DE102013219526A1 - Verbindungselement, Solarzellenverbund und Verfahren zum Herstellen eines Solarzellenverbunds - Google Patents

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Abstract

Die Erfindung betrifft ein Verbindungselement (210) für eine Solarzelle, die auf einer Rückseite zumindest eine erste Sammelschiene einer ersten Polarität und zumindest eine zweite Sammelschiene einer zweiten Polarität aufweist, wobei sich die zumindest eine erste Sammelschiene und zumindest eine zweite Sammelschiene als Bahnen beabstandet voneinander und zwischen einer ersten Verbindungsseite und einer der ersten Verbindungsseite gegenüberliegenden zweiten Verbindungsseite der Solarzelle erstrecken. Das Verbindungselement (210) weist ein Band (212) aus einer elektrisch isolierenden Folie zum Aufbringen auf eine einzelne Sammelschiene der Solarzelle auf, wobei das Band eine Breite aufweist, die geeignet ist, um das Band ohne Überlappen auf eine zu der einzelnen Sammelschiene benachbart angeordneten Sammelschiene auf die einzelne Sammelschiene (102, 104) aufzubringen, weist ferner eine Schicht (214) aus einem elektrisch leitfähigen Material auf, die auf einer der Rückseite der Solarzelle abgewandten Seite des Bands auf einer Oberfläche des Bands angeordnet ist, weist ferner eine Klebstoffschicht (216) aus einem bei Raumtemperatur klebrigen Klebstoff auf, wobei die Klebstoffschicht (216) auf der der Rückseite der Solarzelle zugewandten Oberfläche des Bands (212) angeordnet ist, und weist ferner eine Mehrzahl von Durchgangsöffnungen (218) auf, die entlang einer Länge eines Verbunds aus dem Band (212) und der Schicht (214) angeordnet sind und den Verbund aus dem Band (212) und der Schicht (214) durchdringen.

Description

  • Stand der Technik
  • Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf ein Verbindungselement für einen Solarzellenverbund, einen Solarzellenverbund und auf ein Verfahren zum Herstellen eines Solarzellenverbunds insbesondere für Rückseitenkontakt-Solarzellen.
  • Die Verschaltung von Hocheffizienzzellen mit Rückseitenkontakten beider Polaritäten, wie MWT-(Metal Wrap Through ), EWT-(Emitter Wrap-Through) und IBC-(Interdigited Back Contact) Zellen benötigt Verbindungselemente, die die erste Polarität auf der ersten Zelle mit den Pads der zweiten Polarität auf der nächsten Zelle verbindet. Dabei soll der hohe Strom dieser Zellen möglichst verlustarm geführt werden, und die Zellen sollen durch die Verbindungselemente nicht mechanisch belastet werden, da es sonst zu einer Verbiegung oder gar einem Bruch der Zellen führen könnte.
  • In der DE 10 2009 055 031 A1 ist eine Verschaltung von Solarzellen beschrieben.
  • Offenbarung der Erfindung
  • Vor diesem Hintergrund werden mit der vorliegenden Erfindung ein Verbindungselement für einen Solarzellenverbund, ein Solarzellenverbund und ein Verfahren zum Herstellen eines Solarzellenverbunds gemäß den Hauptansprüchen vorgestellt. Vorteilhafte Ausgestaltungen ergeben sich aus den jeweiligen Unteransprüchen und der nachfolgenden Beschreibung.
  • Der beschriebene Ansatz bezieht sich auf das Sachgebiet der Halbleiter-Bauelemente, insbesondere der Solarzellen. Es wird ein Verbindungselement und ein Verfahren für die, beispielsweise serielle Verschaltung von ganzen oder halbierten, beispielsweise kristallinen, Rückseitenkontaktsolarzellen, insbesondere IBC-Solarzellen, beschrieben. Der Ansatz ermöglicht eine einfache, zuverlässige und hinreichend kostengünstige Rückseitenverbindungstechnik.
  • Ein Verbindungselement für eine Solarzelle, die auf einer Rückseite zumindest eine erste Sammelschiene einer ersten Polarität und zumindest eine zweite Sammelschiene einer zweiten Polarität aufweist, wobei sich die zumindest eine erste Sammelschiene und zumindest eine zweite Sammelschiene als Bahnen beabstandet voneinander und zwischen einer ersten Verbindungsseite und einer der ersten Verbindungsseite gegenüberliegenden zweiten Verbindungsseite der Solarzelle erstrecken, weist die folgenden Merkmale auf:
    ein Band aus einer elektrisch isolierenden Folie zum Aufbringen auf eine einzelne Sammelschiene der Solarzelle, wobei das Band eine Breite aufweist, die geeignet ist, um das Band ohne Überlappen auf eine zu der einzelnen Sammelschiene benachbart angeordneten Sammelschiene auf die einzelne Sammelschiene aufzubringen;
    eine Schicht aus einem elektrisch leitfähigen Material, die auf einer der Rückseite der Solarzelle abgewandten Seite des Bands auf einer Oberfläche des Bands angeordnet ist;
    eine Klebstoffschicht aus einem bei Raumtemperatur klebrigen Klebstoff, wobei die Klebstoffschicht auf der der Rückseite der Solarzelle zugewandten Oberfläche des Bands angeordnet ist; und
    eine Mehrzahl von Durchgangsöffnungen, die entlang einer Länge eines Verbunds aus dem Band und der Schicht angeordnet sind und den Verbund aus dem Band und der Schicht durchdringen.
  • Ein solches Verbindungselement kann vorteilhaft verwendet werden, um benachbart angeordnete Solarzellen elektrisch miteinander zu verbinden. Beispielsweise kann dadurch eine Serienschaltung von benachbarten Solarzellen realisiert werden. Eine elektrisch leitfähige Verbindung zwischen einer Sammelschiene einer Solarzelle und der Schicht aus elektrisch leitfähigem Material kann dabei durch ein Verbindungsmaterial hergestellt werden, dass in zumindest eine der Durchgangsöffnungen eingebracht wird. Die Schicht aus einem elektrisch leitfähigen Material kann beispielsweise eine Metallfolie sein. Erste Sammelschienen und zweite Sammelschienen können alternierend an der Rückseite der Solarzelle angeordnet sein. Die Sammelschienen können in gleichen Abständen über eine Breite der Solarzelle verteilt angeordnet werden. Somit kann beispielsweise eine erste Sammelschiene mittig zwischen zwei benachbarten zweiten Sammelschienen angeordnet sein.
  • Die Sammelschienen können der externen Kontaktierung dienende Diffusionsstrukturen darstellen. Die erste und die zweite Polarität können n+ und p+ Bereichen entsprechen. Die Sammelschienen und damit auch die elektrischen Kontakte der Solarzelle können auf der Rückseite der Zelle angeordnet sein.
  • Die Klebstoffschicht kann aus einem bei Raumtemperatur nicht aushärtenden Klebstoff sein. Unter Raumtemperatur kann eine Temperatur von 25°C verstanden werden. Beispielsweise kann der Klebstoff oberhalb einer Temperatur von beispielsweise 100°C oder 125°C aushärten oder bereits ausgehärtet sein und auch bei einer Temperatur von mindestens 150°C noch stabil sein.
  • Vorteilhafterweise kann die Schicht aus elektrisch leitfähigem Material, abgesehen von den Durchgangsöffnungen, unstrukturiert sein. Insbesondere kann die Schicht aus elektrisch leitfähigem Material keine entlang der gesamten Länge der Solarzelle verlaufende Zweiteilung aufweisen.
  • Beispielsweise kann die Breite des Bands aus der elektrisch isolierenden Folie kleiner als ein halber Abstand zwischen der einzelnen Sammelschiene, auf der das Band angeordnet ist, und einer benachbart zu der einzelnen Sammelschiene angeordneten Sammelschiene sein. Beispielsweise kann ein Abstand zwischen zwei benachbarten Bändern größer als ein halber Abstand zwischen zwei benachbarten Sammelschienen sein. Beispielsweise kann eine Breite der Schicht aus einem elektrisch leitfähigen Material kleiner als die Breite des Bands sein. Die Schicht aus elektrisch leitfähigem Material kann entlang ihrer Länge beidseitig einen geradlinig verlaufenden Rand aufweisen.
  • Ein solches Verbindungselement kann für einen Solarzellenverbund verwendet werden. Unter einem Solarzellenverbund kann zum einen ein Verbund aus einer Solarzelle und einem oder mehreren Verbindungselementen oder ein Verbund, also ein String oder Modul, aus mehreren je über Verbindungselemente verbundene Solarzellen verstanden werden.
  • Ein entsprechender Solarzellenverbund weist folgende Merkmale auf:
    eine Solarzelle, die auf einer Rückseite zumindest eine erste Sammelschiene einer ersten Polarität und zumindest eine zweite Sammelschiene einer zweiten Polarität aufweist, wobei sich die zumindest eine erste Sammelschiene und zumindest eine zweite Sammelschiene als Bahnen beabstandet voneinander und durchgängig zwischen einer ersten Verbindungsseite und einer der ersten Verbindungsseite gegenüberliegenden zweiten Verbindungsseite der Solarzelle erstrecken;
    zumindest ein erstes Verbindungselement, das entlang eines Teilbereichs einer Länge der zumindest einen ersten Sammelschiene auf die zumindest eine erste Sammelschiene mittels der haftungsvermittelnden Klebstoffschicht aufgebracht ist und durch ein erstes Verbindungsmaterial, dass in zumindest einer der Mehrzahl von Durchgangsöffnungen des zumindest einen ersten Verbindungselements angeordnet ist, mit der zumindest einen ersten Sammelschiene verbunden ist, wobei der Teilbereich einen Verbindungsabschnitt ausspart, der an einem an der zweiten Verbindungsseite angeordneten Ende der zumindest einen ersten Sammelschiene angeordnet ist; und
    zumindest ein zweites Verbindungselement, das entlang einer Länge der zumindest einen zweiten Sammelschiene auf die zumindest eine zweite Sammelschiene mittels der haftungsvermittelnden Klebstoffschicht aufgebracht ist und durch ein zweites Verbindungsmaterial, dass in zumindest einer der Mehrzahl von Durchgangsöffnungen des zumindest einen zweiten Verbindungselements angeordnet ist, mit der zumindest einen zweiten Sammelschiene verbunden ist, wobei das zumindest eine zweite Verbindungselement einen Überstand aufweist, der ein Ende der zumindest einen zweiten Sammelschiene an der ersten Verbindungsseite der Solarzelle überragt.
