Aluminiumlegierungen und Kupfer verwendet, und ganz besonders bevorzugt werden Aluminium oder Aluminiumlegierungen eingesetzt. Es können sowohl gleiche Metalle miteinander verbunden werden als auch unterschiedliche Metalle. Es ist auch ein mehrschichtiger Aufbau (z. B. Al/Cu) möglich.As metals for the electrically conductive layer, it is preferable to use noble metals, aluminum and aluminum alloys, copper, titanium, or silver. Aluminum, aluminum alloys and copper are particularly preferably used, and very particularly preferably aluminum or aluminum alloys are used. It can be connected to each other the same metals as well as different metals. A multilayer structure (eg Al / Cu) is also possible.
Besonders geeignete elektrisch leitfähige organische Polymere weisen Ketten mit konjugierten Doppelbindungen auf. Unter diesen sind wiederum solche bevorzugt, die sich von einem substituierten Polythiophen ableiten, wobei die Substituenten vorzugsweise C1-C10-Alkyl- oder Alkoxygruppen aufweisen.Particularly suitable electrically conductive organic polymers have chains with conjugated double bonds. Among these, those derived from a substituted polythiophene are again preferred, the substituents preferably having C 1 -C 10 -alkyl or alkoxy groups.
Zur Verbindung der vorgenannten Metalle eignet sich Ultraschallschweißen besonders gut. Mittels Ultraschallschweißen kann auch eine Verbindung zwischen elektrisch leitenden thermoplastischen Kunststoffen untereinander oder mit einem Metall hergestellt werden.Ultrasonic welding is particularly well suited for bonding the aforementioned metals. By means of ultrasonic welding, it is also possible to produce a connection between electrically conductive thermoplastics with one another or with a metal.
Die elektrisch leitende Schicht hat vorzugsweise eine Dicke von 0.05 bis 0.2 mm und ist insbesondere eine Aluminium- oder Kupferfolie.The electrically conductive layer preferably has a thickness of 0.05 to 0.2 mm and is in particular an aluminum or copper foil.
Der hierin verwendete Begriff „ein- oder mehrschichtige Folie” ist breit auszulegen; er umfasst eine einzige Folie aus einem bestimmten Material, z. B. eine Polyethylenterephthalat(PET)-Folie, aber auch ein Laminat, das aus mehreren verbundenen Folien besteht. Der hierin verwendete Begriff „Schicht” kann daher auch die Bedeutung Folie haben.The term "single or multilayer film" used herein is to be interpreted broadly; it comprises a single film of a particular material, e.g. As a polyethylene terephthalate (PET) film, but also a laminate, which consists of several connected films. The term "layer" as used herein can therefore also have the meaning of foil.
Für den Fall, dass als erste ein- oder mehrschichtige, perforierte Folie eine einschichtige Folie durch Stanzen unter Bildung einer Vielzahl von ersten Löchern perforiert und die dabei erhaltene perforierte Folie mit einer elektrisch leitenden Schicht laminiert wird, wird vorzugsweise eine Polyethylenterephthalat-Folie verwendet. Eine solche einschichtige Folie wird hierin auch als Isolatorfolie bezeichnet.In the case where a single-layered or multi-layered perforated film is perforated by punching to form a plurality of first holes and the resulting perforated film is laminated with an electrically conductive layer, a polyethylene terephthalate film is preferably used. Such a monolayer film is also referred to herein as an insulator film.
Für den Fall, dass als erste ein- oder mehrschichtige, perforierte Folie eine mehrschichtige Folie verwendet wird, werden als Materialien vorzugsweise EVA(Ethylenvinylacetat)-Polymer und Polyethylenterephthalat verwendet. Eine dieser Schichten bzw. Folien wird hierin ebenfalls als Isolatorfolie bezeichnet. Diese Isolatorfolie ist vorzugsweise eine Polyethylenterephthalat-Folie.In the case where a multilayered film is used as the first single-layered or multi-layered perforated film, the materials preferably used are EVA (ethylene-vinyl acetate) polymer and polyethylene terephthalate. One of these layers or foils is also referred to herein as insulator film. This insulator film is preferably a polyethylene terephthalate film.
Die erste ein- oder mehrschichtige, perforierte Folie aus einem nichtleitenden Material kann eine Rückseitenfolie als Rückseitenbeschichtung zum Schutz der Solarzelle bzw. eines die Solarzelle enthaltenden Solarmoduls vor Umwelteinflüssen enthalten. Die Rückseitenbeschichtung enthält vorzugsweise ein fluorhaltiges Polymer, insbesondere ein Polyvinylfluorid (PVF). Ein besonders geeignetes Polyvinylfluorid ist unter der Bezeichnung Tedlar® von der Firma Dupont erhältlich ist. Die Rückseitenbeschichtung kann ein- oder mehrschichtig sein, z. B. ein PVF-Polyester-PVF-Verbund.The first single-layer or multi-layer perforated film made of a non-conductive material may contain a backsheet as a backcoat for protecting the solar cell or a solar module containing the solar cell from environmental influences. The backside coating preferably contains a fluorine-containing polymer, in particular a polyvinyl fluoride (PVF). A particularly suitable polyvinyl fluoride is available under the name Tedlar ® from Dupont. The backside coating may be single or multi-layered, e.g. B. a PVF polyester PVF composite.
