DE102011087672A1

DE102011087672A1 - Solarmodul

Info

Publication number: DE102011087672A1
Application number: DE102011087672A
Authority: DE
Inventors: Hoon Park; Jae Young Park; Hanho Yoon; Eunkyung LEE; Juok Park
Original assignee: Samsung Corning Precision Materials Co Ltd
Current assignee: Corning Precision Materials Co Ltd
Priority date: 2010-12-06
Filing date: 2011-12-02
Publication date: 2012-08-02
Also published as: KR20120062219A; JP2012124163A; KR101314790B1; CN102543972A

Abstract

Ein Solarmodul umfasst eine Mehrzahl von darin angeordneten Solarzellen, wobei die Solarzellen sequenziell übereinandergestapelt sind, sodass die Energieerzeugungseffizienz maximiert wird. Das Solarmodul umfasst zusätzlich zu den Solarzellen einen mit einem Minuspolabschnitt der Zellen verbundenen Minuspolanschluss und einen mit einem Pluspolabschnitt der Solarzellen verbundenen Pluspolanschluss.

Description

Verweis auf verwandte Anmeldungen
Die vorliegende Anmeldung beansprucht Priorität gegenüber der am 06. Dezember 2010 eingereichten Patentanmeldung Nr. 10-2010-0123381, deren gesamter Inhalt hierin durch Bezugnahme aufgenommen wird.
Hintergrund der Erfindung
Gebiet der Erfindung
Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf ein Solarmodul und insbesondere auf ein Solarmodul, das eine Mehrzahl von darin angeordneten Solarzellen umfasst, worin die Solarzellen sequenziell übereinandergestapelt sind, sodass die Energieerzeugungseffizienz maximiert wird.
Einschlägiger Stand der Technik
Das Potenzial, das Solarzellen bieten, hat in letzter Zeit zu einem rasanten Wachstum bei der Erforschung und Entwicklung in diesem Bereich geführt.
So werden insbesondere aktive Anstrengungen unternommen, um im Hinblick auf eine breite Vermarktung von Solarzellen die Effizienz von Zellenvorrichtungen zu erhöhen und gleichzeitig deren Kosten zu reduzieren.
Die Anstrengungen zur Vermarktung durch Effizienzsteigerung zielen darauf ab, die Kosten pro Energieerzeugungseinheit durch Steigerung der Zelleneffizienz zu senken. Beispiele für solche Anstrengungen sind kristalline Si-Solarzellen und Solarzellen aus Verbindungshalbleitern, die beispielsweise aus Kupfer, Indium, Gallium und Selen (GIGS) bestehen.
Mittlerweile wurde 1991 von Professor Grätzel, Schweiz, eine Farbstoffsolarzelle entwickelt, indem ein Ruthenium(II)-Komplex, ein photoaktiver Sensibilisierer, auf einer TiO₂-Nanopulverschicht, einem keramischen Halbleiter, absorbiert wurde. Allerdings ist die photoelektrische Umwandlungseffizienz der Farbstoffsolarzelle geringer als die anderer Solarzellen, und die geringe Effizienz der Farbstoffsolarzelle ist ein Hemmnis für deren Vermarktung.
Die maximale photoelektrische Umwandlungseffizienz der Farbstoffsolarzelle liegt im Bereich von 10% und damit unter der einer Solarzelle aus Verbindungshalbleitern oder einer a-Si-Dünnschichtsolarzelle. Aufgrund der geringen Kosten für die Fertigungsanlagen und die Technologie zur Verarbeitung von Farbstoffsolarzellen lassen sich allerdings die Kosten pro Energieerzeugungseinheit deutlicher senken als die herkömmlicher kristalliner Solarzellen. Farbstoffsolarzellen haben zudem den Vorteil, dass sie auf einem flexiblen Substrat, wie auf anderen Dünnschichtsolarzellen, ausgebildet sein können.
Derzeit werden Studien zur Entwicklung einer hocheffizienten Farbstoffsolarzelle durchgeführt, die sich im Einzelnen auf die Optimierung einer TiO₂-Schicht, die Optimierung einer transparenten elektrisch leitfähigen Schicht und die Optimierung des Dielektrikums und des Farbstoffs konzentrieren. Studien zur Lichtabsorption von Farbstoffsolarzellen werden dagegen nicht so aktiv betrieben. Bislang bestand ein Effizienzproblem in der Vergeudung von Lichtenergie, da von den Farbstoffsolarzellen nicht genügend einfallendes Licht absorbiert wird.