  • Die Verbindungselemente können unter Verwendung der Klebstoffschicht auf die Sammelschienen aufgeklebt sein. Die Solarzelle kann als eine ganze Rückseitenkontakt-Solarzelle ausgeführt sein. Unter einem Überstand kann ein Fortsatz verstanden werden, über den zwei benachbarte Solarzellen miteinander verschaltet werden können, um einen Solarzellenverbund oder ein Modul zu bilden.
  • Ein entsprechender Solarzellenverbund kann somit eine zweite Solarzelle aufweisen, die einen der Solarzelle entsprechenden Aufbau aufweist. Die Solarzelle und die zweite Solarzelle können mit ihren ersten Verbindungsseiten benachbart zueinander angeordnet sein, sodass die zumindest eine erste Sammelschiene der Solarzelle mit der zumindest einen zweiten Sammelschiene der zweiten Solarzelle fluchtet. Der Überstand des zumindest einen zweiten Verbindungselements der Solarzelle kann auf einem zweiten Verbindungsabschnitt der zumindest einen ersten Sammelschiene der zweiten Solarzelle aufgebracht und durch ein drittes Verbindungsmaterial, das in zumindest einer der Mehrzahl von Durchgangsöffnungen des zumindest einen zweiten Verbindungselements angeordnet ist, mit dem zweiten Verbindungsabschnitt verbunden sein. Dabei kann der zweite Verbindungsabschnitt an einem an der ersten Verbindungsseite angeordneten Ende der zumindest einen ersten Sammelschiene der zweiten Solarzelle angeordnet sein.
  • Als drittes Verbindungsmaterial kann beispielsweise ein dem ersten und/oder zweiten Verbindungsmaterial entsprechendes Verbindungsmaterial eingesetzt werden. Beispielsweise kann als Verbindungsmaterial ein Klebstoff, Lot oder ein Plasma-gespritztes Metall eingesetzt werden.
  • Ferner kann ein solcher Solarzellenverbund folgende weitere Merkmale aufweisen:
    zumindest ein weiteres erstes Verbindungselement, das entlang einer Länge der zumindest einen ersten Sammelschiene auf die zumindest eine erste Sammelschiene der zweiten Solarzelle mittels der haftvermittelnden Klebstoffschicht aufgebracht und durch ein viertes Verbindungsmaterial, dass in zumindest einer der Mehrzahl von Durchgangsöffnungen des zumindest einen weiteren ersten Verbindungselements angeordnet ist, mit der zumindest einen ersten Sammelschiene der zweiten Solarzelle verbunden sein kann; und
    zumindest ein weiteres zweites Verbindungselement, das entlang einer Länge der zumindest einen zweiten Sammelschiene auf die zumindest eine zweite Sammelschiene der zweiten Solarzelle mittels der haftungsvermittelnden Klebstoffschicht aufgebracht und durch ein fünftes Verbindungsmaterial, das in zumindest einer der Mehrzahl von Durchgangsöffnungen des zumindest einen weiteren zweiten Verbindungselements angeordnet ist, mit der zumindest einen zweiten Sammelschiene der zweiten Solarzelle verbunden sein kann. Dabei kann das zumindest eine weitere zweite Verbindungselement einen weiteren Überstand aufweisen, der ein Ende der zumindest einen zweiten Sammelschiene der zweiten Solarzelle an der zweiten Verbindungsseite der zweiten Solarzelle überragen kann.
  • Das vierte und das fünfte Verbindungsmaterial können entsprechend zu dem bereits genannten Verbindungsmaterial ausgeführt sein.
  • Ein Verfahren zum Herstellen eines entsprechenden Solarzellenverbunds kann die folgenden Schritte umfassen:
    Bereitstellen einer Solarzelle;
    Aufbringen zumindest eines ersten Verbindungselements auf zumindest eine erste Sammelschiene der Solarzelle; und
    Aufbringen zumindest eines zweiten Verbindungselements auf zumindest eine zweite Sammelschiene der Solarzelle.
  • Gemäß einer weiteren Ausführungsform weist ein Solarzellenverbund folgende Merkmale auf:
    eine Solarzelle, die auf einer Rückseite zumindest eine erste Schienenanordnung und zumindest eine zweite Schienenanordnung aufweist, wobei sich die zumindest eine erste Schienenanordnung und zumindest eine zweite Schienenanordnung als Bahnen beabstandet voneinander zwischen einer ersten Verbindungsseite und einer der ersten Verbindungsseite gegenüberliegenden zweiten Verbindungsseite der Solarzelle erstrecken und je eine mittige Unterbrechung aufweisen, wobei die erste Schienenanordnung in einem sich zwischen der ersten Verbindungsseite und der Unterbrechung erstreckenden Teilbereich eine zweite Sammelschiene einer zweiten Polarität und in einem sich zwischen der zweiten Verbindungsseite und der Unterbrechung erstreckenden Teilbereich eine erste Sammelschiene einer ersten Polarität aufweist, und wobei die zweite Schienenanordnung in einem sich zwischen der ersten Verbindungsseite und der Unterbrechung erstreckenden Teilbereich eine weitere erste Sammelschiene der ersten Polarität und in einem sich zwischen der zweiten Verbindungsseite und der Unterbrechung erstreckenden Teilbereich eine weitere zweite Sammelschiene der zweiten Polarität aufweist
    zumindest ein erstes Verbindungselement, das entlang einer Länge der zumindest einen ersten Schienenanordnung über die Unterbrechung der zumindest einen ersten Schienenanordnung hinweg auf die erste Sammelschiene und die zweite Sammelschiene mittels der haftungsvermittelnden Klebstoffschicht aufgebracht ist und durch ein erstes Verbindungsmaterial, dass in zumindest zwei der Mehrzahl von Durchgangsöffnungen des zumindest einen ersten Verbindungselements angeordnet ist, mit der ersten Sammelschiene und der zweiten Sammelschiene verbunden ist;
    zumindest ein zweites Verbindungselement, das entlang einer Länge der weiteren ersten Sammelschiene auf die weitere erste Sammelschiene mittels der haftungsvermittelnden Klebstoffschicht aufgebracht ist und durch ein zweites Verbindungsmaterial, das in zumindest einer der Mehrzahl von Durchgangsöffnungen des zweiten Verbindungselements angeordnet ist, mit der weiteren ersten Sammelschiene verbunden ist, wobei das zumindest eine zweite Verbindungselement einen Überstand aufweist, der ein Ende der weiteren ersten Sammelschiene an der ersten Verbindungsseite der Solarzelle überragt; und
    zumindest ein drittes Verbindungselement, das entlang einer Länge der weiteren zweiten Sammelschiene auf die weitere zweite Sammelschiene mittels der haftungsvermittelnden Klebstoffschicht aufgebracht ist und durch ein drittes Verbindungsmaterial, dass in zumindest einer der Mehrzahl von Durchgangsöffnungen des dritten Verbindungselements angeordnet ist, mit der weiteren zweiten Sammelschiene verbunden ist, wobei das zumindest eine dritte Verbindungselement einen Verbindungsabschnitt ausspart, der an einem an der zweiten Verbindungsseite angeordneten Ende der zumindest einen weiteren zweiten Sammelschiene angeordnet ist.
  • Eine solche Ausführungsform bietet sich bei Solarzellen an, die je zwei Halbzellen aufweisen. Bei der Solarzelle kann es sich somit um eine halbierte Rückseitenkontakt-Solarzelle handeln.
  • Bei einem entsprechenden Solarzellenverbund können die Unterbrechungen durch einen die Solarzelle mittig durchlaufenden und mit Klebemittel verfüllten Bruch gebildet sein. Als Klebemittel kann beispielsweise Sekundenkleber eingesetzt werden. Der Bruch kann durchgängig durch eine Dicke eines Substrats der Solarzelle verlaufen, in das die Sammelschienen eingebettet sind. Die Sammelschienen können beispielsweise durch eine Dotierung des Substrats erzeugt werden.
  • Ein solcher Solarzellenverbund kann eine zweite Solarzelle aufweisen, die einen der genannten Solarzelle entsprechenden Aufbau aufweist, also beispielsweise aus zwei Halbzellen aufgebaut sein kann. Die zweite Solarzelle kann mit ihrer zweiten Verbindungsseite benachbart zu der ersten Verbindungsseite der Solarzelle angeordnet sein, sodass die zumindest eine erste Schienenanordnung der Solarzelle mit der zumindest einen ersten Schienenanordnung der zweiten Solarzelle fluchtet. Dabei kann der Überstand des zumindest einen zweiten Verbindungselements der Solarzelle auf dem Verbindungsabschnitt der weiteren zweiten Sammelschiene der zweiten Solarzelle mittels der haftungsvermittelnden Klebstoffschicht aufgebracht sein, und durch ein viertes Verbindungsmaterial, dass in zumindest einer der Mehrzahl von Durchgangsöffnungen des zumindest einen zweiten Verbindungselements angeordnet ist, mit dem Verbindungsabschnitt verbunden sein.
  • Somit kann der beschriebene Ansatz vorteilhaft eingesetzt werden, um Halbzellen miteinander zu verschalten.
  • Ein Verfahren zum Herstellen eines entsprechenden Solarzellenverbunds kann die folgenden Schritte umfassen:
    Bereitstellen einer Solarzelle, die zwei Halbzellen umfassen kann;
    Aufbringen zumindest eines ersten Verbindungselements auf zumindest eine erste Schienenanordnung der Solarzelle, wobei die erste Schienenanordnung auf einer Linie angeordnet eine erste Sammelschiene einer ersten Polarität und eine zweite Sammelschiene einer zweiten Polarität aufweisen kann;
    Aufbringen zumindest eines zweiten Verbindungselements auf eine weitere erste Sammelschiene zumindest einer zweiten Schienenanordnung, wobei die zweite Schienenanordnung auf einer Linie angeordnet eine weitere zweite Sammelschiene einer zweiten Polarität und eine weitere erste Sammelschiene einer ersten Polarität aufweisen kann;
    Aufbringen zumindest eines dritten Verbindungselements auf die weitere zweite Sammelschiene der zumindest einen zweiten Schienenanordnung; und
    Brechen der Solarzelle nach den Schritten des Aufbringens, entlang einer Trennlinie zwischen den zwei Halbzellen.
