DE102015108828A1 - Method for producing an electrical contacting of a solar module - Google Patents
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Abstract
Die vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung eines Solarmoduls, wobei ein elektrisches Kontaktieren der Anschlussvorrichtung mit den Anschlussfahnen der Solarzellen zur Bereitstellung von von außerhalb des Schichtverbundes zugänglichen elektrischen Kontakten vor einer Anordnung einer rückseitigen Laminatschicht und der anschließenden Lamination des Solarmoduls sowie ein Solarmodul.The present invention relates to a method for producing a solar module, wherein an electrical contacting of the connection device with the terminal lugs of the solar cells to provide accessible from outside the composite layer electrical contacts before an arrangement of a back laminate layer and the subsequent lamination of the solar module and a solar module.
Description
Die vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung von in einem laminierten Solarmodul angeordneten Solarzellen mit einer elektrischen Kontaktierung nach außen.The present invention relates to a method for producing solar cells arranged in a laminated solar module with an electrical contact to the outside.
Gemäß dem Stand der Technik ist es bekannt, Solarmodule derart aufzubauen, dass eine Mehrzahl von ggf. mechanisch empfindlichen Solarzellen elektrisch miteinander verbunden und in einem Schichtsystem eingeschlossen werden. Durch das Schichtsystem, welches in der Regel ein transparentes Substrat, insbesondere ein Glassubstrat, und eine Rückseitenabdeckung, zwischen denen die Solarzellen angeordnet sind, umfasst, werden die Solarzellen vor mechanischen Beanspruchungen und Witterungseinflüssen geschützt. Dabei sind auch die elektrischen Verbinder der Solarzellen untereinander von dem Schichtsystem eingeschlossen.According to the prior art, it is known to construct solar modules such that a plurality of possibly mechanically sensitive solar cells are electrically connected to one another and enclosed in a layer system. By the layer system, which usually comprises a transparent substrate, in particular a glass substrate, and a back cover, between which the solar cells are arranged, the solar cells are protected from mechanical stresses and weathering. In this case, the electrical connectors of the solar cells are also enclosed by the layer system.
Zwischen den genannten Schichten sind üblicherweise Folien aus EVA (Ethylenvinylacetat) oder einem anderen geeigneten Material eingebracht, so dass das Schichtsystem unter dem Einfluss von Wärme und Druck zusammenlaminiert werden kann.Films of EVA (ethylene vinyl acetate) or another suitable material are usually introduced between the layers mentioned, so that the layer system can be laminated together under the influence of heat and pressure.
Ein Solarmodul umfasst dabei elektrische Anschlüsse, mit welchem die von den Schichten umschlossenen Solarzellen von außen kontaktierbar sind. Dabei sind die Solarzellen in der Regel in Reihe geschaltet, um gewünschte Ausgangsspannungen bereitzustellen, und zudem sind meist mehrere elektrische Anschlüsse vorgesehen, um separate Kreise getrennt abgreifen zu können. Ein solches separates Abgreifen ist beispielsweise bei einer partiellen Verschattung der Solarmodule notwendig bzw. vorteilhaft. Daher liegen in der Regel eine Vielzahl von elektrischen Anschlüssen vor, die von außen kontaktierbar sein müssen.A solar module includes electrical connections, with which the solar cells enclosed by the layers can be contacted from the outside. In this case, the solar cells are usually connected in series in order to provide desired output voltages, and moreover, a plurality of electrical connections are usually provided in order to be able to tap off separate circuits separately. Such a separate tapping is necessary or advantageous, for example, in a partial shading of the solar modules. Therefore, there are usually a variety of electrical connections, which must be contacted from the outside.
Gemäß dem Stand der Technik werden daher vor dem Laminieren des Solarmoduls Anschlussfahnen zur Schaffung der elektrischen Anschlüsse aus der EVA-Rückseitenfolie herausgeführt. Nach der Lamination konnten dann Anschlusselemente wie Buchsen oder Stecker mit diesen nach aussen geführten Anschlussfahnen verbunden werden, z. B. durch Löten.According to the prior art, therefore, before the lamination of the solar module, terminal lugs are led out of the EVA backsheet to provide the electrical connections. After lamination, connecting elements such as sockets or plugs could then be connected to these connection lugs guided to the outside, e.g. B. by soldering.
