DE102014110526A1 - Solarzellenstring und Solarzellenstring-Herstellungsverfahren - Google Patents

Solarzellenstring und Solarzellenstring-Herstellungsverfahren Download PDF

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Abstract

Die Erfindung betrifft einen Solarzellenstring aufweisend: eine Solarzelle (1) mit einer auf einer Solarzellenoberfläche (10) angeordneten Dielektrikschicht (3), auf der eine Vielzahl paralleler Fingerelektroden (2) angeordnet sind, wobei eine Fingerelektrode (2) quer zu einer Fingerelektroden-Längsrichtung (LF) eine Maximal-Fingerbreite (bF) aufweist und durch die Dielektrikschicht (3) hindurch einen Halbleiterbereich der Solarzelle (1) kontaktiert; eine weitere Solarzelle; und einen die Solarzelle (1) mit der weiteren Solarzelle elektrisch verbindenden metallischen Verbinder (4), welcher auf der Solarzellenoberfläche (10) entlang einer Verbinder-Längsrichtung (LV) quer zu den Fingerelektroden (2) angeordnet und mit den Fingerelektroden (2) elektrisch verbunden ist. Der Verbinder (4) ist in einem oder mehreren Verbinderabschnitten (41; 42) entlang einer gesamten Verbinderbreite unmittelbar über der Dielektrikschicht (3) angeordnet oder liegt auf einem Busbar (5), welcher senkrecht zur Verbinder-Längsrichtung (LV) eine Busbar-Breite (bB) aufweist, die kleiner oder im Wesentlichen gleich der Maximal-Fingerbreite (bF) ist. Die Erfindung betrifft weiterhin ein entsprechendes Solarzellen-Herstellungsverfahren.

Description

  • Die Erfindung betrifft einen Solarzellenstring und ein Solarzellenstring-Herstellungsverfahren. Ein Solarzellenstring weist nach einem druckschriftlich nicht belegtem Stand der Technik mehrere Solarzellen auf, wobei eine Solarzelle eine auf einer Solarzellenoberfläche angeordnete Dielektrikschicht aufweist, auf der eine Vielzahl paralleler Fingerelektroden angeordnet sind. Eine Fingerelektrode weist quer zu einer Fingerelektroden-Längsrichtung eine Maximal-Fingerbreite auf und kontaktiert durch die Dielektrikschicht hindurch einen Halbleiterbereich der Solarzelle.
  • Quer zu den Fingerelektroden sind Busbars angeordnet, die parallel zu der Fingerelektroden-Längsrichtung eine Busbar-Breite aufweisen, die erheblich größer als die Maximal-Fingerbreite ist. Weiterhin weist der Solarzellenstring metallische Verbinder auf, welche die Solarzelle mit mindestens der einen weiteren Solarzelle elektrisch verbinden und welche auf der Solarzellenoberfläche entlang einer Verbinder-Längsrichtung quer zu den Fingerelektroden jeweils auf einem Busbar angeordnet und mit den Fingerelektroden über den Busbar elektrisch verbunden, insbesondere verlötet, sind.
  • Bei der Herstellung des Solarzellenstrings wird jedoch oftmals die Dielektrikschicht beim Drucken von Busbars und Fingerelektroden beschädigt. Zudem enthalten die Busbars Silber, was bei der üblicherweise eingesetzten Busbar-Breite zu erheblichen Kosten und einem hohen Silberpasten-Materialverbrauch führt. Schließlich führen die Busbars zu Abschattungseffekten, welche den Wirkungsgrad der Solarzellen mindern, wenn die Verbinder auf den Busbars nicht perfekt ausgerichtet sind.
  • Aufgabe der Erfindung ist, einen Solarzellenstring und ein Herstellungsverfahren für einen Solarzellenstring bereitzustellen, die kostengünstig sind. Zudem sollten Beschädigungen an der Dielektrikschicht vermieden und unnötige Abschattungseffekte vermindert werden.
  • Erfindungsgemäß wird die Aufgabe durch einen Solarzellenstring mit den Merkmalen nach Anspruch 1 und durch ein Solarzellenstring-Herstellungsverfahren mit den Merkmalen nach Anspruch 10 gelöst.