  • Der beschriebene Ansatz eines integrierten Verbindungselements kann vorteilhaft im Zusammenhang mit einer Rückseitenkontakt-Solarzelle eingesetzt werden. Eine solche Rückseitenkontakt-Solarzelle kann zumindest ein entsprechendes integriertes Verbindungselement aufweisen. Ein Modul kann aus seriell verschalteten ganzen oder halbierten Rückseitenkontakt-Solarzellen gebildet werden.
  • Die Erfindung wird nachstehend anhand der beigefügten Zeichnungen beispielhaft näher erläutert. Es zeigen:
  • 1 eine Solarzelle gemäß einem Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung;
  • 2 eine Querschnittsdarstellung eines Verbindungselements gemäß einem Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung;
  • 3 eine Draufsicht auf ein Verbindungselement gemäß einem Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung;
  • 4 eine Draufsicht auf ein Verbindungselement gemäß einem Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung;
  • 5 eine Querschnittsdarstellung eines Solarzellenverbunds gemäß einem Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung;
  • 6 eine Querschnittsdarstellung eines Verbindungselements gemäß einem Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung;
  • 7 eine Querschnittsdarstellung eines Solarzellenverbunds gemäß einem Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung;
  • 8 eine Draufsicht auf einen Solarzellenverbund gemäß einem Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung;
  • 9 eine Solarzelle gemäß einem Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung;
  • 10 eine Querschnittsdarstellung eines Solarzellenverbunds gemäß einem Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung;
  • 11 eine Querschnittsdarstellung eines Solarzellenverbunds gemäß einem Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung;
  • 12 eine Draufsicht auf einen Solarzellenverbund gemäß einem Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung;
  • 13 ein Ablaufdiagramm eines Verfahrens zum Herstellen eines Solarzellenverbunds gemäß einem Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung; und
  • 14 ein Ablaufdiagramm eines Verfahrens zum Herstellen eines Solarzellenverbunds gemäß einem Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung.
  • In der nachfolgenden Beschreibung günstiger Ausführungsbeispiele der vorliegenden Erfindung werden für die in den verschiedenen Figuren dargestellten und ähnlich wirkenden Elemente gleiche oder ähnliche Bezugszeichen verwendet, wobei auf eine wiederholte Beschreibung dieser Elemente verzichtet wird.
  • 1 zeigt eine Solarzelle 100 gemäß einem Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung. Gezeigt ist eine Rückansicht der Solarzelle 100. Bei der Solarzelle 100 handelt es sich um eine Rückseitenkontakt-Solarzelle. Die Kontaktstruktur der Solarzelle 100 umfasst eine Mehrzahl von ersten Sammelschienen 102 einer ersten Polarität und eine Mehrzahl von zweiten Sammelschienen 104 einer zweiten Polarität. Eine Sammelschiene kann auch als ein Busbar bezeichnet werden. Bei der in 1 links dargestellten Sammelschiene 104 handelt es sich um einen sogenannte Kanten-Busbar der zweiten Polarität. Bei der in 1 rechts dargestellten Sammelschiene 102 handelt es sich um einen sogenannte Kanten-Busbar der ersten Polarität. Zwischen zwei benachbarten Sammelschienen 102, 104 unterschiedlicher Polarität kann sich eine interdigitale Struktur aus Leitungen erster und zweiter Polarität befinden. Entsprechende Leitungen können quer zu einer Haupterstreckungsrichtung der Sammelschienen 102, 104 verlaufen und mit der jeweiligen Sammelschiene 102, 104 gleicher Polarität verbunden sein.
  • Um die Solarzelle 100 in einen Solarzellenverbund einzubinden, können auf die Sammelschienen 102, 104 Verbindungselemente aufgebracht werden, wie sie anhand der folgenden Figuren beschrieben werden.
  • 2 zeigt eine Querschnittsdarstellung eines Verbindungselements 200 gemäß einem Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung. Das Verbindungselement 200 ist als ein integriertes Verbindungselement 200 ausgeführt und wird auch als Laminatverbinder bezeichnet.
  • Das Verbindungselement 210 weist einen stapelförmigen Aufbau aus einer isolierenden Folie 212 und einem elektrisch leitfähigen Material, hier einer Metallfolie 214 auf. Optional kann eine Haftschicht, hier eine Kleberschicht 216 auf einer der Metallfolie 214 abgewandten Oberfläche der isolierenden Folie 212 aufgebracht sein. Das Verbindungselement 210 weist eine Mehrzahl von Durchgangsöffnungen 218 auf, die durch die isolierende Folie 212 und die Metallfolie 214 führen. Eine Durchgangsöffnung 218 setzt sich aus einem Durchgangsloch durch die Metallfolie 214 und ein Durchgangsloch durch die isolierende Folie 212 zusammen. Beispielhaft kann das Durchgangsloch durch die isolierende Folie 212 einen geringeren Querschnitt als das Durchgangsloch durch die Metallfolie 214 aufweisen.
  • 3 zeigt eine Draufsicht auf ein Verbindungselement 210 gemäß einem Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung. Dabei kann es sich um das in 2 bereits beschriebene Verbindungselement 210 handeln. Die isolierende Folie 212 ist als ein schmales Band mit einer Breite d1 ausgeführt. Die Metallfolie 214 ist mittig auf der isolierenden Folie 212 angeordnet und weist eine Breite d2 auf, die kleiner als die Breite der isolierenden Folie 212 ist. Die Mehrzahl von Durchgangsöffnungen 218 sind beispielhaft auf einer Linie angeordnet. Beispielhaft weisen die Durchgangsöffnungen 218 einen runden Querschnitt d3 auf. Ebenfalls beispielhaft sind die Durchgangsöffnungen 218 in gleichmäßigen Abständen zueinander angeordnet ein Abstand zwischen den Mittelpunkten zweier Durchgangsöffnungen 218 weist jeweils den gleichen Wert d4 auf.
  • Die Breite d2 der Metallfolie 214 kann geringfügig kleiner als die Breite d1 der isolierenden Folie 212 sein, sodass die isolierende Folie 212 beidseitig der Metallfolie 214 je einen geringen Überstand aufweist. Zwischen den Überständen der isolierenden Folie 212 ist die Metallfolie 214, abgesehen von den Durchgangsöffnungen 218, als ein durchgängiges, ununterbrochenes Band ausgeführt. Insbesondere weist die Metallfolie 214, abgesehen von den Durchgangsöffnungen 218, keine Unterteilung in Längsrichtung auf. Insbesondere weist die Metallfolie 214 keine Unterteilung in Längsrichtung auf, die einen Abschnitt der Metallfolie 214 von einem weiteren Abschnitt der Metallfolie 214 elektrisch isolieren würde.
  • 4 zeigt eine Draufsicht auf ein Verbindungselement 210 gemäß einem Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung. Im Unterschied zu dem in 3 gezeigten Verbindungselement 210 weist das in 4 gezeigte Verbindungselement 210 anstelle runder Durchgangsöffnungen längliche Durchgangsöffnungen 218 auf. Beispielhaft weisen die Durchgangsöffnungen 218 jeweils eine Breite d6 und eine Länge d5 auf. Beispielsweise kann die Länge d5 mindestens fünfmal so lang wie die Breite d6 sein.
  • 5 zeigt eine Querschnittsdarstellung eines Solarzellenverbunds gemäß einem Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung. Der Solarzellenverbund weist eine Solarzelle 100 auf, wie sie beispielsweise in 1 gezeigt ist. Der gezeigte Querschnitt verläuft längs durch eine Sammelschiene 104, die auf einem Substrat der Solarzelle 100 angeordnet ist. Auf der Sammelschiene 104 ist in Längsrichtung ein Verbindungselement 210 integriert.
  • Das Verbindungselement 210 ist mit der isolierenden Folie 212, beispielsweise unter Verwendung einer Haftschicht auf eine Oberfläche der Sammelschiene 104 aufgebracht. Das Verbindungselement 210 ist unter Verwendung eines Verbindungsmaterials 520 elektrisch leitfähig an der Sammelschiene 104 befestigt. Dazu sind die Durchgangsöffnungen 218 mit dem Verbindungsmaterial 520 verfüllt. Gemäß diesem Ausführungsbeispiel erstreckt sich das Verbindungsmaterial 520 auch über eine Oberfläche der Metallfolie 214 zwischen benachbarten Durchgangsöffnungen 218. Das Verbindungsmaterial 520 kann beispielsweise als Lot, Kleber oder Plasma-gespritztes Metall ausgeführt sein.
  • Das Verbindungselement 210 ragt über einen Rand der Solarzelle 100 über, weist also einen Überstand 522 auf. Der Überstand 522 weist eine Durchgangsöffnung 218 oder, wie in 6 gezeigt, eine Mehrzahl von Durchgangsöffnungen auf. Gemäß diesem Ausführungsbeispiel weist die Durchgangsöffnung 218 im Bereich des Überstands 522 einen von den Durchgangsöffnungen 218 im Bereich der Solarzelle 100 abweichenden Durchmesser d7 auf. Somit weist der Überstand 522 ein großes Loch 218 auf.
  • 6 zeigt eine Querschnittsdarstellung eines Überstands 522 eines Verbindungselements gemäß einem Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung. Abweichend von dem in 5 gezeigten Ausführungsbeispiel weist der in 7 gezeigte Überstand eine Mehrzahl n von Durchgangsöffnungen 218, hier beispielsweise drei Durchgangsöffnungen 218 auf, die einen von den Durchgangsöffnungen im Bereich der Solarzelle 100 abweichenden Durchmesser d8 aufweisen. Somit ist der Überstand 522 mit kleineren Mehrfachausnehmungen 218 oder mehreren kleineren Löchern 218 ausgeführt.
  • 7 zeigt eine Querschnittsdarstellung eines Solarzellenverbunds gemäß einem Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung. Der Solarzellenverbund entspricht dem in 5 gezeigten Solarzellenverbund, wobei in 7 zusätzlich eine weitere Solarzelle 700 gezeigt ist. Die weitere Solarzelle 700 ist so benachbart zu der Solarzelle 100 angeordnet, dass die gezeigte zweite Sammelschiene 104 der Solarzelle 100 auf einer Linie mit der gezeigten ersten Sammelschiene 102 der weiteren Solarzelle 700 liegt.