Dafür wird z.B. eine Anschlussdose auf der Laminatrückseite mittels Silikon aufgeklebt und dann werden die Anschlussfahnen der Solarzellen mit den Kontakten der Anschlussdose elektrisch verbunden. Die Anschlussdose selbst kann nach erfolgter elektrischer Kontaktierung mit einem insbesondere durch Strahlung härtendenden Material zur Versiegelung derselben befüllt werden und/oder optional ein dichtender Deckel über der Anschlussdose montiert werden.For this, e.g. glued a junction box on the back of the laminate by means of silicone and then the terminal lugs of the solar cells are electrically connected to the contacts of the junction box. The junction box itself can be filled after the electrical contact with a particular radiation-curing material for sealing the same and / or optionally a sealing lid are mounted on the junction box.
Das Herausführen der Anschlussfahnen vor der Lamination ist jedoch nur schwer automatisierbar und praktisch nur manuell durchführbar. Die Lage der Anschlussfahnen relativ zur rückseitigen Laminatschicht ist nicht in ausreichender Genauigkeit festlegbar, so dass die Anschlussfahnen manuell durch die Laminatschicht geführt werden müssen, um eine ausreichende Zuverlässigkeit der elektrischen Kontaktierung der Solarzelle zu ermöglichen. Dies ist zeit- und kostenintensiv.The leading out of the terminal lugs before lamination is difficult to automate and practically only manually carried out. The position of the terminal lugs relative to the backside laminate layer can not be determined with sufficient accuracy, so that the terminal lugs must be manually guided through the laminate layer in order to allow sufficient reliability of the electrical contacting of the solar cell. This is time consuming and costly.
Die Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es daher, die Nachteile des Stands der Technik zu überwinden und insbesondere ein Verfahren zur Herstellung eines Solarmoduls bereitzustellen, welches von außen zugängliche elektrische Anschlüsse im Rahmen eines automatisierten Produktionsprozesses mit einer hohen Zuverlässigkeit bereitstellt.The object of the present invention is therefore to overcome the disadvantages of the prior art and in particular to provide a method for producing a solar module, which provides externally accessible electrical connections in the context of an automated production process with a high reliability.
Diese Aufgabe wird gelöst durch ein Verfahren zur Herstellung eines Solarmoduls umfassend die folgenden Schritte, insbesondere in dieser Reihenfolge:
- a) Bereitstellen einer Substratplatte;
- b) Anordnen von mindestens zwei elektrisch miteinander kontaktierten Solarzellen auf der Substratplatte;
- c) Bereitstellen mindestens einer elektrischen Anschlussvorrichtung;
- d) elektrisches Kontaktieren der mindestens einen Anschlussvorrichtung mit mindestens einer der Solarzellen in einem Anschlussbereich;
- e) Anordnen mindestens eines Abdeckelements über dem Anschlussbereich auf der der Substratplatte gegenüberliegenden Rückseite der mindestens einen Anschlussvorrichtung und anschließendes Anordnen mindestens einer rückseitigen Laminatschicht auf der Rückseite der Solarzelle; oder
- f) Anordnen mindestens einer rückseitigen Laminatschicht auf der Rückseite der Solarzelle; und anschließendes Anordnen mindestens eines Abdeckelements über dem Anschlussbereich auf der der Substratplatte gegenüberliegenden Rückseite der mindestens einen Anschlussvorrichtung, und
- g) Laminieren mindestens der mindestens einen rückseitigen Laminatschicht des Solarmoduls.
- a) providing a substrate plate;
- b) arranging at least two solar cells electrically contacted with one another on the substrate plate;
- c) providing at least one electrical connection device;
- d) electrically contacting the at least one connection device with at least one of the solar cells in a connection region;
- e) arranging at least one cover element over the connection region on the rear side of the at least one connection device opposite the substrate plate and then arranging at least one backside laminate layer on the back side of the solar cell; or
- f) arranging at least one backside laminate layer on the back side of the solar cell; and then arranging at least one cover element over the connection region on the rear side of the at least one connection device opposite the substrate plate, and
- g) laminating at least the at least one backside laminate layer of the solar module.
Im Unterschied zum Stand der Technik erfolgt erfindungsgemäß ein elektrisches Kontaktieren der Anschlussvorrichtung mit den Anschlussfahnen der Solarzellen zur Bereitstellung von von außerhalb des Schichtverbundes zugänglichen elektrischen Kontakten vor einer Anordnung einer ersten rückseitigen Laminatschicht und der anschließenden Lamination des Solarmoduls. Dies hat insbesondere den Vorteil, dass keine Anschlussfahnen manuell durch die rückseitige Laminatschicht geführt werden müssen und somit eine volle Automatisierung des Herstellverfahrens eines Solarmoduls bereitgestellt wird.In contrast to the prior art, according to the invention, the connecting device is electrically contacted with the terminal lugs of the solar cells to provide electrical contacts accessible from outside the laminar structure before an arrangement of a first backside laminate layer and the subsequent lamination of the solar module. This has the particular advantage that no terminal lugs must be manually guided through the backside laminate layer and thus a full automation of the manufacturing process of a solar module is provided.