Die Verwendung einer mehrschichtigen Folie als der ersten ein- oder mehrschichtigen Folie ist erfindungsgemäß bevorzugt, da bei einer vorzugsweise weichen eingesetzten Isolatorfolie (auch als Schmelzfolie bezeichnet) der Stanzprozess erleichtert ist. Eine EVA-Folie ist weich und wird daher vorzugsweise zusammen mit einer sie stützenden zweiten Folie gestanzt.The use of a multilayer film as the first single-layer or multi-layer film is preferred according to the invention, since in a preferably soft insulator film used (also referred to as melt film), the punching process is facilitated. An EVA film is soft and is therefore preferably punched together with a supporting second film.
Die in der ersten ein- oder mehrschichtigen Folie verwendeten Folien bzw. Schichten haben vorzugsweise eine Dicke von 0,01 bis 0,5 mm, besonders bevorzugt von 0,2 bis 0,4 mm.The films or layers used in the first single or multilayer film have preferably a thickness of 0.01 to 0.5 mm, more preferably from 0.2 to 0.4 mm.
Die erste ein- oder mehrschichtige Folie wird im Allgemeinen mit einem Kleber mit der elektrisch leitenden Schicht verbunden. Derartige Kleber sind an sich bekannt.The first single or multilayer film is generally bonded to the electrically conductive layer with an adhesive. Such adhesives are known per se.
In einer bevorzugten Ausführungsform der erfindungsgemäßen Solarzelle umfasst die lotfreie elektrisch leitende Verbindung ein Kontaktband zwischen dem Teil der ersten und zweiten Kontaktstellen und der strukturierten elektrisch leitenden Schicht.In a preferred embodiment of the solar cell according to the invention, the solder-free electrically conductive connection comprises a contact band between the part of the first and second contact points and the structured electrically conductive layer.
Das Material des Kontaktbandes ist im Allgemeinen aus denselben Materialien ausgewählt wie das der elektrisch leitenden Schicht. Die Größe des Kontaktbandes ist vorzugsweise auf die Größe des ersten und eines weiter unten beschriebenen zweiten Loches abgestimmt, die vorzugsweise eine Lochgröße entsprechend einem Durchmesser von 1 bis 10 mm, insbesondere von 2 bis 5 mm haben. Hierbei wird im Allgemeinen der Abstand zwischen den Löchern berücksichtigt, so dass bei einem größeren Abstand der Löcher in der Regel auch ein größeres Kontaktband benutzt werden kann.The material of the contact band is generally selected from the same materials as that of the electrically conductive layer. The size of the contact band is preferably matched to the size of the first and a second hole described below, which preferably have a hole size corresponding to a diameter of 1 to 10 mm, in particular from 2 to 5 mm. Here, the distance between the holes is generally taken into account, so that with a larger distance between the holes usually a larger contact band can be used.
Darüberhinaus ist es bevorzugt, dass die lotfreie elektrisch leitende Verbindung einen elektrisch leitenden Kleber umfasst oder durch Ultraschallschweißen erhältlich ist.Moreover, it is preferred that the solderless electrically conductive connection comprises an electrically conductive adhesive or is obtainable by ultrasonic welding.
Die elektrisch leitende Verbindung kann vorteilhaft auch durch Laserschweißen erhalten werden. Hierbei wird vorzugsweise ein Niederhalter für die elektrisch leitende Schicht verwendet, so dass sich elektrisch leitende Schicht und Kontaktstellen berühren können. An der Stelle, an welcher der Laserstrahl den Niederhalter passiert, ist der Niederhalter im Allgemeinen transparent oder aber der Niederhalter weist hier eine Ausnehmung auf.The electrically conductive connection can advantageously also be obtained by laser welding. In this case, a hold-down device for the electrically conductive layer is preferably used, so that electrically conductive layer and contact points can touch. At the point where the laser beam passes the hold-down, the hold-down is generally transparent or the hold-down has a recess here.
Im Allgemeinen weist die Solarzelle der Erfindung neben den bereits erwähnten Schichten (halbleitende Schicht, erste ein- oder mehrschichtige perforierte Folie, strukturierte elektrisch leitende Schicht) weitere Schichten auf. So weist die Solarzelle vorzugsweise auf der zweiten Oberfläche der halbleitenden Schicht eine zweite ein- oder mehrschichtige Folie auf, die z. B. eine Antireflexionsschicht (z. B. aus Siliziumnitrid) und/oder eine weitere Schutzfolie (z. B. aus Ethylen-Vinylacetat-Polymer) umfasst. Schließlich ist auf der zweiten ein- oder mehrschichtigen Folie im Allgemeinen noch eine transparente Scheibe, z. B. aus Glas oder Polycarbonat, vorzugsweise aus Glas angeordnet.In general, the solar cell of the invention has, in addition to the already mentioned layers (semiconductive layer, first single-layer or multi-layer perforated foil, structured electrically conductive layer), further layers. Thus, the solar cell preferably on the second surface of the semiconductive layer on a second single- or multi-layer film, the z. Example, an antireflection layer (eg., Of silicon nitride) and / or a further protective film (eg., From ethylene-vinyl acetate polymer). Finally, on the second single or multilayer film is generally still a transparent disc, for. B. made of glass or polycarbonate, preferably made of glass.
Die Dicke der halbleitenden Schicht beträgt vorzugsweise 20 bis 500 μm und ganz besonders bevorzugt 80 bis 220 μm. Die Dicke der ersten ein- oder mehrschichtigen perforierten Folie beträgt vorzugsweise 20 bis 400 μm. Die Dicke der strukturierten elektrisch leitenden Schicht beträgt vorzugsweise 5 bis 200 μm.The thickness of the semiconducting layer is preferably 20 to 500 μm and most preferably 80 to 220 μm. The thickness of the first single-layer or multi-layer perforated film is preferably 20 to 400 μm. The thickness of the patterned electrically conductive layer is preferably 5 to 200 μm.