  • Der Überstand 522 überspannt einen Zwischenraum zwischen den Solarzellen 100, 700 und liegt auf einem Verbindungsabschnitt der ersten Sammelschiene 102 der weiteren Solarzelle 700 auf. Durch die Durchgangsöffnung 218 des Überstands 522 ist der Überstand 522 mit der ersten Sammelschiene 102 der weiteren Solarzelle 700 verbunden. Dazu ist die Durchgangsöffnung 218 des Überstands 522 mit einem weiteren Verbindungsmaterial 720 verfüllt. Das Verbindungsmaterial 720 kann beispielsweise durch Lot oder Kleber gebildet sein und eine dauerhafte elektrisch leitfähige Verbindung zwischen dem Verbindungselement 210 und der weiteren Solarzelle 700 ausbilden. Auf diese Weise ist das Verbindungselement 210 integriert auf der weiteren Solarzelle 700 und verbunden mit der Solarzelle 100.
  • 8 zeigt eine Draufsicht auf einen Solarzellenverbund gemäß einem Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung. In der linken Spalte sind zwei Solarzellen 100, 700 gezeigt, die bereits Verbindungselemente 831, 832 aufweisen, jedoch noch nicht miteinander verbunden sind. Die Verbindungselemente 831, 832 können entsprechend der anhand der vorangegangenen Figuren beschriebenen Verbindungselemente 210 ausgeführt sein. In der rechten Spalten ist ein Solarzellenverbund bestehend aus zwei ersten Solarzellen 100 und zwei weiteren Solarzellen 700 gezeigt. Die Solarzellen 100, 700 sind dabei jeweils um 180° verdreht zueinander angeordnet und unterscheiden sich auch in der Anordnung der Verbindungselemente 831, 832.
  • Die erste Solarzelle 100 weist, wie anhand von 1 beschrieben, eine Mehrzahl erster Sammelschienen 102 einer ersten Polarität und eine Mehrzahl zweiter Sammelschienen 104 einer zweiten Polarität auf. Beispielhaft weist die Solarzelle je drei Sammelschienen 102, 104 der gleichen Polarität auf. Die Sammelschienen 102, 104 verlaufen zwischen einer ersten Verbindungsseite 835 und einer gegenüberliegenden zweiten Verbindungsseite 836 der ersten Solarzelle 100.
  • Auf den ersten Sammelschienen 102 der ersten Solarzelle 100 sind erste Verbindungselemente 831 aufgebracht. Die ersten Verbindungselemente 831 erstrecken sich entlang der ersten Sammelschienen 102 von der ersten Verbindungsseite 835 bis fast zu der zweiten Verbindungsseite 836. An der zweiten Verbindungsseite 836 ist je ein Verbindungsabschnitt 840 der ersten Sammelschienen 102 nicht von den ersten Verbindungselementen 831 bedeckt.
  • Auf den zweiten Sammelschienen 104 der ersten Solarzelle 100 sind zweite Verbindungselemente 833 aufgebracht. Die zweiten Verbindungselemente 833 erstrecken sich entlang der zweiten Sammelschienen 104 von der zweiten Verbindungsseite 836 bis fast zu der ersten Verbindungsseite 835 und über die erste Verbindungsseite 835 hinaus. Die zweiten Verbindungselemente 833 weisen somit je einen Überstand 522 auf, der über einen Rand der ersten Solarzelle 100 an der ersten Verbindungsseite 835 hinausragt.
  • Die zweite Solarzelle 700 weist, wie anhand von 1 beschrieben, eine Mehrzahl erster Sammelschienen 102 einer ersten Polarität und eine Mehrzahl zweiter Sammelschienen 104 einer zweiten Polarität auf. Beispielhaft weist die Solarzelle je drei Sammelschienen 102, 104 der gleichen Polarität auf. Die Sammelschienen 102, 104 verlaufen zwischen einer ersten Verbindungsseite 835 und einer gegenüberliegenden zweiten Verbindungsseite 836 der ersten Solarzelle 100. Die Solarzellen 100, 700 weisen gemäß diesem Ausführungsbeispiel den gleichen Aufbau auf, sind jedoch um 180° gedreht zueinander angeordnet.
  • Auf den ersten Sammelschienen 102 der ersten Solarzelle 100 sind erste Verbindungselemente 831 aufgebracht. Die ersten Verbindungselemente 831 erstrecken sich entlang der ersten Sammelschienen 102 von der zweiten Verbindungsseite 836 bis fast zu der ersten Verbindungsseite 835. An der ersten Verbindungsseite 835 ist je ein Verbindungsabschnitt 840 der ersten Sammelschienen 102 nicht von den ersten Verbindungselementen 831 bedeckt.
  • Auf den zweiten Sammelschienen 104 der ersten Solarzelle 100 sind zweite Verbindungselemente 833 aufgebracht. Die zweiten Verbindungselemente 833 erstrecken sich entlang der zweiten Sammelschienen 104 von der ersten Verbindungsseite 835 bis fast zu der zweiten Verbindungsseite 836 und über die zweite Verbindungsseite 836 hinaus. Die zweiten Verbindungselemente 833 weisen somit je einen Überstand 522 auf, der über einen Rand der zweiten Solarzelle 700 an der zweiten Verbindungsseite 836 hinausragt.
  • In der rechten Spalte ist von oben nach unten gesehen eine Reihe aus einer ersten Solarzelle 100, einer zweiten Solarzelle 700, einer weiteren ersten Solarzelle 100 und einer weiteren zweiten Solarzelle 700 gezeigt. Die Überstände 522 der zweiten Verbindungselemente 833 ragen jeweils über einen zwischen zwei benachbarten Solarzellen 100, 700 befindlichen Spalt hinüber und liegen auf den Verbindungsabschnitten 840 der jeweils benachbarten Solarzelle 100, 700 auf. Wie anhand von 7 beschrieben, sind die Überstände 522 mittels weiterem Verbindungsmaterial 720 and den Verbindungsabschnitten 840 befestigt, sodass sich hier Verbindungspunkte zwischen den Solarzellen 100, 700 ergeben.
  • Auf diese Weise sind, bezogen auf die in der rechten Spalte oben gezeigten zwei Solarzellen 100, 700, die ersten Sammelschienen 102 der ersten Solarzelle 100 mit den zweiten Sammelschienen 104 der zweiten Solarzelle 700 verbunden. Die zweiten Sammelschienen 104 der ersten Solarzelle 100 sind dagegen nicht mit den ersten Sammelschienen 102 der zweiten Solarzelle 700 verbunden.
  • Somit ist in der linken Spalte die Belegung der Zellen 100, 700 mit Laminatverbindern 831, 832 gezeigt, die sich durch 180°-Drehung der Zelle 700 und spiegelbildliche Aufbringung der Verbindungselemente 831, 832 unterscheiden.
  • In der rechten Spalte ist ein Stringing von abwechselnd ersten Solarzellen 100 und zweiten Solarzellen 700 durch Verkleben oder Verlöten der Überstände 522 an den Verbindungspunkten oder Verbindungsabschnitten 840 gezeigt.
  • 9 zeigt eine Solarzelle 100 gemäß einem Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung. Gezeigt ist eine Rückansicht der Solarzelle 100. Bei der Solarzelle 100 handelt es sich um eine teilbare Rückseitenkontakt-Solarzelle. Die Kontaktstruktur der Solarzelle 100 umfasst eine Mehrzahl von ersten Sammelschienen 102 einer ersten Polarität und eine Mehrzahl von zweiten Sammelschienen 104 einer zweiten Polarität. Eine Sammelschiene 102, 104 kann auch als ein Busbar bezeichnet werden.
  • Die Solarzelle 100 weist eine Mehrzahl von Schienenanordnungen auf. Die Schienenanordnungen sind beabstandet zueinander auf der Solarzellenrückseite der Solarzelle angeordnet und erstrecken sich von einer ersten Verbindungsseite 835 zu einer der ersten Verbindungsseite 835 gegenüberliegend angeordneten zweiten Verbindungsseite 836 der Solarzelle 100. Die Schienenanordnungen weisen je eine mittige Unterbrechung im Bereich einer Symmetrielinie 950 auf. Die Symmetrielinie 950 wird auch als Trennlinie bezeichnet. Es sind alternierend erste Schienenanordnungen und zweite Schienenanordnungen angeordnet, wobei die ersten Schienenanordnungen in einem sich zwischen der ersten Verbindungsseite 835 und der Unterbrechung erstreckenden Teilbereich eine zweite Sammelschiene 104 einer zweiten Polarität und in einem sich zwischen der zweiten Verbindungsseite 836 und der Unterbrechung erstreckenden Teilbereich eine erste Sammelschiene 102 einer ersten Polarität aufweisen. Die zweiten Schienenanordnungen weisen je in einem sich zwischen der ersten Verbindungsseite 835 und der Unterbrechung erstreckenden Teilbereich eine weitere erste Sammelschiene 102 der ersten Polarität und in einem sich zwischen der zweiten Verbindungsseite 836 und der Unterbrechung erstreckenden Teilbereich eine weitere zweite Sammelschiene 104 der zweiten Polarität auf. Die am Rand der Solarzelle 100, hier am rechten und linken Rand, angeordneten Sammelschienen 102, 104 werden auch als Kanten-Busbars der ersten bzw. der zweiten Polarität bezeichnet. Die dazwischen liegenden Sammelschienen 102, 104 werden auch als Busbars der ersten Polarität oder der zweiten Polarität bezeichnet.
  • Um jede zweite der Schienenanordnungen sowie elektrisch leitfähig zu kontaktieren und zudem die Solarzelle 100 in einen Solarzellenverbund aus mindestens einer weiteren Solarzelle einzubinden, können auf die Sammelschienen 102, 104 Verbindungselemente aufgebracht werden, wie sie bereits beschrieben wurden.
  • 10 zeigt eine Querschnittsdarstellung eines Solarzellenverbunds gemäß einem Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung. Der Solarzellenverbund weist eine Solarzelle 100 auf, wie sie beispielsweise in 9 gezeigt ist. Der gezeigte Querschnitt verläuft längs durch Sammelschienen 102, 104, die auf einem Substrat der Solarzelle 100 angeordnet ist. Auf den gezeigten Sammelschienen 102, 104 ist in Längsrichtung ein Verbindungselement 210 integriert. Das Verbindungselement 210 ist dabei über die zwei Hälften der Solarzelle geführt, die durch eine die in 9 gezeigte Symmetrielinie umfassende Symmetrieebene 1050 voneinander getrennt sind.
