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Die Erfindung betrifft einen Solarzellenstring umfassend mehrere in einer Reihe beabstandet nebeneinander angeordnete Solarzellen mit einer aktiven, der Sonne zugewandten Vorderseite und einer Rückseite, wobei ein Spalt zwischen benachbarten Solarzellen verbleibt, wobei jede Solarzelle mindestens einen ersten Kontaktbereich mit einer ersten Polarität und mindestens einen zweiten Kontaktbereich mit einer zweiten Polarität aufweist und die Kontaktbereiche benachbarter Solarzellen mit unterschiedlicher Polarität mit mindestens einem Kontaktelement elektrisch leitend verbunden sind. Außerdem betrifft die Erfindung ein Verfahren zur Herstellung eines derartigen Solarzellenstrings.
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Solarzellen wandeln Licht in elektrische Energie. Die Solarzelle bildende Halbleiter weisen Bereiche unterschiedlicher Polarität auf. Beispielsweise ist ein Emitterbereich mit einer ersten Polarität aus einem n-Typ-Halbleiter gebildet, wohin gegen ein Basisbereich mit einer zweiten Polarität aus einem p-Typ-Halbleiter gebildet ist. Kommerziell erhältliche Solarzellen aus Halbleitermaterialien bestehen derzeit überwiegend aus Silizium. Durch den an der Grenzfläche zwischen den Bereichen unterschiedlicher Polarität gebildeten pn-Übergang werden Ladungsträgerpaare, die bei der Absorption auftreffenden Lichts gebildet werden, getrennt. Um die derart getrennten Ladungsträger einem externen Stromkreis zuführen zu können, weist jede Solarzelle einen ersten Kontaktbereich mit der ersten Polarität und einen zweiten Kontaktbereich mit der zweiten Polarität auf.
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Zur Energiegewinnung werden Solarzellen üblicherweise zu Solarmodulen zusammengeschaltet. Hierzu werden zunächst die einzelnen Solarzellen mit streifenförmigen Kontaktelementen, insbesondere Lötbändchen, zu einzelnen Strängen, sogenannten Solarzellenstrings, verbunden und auf einer transparenten Abdeckung in Form einer Glasscheibe mit einer darauf angeordneten EVA-Folie positioniert. Sofern das Solarmodul mehrere Solarzellenstrings umfasst, werden die einzelnen Solarzellenstrings mit Hilfe von Querverbindern elektrisch miteinander verbunden. Anschließend werden die mit der aktiven, der Sonne zugewandten Vorderseite auf der Abdeckung aufliegenden Solarzellen mit einer zugeschnittenen EVA-Folie und einer Rückseitenabdeckung, insbesondere einer Tedlar-Folie kaschiert.
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Schließlich erfolgt das Laminieren des Solarmoduls bei einem Unterdruck und etwa 150 Grad Celsius. Beim Laminieren bildet sich aus der EVA-Folie eine klare, dreidimensional vernetzte und nicht mehr aufschmelzbare Kunststoffschicht, in der die Solarzellen eingebettet sind und fest mit der Abdeckung und der Rückseitenfolie verbunden sind. Nach dem Laminieren werden die Kanten des Solarmoduls gesäumt und die elektrischen Anschlüsse hergestellt. Ggf. wird das Solarmodul mit einem Rahmen versehen.
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Die Erfindung bezieht sich auf einen Solarzellenstring mit Solarzellen, deren erste und zweite Kontaktbereiche mit unterschiedlicher Polarität auf der der Sonne abgewandten Rückseite angeordnet sind. Der Vorteil derartiger Rückkontaktsolarzellen besteht darin, dass eine Abschattung durch die Kontaktbereiche und die benachbarte Solarzellen verbindenden Kontaktelemente vermieden werden. Des Weiteren lassen sich die in dem Solarmodul benachbarten Solarzellen leichter miteinander von Rückseite zu Rückseite in Reihe schalten als bei herkömmlichen Solarzellen, bei denen streifenförmige Kontaktelemente von der Rückseite einer Solarzelle zu der Vorderseite der benachbarten Solarzelle elektrisch leitend geführt werden müssen.