Nach dem Stand der Technik kann ein Solarmodul ausgebildet werden, indem mehrere Solarzellen in Reihe verbunden werden, um die von diesen abgegebene Spannung zu erhöhen. Dies erfordert allerdings ein Verdrahtungsverfahren, bei dem die betreffenden Zellen jeweils elektrisch miteinander verbunden werden. Weitere Probleme bestehen darin, dass das gesamte Solarmodul nicht mehr funktioniert, wenn nur eine der über Verbindungsleitungen miteinander verbundenen Zellen defekt ist, und darin, dass komplizierte und schwierige Maßnahmen zur Instandhaltung erforderlich sind.
Die im vorliegenden Abschnitt zum Hintergrund der Erfindung offenbarten Informationen sollen lediglich das Verständnis des Hintergrunds der Erfindung erleichtern und weder bestätigen noch anderweitig suggerieren, dass sie einen dem Fachmann bereits bekannten Stand der Technik darstellen.
Kurze Zusammenfassung der Erfindung
Verschiedene Aspekte der vorliegenden Erfindung stellen ein Solarmodul bereit, dass eine Mehrzahl von Solarzellen umfasst, die in Parallelschaltung miteinander verbunden und sequenziell übereinandergestapelt sind, sodass eine effiziente Instandhaltung gewährleistet ist und die Energieerzeugung pro Einheitsfläche erhöht wird.
Bei einem Aspekt der vorliegenden Erfindung umfasst das Solarmodul eine Mehrzahl von Solarzellen, einen mit einem Minuspolanschluss der Zellen verbundenen Minuspolabschnitt und einen mit einem Pluspolabschnitt der Solarzellen verbundenen Pluspolanschluss.
Bei einer beispielhaften Ausführungsform können die Solarzellen so im Modul angeordnet sein, dass sie in der Z-Richtung gestapelt sind.
Bei einer beispielhaften Ausführungsform können die Solarzellen in Parallelschaltung elektrisch verbunden sein.
Bei einer beispielhaften Ausführungsform kann der Minuspolabschnitt einen ersten Vorsprung aufweisen, der die Verbindung des Minuspolabschnitts mit dem Minuspolanschluss ermöglicht.
Bei einer beispielhaften Ausführungsform kann der Pluspolabschnitt einen zweiten Vorsprung aufweisen, der die Verbindung des Pluspolabschnitts mit dem Pluspolanschluss ermöglicht.
Bei einer beispielhaften Ausführungsform kann ein jeweiliges Ende des ersten und zweiten Vorsprungs mit einem Metall beschichtet sein, dessen elektrische Leitfähigkeit höher als die transparenter, elektrisch leitfähiger Schichten des Minus- und Pluspolabschnitts ist.
Bei einer beispielhaften Ausführungsform können der Minus- und/oder der Pluspolabschnitt mindestens zwei verschiedene Arten von Elektroden aufweisen, wovon jede eine transparente, elektrisch leitfähige Schicht umfasst, die aus Indiumzinnoxid (ITO), aus Indiumzinkoxid (IZO), aus Aluminiumzinkoxid (AZO), aus mit Gallium dotiertem Zinkoxid (GZO), aus mit Gallium und Aluminium co-dotiertem Zinkoxid (GAZO) oder aus mit Fluor dotiertem Zinnoxid (FTO) gefertigt ist.
Bei einer beispielhaften Ausführungsform können die Solarzellen eine Farbstoffsolarzelle umfassen. Darüber hinaus können die Solarzellen mindestens eine organische Solarzelle, eine a-Si-Solarzelle, eine Kupfer-Indium-Gallium-Selenid-Solarzelle (GICS) und/oder eine CdTe-Solarzelle umfassen.
Bei einer beispielhaften Ausführungsform kann das Solarmodul ferner eine über den Solarzellen angeordnete Glasfritte, die in der Lage ist, ultraviolette Strahlung zu blockieren, und einen unter den Solarzellen angeordneten Reflektor umfassen.