  • Das Verbindungselement 210 weist, wie bereits beschrieben, eine isolierende Folie 212 und eine Metallfolie 214 auf und ist von einer Mehrzahl von Durchgangsöffnungen 218 durchlöchert. Das Verbindungselement 210 ist, beispielsweise unter Verwendung einer Haftschicht, auf eine Oberfläche der Sammelschienen 102, 104 aufgebracht. Dabei überspannt ein Abschnitt des Verbindungselements 210, der keine Durchgangsöffnung aufweist, die Symmetrieebene 1050 und somit einen die Sammelschienen 102, 104 voneinander isolierenden Abschnitt des Substrats der Solarzelle 100. Das Verbindungselement 210 ist unter Verwendung eines Verbindungsmaterials 520 an der ersten Sammelschiene 102 und der zweiten Sammelschiene 104 befestigt. Dazu sind die Durchgangsöffnungen 218 sowohl im Bereich der ersten Sammelschiene 102 als auch im Bereich der zweiten Sammelschiene 104 mit dem Verbindungsmaterial 520 verfüllt. Gemäß diesem Ausführungsbeispiel erstreckt sich das Verbindungsmaterial 520 auch über eine Oberfläche der Metallfolie 214 zwischen benachbarten Durchgangsöffnungen 218, jedoch nicht über die Symmetrielinie hinweg. Das Verbindungsmaterial 520 kann beispielsweise als Lot, Kleber oder Plasma-gespritztes Metall ausgeführt sein.
  • Die Solarzelle 100 ist entlang der Symmetrieebene 1050 gebrochen, wie es nachfolgend anhand von 11 beschrieben wird. Ein dabei entstandener Bruchspalt ist mit einem Kleber, beispielsweise einem Klebstoff verfüllt.
  • 11 zeigt eine Querschnittsdarstellung eines Solarzellenverbunds gemäß einem Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung. Dabei kann es sich um den in 10 gezeigten Solarzellenverbund während des Vorgangs des Brechens entlang der Symmetrieebene 1050 handeln. Der Solarzellenverbund umfasst die Solarzelle 100 und eine Mehrzahl von auf die Sammelschienen aufgebrachten Verbindungselementen. Die Solarzelle ist mit ihrer den Verbindungselementen abgewandten Vorderseite auf einem teilbaren und klappbaren Saugtisch 1160 befestigt. Der Saugtisch 1160 weist zum Fixieren der Solarzelle 100 eine Mehrzahl von Ansaugkanälen 1162 zum Ansaugen der Zelle 100 sowie optional Heizwicklungen 1164 zum Heizen der Zelle 100 auf.
  • Eine Hälfte des Saugtisches 1160 wird entlang der Symmetrieebene 1050 durch eine Kippbewegung 1165 aufgeklappt, sodass die Zelle 100 entlang der in 9 gezeigten Symmetrielinie gebrochen wird. Nach dem Brechen wird der entstandene Bruchspalt mit Kleber 1052 verfüllt. Anschließend wird die Solarzelle 100 wieder in eine Ebene zurückgeklappt, sodass sich die in 10 gezeigte Stellung ergibt.
  • Das Brechen der Solarzelle 100 erfolgt nach der Integration des Verbindungselements 210 oder der Mehrzahl von Verbindungselementen 210.
  • 12 zeigt eine Draufsicht auf einen Solarzellenverbund gemäß einem Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung. In der linken Spalte sind zwei Solarzellen 100 gezeigt, die bereits Verbindungselemente 831, 1232, 1233 aufweisen, jedoch noch nicht miteinander verbunden sind. Die Verbindungselemente 831, 1232, 1233 können entsprechend der anhand der vorangegangenen Figuren beschriebenen Verbindungselemente 210 ausgeführt sein. In der mittleren Spalte ist ein Solarzellenverbund bestehend aus zwei Solarzellen 100 gezeigt. Die Solarzellen 100 können dabei identisch sein und gleich ausgerichtet sein. In der rechten Spalte ist ein Solarzellenverbund bestehend aus drei Solarzellen 100 gezeigt. Die Solarzellen 100 können dabei identisch sein und gleich ausgerichtet sein.
  • Die Solarzelle 100 weist, wie anhand von 9 beschrieben, eine Mehrzahl von Schienenanordnungen auf, die voneinander isoliert je eine erste Sammelschiene 102 einer ersten Polarität und eine Sammelschiene 104 einer zweiten Polarität aufweisen. Beispielhaft weist die Solarzelle 100 sechs Schienenanordnungen auf. Die Schienenanordnungen verlaufen zwischen einer ersten Verbindungsseite 835 und einer gegenüberliegenden zweiten Verbindungsseite 836 der ersten Solarzelle 100. Auf den Sammelschienen 102, 104 der Solarzelle 100 sind erste Verbindungselemente 831, zweite Verbindungselemente 1232 und dritte Verbindungselemente 1233 aufgebracht. Die ersten Verbindungselemente 831 erstrecken sich zwischen der ersten Verbindungsseite 835 und der zweiten Verbindungsseite 836 derjenigen der Schienenanordnungen, die auf der ersten Verbindungsseite 835 die zweite Polarität aufweisen. Die ersten Verbindungselemente 831 erstrecken sich über die erste und zweite Sammelschiene 102, 104 der jeweiligen Schienenanordnung, und zwar auch über eine mittige Unterbrechung zwischen den Sammelschienen 102, 104 der jeweiligen Schienenanordnung hinweg.
  • Die zweiten Verbindungselemente 1232 erstrecken sich über die ersten Sammelschienen 102 derjenigen der Schienenanordnungen, die auf der ersten Verbindungsseite 835 die erste Polarität aufweisen. Die zweiten Verbindungselemente 1231 erstrecken sich dabei über die gesamte Länge der jeweiligen ersten Sammelschiene 102 und über einen Rand der Solarzelle 100 an der ersten Verbindungsseite 835 hinweg, sodass sich jeweils ein Überstand 522 ergibt.
  • Die dritten Verbindungselemente 1233 erstrecken sich über die zweiten Sammelschienen 104 derjenigen der Schienenanordnungen, auf denen auch die zweiten Verbindungselemente 1232 angeordnet sind. Die zweiten Verbindungselemente 1232 erstrecken sich ausgehend von einem der Symmetrielinie 950 zugewandten Ende der zweiten Sammelschienen 104 bis fast zu einem der zweiten Verbindungsseite 836 zugewandten Ende der zweiten Sammelschienen. An der zweiten Verbindungsseite 836 ist je ein Verbindungsabschnitt 840 der zweiten Sammelschienen 104 nicht von den zweiten Verbindungselementen 1232 bedeckt.
  • Die in der ersten Spalte unten dargestellte Solarzelle 100 ist entsprechend zu der oben dargestellten Solarzelle 100 ausgeführt.
  • In der mittleren Spalte ist eine Reihe aus den zwei in der linken Spalte gezeigten Solarzellen 100 gezeigt, die nun elektrisch miteinander verbunden sind. Die beiden Solarzellen 100 sind dabei so angeordnet, dass die erste Verbindungsseite 835 der unten gezeigten Solarzelle 100 an die zweite Verbindungsseite der oben gezeigten Solarzelle 100 angrenzt. Die Überstände 522 der zweiten Verbindungselemente 1232 ragen jeweils über einen sich zwischen den zwei benachbarten Solarzellen 100 befindlichen Spalt hinüber und liegen auf den Verbindungsabschnitten 840 der benachbarten Solarzelle 100 auf. Wie anhand von 12 beschrieben, sind die Überstände 522 mittels weiterem Verbindungsmaterial 720 and den Verbindungsabschnitten 840 befestigt, sodass sich hier elektrisch leitfähige Verbindungspunkte zwischen den Solarzellen 100 ergeben. Auf diese Weise sind die zweiten Verbindungselemente 1232 der hier unten gezeigten zweiten Solarzelle 100 mit den dritten Verbindungselementen 1233 der hier oben gezeigten ersten Solarzelle 100 verbunden.
  • In der rechten Spalte ist die in der mittleren Spalte gezeigte Reihe um eine weitere Solarzelle 100 ergänzt, die in entsprechender Weise an die zweite Verbindungsseite der nun mittleren Solarzelle 100 angebunden ist.
  • Die Solarzellen 100 einer Reihe entsprechen einander sind also gleich. Somit zeigt 12 ein Lay-up und Stringing von verbunden Halbzellenpaaren 100.
  • 13 zeigt ein Ablaufdiagramm eines Verfahrens zum Herstellen eines Solarzellenverbunds gemäß einem Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung. Dabei kann es sich um einen Solarzellenverbund handeln, wie er in 8 gezeigt ist. Das Verfahren umfasst einen Schritt 1301 des Bereitstellens zumindest einer Solarzelle, einen Schritt 1303 des Aufbringens erster Verbindungselemente auf die ersten Sammelschienen der zumindest einen Solarzelle und einen Schritt 1305 des Aufbringens zweiter Verbindungselemente auf die zweiten Sammelschienen der zumindest einen Solarzelle. Die Schritte 1303, 1305 können gleichzeitig ausgeführt werden. In einem der nachfolgenden Schritte können benachbarte Solarzellen unter Verwendung der Überstände der zweiten Verbindungselemente miteinander verbunden werden.
  • 14 zeigt ein Ablaufdiagramm eines Verfahrens zum Herstellen eines Solarzellenverbunds gemäß einem Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung. Dabei kann es sich um einen Solarzellenverbund handeln, wie er in 12 gezeigt ist. Das Verfahren umfasst einen Schritt 1401 des Bereitstellens zumindest einer zwei Halbzellen umfassenden Solarzelle, einen Schritt 1403 des Aufbringens erster Verbindungselemente auf erste Schienenanordnungen der zumindest einen Solarzelle, einen Schritt 1405 des Aufbringen zweiter Verbindungselemente erste Sammelschienen, von abwechselnd zu den ersten Schienenanordnungen angeordneten zweiten Schienenanordnungen der zumindest einen Solarzelle und einen Schritt 1407 des Aufbringens dritter Verbindungselemente auf die zweiten Sammelschienen der zweiten Schienenanordnungen. In einem Schritt 1409 wird die Solarzelle nach den Schritten des Aufbringens 1403, 1405, 1407 entlang einer Trennlinie zwischen den zwei Halbzellen gebrochen. In weiteren Schritten kann die Solarzelle entlang der Bruchstelle wieder zusammengeklebt werden und es können benachbarte Solarzellen unter Verwendung der Überstände der zweiten Verbindungselemente miteinander verbunden werden.
  • Anhand der vorangegangenen Figuren werden im folgenden Ausführungsbeispiele der vorliegenden Erfindung näher beschrieben. Dabei handelt es sich bei den Figuren lediglich um schematische Darstellungen.