  • Der Verbinder ist in einem oder mehreren Verbinderabschnitten entlang einer gesamten Verbinderbreite unmittelbar über der Dielektrikschicht angeordnet oder liegt auf einem Busbar auf, welcher senkrecht zur Verbinder-Längsrichtung eine Busbar-Breite aufweist, die kleiner oder im Wesentlichen gleich der Maximal-Fingerbreite ist. Mit anderen Worten sind entweder überhaupt keine Busbars vorgesehen, oder die Busbars weisen entlang ihrer Längsrichtung, was der Verbinder-Längsrichtung entspricht, Unterbrechungen auf, oder die Busbars sind sehr schmal ausgebildet, nämlich mit einer Busbar-Breite, die geringer ist, als die Maximal-Fingerbreite. Im letzteren Fall können die schmalen Busbars zusätzlich die Unterbrechungen wie im zweiten Fall aufweisen, was weiter unten erläutert wird.
  • Mittels Einsparung der Busbars bzw. Verringerung der Busbar-Breite können die Kosten des Solarzellenstrings durch geringeren Materialverbrauch reduziert werden. Zudem können Beschädigungen der Dielektrikschicht vermieden werden. Ein weiterer wesentlicher Vorteil ist, dass die Abschattungsverluste aufgrund der Busbars wesentlich verringert werden, so dass ein aus dem Solarzellenstring zusammengesetztes Solarmodul eine größere Ausgangsleistung bieten kann.
  • Bei der Dielektrikschicht kann es sich vorzugsweise um eine Passivierschicht und/oder um eine Antireflexionsschicht handeln. Sie kann aus mehreren Schichten bestehen. Die Fingerelektroden durchdringen die Dielektrikschicht, um die darunter liegenden Halbleiterbereiche, insbesondere Emitterbereiche der Solarzelle zu kontaktieren. Die Busbars, wenn sie denn vorhanden sind, können ebenfalls die Dielektrikschicht durchdringen. In diesem Fall werden die Fingerelektroden und die Busbars mittels Pastenmetallisierung und einem anschließenden Feuerschritt hergestellt, vorzugsweise gleichzeitig, d.h. im selben Prozessschritt, hergestellt. Alternativ sind sie jedoch lediglich auf der Dielektrikschicht gebildet. In diesem Fall werden die Fingerelektroden mittels Pastenmetallisierung und einem anschließenden Feuerschritt hergestellt, während die Busbars ebenfalls mittels einer Metallpaste erzeugt werden, die jedoch lediglich auf der Dielektrikschicht getrocknet wird.
  • Im Sinne der Erfindung bedeutet die Formulierung „entlang einer gesamten Verbinderbreite unmittelbar über der Dielektrikschicht angeordnet“, dass keine weitere Struktur, insbesondere keine leitfähige oder metallische Struktur zwischen Verbinderabschnitt und Dielektrikschicht ist, insbesondere dass der Verbinder am Verbinderabschnitt unmittelbar auf der Dielektrikschicht aufliegt. Wenn der Verbinder am Verbinderabschnitt nicht unmittelbar auf der Dielektrikschicht aufliegt, befindet sich vorzugsweise ein Gas wie beispielsweise Luft zwischen der Dielektrikschicht und dem Verbinder.
  • Die Busbar-Breite ist kleiner oder gleich der Maximal-Fingerbreite. Die Anzahl an Busbars ist daher größer oder gleich Null. Wenn die Busbar-Breite Null ist, ist die Anzahl an Busbars Null. Wenn Busbars vorhanden sind, beträgt die Anzahl der Busbars pro Solarzelle vorzugsweise zwei, drei, vier oder fünf. Die Busbars erstrecken sich vorzugsweise über die gesamte Länge einer Solarzelle.