Durch das mindestens eine Abdeckelement wird zudem ermöglicht, dass ein Raum bereitgestellt werden kann, der im Unterschied zum direkten Einlaminieren der elektrischen Bauelemente aufgrund unterschiedlicher Ausdehnungskoeffizienten mechanische Spannungen vermeidet, welche mittel- und langfristig den Verkapselungsverbund aus Substrat, Solarzelle, Anschlussvorrichtung und Laminatschicht beschädigen können. The at least one cover element also makes it possible to provide a space which, in contrast to the direct lamination of the electrical components due to different expansion coefficients, avoids mechanical stresses which can damage the encapsulation composite comprising substrate, solar cell, connection device and laminate layer in the medium and long term.
Die mindestens eine rückseitige Laminatschicht und ggf. weiter Materialschichten und aushärtbare Materialien im Sinne der vorliegenden Erfindung können insbesondere Ethylvinylacetat (EVA) umfassen oder daraus bestehen, wobei selbstverständlich auch andere Materialien zum Einsatz kommen können, wie beispielsweise OVB-Ionomere-Thermoplasten oder auch Silikone und andere Harze in fester oder flüssiger Form. Es ist jedoch besonders vorteilhaft, für die rückseitige und ggf. weitere Laminatschichten auf EVA-Folien zurückzugreifen. Dabei kann es auch vorgesehen sein, dass die rückseitige Lamiantschicht mit einer nach außen hin witterungsbeständigen Polymerfolie oder einem Substrat kombiniert sind.The at least one backside laminate layer and optionally further material layers and curable materials in the sense of the present invention may in particular comprise or consist of ethyl vinyl acetate (EVA), although of course other materials may also be used, such as OVB ionomer thermoplastics or even silicones and other resins in solid or liquid form. However, it is particularly advantageous to use EVA films for the back and possibly further laminate layers. It can also be provided that the back Lamiantschicht are combined with an outwardly weather-resistant polymer film or a substrate.
Das erfindungsgemäße Substrat ist in einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung ein Glassubstrat oder eine, insbesondere transparente, Kunststoffplatte.In one embodiment of the present invention, the substrate according to the invention is a glass substrate or a, in particular transparent, plastic sheet.
Die mindestens eine elektrische Anschlussvorrichtung kann insbesondere auch in Form einer Anschlussdose oder in Form der elektrischen Teile einer Anschlussdose, ggf. umfassend eine Zugentlastung, bereitgestellt werden, wobei insbesondere alle inneren elektrischen Funktionen einer Anschlussdose umfasst sind oder seien können.The at least one electrical connection device can also be provided in particular in the form of a junction box or in the form of the electrical parts of a junction box, optionally comprising a strain relief, wherein in particular all internal electrical functions of a junction box are or can be included.
Erfindungsgemäß kann dabei vorgesehen sein, dass das Verfahren folgenden Schritt umfasst, insbesondere nach Schritt e) und/oder vor Schritt g):
- h) Füllen des mindestens einen Abdeckelements mit einem thermisch härtenden Material, welches ausgelegt und eingerichtet ist, um während des Laminierens des Solarmoduls auszuhärten und/oder Füllen des mindestens einen Abdeckelements mit einem aushärtbaren Füllmaterial, insbesondere umfassend oder bestehend aus Silikon, um ein Gehäuse für die mindestens eine Anschlussvorrichtung auszubilden.
- h) filling the at least one cover element with a thermosetting material which is designed and arranged to cure during lamination of the solar module and / or filling the at least one cover element with a curable filler material, in particular comprising or consisting of silicone, around a housing for to form the at least one connection device.
Eine solche Füllung des mindestens einen Abdeckelements mit einem, insbesondere thermisch, härtenden Material ermöglicht eine Erhöhung der Stabilität des Anschlussbereichs, während dieser gleichsam vor Witterungseinflüssen geschützt wird. Auch kann vorteilhafterweise ein thermisch härtendes Material gewählt werden, welches einen guten Wärmeleitkoeffizienten aufweist, um ggf. durch elektrische Bauelemente der mindestens einen Anschlussvorrichtung erzeugte Wärme abzuleiten. Durch das befüllte Abdeckelement kann zudem ein thermischer Diodenschutz, eine Zugentlastung, und/oder eine höhere Festigkeit bereitgestellt werden.Such a filling of the at least one cover element with a, in particular thermally, hardening material makes it possible to increase the stability of the connection region, while it is as it were protected from the effects of the weather. It is also advantageously possible to select a thermally curing material which has a good thermal conductivity coefficient in order to dissipate heat, if necessary, generated by electrical components of the at least one connecting device. The filled cover element can also provide a thermal diode protection, a strain relief, and / or a higher strength.