  • Es wird dabei offen gelassen, ob es sich um vollquadratische oder pseudoquadratische Wafer handelt. Alle Figuren sind nur beispielhaft und schematisch.
  • Da es aber hauptsächlich um IBC-Zellen geht, handelt es sich gemäß einem Ausführungsbeispiel bei den Wafern für die Solarzellen 100, 700 um Wafer vom n-Typ, die monokristallin sind.
  • Ausgehend von einer Version der in der deutschen Solarbranche abgestimmten Layouts für die Anordnung von hier exemplarisch jeweils drei Busbars 102, 104 beider Polaritäten, wie in 1 gezeigt, auf der Rückseite von IBC-Rückkontaktzellen 100 wird ein Verbindungselement bestehend aus einem schmalen Laminat 210 aus Kunststofffolie 212 und Metallfolie 214 und Kleberschicht 216 vorgeschlagen. Ein entsprechendes Verbindungselement 210 in Form eines Laminatverbinders ist in 2 gezeigt. In einer anderen Version mit nur jeweils zwei Busbars 102, 104 beider Polaritäten werden die Zellen 100 in gleicher Weise mit entsprechend weniger Verbindungselementen 210 versehen.
  • Als erstes Merkmal enthält das Verbindungselement 210 lediglich eine lineare Metallbahn 214, die zur Sicherstellung der Isolation schmaler als die darunterliegende Kunststoffbahn 212 ist, und eine Vielzahl von runden, wie in 3 gezeigt, oder länglichen, wie in 4 gezeigt Durchbrüchen 218 durch beide Folienlagen 212, 214 aufweist. Die Ausnehmungen in der Kunststofffolie 212 und die Ausnehmungen in der Metallfolie 214, durch die die Durchbrüche 218 gebildet werden, können gestanzt oder geätzt oder Laser-ablatiert werden, und sie können gleich groß oder verschieden groß sein. Die Durchbrüche 218 sollen kleiner als die Paddurchmesser oder die Busbarbreite, der Sammelschienen 102, 104 auf der zu kontaktierenden Solarzellenoberfläche sein.
  • Ein zweites vorteilhaftes Merkmal ist die Beschichtung der Unterseite der Kunststofffolie 212 mit einer Kleberschicht oder Klebefolie 216, weil damit die Stoffschlüssigkeit zwischen dem Laminatverbinder 210 und der Halbleiteroberfläche der Solarzelle 100, 700 hergestellt werden kann. Der Kleber der Kleberschicht oder die Kleberfolie 216 wird so ausgewählt, dass er bei Raumtemperatur nicht austrocknet oder aushärtet, wie bei einem wieder entfernbaren Merkzettel, aber beim EVA-Laminierprozess (EVA = Ethylenvinylacetat) während der Modulproduktion aushärtet, damit alle flüchtigen Bestandteile ausgetrieben werden. Die Verwendung eines nicht aushärtenden Klebers ermöglicht die Herstellung des Verbindungselements 210 von Rollen mit Metallfolie 214 und Kunststoffbändern 212 durch Laminieren dieser Komponenten und, nach dem Herstellen der Durchbrüche 218, das Aufrollen auf eine Rolle mit dem selbstklebenden Laminat 210, möglicherweise abgedeckt mit leicht ablösbarem Abdeckpapier. Bei der Verwendung kann das Laminat 210 von der Rolle gezogen und auf die Solarzelle 100 aufgeklebt werden, wobei vorher das optionale Abdeckpapier abgezogen und das Laminat 210 auf die verschiedenen Teillängen abgeschnitten werden wird.
  • Ein drittes Merkmal der Erfindung ist, dass die erfindungsgemäßen Laminatverbinder 210 schon zum Abschluss des Zellherstellungsprozesses der auf alle Busbars 102, 104 auf der Rückseite der IBC-Zelle 100, 700 mittels der haftungsvermittelnden Klebstoffschicht 216 aufgeklebt werden, wie es beispielsweise in 5 gezeigt ist, und anschließend die Ausnehmungen 218 von oben mit Verbindungsmaterial 520 verfüllt werden, wobei auf einer Seite 835 der Zelle 100, 700 die Laminatverbinder 210 um einen definierten Überstand 522 überstehen.
  • Der Überstand 522 des integrierten Verbindungselements 210 weist entweder eine größere Ausnehmung 218 oder mehrere kleinere Ausnehmungen 218, wie in 6 gezeigt, mit beliebiger Anordnung auf.
  • Damit wird es möglich, die Qualität der Verbindungen zwischen den integrierten Verbindungselementen 210 und den Busbaroberflächen, also den Oberflächen der Sammelschienen 102, 104 zu prüfen.
  • Somit entsteht eine IBC-Solarzelle 100 mit integriertem Verbindungselement 210, die damit zur Modulfertigung gelangen oder vorher verpackt, gelagert und verschickt werden können.
  • Für die serielle Verschaltung von Solarzellen 100, 700 im Modul ist es notwendig, eine gleich große Anzahl von Zellen 100, 700 nach 180° Drehung mit den Laminatverbindern 210 zu versehen, sodass zwei Gruppen von Solarzellen 100, 700 mit unterschiedlicher Anordnungen der Busbars 102, 104 der ersten und zweiten Polarität entstehen, wie es in 8 mit den Solarzellen 100, 700 gezeigt ist. Die beiden Typen von Solarzellen 100, 700 unterscheiden sich auch um die verschiedene, spiegelbildliche Anordnung der Verbindungselemente 210.
  • Eine Solarzelle des mit dem Bezugszeichen 700 bezeichneten Typs wird hinter einer vorliegenden Solarzelle des mit dem Bezugszeichen 100 bezeichneten Typs so platziert, das der Überstand 522 jedes zweiten integrierten Verbindungselements 832 vor das Ende des entsprechenden Verbindungselements 831 auf dem Busbar 102 der Solarzelle 100 zu liegen kommt, wie es in der rechten Spalte der 8 gezeigt ist, und dort mit dem Verbindungsmaterial 720 durch die Ausnehmung oder die Ausnehmungen des Überstands 522 ankontaktiert werden kann, wie es in 4 gezeigt ist. Das Ankontaktieren kann mit Lot, Kleber oder Plasma-gespritztem Metall bewerkstelligt werden.
  • Zur Herstellung eines Strings werden dann die Zellen 100, 700 abwechselnd nach einander auf die Glas/EVA-Unterlage gelegt, wobei die Überstände 522 jeweils auf die Enden der Verbindungselemente 831 der darüber liegenden Zellen 100, 700 zu liegen kommen, wie es in der rechten Spalte der 8 gezeigt ist, und mit den Enden der Verbindungselemente 831 punktuell über das Verbindungsmaterial 720 in den Ausnehmungen 218 verbunden werden.
  • Durch Wiederholung dieses Vorgangs entsteht ein String beliebiger Länge.
  • Im Folgenden werden entsprechend Ausführungsbeispiele für eine Ausgestaltung für IBC-Halbzellen 100 beschrieben.
  • Es ist bekannt, dass zur Verringerung der Einbettungsverluste im Modul die Teilung der Solarzellen100 in zwei Hälften vorteilhaft ist, weil die anschließende serielle Verschaltung der beiden Hälften die Spannung der Zelle 100 aus zwei Halbzellen verdoppelt und die Stromstärke halbiert. Dadurch werden die ohmschen Verluste durch die Stromführungselemente auf ein Viertel reduziert.
  • Bei Verwendung des genannten integrierten Verbindungselements 210 auf einer halbierten IBC-Solarzelle 100 ergibt sich der Vorteil, dass nicht zwei Versionen einer Solarzelle 100 durch Drehung der Zelle 100 vor Integration des Verbindungselements 210 produziert werden müssen. Stattdessen können die Busbar-Anordnungen 102, 104 schon auf zwei Hälften der Solarzelle 100 produziert werden, wie es in 9 gezeigt ist. Das ist durch einfache Änderungen der Dotier- und Metallisierungsstrukturen machbar. Die Busbars 102, 104 der beiden Zellenhälften berühren sich an der Symmetrie- und Bruchlinie 950 nicht.
  • Ein Verfahren zur Teilung der Zellen 100 kann entsprechend einem Verfahren für eine Version mit Runddrähten erfolgen, wobei im Folgenden auf Besonderheiten im Zusammenhang mit den genannten Verbindungselementen 210 hingewiesen wird.
  • Zunächst werden die genannten Verbindungselemente 210 auf allen Busbars 102, 104 der Solarzelle 100 mittels der haftungsvermittelnden Klebstoffschicht (216) aufgeklebt, wie es in 10 gezeigt ist und mit dem Verbindungsmaterial 520 dauerhaft ankontaktiert.
  • Dabei steht der Überstand 522 über die Zellenkante 835, wie bei der in den 5 bis 7 gezeigten ungeteilten Zelle 100, sodass die Verbindung zur nächsten Zelle 100 hergestellt werden kann.
  • Anschließend wird die Zelle 100 mit den integrierten Verbindungselementen 210 so auf einem teilbaren und klappbaren Tisch 1160 justiert und über Saugkanäle 1162 angesaugt, wie in 11 gezeigt, dass die Symmetrielinie 950 der Zelle exakt der Drehachse des teilbaren Tischs 1160 entspricht.
  • Dann wird, vorzugsweise mit einem Laser, entlang der Symmetrielinie 950 in den Zwischenräumen zwischen den Verbindungselementen 210 eine Ritzung vorgenommen (nicht gezeichnet), die bei möglichst geringer Schädigung der Zelle 100 einen sauberen Bruch ermöglicht.
  • Durch leichtes Ankippen der zweiten Tischhälfte des Tischs 1160 wird nun die Zelle 100 gebrochen, wie es in 11 gezeigt ist, wobei die Verbindungselemente 210 durch ihre Folieneigenschaften die Knickung unbeschadet überstehen. Sie halten die beiden Zellenhälften der Zelle 100 auch nach dem Bruch in ihren ursprünglichen Positionen. Um die Stabilität der geteilten Zelle 100 zu erhöhen, wird optional vorgeschlagen, nach dem Brechen der Zellenhälften im geklappten Zustand einen Nebel aus z. B. Sekundenkleber 1052 von unten in die Bruchflächen zu sprühen, sodass die beiden Zellenhälften beim Zusammenführen isolierend verklebt werden.