Das Solarmodul kann eine Mehrzahl von Sets umfassen, wovon jedes die Solarzellen, den Minuspolanschluss und den Pluspolanschluss umfasst, wobei die Sets mindestens in der X- und/oder in der Y-Richtung verbunden sind.
Jeder der Minus- und Pluspolanschlüsse kann einen Verbindungsabschnitt aufweisen, der die Verbindung des Anschlusses mit dem benachbarten Minus- bzw. Pluspolanschluss ermöglicht. Der Verbindungsabschnitt kann sich mindestens in der X-, Y- und/oder Z-Richtung erstrecken.
Bei einer beispielhaften Ausführungsform kann der Minuspolanschluss jedes Sets einen ersten Verbindungsabschnitt umfassen, der die Verbindung des Minuspolanschlusses mit einem anderen Pluspolanschluss eines benachbarten Sets ermöglicht.
Bei einer beispielhaften Ausführungsform kann der Pluspolanschluss jedes Sets einen zweiten Verbindungsabschnitt umfassen, der die Verbindung des Pluspolanschluss mit einem anderen Minuspolanschluss eines benachbarten Sets ermöglicht.
Bei einer beispielhaften Ausführungsform können der erste und der zweite Verbindungsabschnitt einen trapezförmigen Querschnitt aufweisen, sodass sie miteinander alternieren.
Wach erfindungsgemäßen Ausführungsformen wird durch die sequenzielle Anordnung der Solarzellen im Modul die Effizienz des Sonnenlichts pro Einheitsfläche maximiert und somit die Energieerzeugung erhöht.
Darüber hinaus sind im Modul homogene oder heterogene Solarzellen, die verschiedene Wellenlängen von Licht absorbieren, angeordnet, um die Energieerzeugung in vorteilhafter Weise zu maximieren, indem der Anteil des Sonnenlichts genutzt wird, der andernfalls von den Solarzellen nicht absorbiert würde.
Ferner sind die Solarzellen sowohl in Reihen- als auch in Parallelschaltung verbunden, wodurch vorteilhafter Weise eine Energiequelle mit hoher Spannung und hoher Leistung bereitgestellt wird.
Darüber hinaus ist der Einfluss auf die Wirtschaft sehr hoch, da Energie auf umweltfreundliche Weise erzeugt wird.
Da die Solarzellen im Wesentlichen in Parallelschaltung verbunden sind, ist das Solarmodul ferner auch dann betriebsfähig, wenn eine Zelle beschädigt ist, und bietet zugleich den Vorteil einer einfachen Instandhaltung.
Zudem weist das Modul eine einfache Struktur auf, da es sehr einfach ähnlich einer Patrone ausgeführt werden kann, ohne dass es komplizierter Verbindungsleitungen zwischen den Solarzellen bedarf.
Die Verfahren und Geräte der vorliegenden Erfindung weisen weitere Merkmale und Vorteile auf, die in den beigefügten Zeichnungen, die Bestandteil des Vorliegenden sind, und in der folgenden detaillierten Beschreibung der Erfindung, die beide der Erläuterung bestimmter Prinzipien der vorliegenden Erfindung dienen, näher verdeutlicht und dargelegt werden.
Kurze Beschreibung der Zeichnungen
1 ist eine Querschnittsdarstellung eines Solarmoduls nach einer beispielhaften Ausführungsform der Erfindung;
2 ist eine Querschnittsdarstellung der Solarzelle des in 1 dargestellten Solarmoduls und
3 und 4 sind Darstellungen von Solarmodulen nach anderen erfindungsgemäßen Ausführungsformen.
Detaillierte Beschreibung der Erfindung
Im Folgenden wird genauer auf verschiedene Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung, deren Beispiele in den beigefügten Zeichnungen dargestellt und nachstehend beschrieben sind, Bezug genommen. Wenngleich die Erfindung in Verbindung mit beispielhaften Ausführungsformen derselben beschrieben wird, soll die vorliegende Beschreibung die Erfindung nicht auf diese beispielhaften Ausführungsformen beschränken. Vielmehr soll die Erfindung nicht nur die beispielhaften Ausführungsformen, sondern auch verschiedene Alternativen, Abwandlungen, Äquivalente und andere Ausführungsformen innerhalb des Geistes und Umfangs der Erfindung, wie sie durch die beigefügten Ansprüchen definiert sind, erfassen.