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Für die Herstellung qualitativ einwandfreier Solarmodule ist es erforderlich, dass die Solarzellenstrings bei der Verarbeitung zu Solarmodulen sowie bei der späteren Benutzung durch mechanische Beanspruchung nicht beschädigt werden, insbesondere muss verhindert werden, dass die die Solarzellen in dem Solarzellenstring miteinander verbindenden Kontaktelemente Schaden nehmen. Wenn die Kontaktelemente in Form von Kontaktstreifen an den Kontaktbereichen der Solarzellen mittels einer Lötung kontaktiert werden besteht die Gefahr, dass die Kontaktierung durch eine Biegebelastung in dem Solarzellenstring beschädigt wird, bevor dieser im Solarmodul vergossen ist. Des Weiteren können derartige Beschädigungen der Kontaktierung durch Biegebelastungen des fertigen Solarmoduls oder durch Temperaturschwankungen hervorgerufen werden.
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Um einen Solarzellenstring zur Verfügung zu stellen, bei dem mechanische Belastungen, insbesondere Relativbewegungen von benachbarten Solarzellen, die Kontaktelemente nicht beschädigen, schlägt die
DE 41 04 160 A1 vor, dass das zwischen den Solarzellen verlaufende Kontaktelement einen gezielt vorgegebenen Verlauf aufweist, so dass ohne Beschädigung der Kontaktelemente eine Relativbewegung zwischen den Solarzellen möglich ist. Der Verlauf des Kontaktelementes zwischen den Solarzellen ist hierzu vorzugsweise kurvenförmig. Der kurvenförmige Verlauf des Kontaktelementes hat jedoch zur Folge, dass dieses in dem Spalt zwischen zwei benachbarten Solarzellen über die Vorderseite der Solarzellen hinausragt. Des Weiteren ist die Herstellung des Solarzellenstrings aufwändig. Die Solarzellen müssen zunächst in einem Abstand zueinander beabstandet auf einer ebenen Unterlage zu beiden Seiten eines höhenverstellbaren Nockens angeordnet werden, der mit seiner freien oberen Kante über die aktive Vorderseite der beiden benachbarten Solarzellen übersteht. Über den Nocken wird das an der Rückseite einer Solarzelle angelötete Kontaktelement gespannt, um sodann an der Vorderseite der benachbarten Solarzelle angelötet zu werden. Die Höhe des über die Vorderseite der benachbarten Solarzellen hinausragenden Abschnitts des Nockens gibt die Länge des kurvenförmig verlaufenden Abschnitts vor, der die Relativbewegung zwischen benachbarten Solarzellen zulässt. Ein weiterer Nachteil des Solarzellenstrings besteht darin, dass die aktive Vorderseite durch den Kontaktstreifen teilweise verschattet wird.
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Ausgehend von diesem Stand der Technik liegt der Erfindung die Aufgabe zu Grunde, einen Solarzellenstring zu schaffen, bei dem eine Beschädigung der Kontaktelemente durch mechanische Belastungen weitgehend ausgeschlossen und der herstellungstechnisch vorteilhaft ist. Insbesondere sollen die Herstellungskosten und Herstellungszeiten reduziert und der mögliche Automatisierungsgrad bei der Herstellung erhöht werden. Schließlich sollen Verschattungen des Solarzellenstrings durch Kontaktelemente auf der aktiven Vorderseite ausgeschlossen werden.
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Diese Aufgabe wird bei einem Solarzellenstring der eingangs erwähnten Art dadurch gelöst, dass ein in jeden Spalt zwischen benachbarten Solarzellen eingebrachter Klebstoff benachbarte Solarzellen miteinander verbindet und jedes Kontaktelement als eine elektrisch leitfähige Beschichtung zwischen zwei zu verbindenden Kontaktbereichen auf den Rückseiten der Solarzellen ausgestaltet ist, die sowohl an den Rückseiten der beiden zu verbindenden Solarzellen als auch dem Klebstoff in dem Spalt anhaftet.
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In verfahrenstechnischer Hinsicht wird die Aufgabe durch ein Verfahren mit den Merkmalen des Anspruchs 6 gelöst.