  • Wenn Busbars vorhanden sind, ist es bevorzugt, dass Fingerelektrodenabschnitte auf den Busbars aufliegen. Diese Fingerelektrodenabschnitte durchdringen also die Dielektrikschicht nicht. Fingerelektrodenabschnitte, die auf den Busbars aufliegen, können die Dielektrikschicht also während des Herstellungsverfahrens nicht beschädigen. Mit der Anordnung der Fingerelektroden auf den Busbars, wenn vorhanden, wird zudem eine sehr gute Haftung zwischen den Komponenten erreicht. In jedem Fall ist eine Befestigung eines Verbinder mit den Fingerelektroden, insbesondere mittels einer Lötverbindung, ausreichend, um eine genügend starke Haftung zwischen Solarzelle und Verbinder herzustellen. Daher ist es möglich, die Busbars mit einer Busbar-Breite auszugestalten, die kleiner oder gleich zu der Maximal-Fingerelektroden-Breite ist. Die Busbars dienen dann lediglich der zusätzlichen Haftverstärkung.
  • In einer bevorzugten Ausführungsform nehmen die Verbinderabschnitte, entlang denen der Verbinder unmittelbar über der Dielektrikschicht angeordnet ist und/oder in denen der Verbinder auf der Busbar aufliegt, mindestens 30%, 50%, 60%, 80%, 85% oder 90% einer Verbinder-Länge entlang der Verbinder-Längsrichtung ein.
  • Der Verbinder liegt in dem Verbinderabschnitt bevorzugt entlang der gesamten Verbinderbreite unmittelbar auf der Dielektrikschicht auf und liegt in einem weiteren Verbinderabschnitt auf einem Busbar auf, welcher senkrecht zur Verbinder-Längsrichtung eine Busbar-Breite aufweist, die kleiner oder im Wesentlichen gleich der Maximal-Fingerbreite ist. In dieser Ausgestaltung weist der Busbar vorzugsweise keine Gestalt einer durchgezogenen Linie sondern die Gestalt einer gepunkteten, gestrichelten oder punkt-gestrichelten Linie auf. Vorzugsweise sind die Busbars mit den Verbindern jeweils stoffschlüssig verbunden, bevorzugter verlötet.
  • Der Verbinder ist bevorzugt mit mehreren der oder im Wesentlichen mit allen Fingerelektroden verlötet. Bevorzugt nimmt in dieser Ausgestaltung eine Fingerbreite der Fingerelektrode zum Verbinder hin zu. Damit kann eine großflächigere Kontaktfläche zur Verfügung stehen. Zudem verringert sich der elektrische Widerstand einer solchen Fingerelektrode zum Verbinder hin, was vorteilhaft ist, da sich auch der durch die Fingerelektrode fließende Strom in diese Richtung vergrößert. Wenn Busbars vorhanden sind, sind Verbinder und Busbars vorzugsweise ebenfalls jeweils mittels einer Lötverbindung verbunden.
  • Die Busbars und die Fingerelektroden weisen vorzugsweise verschiedene Materialien auf. Die Paste zur Herstellung der Fingerelektroden weisen bevorzugt ca. 90% Silber auf, während die Busbars ca.60 % Silber aufweisen.
  • Der Busbar weist bevorzugt eine Busbar-Breite von maximal 100µm auf. Bevorzugter weist der Busbar eine Busbar-Breite von 80µm auf. Noch bevorzugter weist der Busbar eine Busbar-Breite von 50µm auf. Diese Busbar-Breite ist ausreichend, um zusätzlich zu der Verbindung zwischen Verbinder und den Fingerelektroden eine gute Haftung zwischen dem Verbinder und der Solarzelle zu gewährleisten.
  • Die Fingerbreite liegt vorzugsweise im Bereich von 30 µm und 100 µm. Die Fingerbreite kann im Verlauf der Fingerelektroden-Längsrichtung variieren. Vorzugsweise variiert die Fingerbreite, so dass sie zu dem Verbinder bzw. Busbar hin zu nimmt. In einer bevorzugten Ausführungsform variiert die Fingerbreite im Bereich von 30 µm bis 100 µm, so dass die Maximal-Fingerbreite 100 µm beträgt und die Minimal-Fingerbreite 30 µm beträgt und die Fingerelektroden jeweils in die Fingerelektroden-Längsrichtung Fingerelektrodenabschnitte aufweisen, die zu dem Verbinder bzw. Busbar hin zunehmen. Diese Ausgestaltung ist für eine Verbindung der Fingerelektroden mit dem Verbinder vorteilhaft. Die Fingerhöhe, d.h. die Abmessung, die sich senkrecht zur Fingerbreite und Fingerelektroden-Längsrichtung von einer Oberfläche der Dielektrikschicht aus weg erstreckt, beträgt vorzugsweise 10 bis 40 µm und bevorzugter ca. 20 µm. Der Abstand zwischen parallel zueinander angeordneten benachbarten Fingerelektroden liegt vorzugsweise im Bereich von 1 oder 1,5 bis 3,0 mm.