Das Grundprinzip der Erfindung sieht vor, eine Mehrzahl von Solarzellen sequenziell in einem Solarmodul übereinanderzustapeln, um das Austauschen einer Vorrichtungszelle zu vereinfachen und die Menge der Energieerzeugung pro Einheitsfläche zu erhöhen.
Zunächst wird die Terminologie so definiert, dass das Solarmodul nach beispielhaften Ausführungsformen der Erfindung ein patronenartiges Modul ist, das darin eine Mehrzahl von Solarzellen umfasst, die in regelmäßigen Abständen angeordnet und sequenziell übereinandergestapelt sind.
Darüber hinaus werden in der folgenden Beschreibung der vorliegenden Erfindung detaillierte Beschreibungen bekannter Funktionen und integrierter Komponenten weggelassen, wenn sie das Wesen der vorliegenden Erfindung unklar machen.
1 ist eine Darstellung der Struktur eines Solarmoduls 100 nach einer beispielhaften Ausführungsform der Erfindung.
Bezug nehmend auf 1 umfasst das Solarmodul 100 dieser Ausführungsform eine Mehrzahl von Solarzellen 110, einen Minuspolanschluss 130, mit dem die Minuspole der Zellen 110 verbunden sind, und einen Pluspolanschluss 120, mit dem die Pluspole der Zellen 110 verbunden sind.
Die mehreren in das Solarmodul 100 integrierten Solarzellen 110 sind in regelmäßigen Abständen in der Z-Richtung übereinandergestapelt. (Die X-Richtung, die Y-Richtung und die Z-Richtung werden auf der Grundlage der Darstellung aus 4 bestimmt.)
Somit sind die Zellen bei dem Solarmodul 100 dieser Ausführungsform patronenartig integriert.
Im Folgenden werden die Struktur und die Funktionsweise der Solarzelle 110 nach einer Ausführungsform der Erfindung unter Bezugnahme auf 2 beschrieben.
2 ist eine Darstellung der Struktur der Solarzelle 110, die im Solarmodul 100 nach einer Ausführungsform der Erfindung angeordnet ist.
Bezug nehmend auf 2 umfasst die Solarzelle 110 einen Minuspolabschnitt 111 (frontseitiges Elektrodensubstrat), das die Form eines mit einer transparenten, elektrisch leitfähigen Schicht (Elektrode) beschichteten transparenten Substrats aufweist, eine Oxidschicht 112, die darin einen lichtabsorbierenden Farbstoff enthält, Dichtungsabschnitte 114, welche die Außenabschnitte der Oxidschicht 112 und eine dielektrische Schicht 113 abdichten, und einen Pluspolabschnitt 115 (rückseitiges Elektrodensubstrat).
Nachstehend folgt eine Beschreibung des Funktionsprinzips der Solarzelle 110.
Wenn natürliches Sonnenlicht auf die Solarzelle 110 trifft, gelangen zunächst Photonen durch den Minuspolabschnitt 111.
Das Farbpolymer (nicht abgebildet) der Oxidschicht 112, die unter dem Minuspolabschnitt 111 liegt, absorbiert anschließend die Photonen, die durch den Minuspolabschnitt 111 gelangt sind, und wird angeregt, Elektronen zu emittieren, die zum Leitungsband aus porösem TiO₂ (nicht dargestellt) wandern und elektrische Energie durch den Minuspolabschnitt 111 in einem externen Kreis (nicht dargestellt) leiten.
Danach führt die dielektrische Schicht 113 der Oxidschicht 112 Elektronen zu und reduziert dadurch den Farbstoff der Oxidschicht 112.
Die aus der dielektrischen Schicht 113 zugeführten Elektronen werden vom Pluspolabschnitt 115 ergänzt.
Die Dichtungsabschnitte 114 dienen dazu, die dielektrische Schicht 113, die ein flüssiges Dielektrikum enthält, und die Oxidschicht 112, die den Farbstoff enthält, nach außen abzudichten.
Hier bedarf es eines Mittels zum Einführen der Solarzellen 110 in das Solarmodul 100, sodass die Solarzellen 110 in regelmäßigen Abständen gestapelt sind.