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Der in jeden Spalt zwischen benachbarten Solarzellen eingebrachte Klebstoff schafft eine mechanische Verbindung zwischen den in einer Reihe angeordneten Solarzellen des Solarzellenstrings, die Relativbewegungen zwischen den Solarzellen weitgehend unterbindet. Zugleich dient der in den Spalt eingebrachte Klebstoff als Oberfläche für die elektrisch leitfähige Beschichtung zwischen den beiden zu verbindenden Kontaktbereichen der benachbarten Solarzellen auf deren Rückseite. Die Beschichtungen sind ohne Weiteres in der Lage, geringfügige Biegungen des Solarzellenstrings bzw. der daraus hergestellten Solarmodule mit zu vollziehen, ohne dass die elektrische Verbindung zwischen den Kontaktbereichen beeinträchtigt wird. Zugleich wird der Wirkungsgrad der durch Beschichtungen kontaktierten Solarzellen durch reduzierte Übergangswiderstände zu den Kontaktbereichen verbessert. Mit dem Aufbringen der Beschichtungen wird ohne die Notwendigkeit des Ultraschweißens oder Lötens das Kontaktelement hergestellt und zugleich mit den Kontaktbereichen verbunden. Da die miteinander zu verbindenden Kontaktbereiche unterschiedlicher Polarität sämtlich auf den Rückseiten der Solarzellen angeordnet sind, werden Verschattungen durch die Kontaktelemente ausgeschlossen. Zugleich lässt sich der Herstellungsprozess erheblich vereinfachen, da sich sämtliche Kontaktierungen zwischen benachbarten Solarzellen von einer Seite aus vollautomatisch im Wege eines Beschichtungsprozesses durchführen lassen, insbesondere ohne die Notwendigkeit einzelne Solarzellen zu wenden bzw. einen zweiseitigen Beschichtungsprozess durchführen zu müssen.
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Als Klebstoff wird vorzugsweise ein Silikon, insbesondere ein Silikon-Kautschuk verwendet, der Temperaturen zwischen mindestens –40 Grad Celsius und +90 Grad Celsius Stand hält. Das Silikon ist in dem genannten Temperaturbereich feuchtigkeits- und frostbeständig. Besonders geeignet ist ein Klebstoff mit nicht korrosiver Vernetzungsart.
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Eine Abdichtung der zu einem Solarzellenstring verbundenen Solarzellen gegen Feuchtigkeitseintritt, insbesondere zwischen einer auf deren aktiver Vorderseite angeordneten, transparenten Abdeckung und der Vorderseite der Solarzellen lässt sich erreichen, wenn der Klebstoff umlaufend entlang der Ränder jeder Solarzelle aufgebracht wird. Der Klebstoffring erstreckt sich dann über die Spalten zwischen benachbarten Solarzellen hinaus zu den seitlichen Rändern des Solarzellenstrings, so dass auch von dort keine Feuchtigkeit oder Flüssigkeit die Vorderseite der Solarzelle unterwandern kann. Die Anbringung des umlaufenden Klebstoffringes erlaubt insbesondere eine produktionstechnisch vorteilhafte und kostengünstige Herstellung von Solarmodulen ohne eine das Modul umgebende Rahmenkonstruktion.
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Weiter ist es produktionstechnisch vorteilhaft, wenn der Solarzellenstring an den aktiven Vorderseiten der Solarzellen mit einer transparenten Abdeckung mittels des Klebstoffs in den Spalten bzw. dem Klebstoffring verbunden ist. Der Klebstoff dient dann nicht nur der Verbindung der Solarzellen untereinander, sondern zugleich der Verbindung der Solarzellen mit der transparenten Abdeckung, insbesondere einer Glasscheibe zum Schutz der spröden Solarzellen vor mechanischen Beschädigungen, dem Eintritt von Feuchtigkeit sowie vor Witterungseinflüssen. Die bisher erforderliche, auf der transparenten Abdeckung angeordnete EVA-Folie (Ethylenvinylacetat), in die die Solarzellen durch einen Laminationsprozess eingebettet werden, kann vollständig entfallen.