Erfindungsgemäß ganz besonders bevorzugt ist die lotfreie elektrische Verbindung durch Ultraschallschweißen erhältlich.Most preferably according to the invention, the solderless electrical connection is obtainable by ultrasonic welding.
Ultraschallschweißen, ohne oder mit gleichzeitiger Wärmezufuhr, ist eine Form des Schweißens, bei der kinetische Energie in Form von Reibung ausgenutzt wird, die im Allgemeinen durch eine oszillierende translatorische Relativbewegung der zu verbindenden Teile unter Einwirkung eines statischen Drucks entsteht. Im Vergleich hierzu wird beim Reibschweißen Reibung ausgenutzt, die vorwiegend durch eine rotierende oder oszillierende Relativbewegung der zu verbindenden Teile unter Einwirkung eines statischen Drucks entsteht. Während erfindungsgemäß im Prinzip auch das Reibschweißen für die Erzeugung der elektrisch leitenden Verbindung verwendet werden kann, wird besonders bevorzugt Ultraschallschweißen herangezogen.Ultrasonic welding, with or without simultaneous heat input, is a form of welding in which kinetic energy is used in the form of friction, which generally results from an oscillating relative translational movement of the parts to be joined under the influence of a static pressure. In comparison, friction is used in friction welding, which is mainly caused by a rotating or oscillating relative movement of the parts to be joined under the action of a static pressure. While according to the invention, in principle, friction welding can also be used to produce the electrically conductive connection, ultrasound welding is particularly preferred.
Im Allgemeinen umfasst ein Ultraschallschweißgerät eine untere Elektrode (als „Amboss” bezeichnet) und eine obere Elektrode (als „Sonotrode” bezeichnet). Die Sonotrode führt in einer Verbindungsebene der zu verbindenden Flächen Schwingungen mit einer Frequenz von im Allgemeinen 10 bis 200 kHz, vorzugsweise von 30 bis 100 kHz aus. Die Amplitude liegt im Allgemeinen im Bereich von 1 bis 50 μm und die Leistung im Allgemeinen im Bereich von 0,01 bis 1 kW, wobei die Schweißzeiten im Allgemeinen zwischen 0,1 und 1 sec liegen. Die Schwingungsrichtung des Ultraschalls und die Kraftrichtung verlaufen im Allgemeinen zueinander senkrecht, wobei die zu verbindenden Flächen aufeinander reiben. Vorzugsweise wird auf die Verwendung von Schweißzusätzen verzichtet.In general, an ultrasonic welder includes a lower electrode (referred to as "anvil") and an upper electrode (called a "sonotrode"). The sonotrode executes vibrations in a connection plane of the surfaces to be connected with a frequency of generally 10 to 200 kHz, preferably from 30 to 100 kHz. The amplitude is generally in the range of 1 to 50 microns and the power generally in the range of 0.01 to 1 kW, with the welding times are generally between 0.1 and 1 sec. The direction of vibration of the ultrasound and the direction of force are generally perpendicular to each other, with the surfaces to be joined rubbing against each other. Preferably, the use of welding consumables is dispensed with.
Erfindungsgemäß ist es bevorzugt, wenn das Ultraschallschweißen ohne Zufuhr zusätzlicher Wärmeenergie stattfindet. Allerdings kann das Ultraschallschweißen auch unter Zufuhr zusätzlicher Wärmeenergie durchgeführt werden, indem der Amboss beispielsweise zusätzlich elektrisch beheizt wird.According to the invention it is preferred if the ultrasonic welding takes place without supplying additional heat energy. However, the ultrasonic welding can also be carried out with the supply of additional heat energy, for example, by the anvil is electrically heated.
Für die konzentrierte Einleitung der Ultraschallenergie können Sonotrode und Amboss an die jeweilige Verbindungsform angepasst werden.For the concentrated introduction of the ultrasonic energy sonotrode and anvil can be adapted to the respective connection form.
Die erreichbare Festigkeit der elektrisch leitenden Verbindung hängt von mehreren Parametern ab. Insbesondere sind die Art der zu verschweißenden Materialien, die Schweißleistung und -amplitude des Schweißsystems und die Beschaffenheit von Sonotrode und Amboss zu berücksichtigen. Als Material für die Sonotrode und den Amboss können zahlreiche unterschiedliche Materialien eingesetzt werden, solange der Zweck der Erfindung erreicht wird.The achievable strength of the electrically conductive connection depends on several parameters. In particular, the type of materials to be welded, the welding power and amplitude of the welding system and the nature of sonotrode and anvil are taken into account. As material for the sonotrode and the anvil can many different materials are used as long as the purpose of the invention is achieved.
Für die konzentrierte Einleitung der Ultraschallenergie können Sonotrode und Amboss an die jeweilige Form der beabsichtigten elektrisch leitenden Verbindung angepasst werden. Hierbei kann auch berücksichtigt werden, ob die zu verbindenden Materialien erst physisch miteinander in Kontakt gebracht werden müssen. So wird bei einer besonders bevorzugten Ausführungsform der Erfindung die strukturierte elektrisch leitende Schicht mit Hilfe eines Ultraschallschweißgeräts auf die ersten Kontaktstellen und die zweiten Kontaktstellen der halbleitenden Schicht gedrückt.For the concentrated introduction of the ultrasonic energy sonotrode and anvil can be adapted to the particular shape of the intended electrically conductive connection. This can also take into account whether the materials to be joined must first be physically brought into contact with each other. Thus, in a particularly preferred embodiment of the invention, the structured electrically conductive layer is pressed by means of an ultrasonic welding device on the first contact points and the second contact points of the semiconductive layer.