  • Der Tisch 1160 kann mit optionalen Heizwicklungen 1164 beheizbar ausgelegt sein, um eine schnellere Trocknung des Klebers 1052 zu erreichen.
  • Im Folgenden wird eine Herstellung eines Moduls mit verbundenen Halbzellenpaaren beschrieben. Zwei verbundene Halbzellenpaare bilden dabei eine Solarzelle 100. Das Verbinden der Halbzellenpaare mit ihren Nachbarzellen 100 mittels der integrierten Verbindungselemente 210 wird analog zu den ungeteilten Zellen 100, 700 wie in 8 gezeigt, durchgeführt. Der Unterschied ist lediglich, dass es keine unterschiedlichen Zellgruppen/Zelltypen 100, 700 gibt. Die Überstände 522 der Verbindungselemente 1232 der zweiten Zelle 100 werden auf die Enden 540 der Verbindungselemente 1233 der ersten, identischen Solarzelle 100 gelegt und mit Verbindungsmaterial 720 ankontaktiert.
  • Der beschriebene Ansatz weist gemäß unterschiedlichen Ausführungsbeispielen eine Reihe von Vorteilen auf.
  • So lassen sich schmale Verbindungselemente 210, mit ca. 5mm Breite realisieren, die nur ca. ein Fünftel des Folienmaterials von vollflächigen Folienverbindern (6 × 5mm = 30mm gerechnet gegenüber 156mm) verbrauchen. Damit wird der bisherige Kostennachteil der Folienverbindertechnik mehr als ausgeglichen.
  • Durch die unterseitige Beschichtung 216 des Laminatstreifens 210 mit nicht austrocknendem Kleber können die Verbindungselemente 210 auf ihren Positionen fixiert werden, bevor die finale Verbindung in den Durchbrüchen 218 erfolgt. Dadurch wird ein Verrutschen noch vor dem Verbinden durch das Verbindungsmaterial 520, 720 verhindert.
  • Die Anwendung des Laminatstreifens 210 kann als „integriertes" Verbindungselement, also als „Teil der Solarzelle 100, 700" mit einem definierten Überstand 522 als Überlapp auf die nächste Zelle 100, 700 ausgeführt werden. Die Zellen 100, 700 mit ihren integrierten Verbindern 210 können bereits qualitätsgeprüft sein, wenn sie zum Stringing kommen. Sie können gestapelt durch die Welt verschickt werden, und die Verbindungselemente 210 dienen dabei noch als Abstandshalter in der Verpackung.
  • Es können einfache Kupferbahnen 214 für die Verbindungselemente 210, d. h. nur eine einzige geradlinige Bahn einer Polarität auf einem Verbindungselement 210, verwendet werden, also keine Mäanderstruktur beider Polaritäten nebeneinander.
  • Die übliche Kupferfoliendicke 214 von 35µm bei Laminaten bewirkt, dass gegenüber den heutigen Cu-Zellverbindern mit 100µm Dicke lediglich die dreifache Breite der Cu-Bahn, also 4,5mm benötigt wird. Bei Halbzellen 100 ist die Stromstärke halbiert, sodass hier noch geringere Breiten nötig sind. Wird es bei 4,5mm belassen, kann eine weitere Serienwiderstandreduktion bewirkt werden.
  • Die Verbindung der oben liegenden Kupferbahn 214 auf die Pads der Zellrückseite, die in den Stanzlöchern 218 freiliegen, kann sowohl mit Lot als auch mit Leitkleber als auch mit Plasmaspritz-Metall als Verbindungsmaterial 520, 720 hergestellt werden. „Lotfrei" kann dabei gleichgesetzt werden mit Kleben oder Schweißen.
  • Sehr vorteilhaft ist die Plasmaspritz-Verbindungstechnik, besonders in mehreren Langlöchern 218 entlang der durchgängigen Zellbusbars 102, 104. Damit wird eine Justierung des Zellverbinders 210 in Busbarrichtung unkritisch. Es wird lediglich das zentrische Auflegen des Langloches 218 im Verbindungselement 210 auf den Busbar 102, 104 gefordert. Da Plasmaspritzköpfe kontinuierlich spritzen, ist möglicherweise eine Maskierung beim Aufspritzen erforderlich.
  • Das Stringing lässt sich durch einfache Punktverbindungen, z. B. bei sechs Busbars 102, 104 an 3 Punkten, bei vier Busbars mit zwei Punkten am unteren Zellenrand bewerkstelligen. Das ist einfach und leicht zu kontrollieren.
  • Halbe Rückkontaktzellen können auf einer Seite der Zelle untereinander zu Doppelhalbzellen 100 verbunden werden. Der technische Aufwand ist geringer als bei zweiseitigen Halbzellen. Durch eine 180°-Drehung innerhalb der Busbahn-Struktur der Zelle 100 kann das, d. h. jedes zweite, Verbindungselement 210 linear durchgezogen werden.
  • Der „Saugtisch 1160 mit Drehachse im Bruchspalt" kann entsprechend zu einer Ausführungsform mit Runddrähten ausgeführt werden.
  • Die mechanische Verkopplung der Halbzellen zu elektrisch seriell verschalteten Doppelhalbzellen 100 kann durch das isolierende Klebermaterial 1052 in der Bruchlinie so lückenlos erfolgen, dass im Modul optisch keine Trennlinie zwischen den isolierten Halbzellen erkennbar ist.
  • Das Layup zur vollständigen Belegung der Modulfläche mit den zu Strings verbundenen Zellen und die Lamination mit dem Verkapselungsmaterial und der Rückseitenfolie, können in identischer Weise erfolgen wie bei heutigen Standardmodullinien.
  • Die Auflötung der Überstände 522 am Ende eines Strings auf Standard-Querverbinder, beispielsweise Kupferblechstreifen, ermöglicht die Verschaltung von Strings untereinander in gewohnter Weise.
  • Die beschriebenen und in den Figuren gezeigten Ausführungsbeispiele sind nur beispielhaft gewählt. Unterschiedliche Ausführungsbeispiele können vollständig oder in Bezug auf einzelne Merkmale miteinander kombiniert werden. Auch kann ein Ausführungsbeispiel durch Merkmale eines weiteren Ausführungsbeispiels ergänzt werden.
  • Ferner können erfindungsgemäße Verfahrensschritte wiederholt sowie in einer anderen als in der beschriebenen Reihenfolge ausgeführt werden.
  • Umfasst ein Ausführungsbeispiel eine „und/oder“-Verknüpfung zwischen einem ersten Merkmal und einem zweiten Merkmal, so ist dies so zu lesen, dass das Ausführungsbeispiel gemäß einer Ausführungsform sowohl das erste Merkmal als auch das zweite Merkmal und gemäß einer weiteren Ausführungsform entweder nur das erste Merkmal oder nur das zweite Merkmal aufweist.
  • ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
  • Diese Liste der vom Anmelder aufgeführten Dokumente wurde automatisiert erzeugt und ist ausschließlich zur besseren Information des Lesers aufgenommen. Die Liste ist nicht Bestandteil der deutschen Patent- bzw. Gebrauchsmusteranmeldung. Das DPMA übernimmt keinerlei Haftung für etwaige Fehler oder Auslassungen.
  • Zitierte Patentliteratur
    • DE 102009055031 A1 [0003]

Claims (10)

  1. Verbindungselement (210; 831, 832; 1232, 1233) für eine Solarzelle (100), die auf einer Rückseite zumindest eine erste Sammelschiene (102) einer ersten Polarität und zumindest eine zweite Sammelschiene (104) einer zweiten Polarität aufweist, wobei sich die zumindest eine erste Sammelschiene (102) und zumindest eine zweite Sammelschiene (104) als Bahnen beabstandet voneinander und zwischen einer ersten Verbindungsseite (835) und einer der ersten Verbindungsseite (835) gegenüberliegenden zweiten Verbindungsseite (836) der Solarzelle (100) erstrecken, und wobei das Verbindungselement (210) folgende Merkmale aufweist: einem Band (212) aus einer elektrisch isolierenden Folie zum Aufbringen auf eine einzelne Sammelschiene (102, 104) der Solarzelle (100), wobei das Band eine Breite aufweist, die geeignet ist, um das Band ohne Überlappen auf eine zu der einzelnen Sammelschiene (102, 104) benachbart angeordneten Sammelschiene (102, 104) auf die einzelne Sammelschiene (102, 104) aufzubringen; eine Schicht (214) aus einem elektrisch leitfähigen Material, die auf einer der Rückseite der Solarzelle (100) abgewandten Seite des Bands auf einer Oberfläche des Bands angeordnet ist; eine Klebstoffschicht (216) aus einem bei Raumtemperatur klebrigen Klebstoff, wobei die Klebstoffschicht (216) auf der der Rückseite der Solarzelle (100) zugewandten oder zuwendbaren Oberfläche des Bands (212) angeordnet ist; und eine Mehrzahl von Durchgangsöffnungen (218), die entlang einer Länge eines Verbunds aus dem Band (212) und der Schicht (214) angeordnet sind und den Verbund aus dem Band (212) und der Schicht (214) durchdringen.
  2. Verbindungselement (210; 831, 832; 1232, 1233) gemäß Anspruch 1, bei dem die Schicht (214) aus elektrisch leitfähigem Material, abgesehen von den Durchgangsöffnungen (218), unstrukturiert ist.
  3. Solarzellenverbund mit folgenden Merkmalen: einer Solarzelle (100), die auf einer Rückseite zumindest eine erste Sammelschiene (102) einer ersten Polarität und zumindest eine zweite Sammelschiene (104) einer zweiten Polarität aufweist, wobei sich die zumindest eine erste Sammelschiene (102) und zumindest eine zweite Sammelschiene (104) als Bahnen beabstandet voneinander und durchgängig zwischen einer ersten Verbindungsseite (835) und einer der ersten Verbindungsseite (835) gegenüberliegenden zweiten Verbindungsseite (836) der Solarzelle (100) erstrecken; zumindest ein erstes Verbindungselement (831) gemäß einem der vorangegangenen Ansprüche, das entlang eines Teilbereichs einer Länge der zumindest einen ersten Sammelschiene (102) auf die zumindest eine erste Sammelschiene (102) mittels der haftungsvermittelnden Klebstoffschicht (216) aufgebracht ist und durch ein erstes Verbindungsmaterial (520), das in zumindest einer der Mehrzahl von Durchgangsöffnungen (218) des zumindest einen ersten Verbindungselements (831) angeordnet ist, mit der zumindest einen ersten Sammelschiene (102) verbunden ist, wobei der Teilbereich einen Verbindungsabschnitt (540) ausspart, der an einem an der zweiten Verbindungsseite (836) angeordneten Ende der zumindest einen ersten Sammelschiene (102) angeordnet ist; und zumindest ein zweites Verbindungselement (832) gemäß einem der vorangegangenen Ansprüche, das entlang einer Länge der zumindest einen zweiten Sammelschiene (104) mittels der haftungsvermittelnden Klebstoffschicht (216) auf die zumindest eine zweite Sammelschiene (104) aufgebracht ist und durch ein zweites Verbindungsmaterial (520), das in zumindest einer der Mehrzahl von Durchgangsöffnungen (218) des zumindest einen zweiten Verbindungselements (832) angeordnet ist, mit der zumindest einen zweiten Sammelschiene (104) verbunden ist, wobei das zumindest eine zweite Verbindungselement (832) einen Überstand (522) aufweist, der ein Ende der zumindest einen zweiten Sammelschiene (104) an der ersten Verbindungsseite (835) der Solarzelle (100) überragt.