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Insbesondere in Verbindung mit dem umlaufenden Klebstoffring entlang der Ränder jeder Solarzelle kann unter Verzicht auf eine rückwärtige zweite Glasscheibe eine Deckschicht den Solarzellenstring an dessen Rückseite überspannen, die in einem Beschichtungsprozess zumindest bis an die Klebstoffränder der Solarzellen aufgebracht wird. Als Materialien zur rückseitigen Beschichtung des Solarzellenstrings kommen insbesondere Silikon sowie thermoplastische Kunststoffe, wie beispielsweise PVB und EVA, in Betracht.
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Zur Herstellung des erfindungsgemäßen Solarzellenstrings weisen sämtliche Solarzellen vorzugsweise übereinstimmende Abmessungen auf. Des Weiteren sind die Kontaktbereiche unterschiedlicher Polarität bei allen Solarzellen übereinstimmend ausgeführt. Die übereinstimmend ausgeführten Solarzellen werden in gleicher Orientierung in einer Reihe, insbesondere einer geraden Linie, beabstandet nebeneinander auf der Oberfläche der transparenten Abdeckung ausgerichtet. Die aktiven Oberseiten der Solarzellen zeigen in Richtung der transparenten Abdeckung. In die übereinstimmend breiten Spalten zwischen benachbarten Solarzellen wird sodann der Klebstoff, insbesondere das Silikon eingebracht. Nach dem Aushärten des Klebstoffs wird im Wege eines Beschichtungsprozess zwischen Kontaktbereichen benachbarter Solarzellen unterschiedlicher Polarität eine elektrisch leitfähige Beschichtung als Kontaktelement aufgebracht. Die leitfähigen Beschichtungen sind insbesondere streifenförmig, können sich jedoch an den Kontaktbereichen der Solarzellen zur Reduktion des Übergangswiderstandes verbreitern.
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Es können bereits vor Durchführung des Beschichtungsprozesses Metallisierungen auf die Kontaktbereiche der miteinander zu verbindenden Solarzellen aufgebracht werden, die anschließend von den insbesondere streifenförmigen Beschichtungen elektrisch miteinander verbunden werden.
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Um eine gute Haftung des elektrisch leitfähigen Materials auf den Solarzellen und einen gleichmäßigen Auftrag zu gewährleisten, wird die elektrisch leitfähige Beschichtung vorzugsweise mit Hilfe eines Plasmabeschichtungsprozesses aufgebracht. Das Plasma wird insbesondere mit einem Strahlgenerator erzeugt, dem zur Erzeugung eines Niederdruck-Plasmas ein Arbeitsgas, üblicherweise Argon, über einen Einlass zugeführt wird. In dem Strahlgenerator wird im Wege der Lichtbogenentladung das Niederdruck-Plasma gezündet. In den Plasmastrahl des Strahlgenerators wird ein Pulver-Gasgemisch mit einem metallischen Pulver im Bereich des Auslasses des Strahlgenerators eingebracht. Das fein verteilte Metallpulver wird mit dem Plasmastrahl gezielt zwischen den Kontaktbereichen der zu verbindenden Solarzellen abgeschieden.
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Nach Herstellung sämtlicher Kontaktelemente im Wege der Plasmabeschichtung wird vollflächig die Deckschicht auf die Rückseite des Solarzellenstrings derart aufgebracht, dass die Spalten zwischen benachbarten Solarzellen von der Deckschicht überspannt werden. Soweit der Klebstoff auch umlaufend entlang der seitlichen Ränder jeder Solarzelle aufgebracht wurde, reicht die Deckschicht dort zumindest bis an den Klebstoff heran, so dass die Rückseite des Strings vollständig von der Deckschicht abgedichtet wird.