  • In einer bevorzugten Ausführungsform weist der Busbar entlang der Verbinder-Längsrichtung die Gestalt einer durchgezogenen, gestrichelten, gepunkteten oder punkt-gestrichelten Linie auf. Der Busbar weist in dieser Gestalt eine gute Haftung mit dem Verbinder und den Fingerelektroden auf, dient aber im nicht-durchgezogenen Fall nicht zur Stromleitung. Der Busbar erstreckt sich vorzugsweise in die Verbinder-Längsrichtung. Ein Verbinder ist auf dem Busbar angeordnet, weist aber die Gestalt einer durchgezogenen Linie auf, welche wesentlich breiter sein kann, als ein eventuell vorhandener Busbar. Vorzugsweise ist zwischen den Fingerelektrodenabschnitten, die auf dem Busbar aufliegen, und dem Busbar eine Lötverbindung. Dadurch, dass die Fingerelektroden in diesen Fingerelektrodenabschnitten und der Verbinder auf dem Busbar aufliegen, wird eine gute Haftung zwischen den Komponenten erreicht. Um ein Ablösen zu erreichen, müssen hohe Abzugskräfte eingesetzt werden.
  • Bevorzugt ist der Busbar in dem weiteren Verbinderabschnitt mittels der Dielektrikschicht von einem darunterliegenden Halbleiterbereich der Solarzelle beabstandet. Der Busbar kontaktiert den Halbleiterbereich der Solarzelle nicht elektrisch.
  • In einer bevorzugten Ausführungsform kontaktiert der Busbar in dem weiteren Verbinderabschnitt den Halbleiterbereich der Solarzelle elektrisch. Er durchdringt die Dielektrikschicht. Wenn die Fingerelektrode und der Busbar Halbleiterbereiche der Solarzelle kontaktieren, werden die Fingerelektroden und die Busbars vorzugsweise mittels Pastenmetallisierung und einem anschließenden Feuerschritt in einem Singleprintverfahren hergestellt.
  • In einer bevorzugten Ausführungsform sind auf der Solarzellenoberfläche entlang der Verbinder-Längsrichtung quer zu den Fingerelektroden insgesamt zwei, drei, vier oder fünf die Solarzellen mit der weiteren Solarzelle elektrisch verbindende metallische Verbinder angeordnet und mit den Fingerelektroden elektrisch verbunden.
  • Die Erfindung betrifft weiterhin ein Solarstring-Herstellungsverfahren, umfassend die nachfolgenden Schritte:
    • – Bereitstellen einer Solarzelle mit einer auf einer Solarzellenoberfläche der Solarzelle angeordneten Dielektrikschicht, auf der eine Vielzahl paralleler Fingerelektroden angeordnet sind, wobei eine Fingerelektrode quer zu einer Fingerelektroden-Längsrichtung eine Maximal-Fingerbreite aufweist und durch die Dielektrikschicht hindurch einen Halbleiterbereich der Solarzelle kontaktiert;
    • – Bereitstellen einer weiteren Solarzelle;
    • – Anordnen eines metallischen Verbinders auf der Solarzellenoberfläche entlang einer Verbinder-Längsrichtung quer zu den Fingerelektroden derart, dass der Verbinder in einem oder mehreren Verbinderabschnitten a) entlang einer gesamten Verbinderbreite unmittelbar auf der Dielektrikschicht aufliegt oder b) auf einem auf der Solarzellenoberfläche angeordneten Busbar aufliegt, welcher senkrecht zur Verbinder-Längsrichtung eine Busbar-Breite aufweist, die kleiner oder im Wesentlichen gleich der Maximal-Fingerbreite ist;
    und
    • – elektrisches Verbinden der Solarzelle mit der weiteren Solarzelle mittels des metallischen Verbinders.
  • Mittels Einsparen bzw. Ausgestalten der Busbars mit relativ geringer Busbar-Breite kann das Busbarmaterial eingespart bzw. gering gehalten werden, so dass der Solarzellenstring kostengünstig hergestellt wird.