In einer bevorzugten Ausführungsform der erfindungsgemäßen Solarzelle ist die lotfreie elektrische Verbindung eine direkte Verbindung zwischen den ersten und zweiten Kontaktstellen oder einem Teil davon und der strukturierten elektrisch leitenden Schicht. „Direkte Verbindung” bedeutet hierbei insbesondere, dass sich zwischen der ersten oder zweiten Kontaktstelle und der strukturierten elektrisch leitenden Schicht kein weiteres Material befindet. Die direkte Verbindung lässt sich vorzugsweise durch Ultraschallschweißen erzeugen.In a preferred embodiment of the solar cell according to the invention, the solderless electrical connection is a direct connection between the first and second contact points or a part thereof and the structured electrically conductive layer. "Direct connection" here means, in particular, that there is no further material between the first or second contact point and the structured electrically conductive layer. The direct connection can preferably be produced by ultrasonic welding.
Gegenstand der Erfindung ist weiterhin ein Solarmodul, welches eine Vielzahl der oben beschriebenen Solarzellen aufweist. Die Solarzellen sind im Allgemeinen benachbart zueinander angeordnet und elektrisch miteinander verbunden. Auf der Rückseite, d. h. der beim Betrieb der Sonnenstrahlung abgewandten Seite der Solarzelle sind in einer vorbestimmten Anordnung, beispielsweise in einer Matrixanordnung, eine Mehrzahl von ersten Kontaktstellen einer ersten Polarität und von zweiten Kontaktstellen einer entgegen gesetzten Polarität beabstandet zueinander angeordnet. Die Kontaktabschnitte entgegen gesetzter Polarität sind dabei ineinander verschachtelt ausgeführt, in Entsprechung zum Layout der zugeordneten, zu kontaktierenden Kontaktstellen.The invention furthermore relates to a solar module which has a large number of the solar cells described above. The solar cells are generally arranged adjacent to each other and electrically connected to each other. On the back, d. H. the side facing away from the solar radiation side of the solar cell are arranged in a predetermined arrangement, for example in a matrix arrangement, a plurality of first contact points of a first polarity and second contact points of opposite polarity spaced from each other. The contact portions of opposite polarity are executed interleaved, in accordance with the layout of the associated contact points to be contacted.
Vorzugsweise sind die Kontaktstellen gleicher Polarität auf der Rückseite der Solarzelllen pro Polarität abwechselnd in parallelen Reihen angeordnet. Eine Kontaktfolie aus der ersten ein- oder mehrschichtigen, perforierten Folie und der strukturierten elektrischen Schicht kann eine einzelne Reihe von Solarzellen (sog. String) oder ein ganzes Solarmodul verbinden. Durch das teilweise Wegätzen der elektrisch leitenden Schicht, z. B. einer Metallfolie aus Aluminium oder Kupfer, entstehen Leiterbahnen, welche die Solarzellen nach dem bevorzugten Ultraschallschweissen in gewünschter Weise verbinden, beispielsweise in einer Serienschaltung zur Erzielung einer höheren Spannung oder in Parallelschaltung zur Erzielung einer höheren Stromstärke des bei Lichteinfall auf die Solarzelle erzeugten elektrischen Stromes. Kombinationen dieser Schaltungen sind ebenfalls möglich.Preferably, the contact points of the same polarity on the back of the solar cell per polarity are arranged alternately in parallel rows. A contact foil made of the first single- or multilayer, perforated foil and the structured electrical layer can connect a single row of solar cells (so-called string) or an entire solar module. By partially etching away the electrically conductive layer, for. As a metal foil made of aluminum or copper, conductor tracks, which connect the solar cells after the preferred ultrasonic welding in the desired manner, for example in a series circuit to achieve a higher voltage or in parallel to achieve a higher amperage of the electric current generated in the light of the solar cell , Combinations of these circuits are also possible.
Geeignete Verbindungsanordnungen für die elektrische Verbindung von Solarzellen sind beispielsweise in der
Schließlich ist Gegenstand der Erfindung ein Verfahren zur Herstellung einer Solarzelle, welche die folgenden Schichten umfasst:
- (a) eine halbleitende Schicht mit einer ersten Oberfläche und einer zweiten Oberfläche, wobei auf der ersten Oberfläche eine Vielzahl von ersten Kontaktstellen und zweiten Kontaktstellen ausgebildet sind, welche entgegengesetzte Polaritäten aufweisen;
- (b) eine auf einem Teil der ersten Oberfläche (
4 ) angeordnete Kontaktfolie (27 ), umfassend (b1) eine erste ein- oder mehrschichtige, perforierte Folie aus einem elektrisch nicht leitenden Material, die eine Vielzahl von ersten Löchern aufweist; und (b2) eine strukturierte elektrisch leitende Schicht auf einer der halbleitenden Schicht a abgewandten Oberfläche der perforierten Folie b1; wobei die erste ein- oder mehrschichtige perforierte Folie b1 und die halbleitende Schicht a so zueinander positioniert sind, dass zumindest ein Teil der ersten Löcher und der ersten Kontaktstellen und der zweiten Kontaktstellen einander gegenüber liegen, und wobei mindestens ein Teil der ersten und zweiten Kontaktstellen über eine lotfreie elektrisch leitende Verbindung mit der strukturierten elektrisch leitenden Schicht verbunden sind, und wobei - (d) auf einem Teil der ersten Oberfläche der halbleitenden Schicht eine erste ein- oder mehrschichtige, perforierte Folie aus einem elektrisch nicht leitenden Material, die eine Vielzahl von ersten Löchern aufweist, aufgebracht wird, und auf dieser perforierten Folie eine elektrisch leitende Schicht aufgebracht wird, wobei die perforierte Folie auf der halbleitenden Schicht so aufgebracht wird, dass zumindest ein Teil der ersten Löcher und der ersten Kontaktstellen und der zweiten Kontaktstellen einander gegenüber liegen;
- (e) die elektrisch leitende Schicht strukturiert wird; und
- (f) die dadurch erhaltene strukturierte elektrisch leitende Schicht durch die ersten Löcher hindurch über eine lotfreie elektrisch leitende Verbindung mit den ersten Kontaktstellen und den zweiten Kontaktstellen verbunden wird.