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Nachfolgend wird die Erfindung anhand der in den Figuren dargestellten Ausführungsbeispiele näher erläutert. Es zeigen:
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1a) eine Aufsicht auf einen erfindungsgemäßen Solarzellenstring,
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1b) eine Seitenansicht des Solarzellenstrings nach 1a),
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2a) eine Aufsicht auf den Solarzellenstring nach 1a) jedoch mit umlaufend aufgebrachtem Klebstoffring,
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2b) eine Seitenansicht des Solarzellenstring nach 2a),
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2c) eine Verbindung des Solarzellenstrings nach 2a) mit einer transparenten Abdeckung sowie
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2d) den Solarzellenstring nach 2c) mit einer auf der Rückseite aufgebrachten Deckschicht,
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3a) eine Darstellung zur Veranschaulichung eines Verfahrens zur Herstellung eines Solarzellenstrings gemäß der Erfindung,
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3b) eine Aufsicht auf einen gem. dem Verfahren nach 3a) hergestellten Solarzellenstring sowie
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3c) eine Seitenansicht des Solarzellenstrings nach 3b).
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Der Solarzellenstring (1) nach 1a) umfasst drei elektrisch in Reihe geschaltete Solarzellen (2a–c) mit einer aktiven, der Sonne zugewandten Vorderseite (3) und einer Rückseite (4). Bei den dargestellten Solarzellen (2) handelt es sich um so genannte Rückkontaktsolarzellen (2a–c), wobei jede Solarzelle (2a–c) auf ihrer Rückseite (4) einen Kontaktbereich (5) mit negativer Polarität und einen weiteren Kontaktbereich (6) mit positiver Polarität aufweist. Um die Entfernung, die die Ladungsträger lateral in der Ebene jeder Solarzelle (2a–c) zurücklegen müssen, um zu einem Kontaktbereich (5 bzw. 6) zu gelangen, möglichst gering zu halten, gehen von den Kontaktbereichen (5, 6) mehrere Metallfinger (7, 8) kammartig aus. Die Kontaktfinger sind im Wesentlichen über die gesamte Rückseite der Solarzellen (2a –c) gleichmäßig verteilt. In dem Ausführungsbeispiel sind die Kontaktbereiche (5, 6) als längliche, quer zu den Metallfingern verlaufende Streifen dargestellt. Die Kontaktbereiche (5, 6) können jedoch auch abweichend geformt sein. Die Kontaktbereiche (5, 6) dienen dazu, die in den Metallfingern (7, 8) geführten Ladungsträger zu sammeln und einem Kontaktelement (9a, b) zu zuführen, das benachbarte Solarzellen (2a–c) elektrisch miteinander verbindet.
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Die Solarzellen (2a–c) sind in einer Reihe in einem Abstand nebeneinander angeordnet, so dass sich zwischen den Solarzellen (2a, b) ein Spalt (11a) und zwischen den Solarzellen (2b, c) ein Spalt (11b) bildet. In beide Spalten (11a, b) wird ein Klebstoff (12), insbesondere ein Silikon eingebracht, der benachbarte Solarzellen (3a–c) miteinander verbindet. Hierdurch erhält der Solarzellenstring (1) eine mechanische Stabilität, die Biegungen um eine parallel zu den Spalten (11a, b) verlaufende Achse weitgehend unterbindet. Wie insbesondere aus 1b) ersichtlich, werden die Spalten (11a, b) vollständig mit dem Klebstoff (12) ausgefüllt, so dass dessen Oberfläche mit der Oberfläche der Vorder- bzw. Rückseite (3, 4) der Solarzellen (2a–c) abschließt.
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Die in 1a), b) lediglich schematisch dargestellten Solarzellen (2a–c) des Solarzellenstrings werden elektrisch in Serie geschaltet, indem sie jeweils in gleicher Orientierung nebeneinander angeordnet werden und der Kontaktbereich (5) mit negativer Polarität einer Solarzelle (2a, b) mit dem Kontaktbereich (6) positiver Polarität einer benachbarten Solarzelle (2b,c) mittels des Kontaktelementes (9a, b) verbunden wird. Das Kontaktelement (9a, b) ist als metallische Beschichtung (13a) zwischen den zu verbindenden Kontaktbereichen (5, 6) ausgeführt. Wie aus dem dargestellten Ausführungsbeispiel erkennbar, verläuft die Beschichtung (13a–a) in Längsrichtung des Solarzellenstrings (1) und haftet sowohl an den Rückseiten (4) der beiden zu verbindenden Solarzellen (2a, b bzw. 2b, c) als auch an dem Klebstoff (12) an. Die Beschichtung (13a) erstreckt sich zumindest bis zu dem metallisierten Kontaktbereichen (5 bzw. 6).