Bezug nehmend auf 2 weist der Minuspolabschnitt 111 einen ersten Vorsprung (a) auf, der auf der rechten Seite übersteht, und der Pluspolabschnitt 115 weist einen zweiten Vorsprung (b) auf, der auf der linken Seite übersteht.
Der erste Vorsprung (a) ist mit dem Minuspolanschluss 130 verbunden, während der zweite Vorsprung (b) mit dem Pluspolanschluss 120 verbunden ist.
Da der erste und zweite Vorsprung (a) und (b) mit dem Minuspolanschluss 130 bzw. mit dem Pluspolanschluss 120 verbunden sind, sind zudem die Enden derselben vorzugsweise mit einem besonders leitfähigen Metall beschichtet.
Eine Mehrzahl dieser Solarzellen 110, die wie Vorstehend beschrieben gestaltet sind, ist im Solarmodul 100 in regelmäßigen Abständen angeordnet und übereinandergestapelt.
Vorzugsweise sind die Solarzellen 110 in zwei bis vier Schichten gestapelt.
Zur Orientierung gilt, dass sich, wenn die Solarzellen 110 in fünf oder mehr Schichten gestapelt sind, die Durchlässigkeit der Zellen für Photonen deutlich reduziert, wodurch die Energieerzeugungseffizienz der untersten Solarzelle nahezu Null ist.
Fällt beispielsweise Licht mit einer Wellenlänge von 550 nm auf ein Solarmodul, in dem fünf Solarzellen übereinandergestapelt sind, so kann die Energieerzeugungseffizienz der Solarzellen von der obersten bis zur untersten Solarzelle 10, 8, 3, 1 und 0 betragen.
Da die Energieerzeugungseffizienz der fünften Solarzelle in der untersten Schicht nahezu Null ist, ist die Anzahl der Solarzellenschichten nach einer Ausführungsform der Erfindung auf vier beschränkt.
Hier kann verstanden werden, dass die Solarzellen 110 in Parallelschaltung elektrisch verbunden sind.
Dabei sind der Minuspolabschnitt 111 und der Pluspolabschnitt 115 der Solarzelle 110 vorzugsweise mit einem transparenten Substrat ausgeführt, das von Sonnenlicht problemlos durchdrungen werden kann.
Um das Verfahren, mit dem natürliches Licht die Solarzellen 110 durchdringt, zu erläutern, werden der Einfachheit halber die Bezugszeichen 110a bis 110d zur Kennzeichnung der Solarzellen verwendet.
Strom kann in der Regel nur dann erzeugt werden, wenn das Sonnenlicht, das die erste Solarzelle 110a durchdrungen hat, sequenziell die verbleibenden Solarzellen 110b bis 110d durchdringt.
Da zudem die Solarzellen 110a bis 110d in Parallelschaltung elektrisch verbunden sind, kann das Solarmodul 100 auch dann ordnungsgemäß funktionieren, wenn eine der Solarzellen defekt ist oder ein Problem aufweist.
So ist es möglich, die Stabilität des Solarmoduls 100 nach erfindungsgemäßen Ausführungsformen zu gewährleisten.
Hier ist im oberen Abschnitt des Solarmoduls 100 eine Glasfritte 140 bereitgestellt, um ultraviolette (UV) Strahlung des einfallenden Sonnenlichts zu blockieren und zugleich die Durchlässigkeit zu erhöhen.
Darüber hinaus ist der untere Abschnitt des Solarmoduls 100 mit einem Reflektor 150, wie einem Spiegel, ausgeführt, um die Menge des Sonnenlichts, das die Solarzellen 110a bis 110d durchdringt, wiederzuverwerten.
Somit lässt sich die Energieerzeugungseffizienz des Solarmoduls 100 nach erfindungsgemäßen Ausführungsformen weiter erhöhen.
Um die Energieerzeugungseffizienz des Solarmoduls 100 zu erhöhen, können homogene oder heterogene Solarzellen, die verschiedene Wellenlängen von Licht absorbieren, übereinandergestapelt werden.
In den Solarzellen 110a bis 110d können die lichtabsorbierenden Farbstoffe der Oxidschichten 112 verschiedene Wellenlängen von Licht absorbieren.