  4. Solarzellenverbund gemäß Anspruch 3, mit einer zweiten Solarzelle (700), die einen der Solarzelle (100) entsprechenden Aufbau aufweist, wobei die Solarzelle (100) und die zweite Solarzelle (700) mit ihren ersten Verbindungsseiten (835) benachbart zueinander angeordnet sind, sodass die zumindest eine erste Sammelschiene (102) der Solarzelle (100) mit der zumindest einen zweiten Sammelschiene (104) der zweiten Solarzelle (700) fluchtet, und wobei der Überstand (522) des zumindest einen zweiten Verbindungselements (832) der Solarzelle (100) auf einem zweiten Verbindungsabschnitt (540) der zumindest einen ersten Sammelschiene (102) der zweiten Solarzelle (700) aufgebracht ist, und durch ein drittes Verbindungsmaterial (720), das in zumindest einer der Mehrzahl von Durchgangsöffnungen (218) des zumindest einen zweiten Verbindungselements (832) angeordnet ist, mit dem zweiten Verbindungsabschnitt (540) verbunden ist, wobei der zweite Verbindungsabschnitt (540) an einem an der ersten Verbindungsseite (835) angeordneten Ende der zumindest einen ersten Sammelschiene (102) der zweiten Solarzelle (700) angeordnet ist.
  5. Solarzellenverbund gemäß Anspruch 4, mit folgenden weiteren Merkmalen: zumindest einem weiteren ersten Verbindungselement (831) gemäß einem der Ansprüche 1 bis 2, das entlang einer Länge der zumindest einen ersten Sammelschiene (102) auf die zumindest eine erste Sammelschiene (102) der zweiten Solarzelle (700) mittels der haftungsvermittelnden Klebstoffschicht (216) aufgebracht ist und durch ein viertes Verbindungsmaterial (520), das in zumindest einer der Mehrzahl von Durchgangsöffnungen (218) des zumindest einen weiteren ersten Verbindungselements (831) angeordnet ist, mit der zumindest einen ersten Sammelschiene (102) der zweiten Solarzelle (700) verbunden ist; und zumindest ein weiteres zweites Verbindungselement (832) gemäß einem der Ansprüche 1 bis 2, das entlang einer Länge der zumindest einen zweiten Sammelschiene (104) mittels der haftungsvermittelnden Klebstoffschicht (216) auf die zumindest eine zweite Sammelschiene (104) der zweiten Solarzelle (700) aufgebracht ist und durch ein fünftes Verbindungsmaterial (520), das in zumindest einer der Mehrzahl von Durchgangsöffnungen (218) des zumindest einen weiteren zweiten Verbindungselements (832) angeordnet ist, mit der zumindest einen zweiten Sammelschiene (104) der zweiten Solarzelle (700) verbunden ist, wobei das zumindest eine weitere zweite Verbindungselement (832) einen weiteren Überstand (522) aufweist, der ein Ende der zumindest einen zweiten Sammelschiene (104) der zweiten Solarzelle (700) an der zweiten Verbindungsseite (836) der zweiten Solarzelle (700) überragt.
  6. Solarzellenverbund mit folgenden Merkmalen: einer Solarzelle (100), die auf einer Rückseite zumindest eine erste Schienenanordnung und zumindest eine zweite Schienenanordnung aufweist, wobei sich die zumindest eine erste Schienenanordnung und zumindest eine zweite Schienenanordnung als Bahnen beabstandet voneinander zwischen einer ersten Verbindungsseite (835) und einer der ersten Verbindungsseite (835) gegenüberliegenden zweiten Verbindungsseite (836) der Solarzelle (100) erstrecken und je eine mittige Unterbrechung aufweisen, wobei die erste Schienenanordnung in einem sich zwischen der ersten Verbindungsseite (835) und der Unterbrechung erstreckenden Teilbereich eine zweite Sammelschiene (104) einer zweiten Polarität und in einem sich zwischen der zweiten Verbindungsseite (836) und der Unterbrechung erstreckenden Teilbereich eine erste Sammelschiene (102) einer ersten Polarität aufweist, und wobei die zweite Schienenanordnung in einem sich zwischen der ersten Verbindungsseite (835) und der Unterbrechung erstreckenden Teilbereich eine weitere erste Sammelschiene (102) der ersten Polarität und in einem sich zwischen der zweiten Verbindungsseite (836) und der Unterbrechung erstreckenden Teilbereich eine weitere zweite Sammelschiene (104) der zweiten Polarität aufweist; zumindest ein erstes Verbindungselement (831) gemäß einem der Ansprüche 1 bis 2, das entlang einer Länge der zumindest einen ersten Schienenanordnung über die Unterbrechung der zumindest einen ersten Schienenanordnung hinweg auf die erste Sammelschiene (102) und die zweite Sammelschiene (104) mittels der haftungsvermittelnden Klebstoffschicht (216) aufgebracht ist und durch ein erstes Verbindungsmaterial (520), das in zumindest zwei der Mehrzahl von Durchgangsöffnungen (218) des zumindest einen ersten Verbindungselements (831) angeordnet ist, mit der ersten Sammelschiene (102) und der zweiten Sammelschiene (104) verbunden ist; zumindest ein zweites Verbindungselement (1232) gemäß einem der Ansprüche 1 bis 2, das entlang einer Länge der weiteren ersten Sammelschiene (102) auf die weitere erste Sammelschiene (102) mittels der haftungsvermittelnden Klebstoffschicht (216) aufgebracht ist und durch ein zweites Verbindungsmaterial (520), das in zumindest einer der Mehrzahl von Durchgangsöffnungen (218) des zweiten Verbindungselements (1232) angeordnet ist, mit der weiteren ersten Sammelschiene (102) verbunden ist, wobei das zumindest eine zweite Verbindungselement (1232) einen Überstand (522) aufweist, der ein Ende der weiteren ersten Sammelschiene (102) an der ersten Verbindungsseite (835) der Solarzelle (100) überragt; und zumindest ein drittes Verbindungselement (1233) gemäß einem der Ansprüche 1 bis 2, das entlang einer Länge der weiteren zweiten Sammelschiene (104) auf die weitere zweite Sammelschiene (104) mittels der haftungsvermittelnden Klebstoffschicht (216) aufgebracht ist und durch ein drittes Verbindungsmaterial (520), das in zumindest einer der Mehrzahl von Durchgangsöffnungen (218) des dritten Verbindungselements (1233) angeordnet ist, mit der weiteren zweiten Sammelschiene (104) verbunden ist, wobei das zumindest eine dritte Verbindungselement (1233) einen Verbindungsabschnitt (540) ausspart, der an einem an der zweiten Verbindungsseite (836) angeordneten Ende der zumindest einen weiteren zweiten Sammelschiene (104) angeordnet ist.
  7. Solarzellenverbund gemäß Anspruch 6, bei dem die Unterbrechungen durch einen die Solarzelle (100) mittig durchlaufenden und mit Klebemittel (1052) verfüllten Bruch gebildet sind.
  8. Solarzellenverbund gemäß Anspruch 6 oder 7, mit einer zweiten Solarzelle (700), die einen der Solarzelle (100) entsprechenden Aufbau aufweist, wobei die zweite Solarzelle (700) mit ihrer zweiten Verbindungsseite (836) benachbart zu der ersten Verbindungsseite (835) der Solarzelle (100) angeordnet ist, sodass die zumindest eine erste Schienenanordnung der Solarzelle (100) mit der zumindest einen ersten Schienenanordnung der zweiten Solarzelle (700) fluchtet, und wobei der Überstand (522) des zumindest einen zweiten Verbindungselements (1232) der Solarzelle (100) auf dem Verbindungsabschnitt (540) der weiteren zweiten Sammelschiene (104) der zweiten Solarzelle (700) mittels der haftungsvermittelnden Klebstoffschicht (216) aufgebracht ist, und durch ein viertes Verbindungsmaterial (720), das in zumindest einer der Mehrzahl von Durchgangsöffnungen (218) des zumindest einen zweiten Verbindungselements (1232) angeordnet ist, mit dem Verbindungsabschnitt (540) verbunden ist.
  9. Verfahren zum Herstellen eines Solarzellenverbunds gemäß Anspruch 3, das die folgenden Schritte umfasst: Bereitstellen (1301) der Solarzelle (100); Aufbringen (1303) des zumindest einen ersten Verbindungselements (831) auf die zumindest eine erste Sammelschiene (102); und Aufbringen (1305) des zumindest einen zweiten Verbindungselements (832) auf die zumindest eine zweite Sammelschiene (104).
  10. Verfahren zum Herstellen eines Solarzellenverbunds gemäß Anspruch 6, das die folgenden Schritte umfasst: Bereitstellen (1401) der Solarzelle (100), wobei die Solarzelle (100) zwei Halbzellen umfasst; Aufbringen (1403) des zumindest einen ersten Verbindungselements (831) auf die zumindest eine erste Schienenanordnung; Aufbringen (1405) des zumindest einen zweiten Verbindungselements (1232) auf die weitere erste Sammelschiene (102) der zumindest einen zweiten Schienenanordnung; Aufbringen (1407) des zumindest einen dritten Verbindungselements (1233) auf die weitere zweite Sammelschiene (104) der zumindest einen zweiten Schienenanordnung; und Brechen (1409) der Solarzelle (100) entlang einer Trennlinie (950) nach den Schritten (1403, 1405, 1407) des Aufbringens.
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