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Selbstverständlich liegt es im Rahmen der Erfindung, bei der Herstellung eines derartigen Solarzellenstrings (1) auch die Metallisierung der Kontaktbereiche (5, 6) im Wege der Beschichtung aufzutragen. Die die Kontaktbereiche und die das Kontaktelement bildende Beschichtung können in einem Arbeitsgang aufgebracht werden.
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Der Solarzellenstring nach 2a) unterscheidet sich von dem Solarzellenstring nach 1) dadurch, dass der Klebstoff (12) nicht nur in die Spalten (11a, b) zwischen benachbarten Solarzellen (2a–c) eingebracht wird, sondern als Klebstoffring umlaufend entlang sämtlicher Ränder jeder Solarzelle (2a–c). Durch diese einfache Maßnahme lässt sich, wie nachfolgend anhand der 2c), 2d) erläutert wird, auf besonders einfache Art und Weise ein Solarmodul mit mindestens einem Solarzellenstring (1) herstellen, das sowohl von der Vorder- als auch der Rückseite gegen Witterungseinflüsse wirksam geschützt ist.
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2c) verdeutlicht, dass die Solarzellen (2a–c) auf einer transparenten Abdeckung (14) wie aus 2a) ersichtlich im Abstand (10) nebeneinander ausgerichtet werden, wobei die aktive Vorderseite (3) jeder Solarzelle (2a–c) in Richtung der transparenten Abdeckung weist. Der umlaufende Klebstoff (12) verbindet die Solarzellen (2a–c) untereinander und mit der transparenten Abdeckung (14). Zugleich bildet der Klebstoff (12) nach seiner Aushärtung die erforderliche Brücke, um anschließend zwischen den Kontaktbereichen (5, 6) benachbarter Solarzellen (2a–c) die elektrisch leitfähige Beschichtung (13) aufzubringen.
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Schließlich wird in einem letzten Verarbeitungsschritt, wie aus 2d) erkennbar, auf die Rückseiten der Solarzellen (2a–c) vollflächig eine Deckschicht (15), insbesondere durch Aufsprühen oder Zudosieren von Silikon aufgebracht, die die Spalten (11a, b) zwischen den Solarzellen (2a–c) überspannt und zumindest bis an den Klebstoff (12) um jede Solarzelle (2a–c) herum heranreicht. Hierdurch wird wirksam ein Eindringen von Feuchtigkeit verhindert.
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Aufgrund der Ausführung der Kontaktelemente (9a, b) als Beschichtung (13) sowie der Verbindung der Solarzellen durch den Klebstoff (12) werden Kontaktstörungen bei der Handhabung der Solarzellenstrings (1) durch mechanische Belastungen und durch unterschiedliche thermische Ausdehnungskoeffizienten der Solarzellensubstrate einerseits und der Kontaktelemente aus Metall andererseits vermieden, insbesondere ist ein Abreißen oder sogar das Herausreißen von Stücken aus der Solarzelle infolge thermischer Spannungen ausgeschlossen.