  • Vor dem Bereitstellen der Solarzelle mit darauf angeordneter Dielektrikschicht und Fingerelektroden wird auf die Solarzelle zuerst die Dielektrikschicht aufgebracht. Dann werden optional Busbars und die Fingerelektroden auf die Solarzelle mit darauf angeordneter Dielektrikschicht gedruckt. Hierzu wird optional eine Silberpaste beispielsweise mit ca. 60% Silbergehalt zuerst auf die sich auf der Solarzelle befindende Dielektrikschicht aufgebracht, um die optionalen Busbars beispielsweise per Siebdruck herzustellen. Eine weitere Silberpaste beispielsweise mit ca. 90 % Silbergehalt wird auf die Dielektrikschicht quer zu den Busbars, wenn vorhanden, ansonsten in vorbestimmten parallelen Abständen in eine Fingerelektroden-Längsrichtung auf die Dielektrikschicht aufgebracht und gefeuert, um die Fingerelektroden herzustellen.
  • Wenn Busbars gedruckt werden, werden die Fingerelektroden vorzugsweise zeitgleich mit oder zeitlich nach den Busbars erzeugt.
  • In einer Variante werden die Fingerelektroden zeitlich nach den Busbars gedruckt, d.h. es wird ein Dualprintverfahren eingesetzt, bei dem Busbars und Fingerelektroden separat gedruckt werden. Dadurch können Beschädigungen der Dielektrikschicht bei dem Drucken der Fingerelektroden vermieden werden. Zudem ist die Trocknung aufgrund der geringeren Masse der Busbars im Vergleich zu der Masse der Fingerelektroden einfacher bzw. mit weniger Energieeintrag und/oder Zeit zu bewerkstelligen. Die Paste zur Herstellung der Busbars ist dann vorzugsweise eine Paste, die sich nicht durch die Dielektrikschicht „durchfrisst“, d.h. sie ist so gewählt, dass die Busbars auf der Dielektrikschicht angeordnet sind, so dass die Dielektrikschicht die Busbars von dem Halbleiterbereich der Solarzelle trennt. Unabhängig davon, ob Busbars gedruckt wurden oder nicht, „frisst“ sich die weitere Silberpaste beim Feuern lokal durch die Dielektrikschicht bis zur Solarzellenoberfläche, damit die dadurch hergestellten Fingerelektroden einen Halbleiterbereich der Solarzelle kontaktieren.
  • In einer zweiten Variante werden die Fingerelektroden zeitgleich mit den Busbars gedruckt, d.h. es wird ein Singleprintverfahren eingesetzt, bei dem Busbars und Fingerelektroden gleichzeitig gedruckt werden. Die Paste zur Herstellung der Busbars und die Paste zur Herstellung der Fingerelektroden, die gleich oder verschieden sein können, „fressen“ sich dann beim Feuern lokal durch die Dielektrikschicht bis zur Solarzellenoberfläche durch, damit die dadurch hergestellten Busbars und Fingerelektroden einen Halbleiterbereich der Solarzelle kontaktieren.
  • Die Fingerelektroden werden vorzugsweise derart hergestellt, dass ihre Fingerbreite, die quer zu der Fingerelektroden-Längsrichtung ist, variiert, so dass die Fingerelektroden jeweils Abschnitte mit Maximal-Fingerbreite wie beispielsweise 100 µm und Minimal-Fingerbreite wie beispielsweise 30 µm aufweisen.
  • Bei dem Solarzellenstring-Herstellungsverfahren können herkömmliche Löt- und/oder Laminiertechniken verwendet werden, um den Verbinder mit den Fingerelektroden zu verbinden. Der Verbinder wird vorzugsweise derart auf der Solarzellenoberfläche angeordnet, dass er die Fingerelektroden in Abschnitten mit Maximal-Fingerbreite kontaktiert.