Da die Solarzellen 110a bis 110d verschiedene Wellenlängen von Sonnenlicht absorbieren, kann somit eine untere Solarzelle Strom erzeugen, indem sie eine bestimmte Wellenlänge absorbiert, die nicht von den oberen Schichten absorbiert wurde.
Folglich lässt sich die Energieerzeugungseffizienz des Solarmoduls 100 weiter erhöhen.
Darüber hinaus kann das in 1 dargestellte Solarmodul zusätzlich zu den Farbstoffsolarzellen mindestens eine organische Solarzelle, eine a-Si-Solarzelle, eine CIGS-Solarzelle und/oder eine CdTe-Solarzelle umfassen. Vorzugsweise ist die unterste Solarzelle eine CIGS-Solarzelle.
3 ist eine Darstellung eines Solarmoduls nach einer weiteren Ausführungsform der Erfindung. Bei dieser illustrativen Darstellung umfasst das Solarmodul eine Mehrzahl der in 1 dargestellten Solarmodule (d. h. ein Set, das die Solarzellen, den Minuspolanschluss und den Pluspolanschluss; die in 1 dargestellt sind, umfasst, wobei das Solarmodul aus 1 als ein Einheitssolarmodul bezeichnet wird, um dieses von Solarmodulen aus 3 und 4 zu unterscheiden), die in der X-Richtung verbunden sind.
Hier umfasst der Minuspolanschluss 130 erste Verbindungsabschnitte 131 und 132, die eine elektrische Verbindung zu einem anderen Pluspolanschluss bereitstellen sollen.
Gleichermaßen umfasst der Pluspolanschluss 120 zweite Verbindungsabschnitte 121, die eine elektrische Verbindung zu einem anderen Minuspolanschluss bereitstellen sollen.
Folglich lassen sich die Einheitssolarmodule 100 aus 1 in Reihenschaltung miteinander verbinden, wodurch sie eine höhere Spannung abgeben.
Hier können die ersten Verbindungsabschnitte 131 und 132 und die zweiten Verbindungsabschnitte 121 einen trapezförmigen Querschnitt aufweisen, sodass sich die ersten Abschnitte in alternierender Weise lösbar an den zweiten Verbindungsabschnitten befestigen lassen. Diese Ausführung vergrößert folglich die Kontaktfläche zwischen den Anschlüssen, erhöht somit die Verbindungsfestigkeit und reduziert den Übergangswiderstand.
Bezug nehmend auf 3 ist der Minuspolanschluss (oder der Pluspolanschluss) an der Kante des Minuspolabschnitts (bzw. des Pluspolabschnitts) ausgebildet, die in der Y-Richtung ausgerichtet ist, und weist einen Verbindungsabschnitt auf, der sich in der Y-Richtung erstreckt. Folglich lassen sich der Minuspolanschluss und der Pluspolanschluss durch Schieben in Y-Richtung miteinander verbinden.
4 ist eine Querschnittsdarstellung und eine Draufsicht eines Solarmoduls nach einer weiteren erfindungsgemäßen Ausführungsform. Bei dieser illustrativen Darstellung sind die Einheitssolarmodule so angeordnet, dass sie in X- und Y-Richtung miteinander verbunden sind.
Bezug nehmend auf 4 sind die Einheitssolarmodule in der X-Richtung in Reihenschaltung und in der Y-Richtung in Parallelschaltung verbunden.
4 zeigt die Verbindungsabschnitte, die sich in der Y-Richtung erstrecken, und die Verbindungsabschnitte, die sich in der Z-Richtung erstrecken. Die Verbindungsabschnitte, die sich in der Z-Richtung erstrecken, werden durch Verschieben in die Z-Richtung verbunden.
Die vorliegende Erfindung ist allerdings nicht auf die in 3 und 4 dargestellte Verbindungsrichtung beschränkt.
Die vorstehenden Beschreibungen bestimmter beispielhafter Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung wurden im Hinblick auf verschiedene Ausführungsformen und Zeichnungen dargestellt. Sie sollen weder erschöpfend sein noch die Erfindung auf bestimmte offenbarte Formen beschränken; vielmehr sind für den Fachmann in Anbetracht der vorstehenden Lehre zahlreiche Änderungen und Abwandlungen denkbar.