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3) veranschaulicht die Herstellung eines abweichend aufgebauten Solarzellenstrings (1) mit einem Plasmabeschichtungsprozess sowie die Weiterverarbeitung zu einem Solarmodul. Übereinstimmende Teile werden der Einfachheit halber mit gleichen Bezugszeichen versehen. Aus der Aufsicht auf den Solarzellenstring (1) nach 3b) sind zwei miteinander zu verbindenden Solarzellen (2a, b) zu erkennen. Abweichend zu den Ausführungsbeispielen nach 1 und 2, bei denen sowohl der Kontaktbereich mit negativer als auch der Kontaktbereich mit positiver Polarität ausschließlich auf der Rückseite (4) der Solarzelle angeordnet sind, handelt es sich im vorliegenden Fall um so genannte EWT-Solarzellen (Emitter-Wrap-Through) oder MWT-Solarzellen (Metal-Wrap-Through), bei denen eine transparente Emitterelektrode (16) an der Vorderseite (3) der Solarzelle (2a, b) angeordnet ist und Ladungsträger, die an der Vorderseite der Solarzelle (2a, b) erzeugt und getrennt wurden, durch kleine Löcher (17) in der Solarzelle (2a, b), durch die die Emitterelektrode (16) oder eine gesonderte Metallisierung hindurchgeht, zu den kammerartigen Kontaktbereichen (5) an der Rückseite (4) der Solarzelle (2a, b) geleitet werden. Die Kontaktbereiche (6) mit positiver Polarität auf der Rückseite (4) jeder Solarzelle (2a, b) sind im Ausführungsbeispiel als zwei Rechtecke (6) ausgeführt. Jeweils zwei in Längsrichtung des Solarzellenstrings (1) verlaufende, streifenförmige Beschichtungen (13) verbinden den kammartigen Kontaktbereich (5) mit den beiden rechteckigen Kontaktbereichen (6) der jeweils benachbarten Solarzelle (2b).
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Das Aufbringen der beiden streifenförmigen Beschichtungen (13) erfolgt mit Hilfe des aus 3a) ersichtlichen Strahlgenerators (18). Der Strahlgenerator (18) umfasst ein längliches Rohr (19) an dem eine Stiftelektrode (20) angeordnet ist. Am oberen Ende des Rohres (19) wird über einen Einlass (21) ein Gas, beispielsweise Argon unter einem Arbeitsdruck zugeführt. Das aus elektrisch leitendem Material bestehende Rohr (19) sowie die Stiftelektrode (20) sind mit einer Leistungsversorgung (22) verbunden. Die Leistungsversorgung (22) zündet durch elektrische Lichtbogenentladung ein Niederdruck-Plasma zwischen dem Rohr (19) und der Stiftelektrode (20). In den gebündelten Plasmastrahl (23) des Strahlgenerators (18) wird ein metallisches Pulver im Bereich der Mündung des Rohres (19) über einen Pulvereinlass (24) eingeblasen. Das fein verteilte metallische Pulver wird mit dem Plasmastrahl (23) auf der Rückseite (4) der Solarzellen (2a, b) des Solarzellenstrings (1) abgeschieden. Im dem Ausführungsbeispiel wurden die Kontaktbereiche (5, 6) vor dem Herstellen der Kontaktelemente (9a, b) auf den Rückseite (4) der Solarzellen (2a, b) metallisiert. Es ist jedoch mit dem Beschichtungsprozess ohne weiteres in einem Arbeitsgang möglich, die Kontaktbereiche (5, 6) zu metallisieren und die Kontaktelemente herzustellen.
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Das Einbringen des Klebstoffs (
12) sowie die Verbindung der Solarzellen (
2a, b) mit der transparenten Abdeckung (
14) sowie das Aufbringen der Deckschicht (
15) auf die Rückseite des Solarzellenstrings (
1) entspricht dem Herstellungsprozess des Solarzellenstrings (
1) nach
2), so dass auf die dortigen Ausführungen verwiesen wird. Bezugszeichenliste
| Nr. | Bezeichnung |
| 1 | Solarzellenstring |
| 2a–c | Solarzellen |
| 3 | Vorderseite |
| 4 | Rückseite |
| 5 | Kontaktbereich (negative Polarität) |
| 6 | Kontaktbereich (positive Polarität) |
| 7 | Metallfinger |
| 8 | Metallfinger |
| 9a, b | Kontaktelemente |
| 10 | Abstand |
| 11a, b | Spalt |
| 12 | Klebstoff |
| 13 | Beschichtung |
| 14 | transparente Abdeckung |
| 15 | Deckschicht |
| 16 | Emitterelektrode (transparent) |
| 17 | Löcher |
| 18 | Strahlgenerator |
| 19 | Mantelrohr |
| 20 | Stiftelektrode |
| 21 | Einlass |
| 22 | Leistungsversorgung |
| 23 | Plasmastrahl |
| 24 | Pulvereinlass |
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ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur
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