  • Die Erfindung wird im Folgenden anhand von Ausführungsbeispielen unter Bezugnahme auf die Figuren erläutert. Hierbei zeigen:
  • 1 eine Solarzelle mit Busbars gemäß Stand der Technik;
  • 2 eine Fingerelektrode mit Lötpunkten zum Kontaktieren eines Verbinders;
  • 3 eine Fingerelektrode mit Lötpunkten und Busbars gemäß einer Ausführungsform der Erfindung;
  • 4a einen schematischen Querschnitt der Anordnung aus 3 entlang der Ebene IV-IV, mit einem Verbinder als Teil eines Solarzellenstrings;
  • 4b einen schematischen Querschnitt eines Teils eines Solarzellenstrings mit einem Verbinder; und
  • 5 in einer schematischen Ansicht mehrere unterschiedlich ausgeführte Busbars, die quer zu Fingerelektroden angeordnet sind.
  • 1 zeigt eine Solarzelle 1 mit Busbars gemäß Stand der Technik. Die Solarzelle 1 weist eine auf einer Solarzellenoberfläche 10 angeordnete Dielektrikschicht (nicht gezeigt) auf, auf der eine Vielzahl parallel angeordneter Fingerelektroden 2 angeordnet sind.
  • 2 zeigt eine Fingerelektrode 2 mit Lötpunkten 6 zum Kontaktieren eines Verbinders (nicht gezeigt). Die Fingerelektrode 2 weist quer zu einer Fingerelektroden-Längsrichtung LF eine Maximal-Fingerbreite bF auf. Die Fingerelektrode 2 weist eine in der Längsrichtung LF variable Fingerbreite auf. Im Bereich der Lötpunkte 6 weist die Fingerbreite die Maximal-Fingerbreite bF auf. In Bereichen zwischen zwei Lötpunkten 6 verringert sich die Fingerbreite, so dass die Fingerelektrode 2 mittig zwischen den zwei Lötpunkten 6 eine Minimal-Fingerbreite aufweist. Fingerelektrodenabschnitte zwischen der Minimal-Fingerbreite und der Maximal-Fingerbreite bF weisen eine zum Busbar zunehmende Gestalt auf.
  • 3 zeigt eine Fingerelektrode 2 mit Lötpunkten 6 und Busbars gemäß einer Ausführungsform der Erfindung. Die in der 3 gezeigte Fingerelektrode 2 entspricht der in der 2 gezeigten Fingerelektrode 2, wobei sie weiterhin Busbars 5 mit einer Busbar-Breite bB aufweist, die parallel zu einer Verbinder-Längsrichtung LV angeordnet sind. Die Verbinder-Längsrichtung LV ist im wesentlichen senkrecht zur Fingerelektroden-Längsrichtung LF. Die Busbar-Breite bB, die im wesentlichen senkrecht zur Maximal-Fingerbreite bF ist, ist vorliegend kleiner, als die Maximal-Fingerbreite bF. Auf den Busbars 5 und der Fingerelektrode 2 sind Lötverbindungen 6 zum hier nicht dargestellten Verbinder in Form von Lötstrichen und Lötpunkten gebildet. Die Busbar 5 hat hier die Gestalt einer punkt-gestrichelten Linie parallel zu einer Verbinder-Längsrichtung LV.
  • 4a zeigt einen schematischen Querschnitt der Anordnung aus 3 entlang der Ebene IV-IV, mit einem Verbinder 4 als Teil eines Solarzellenstrings. Der Solarzellenstring weist eine Solarzelle 1 mit einer auf einer Solarzellenoberfläche 10 angeordneten Dielektrikschicht 3 und einer auf der Solarzellenoberfläche 10 angeordneten Fingerelektrode 2 auf. Die Fingerelektrode 2 durchdringt die Dielektrikschicht 3, um die Solarzellenoberfläche 10 der Solarzelle 1 zu kontaktieren. Auf der Dielektrikschicht 3 ist weiterhin der Busbar 5 angeordnet. Auf dem Busbar 5 und der Fingerelektrode 2 sind die Lötverbindungen 6 in Gestalt von den Lötpunkten bzw. Lötstrichen angeordnet. In die Verbinder-Längsrichtung LV ist ein Verbinder 4 angeordnet, der die Solarzelle 1 mit mindestens einer weiteren Solarzelle (nicht gezeigt) elektrisch verbindet. Der Verbinder weist Verbinderabschnitte 41 und 42 auf. Der Verbinderabschnitt 41 ist unmittelbar über der Dielektrikschicht 3 angeordnet, wobei sich Luft zwischen ihnen befindet. Der weitere Verbinderabschnitt 42 liegt mittels der Lötverbindung 6 auf dem Busbar 5 auf. Die Fingerelektrode 2 und der Busbar 5 sind in unterschiedlichen Prozessschritten nacheinander hergestellt, nämlich in einem Dualprintverfahren.