- (a) a semiconductive layer having a first surface and a second surface, wherein on the first surface are formed a plurality of first pads and second pads having opposite polarities;
- (b) one on a part of the first surface (
4 ) arranged contact foil (27 comprising (b1) a first single or multi-layer perforated foil of an electrically non-conductive material having a plurality of first holes; and (b2) a structured electrically conductive layer on a surface of the perforated foil b1 facing away from the semiconductive layer a; wherein the first single- or multi-layer perforated sheet b1 and the semiconductive layer a are positioned to each other such that at least a part of the first holes and the first contact pads and the second contact pads face each other, and at least a part of the first and second contact pads overlap a solderless electrically conductive connection is connected to the structured electrically conductive layer, and wherein - (D) on a portion of the first surface of the semiconductive layer, a first single- or multi-layer perforated sheet of an electrically non-conductive material having a plurality of first holes, is applied, and on this perforated film, an electrically conductive layer is applied wherein the perforated film is deposited on the semiconductive layer such that at least a portion of the first holes and the first contact pads and the second contact pads face each other;
- (e) the electrically conductive layer is patterned; and
- (F) the resulting structured electrically conductive layer is connected through the first holes through a solder-free electrically conductive connection with the first contact points and the second contact points.
„Strukturieren der elektrisch leitenden Schicht” bedeutet, dass aus einer ursprünglich kompakten elektrisch leitenden Schicht Teile entfernt werden, so dass nur solche Teile der ursprünglich kompakten elektrisch leitenden Schicht zurückbleiben, die für eine vorgesehene Kontaktierung von Kontaktstellen relevant sind. Dies kann beispielsweise dadurch geschehen, dass die elektrisch leitende Schicht so mit einer Abdeckschicht versehen wird, dass nur die Strukturen der später erhaltenen strukturierten elektrisch leitenden Schicht mit der Abdeckschicht versehen werden. Die nicht mit der Abdeckschicht versehenen Teile der elektrisch leitenden Schicht können dann beispielsweise in einem geeigneten Ätzbad entfernt werden."Structuring the electrically conductive layer" means that parts are removed from an originally compact electrically conductive layer, so that only those parts of the originally compact electrically conductive layer remain behind, which are relevant for an intended contacting of contact points. This can be done, for example, by providing the electrically conductive layer with a cover layer in such a way that only the structures of the later-obtained structured electrically conductive layer are provided with the cover layer. The parts of the electrically conductive layer not provided with the covering layer can then be removed, for example, in a suitable etching bath.
Vorzugsweise wird die strukturierte elektrisch leitende Schicht durch Ultraschallschweißen oder Reibschweißen, besonders bevorzugt durch Ultraschallschweißen, mit den ersten Kontaktstellen und den zweiten Kontaktstellen verbunden.The structured electrically conductive layer is preferably connected to the first contact points and the second contact points by ultrasonic welding or friction welding, particularly preferably by ultrasonic welding.
In einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung wird eine erste ein- oder mehrschichtige Folie aus einem oder mehreren elektrisch nicht leitenden Materialien durch Stanzen unter Bildung einer Vielzahl von ersten Löchern perforiert und die dabei erhaltene erste ein- oder mehrschichtige, perforierte Folie mit einer elektrisch leitenden Schicht laminiert.In a preferred embodiment of the invention, a first monolayer or multilayer film of one or more electrically non-conductive materials is perforated by punching to form a plurality of first holes, and the resulting first monolayer or multilayer perforated film is laminated with an electrically conductive layer ,
In einer besonders bevorzugten Ausführungsform des erfindungsgemäßen Verfahrens wird die strukturierte elektrisch leitende Schicht durch die ersten Löcher hindurch auf die ersten Kontaktstellen und die zweiten Kontaktstellen gedrückt und anschließend durch Ultraschallschweißen die strukturierte elektrisch leitende Schicht mit den ersten Kontaktstellen und den zweiten Kontaktstellen verbunden. Hierbei wird das Drücken der strukturierten elektrisch leitenden Schicht auf die ersten Kontaktstellen und die zweiten Kontaktstellen vorzugsweise mit einem Ultraschallschweißgerät durchgeführt. Hierzu kann die Sonotrode an ihrer Spitze geeignet ausgestaltet sein, um ein optimales Aufdrücken zu gewährleisten.In a particularly preferred embodiment of the method according to the invention, the structured electrically conductive layer is pressed through the first holes on the first contact points and the second contact points and then connected by ultrasonic welding the structured electrically conductive layer with the first contact points and the second contact points. Here, the pressing of the structured electrically conductive layer on the first contact points and the second contact points is preferably carried out with an ultrasonic welder. For this purpose, the sonotrode may be designed at its tip suitable to ensure optimum pressing.