Somit soll der Umfang der Erfindung nicht auf die vorstehenden Ausführungsformen beschränkt, jedoch durch die beigefügten Ansprüche und deren Entsprechungen definiert sein.

Claims

Solarmodul, umfassend: eine Mehrzahl von Solarzellen; einen Minuspolanschluss, mit dem Minuspolabschnitte der Mehrzahl von Solarzellen verbunden sind; und einen Pluspolanschluss, mit dem Pluspolabschnitte der Mehrzahl von Solarzellen verbunden sind.
Solarmodul nach Anspruch 1, wobei die Mehrzahl von Solarzellen in einer Z-Richtung vertikal gestapelt und zwischen dem Minuspolanschluss und dem Pluspolanschluss angeordnet ist.
Solarmodul nach Anspruch 2, umfassend eine Mehrzahl von Sets, wovon jedes die Mehrzahl von Solarzellen, den Minuspolanschluss und den Pluspolanschluss umfasst, wobei die Mehrzahl von Sets mindestens in X- und/oder Y-Richtung miteinander verbunden ist.
Solarmodul nach Anspruch 3, wobei die Mehrzahl von Sets in der X-Richtung in Reihenschaltung miteinander verbunden ist.
Solarmodul nach Anspruch 4, wobei die Mehrzahl von Sets in der Y-Richtung in Parallelschaltung miteinander verbunden ist.
Solarmodul nach Anspruch 3, wobei die Minuspolanschlüsse und die Pluspolanschlüsse trapezförmige Verbindungsabschnitte aufweisen, um mit benachbarten Minus- bzw. Pluspolanschlüssen verbunden zu werden.
Solarmodul nach Anspruch 6, wobei sich die trapezförmigen Verbindungsabschnitte mindestens in X-, Y- und/oder Z-Richtung erstrecken.
Solarmodul nach Anspruch 2, wobei die Mehrzahl von Solarzellen homogene oder heterogene Solarzellen umfasst, die verschiedene Wellenlängen von Licht absorbieren.
Solarmodul nach Anspruch 2, wobei die Mehrzahl von Solarzellen (i) eine Farbstoffsolarzelle und (ii) mindestens eine organische Solarzelle, eine a-Si-Solarzelle, eine Kupfer-Indium-Gallium-Selenid-Solarzelle und/oder eine CdTe-Solarzelle umfasst.
Solarmodul nach Anspruch 9, wobei die Mehrzahl von Solarzellen die Kupfer-Indium-Gallium-Selenid-Solarzelle als unterste Farbstoffsolarzelle umfasst.
Solarmodul nach Anspruch 2, wobei die Mehrzahl von Solarzellen in zwei bis vier Schichten gestapelt ist.
Solarmodul nach Anspruch 2, ferner umfassend: eine über der Mehrzahl von Solarzellen angeordnete Glasfritte, die in der Lage ist, ultraviolette Strahlung zu blockieren; und einen unter der Mehrzahl von Solarzellen angeordneten Reflektor.
Solarmodul nach Anspruch 1, wobei die Mehrzahl von Solarzellen in Parallelschaltung elektrisch verbunden ist.
Solarmodul nach Anspruch 1, wobei mindestens der Minuspolabschnitt und/oder der Pluspolabschnitt einen Vorsprung aufweisen, dessen Ende mit Metall beschichtet ist, wobei der Vorsprung mit einem entsprechenden Minus- bzw. Pluspolanschluss verbunden ist.
Solarmodul nach Anspruch 14, wobei der Vorsprung des Minuspolabschnitts und der Vorsprung des Pluspolabschnitts in entgegengesetzten Richtungen hervorstehen.
Solarmodul nach Anspruch 1, wobei die Minuspolabschnitte und/oder die Pluspolabschnitte mindestens zwei verschiedene Arten von Elektroden aufweisen, wovon jede der mindestens zwei verschiedenen Arten von Elektroden eine transparente, elektrisch leitfähige Schicht umfasst, die aus Indiumzinnoxid, aus Indiumzinkoxid, aus Aluminiumzinkoxid, aus mit Gallium dotiertem Zinkoxid, aus mit Gallium und Aluminium co-dotiertem Zinkoxid oder aus mit Fluor dotiertem Zinnoxid gefertigt ist.