  • 4b zeigt einen schematischen Querschnitt eines Teils eines Solarzellenstrings mit einem Verbinder. Der in 4b gezeigte Teil des Solarzellenstrings entspricht dem in 4a gezeigten Teil eines Solarzellenstrings mit dem Unterschied, dass der Busbar 5 die Dielektrikschicht 3 durchdringt und die Solarzellenoberfläche 10 kontaktiert. Hier wurden die Fingerelektrode 2 und der Busbar 5 in einem Singleprintverfahren hergestellt.
  • 5 zeigt in einer schematischen Ansicht mehrere unterschiedlich ausgeführte Busbars 5, die quer zu Fingerelektroden 2 angeordnet sind. Die 5 dient zur Veranschaulichung verschiedener Gestalten der Busbars 5. Der links in der 5 angeordnete Busbar 5 weist die Gestalt einer punktgestrichelten Linie auf. Der rechts daneben angeordnete Busbar 5 weist die Gestalt einer gestrichelten Linie auf. Der mittig in 5 angeordnete Busbar 5 weist die Gestalt einer gepunkteten Linie auf. Der rechts daneben angeordnete Busbar 5 weist die Gestalt einer weiteren gestrichelten Linie auf, wobei die einzelnen Striche eine größere Längserstreckung quer zu den Fingerelektroden 2 in Bezug auf die Striche des bereits beschrieben Busbars 5 in der Gestalt der gestrichelten Linie aufweisen und in einem größeren Abstand zueinander angeordnet sind. Der rechts in der 5 angeordnete Busbar 5 weist die Gestalt einer durchgezogenen Linie auf. Während der Busbar 5 in der Gestalt der durchgezogenen Linie gleichzeitig als Stromsammler zwischen den Fingerelektroden und den Verbindern und als Haftvermittler zwischen der Solarzelle und den Verbindern fungieren kann, dienen die anderen gezeigten Busbars 5 zur Haftung zwischen der Solarzelle und den Verbindern.
  • Bezugszeichenliste
  • 1
    Solarzelle
    10
    Solarzellenoberfläche
    2
    Fingerelektrode
    3
    Dielektrikschicht
    4
    Verbinder
    41
    Verbinderabschnitt
    42
    weiterer Verbinderabschnitt
    5
    Busbar
    6
    Lötverbindung
    LV
    Verbinder-Längsrichtung
    LF
    Fingerelektroden-Längsrichtung
    bB
    Busbar-Breite
    bF
    Maximal-Fingerbreite

Claims (11)

  1. Solarzellenstring, aufweisend: – eine Solarzelle (1) mit einer auf einer Solarzellenoberfläche (10) angeordneten Dielektrikschicht (3), auf der eine Vielzahl paralleler Fingerelektroden (2) angeordnet sind, wobei eine Fingerelektrode (2) quer zu einer Fingerelektroden-Längsrichtung (LF) eine Maximal-Fingerbreite (bF) aufweist und durch die Dielektrikschicht (3) hindurch einen Halbleiterbereich der Solarzelle (1) kontaktiert; – eine weitere Solarzelle; und – einen die Solarzelle (1) mit der weiteren Solarzelle elektrisch verbindenden metallischen Verbinder (4), welcher auf der Solarzellenoberfläche (10) entlang einer Verbinder-Längsrichtung (LV) quer zu den Fingerelektroden (2) angeordnet und mit den Fingerelektroden (2) elektrisch verbunden ist, dadurch gekennzeichnet, dass der Verbinder (4) in einem oder mehreren Verbinderabschnitten (41; 42) a) entlang einer gesamten Verbinderbreite unmittelbar über der Dielektrikschicht (3) angeordnet ist oder b) auf einem Busbar (5) aufliegt, welcher senkrecht zur Verbinder-Längsrichtung eine Busbar-Breite (bB) aufweist, die kleiner oder im Wesentlichen gleich der Maximal-Fingerbreite (bF) ist.