Die ersten Löcher haben vorzugsweise eine runde Form. Beim Niederdrücken der strukturierten elektrisch leitenden Schicht wird daher im Allgemeinen ein kreisrunder Ausschnitt der elektrisch leitenden Schicht herunter gedrückt. Zur Verminderung von mechanischen Spannungen kann vorgesehen sein, dass vor dem Herunterdrücken zu beiden Seiten eines verbleibenden Steges jeweils ein Kreisabschnitt heraus gestanzt wird.The first holes preferably have a round shape. When the structured electrically conductive layer is pressed down, therefore, a circular cutout of the electrically conductive layer is generally pressed down. To reduce mechanical stresses can be provided that before pressing down on both sides of a remaining web each a circle section is punched out.
In einer alternativen Ausführungsform des erfindungsgemäßen Verfahrens wird die elektrisch leitende Schicht durch Stanzen mit einer Vielzahl von zweiten Löchern versehen, so dass die zweiten Löcher über den ersten Löchern liegen; ein Kontaktband zwischen dem Teil der ersten Kontaktstellen und der zweiten Kontaktstellen und der strukturierten elektrisch leitenden Schicht angebracht; und eine lotfreie elektrisch leitende Verbindung erzeugt.In an alternative embodiment of the method according to the invention, the electrically conductive layer is provided by punching with a plurality of second holes, so that the second holes are located above the first holes; a contact band is disposed between the portion of the first pads and the second pads and the patterned electrically conductive layer; and generates a solderless electrically conductive connection.
Die ersten und/oder zweiten Löcher können verschiedene Querschnitte haben. Vorzugsweise haben sowohl die ersten Löcher als auch die zweiten Löcher einen kreisförmigen Querschnitt.The first and / or second holes may have different cross sections. Preferably, both the first holes and the second holes have a circular cross-section.
Die Größe der ersten Löcher und/oder der zweiten Löcher entspricht im Allgemeinen einem Kreis mit einem Durchmesser zwischen 1 und 10 mm, vorzugsweise zwischen 2 und 5 mm, wobei die ersten Löcher und die zweiten Löcher vorzugsweise den gleichen Querschnitt haben.The size of the first holes and / or the second holes generally corresponds to a circle having a diameter between 1 and 10 mm, preferably between 2 and 5 mm, wherein the first holes and the second holes preferably have the same cross-section.
Erfindungsgemäß beträgt die Entfernung zwischen den Löchern (ersten und zweiten Löchern) und/oder zwischen den Kontaktstellen vorzugsweise 1 bis 15 cm und besonders bevorzugt 3 bis 7 cm.According to the invention, the distance between the holes (first and second holes) and / or between the contact points is preferably 1 to 15 cm and more preferably 3 to 7 cm.
In den erfindungsgemäßen Solarzellen bzw. beim erfindungsgemäßen Verfahren zu deren Herstellung kann die Erzeugung von zweiten Löchern, vorzugsweise durch Stanzen der elektrisch leitenden Schicht unter Ausbildung von zweiten Löchern in der elektrisch leitenden Schicht, vor oder nach dem Strukturieren der metallisch leitenden Schicht, beispielsweise in einem Ätzbad, geschehen.In the solar cells according to the invention or in the process according to the invention for their production, the production of second holes, preferably by punching the electrically conductive layer to form second holes in the electrically conductive layer, before or after structuring the metallically conductive layer, for example in a Etching bath, done.
Das Kontaktband wird über den zweiten Löchern aufgebracht und durch Niederdrücken in physischen Kontakt mit der halbleitenden Schicht gebracht. Hierbei kann der physische Kontakt direkt oder indirekt sein. Bei einem indirekten Kontakt befindet sich zwischen dem Kontaktband und der halbleitenden Schicht und/oder der elektrisch leitenden Schicht beispielsweise ein an sich bekannter elektrisch leitender Kleber. Das Kontaktband ist im Allgemeinen an zwei Stellen mit der strukturierten elektrisch leitenden Schicht verbunden und an einer Stelle mit der halbleitenden Schicht. An diesen drei Stellen kann eine elektrisch leitende Verbindung durch verschiedene Methoden wie beispielsweise Kleben oder Ultraschallschweißen realisiert sein. Vorzugsweise wird für alle drei Stellen die gleiche Art der Verbindung verwendet, so dass beispielsweise das Kontaktband an zwei Stellen mittels Ultraschallschweißen mit der elektrisch leitenden Schicht verbunden wird und an einer Stelle mit der halbleitenden Schicht.The contact band is applied over the second holes and brought into physical contact with the semiconductive layer by depression. Here, the physical contact can be direct or indirect. In an indirect contact is located between the contact strip and the semiconducting layer and / or the electrically conductive layer, for example, a per se known electrically conductive adhesive. The contact band is generally connected at two locations to the patterned electrically conductive layer and at a location having the semiconductive layer. At these three points, an electrically conductive connection can be realized by various methods such as gluing or ultrasonic welding. Preferably, the same type of connection is used for all three points, so that, for example, the contact band is connected to the electrically conductive layer in two places by means of ultrasonic welding and at one point with the semiconductive layer.
Der ggf. elektrisch leitende Kleber kann durch Dispensen oder Siebdruck auf die Zellen oder die Kontaktfolie aufgebracht werden. Es kann sich dabei um Ein- oder Mehrkomponentenkleber handeln, die bei Raumtemperatur, bei erhöhter Temperatur, unter Druck oder unter UV-Strahlung aushärten.The possibly electrically conductive adhesive can be applied to the cells or the contact foil by dispensing or screen printing. They may be single-component or multi-component adhesives which cure at room temperature, at elevated temperature, under pressure or under UV radiation.