  2. Solarzellenstring nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Verbinderabschnitte (41; 42) mindestens 30%, 50%, 60%, 80%, 85% oder 90% einer Verbinder-Länge entlang der Verbinder-Längsrichtung (LV) einnehmen.
  3. Solarzellenstring nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass der Verbinder (4) in dem Verbinderabschnitt (41) entlang der gesamten Verbinderbreite unmittelbar über der Dielektrikschicht (3) angeordnet ist und in einem weiteren Verbinderabschnitt (42) auf einem Busbar (5) aufliegt, welcher senkrecht zur Verbinder-Längsrichtung (LV) eine Busbar-Breite (bB) aufweist, die kleiner oder im Wesentlichen gleich der Maximal-Fingerbreite (bF) ist.
  4. Solarzellenstring nach einem der vorangehenden Ansprüche, dass der Verbinder (4) mit mehreren der oder im Wesentlichen mit allen Fingerelektroden (2) verlötet ist.
  5. Solarzellenstring nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass eine Fingerbreite der Fingerelektrode (2) zum Verbinder (4) hin zunimmt.
  6. Solarzellenstring nach einem der vorangehenden Ansprüche, dass der Busbar (5) eine Busbar-Breite (bb) von maximal 100µm, 80µm oder 50µm aufweist.
  7. Solarzellenstring nach einem der vorangehenden Ansprüche, dass der Busbar (5) entlang der Verbinder-Längsrichtung (LV) die Gestalt einer durchgezogenen, gestrichelten, gepunkteten, punkt-gestrichelten Linie aufweist.
  8. Solarzellenstring nach einem der vorangehenden Ansprüche, dass der Busbar (5) in dem weiteren Verbinderabschnitt (42) mittels der Dielektrikschicht (3) von einem darunterliegenden Halbleiterbereich der Solarzelle (1) beabstandet ist.
  9. Solarzellenstring nach einem der vorangehenden Ansprüche 1 bis 7, dass der Busbar (5) in dem weiteren Verbinderabschnitt (42) durch die Dielektrikschicht (3) hindurch einen darunterliegenden Halbleiterbereich der Solarzelle (1) elektrisch kontaktiert.
  10. Solarzellenstring nach einem der vorangehenden Ansprüche, dass auf der Solarzellenoberfläche (10) entlang der Verbinder-Längsrichtung (LV) quer zu den Fingerelektroden (2) insgesamt zwei, drei, vier oder fünf die Solarzelle (1) mit der weiteren Solarzelle elektrisch verbindende metallische Verbinder (4) angeordnet und mit den Fingerelektroden (2) elektrisch verbunden sind.
  11. Solarstring-Herstellungsverfahren, umfassend die nachfolgenden Schritte: – Bereitstellen einer Solarzelle (1) mit einer auf einer Solarzellenoberfläche (10) der Solarzelle (1) angeordneten Dielektrikschicht (3), auf der eine Vielzahl paralleler Fingerelektroden (2) angeordnet sind, wobei eine Fingerelektrode (2) quer zu einer Fingerelektroden-Längsrichtung (LF) eine Maximal-Fingerbreite (bF) aufweist und durch die Dielektrikschicht (3) hindurch einen Halbleiterbereich der Solarzelle (1) kontaktiert; – Bereitstellen einer weiteren Solarzelle; – Anordnen eines metallischen Verbinders (4) auf der Solarzellenoberfläche (10) entlang einer Verbinder-Längsrichtung (LV) quer zu den Fingerelektroden (2) derart, dass der Verbinder (4) in einem oder mehreren Verbinderabschnitten (41, 42) a) entlang einer gesamten Verbinderbreite unmittelbar auf der Dielektrikschicht (3) aufliegt oder b) auf einem auf der Solarzellenoberfläche (10) angeordneten Busbar (5) aufliegt, welcher senkrecht zur Verbinder-Längsrichtung eine Busbar-Breite (bb) aufweist, die kleiner oder im Wesentlichen gleich der Maximal-Fingerbreite (bF) ist; und – elektrisches Verbinden der Solarzelle (1) mit der weiteren Solarzelle mittels des metallischen Verbinders (4).
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