Die Erfindung betrifft außerdem ein Verfahren zur Herstellung eines Kontaktfolienbandes mit einer Breite von 0,5 cm bis 3 cm, das eine erste ein- oder mehrschichtige, perforierte Folie aus einem elektrisch nicht leitenden Material mit einer Vielzahl von ersten Löchern und eine strukturierte elektrisch leitende Schicht aufweist, wobei
- (g) eine erste ein- oder mehrschichtige Folie aus einem oder mehreren elektrisch nicht leitenden Materialien bereitgestellt wird;
- (h) die erste ein- oder mehrschichtige Folie mit einer elektrisch leitenden Schicht verbunden wird;
- (i) auf mindestens einem Teil der elektrisch leitenden Schicht eine Abdeckschicht aufgebracht wird;
- (j) die nicht mit der Abdeckschicht versehenen Teile der elektrisch leitenden Schicht in einem Ätzbad entfernt werden; und
- (k) durch Stanzen mindestens die erste ein- oder mehrschichtige Folie mit einer Vielzahl von ersten Löchern versehen wird; und wobei das Stanzen gemäß Schritt (k) nach jedem der Schritte (g) bis (j) durchgeführt werden kann; und die erste ein- oder mehrschichtige Folie und/oder die elektrisch leitende Schicht mit einer
Breite von 0,5cm bis 3 cm bereitgestellt werden oder in einem Schritt - (l) auf eine
Breite von 0,5cm bis 3 cm geschnitten werden.
- (g) providing a first monolayer or multilayer film of one or more electrically non-conductive materials;
- (h) bonding the first single or multilayer film to an electrically conductive layer;
- (i) a covering layer is applied to at least part of the electrically conductive layer;
- (j) removing the portions of the electrically conductive layer not provided with the capping layer in an etching bath; and
- (k) by punching at least the first single- or multi-layer film is provided with a plurality of first holes; and wherein the stamping according to step (k) can be performed after each of the steps (g) to (j); and the first single- or multi-layered film and / or the electrically conductive layer are provided with a width of 0.5 cm to 3 cm or in one step
- (l) cut to a width of 0.5 cm to 3 cm.
Eine Kontaktfolie im Sinne der vorliegenden Erfindung ist eine mindestens zweischichtige Folie, bei der eine Schicht aus einem elektrisch leitenden Material und eine weitere Schicht aus einem elektrisch isolierenden Material gebildet sind.A contact foil in the sense of the present invention is an at least two-layered foil in which a layer of an electrically conductive material and a further layer of an electrically insulating material are formed.
Das Aufbringen der Abdeckschicht erfolgt vorzugsweise durch Aufbringen einer Deckfarbe zum Schutz der im Ätzbad nicht wegzuätzenden Teile der elektrisch leitenden Schicht. Die Deckfarbe kann durch verschiedene Verfahren aufgetragen werden, beispielsweise durch Aufsprühen, Aufspritzen oder mittels Siebdruck. Insbesondere für den Fall, dass die Deckfarbe vollflächig aufgetragen wird, ist das Verfahren nicht besonders beschränkt. Sollen dagegen spezifische Strukturen vor dem Ätzen geschützt werden, wird die Deckfarbe vorzugsweise mittels Siebdruck aufgetragen.The application of the covering layer is preferably carried out by applying an overcoat to protect the parts of the electrically conductive layer which are not to be etched away in the etching bath. The top coat can be applied by various methods, for example by spraying, spraying or screen printing. In particular, in the case where the overcoat is applied over the entire surface, the method is not particularly limited. On the other hand, if specific structures are to be protected from etching, the cover color is preferably applied by screen printing.
Das Ätzbad besteht aus chemischen Substanzen, welche das Wegätzen der nicht geschützten Teile der elektrisch leitenden Schicht ermöglichen. Die Zusammensetzung des Ätzbades richtet sich daher nach der Art des eingesetzten Metalls oder des elektrisch leitfähigen Polymeren.The etching bath consists of chemical substances which allow the etching away of the non-protected parts of the electrically conductive layer. The composition of the etching bath therefore depends on the type of metal used or the electrically conductive polymer.
Anschließend an den Ätzschritt (j) im Ätzbad kann eine Reinigung der Kontaktierfolie beispielsweise in einem weiteren Bad (Tauchbad) durchgeführt werden. Das Stanzen der Folie kann zwischen dem Ätzschritt und der Reinigung der erhaltenen Kontaktierfolie oder nach der Reinigung des Laminats aus strukturierter elektrischer Schicht und erster ein- oder mehrschichtiger Folie nach dem Durchgang durch das Ätzbad durchgeführt werden. Ein Reinigungschritt nach dem Ätzbad kann insbesondere eine Entfernung der Abdeckschicht (z. B. Deckfarbe) von den geschützten Stellen und/oder von Bestandteilen des Ätzbades zum Gegenstand haben.Subsequent to the etching step (j) in the etching bath, a cleaning of the contacting film can be carried out, for example, in a further bath (immersion bath). The stamping of the foil can be carried out between the etching step and the cleaning of the resulting contacting foil or after the cleaning of the laminate of structured electrical layer and first single- or multilayer foil after passing through the etching bath. A cleaning step after the etching bath may, in particular, involve the removal of the covering layer (eg, topcoat color) from the protected areas and / or constituents of the etching bath.
Vorzugsweise wird beim erfindungsgemäßen Verfahren zur Herstellung einer Kontaktfolie eine erste ein- oder mehrschichtige Folie verwendet, die eine beidseitig selbstklebende Isolatorfolie aufweist, auf deren einer Seite eine zweite ein- oder mehrschichtige Folie, z. B. eine Rückseitenfolie angeordnet ist, und auf deren anderer Seite eine Trennfolie, z. B. ein Siloxan-Liner, aufgebracht ist. Hierbei ist es bevorzugt, dass die erste ein- oder mehrschichtige Folie auf einer mit der elektrisch leitenden Schicht zu verbindenden Oberfläche mit einem Kleber versehen wird.Preferably, in the method according to the invention for producing a contact foil, a first monolayer or multilayer foil is used which has a self-adhesive isolator foil on both sides, on one side of which a second monolayer or multilayer foil, e.g. B. a back sheet is arranged, and on the other side a release film, for. As a siloxane liner is applied. In this case, it is preferable for the first monolayer or multilayer film to be provided with an adhesive on a surface to be joined to the electrically conductive layer.
Bei Verwendung einer zweiten ein- oder mehrschichtigen Folie ist das Stanzen der Isolatorfolie erleichtert, insbesondere, wenn die erste ein- oder mehrschichtige Folie nur aus der Isolatorfolie besteht.When using a second single-layer or multi-layered film, the stamping of the insulator foil is facilitated, in particular if the first single- or multilayered foil consists only of the insulator foil.
Die vorliegende Erfindung ermöglicht es, dass Solarzellen auf effiziente Weise mit einer sehr guten elektrisch leitenden Verbindung zwischen der zur Stromerzeugung verwendeten Schicht, d. h. der halbleitenden Schicht, und der zur Ableitung des erzeugten Solarstromes verwendeten elektrischen Verschaltung ausgestattet werden können.The present invention enables solar cells to be efficiently connected with a very good electrically conductive connection between the layer used for power generation, i. H. the semiconductive layer, and the electrical wiring used to derive the generated solar power can be equipped.
Zudem ermöglicht es die vorliegende Erfindung, dass Rückkontakt-Solarzellen auf optimale Weise mit einer flexiblen gedruckten Schaltung (Kontaktierfolie) elektrisch verbunden und gleichzeitig korrekt zueinander positioniert und fixiert werden können.In addition, the present invention enables back contact solar cells to be electrically connected to a flexible printed circuit (contact sheet) in an optimum manner while being correctly positioned and fixed to each other.
Weitere Einzelheiten der Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung von nicht einschränkenden Ausführungsbeispielen für die erfindungsgemäße Solarzelle und die erfindungsgemäßen Verfahren. Dabei wird Bezug genommen auf die
Entlang eines Kontaktfolienbandes
Die Größe der ersten Löcher
Bei der in
Bei der in
Bei der in
Bei der rechts in
Die elektrisch leitende Verbindung
Bei der in
In dieser Ausführungsform wird als ein- oder mehrschichtige Folie eine einschichtige Folie
Bei der in
BezugszeichenlisteLIST OF REFERENCE NUMBERS
- 11
- Solarzellesolar cell
- 22
- Halbleitende SchichtSemiconductive layer
- 33
- Solarmodulsolar module
- 44
- Erste Oberfläche der halbleitenden SchichtFirst surface of the semiconducting layer
- 55
- Zweite Oberfläche der halbleitenden SchichtSecond surface of the semiconducting layer
- 66
- Erste Kontaktstellen (positive Polarität)First contact points (positive polarity)
- 77
- Zweite Kontaktstellen (negative Polarität)Second contact points (negative polarity)
- 88th
- Perforierte Folie aus einem elektrisch nicht leitenden MaterialPerforated foil of an electrically non-conductive material
- 99
- Erste Löcher (in isolierender Schicht)First holes (in insulating layer)
- 1010
- Strukturierte elektrische leitende SchichtStructured electrical conductive layer
- 1111
- Elektrisch leitende VerbindungElectrically conductive connection
- 1212
- KontaktbandContact band
- 1313
- Beidseitig selbstklebende IsolatorfolieSelf-adhesive isolator film on both sides
- 1414
- „Zwischenfolie”"Intermediate film"
- 1515
- Glasscheibepane
- 1616
- Elektrisch leitender KleberElectrically conductive adhesive
- 1717
- Erste ein- oder mehrschichtige Folie (isolierend)First single or multi-layer film (insulating)
- 1818
- Elektrisch leitende SchichtElectrically conductive layer
- 1919
- Zweite Löcher (in elektrisch leitender Schicht)Second holes (in electrically conductive layer)
- 2020
- Ätzbadetching bath
- 2121
- PerforationsgerätA perforator
- 2222
- KlebstoffauftragungsgerätKlebstoffauftragungsgerät
- 2323
- Erste SiebdruckvorrichtungFirst screen printing device
- 2424
- Laminierwalzenlaminating
- 2525
- Transportrollentransport wheels
- 26a26a
- Trennfolierelease film
- 26b26b
- Perforierte TrennfoliePerforated release film
- 2727
- KontaktfolieContact sheet
- 2828
- Perforierte ein- oder mehrschichtige FoliePerforated single or multilayer film
- 2929
- Abdeckschichtcovering
- 3030
- Schmelzfoliemelting foil
- 3131
- Schutzfolieprotector
- 3232
- Zweite SiebdruckvorrichtungSecond screen printing device
- 3333
- erster Kontaktfingerfirst contact finger
- 3434
- zweiter Kontaktfingersecond contact finger
- 3535
- KontaktfolienbandContact foil tape
- 3636
- isolierender Bereichinsulating area
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG QUOTES INCLUDE IN THE DESCRIPTION
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-
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Representative=s name: PATENTANWALTSKANZLEI HINKELMANN, DE Effective date: 20130314 |
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