Ein weiterer Vorteil des Befüllens des mindestens einen Abdeckelements mit einem, insbesondere thermisch, härtenden Material liegt darin, dass eine Anschlussdose nicht in einem nachfolgenden Prozessschritt mit einem mit einem mit Strahlung härtendem Material, dem sogenannten Dosenpottingmaterial, befüllt werden muss, so dass ein Prozessschritt gegenüber dem Stand der Technik eingespart werden kann.Another advantage of filling the at least one cover element with a, in particular thermally, curing material is that a junction box does not have to be filled in a subsequent process step with a radiation-curing material, the so-called Dosenpottingmaterial, so that a process step opposite can be saved in the prior art.
Zudem kann die Anschlussdose komplett im Laminator entsprechend der frei wählbaren Form des mindestens einen Abdeckelements erzeugt werden, wobei die Wahl der Form des Abdeckelements kosten- und materialoptimiert erfolgen kann.In addition, the junction box can be completely produced in the laminator according to the arbitrary shape of the at least one cover, wherein the choice of the shape of the cover can be made cost and material optimized.
Dabei kann insbesondere vorgesehen sein, dass das mindestens eine Abdeckelement in Form eines Dichtelements ausgebildet wird, um ein Auslaufen des thermisch härtenden Materials aus dem Inneren des mindestens einen Abdeckelements zumindest vor und/oder während dem Laminationsschritt g) zu verhindern.In this case, it can be provided, in particular, that the at least one covering element is designed in the form of a sealing element in order to prevent leakage of the thermosetting material from the interior of the at least one covering element at least before and / or during the laminating step g).
Das, insbesondere thermisch, härtenden Material wird vorzugsweise in Form eines feinen Granulats oder in flüssiger Form bereitgestellt, um optimal die mindestens eine Anschlussvorrichtung sowie die von dieser umfassten elektrischen Bauelemente zu umschließen und das mindestens eine Abdeckelement insbesondere vollständig auszufüllen. Durch die Ausbildung des mindestens einen Abdeckelements in Form eines Dichtelements, beispielsweise eines Abquetschelements, welches eine dichte Verbindung zwischen dem Innenraum des Abdeckelements und den Solarzellen, dem Substrat und/oder weiteren Elementen des Solarmoduls bereitstellen kann, wird sichergestellt, dass das Füllmittel mit einfachen Mitteln innerhalb des mindestens einen Abdeckelements bis zur Lamination, insbesondere vollständig, verbleibt.The, in particular thermally, curing material is preferably provided in the form of a fine granule or in liquid form, in order to optimally surround the at least one connecting device and the electrical components encompassed by it and in particular to completely fill the at least one covering element. By forming the at least one cover element in the form of a sealing element, for example a squeeze element, which can provide a tight connection between the interior of the cover element and the solar cells, the substrate and / or further elements of the solar module, it is ensured that the filler by simple means within the at least one cover until the lamination, in particular completely remains.
Auch kann das erfindungsgemäße Verfahren weiterhin folgenden Schritt umfassen, insbesondere nach Schritt g):
- i) Entfernen des mindestens einen Abdeckelements und anschließendes Anordnen eines festen oder flexiblen Gehäuseelements um die mindestens eine Anschlussvorrichtung oder Ausbilden eines Gehäuseelements durch das im Inneren des mindestens einen Abdeckelements angeordneten im Laminationsschritt g) ausgehärteten thermisch härtenden Materials.
- i) removing the at least one cover element and then arranging a fixed or flexible housing element around the at least one connection device or forming a housing element by the thermally curing material cured in the interior of the at least one cover element in the lamination step g).
Alternativ kann vorsehen sein, dass das mindestens eine Abdeckelement nicht entfernt wird und das Gehäuselement ausbildet. Alternatively it can be provided that the at least one cover element is not removed and forms the housing element.
Erfindungsgemäß ist es denkbar, dass das mindestens eine Abdeckelement durch ein Befüllen desselben mit einem, insbesondere thermisch, härtenden Füllmaterial die Form der Anschlussdose bestimmt und nach Ausbilden der Anschlussdose durch die Lamination entfernt wird. Auch kann ohne Einsatz eines Füllmittels das mindestens eine Abdeckelement nach der Lamination entfernt und durch ein Gehäuseelement ersetzt werden. In diesen Fällen kann das mindestens eine Abdeckelement mehrfach verwendet werden.According to the invention, it is conceivable that the at least one cover element is determined by filling it with a, in particular thermally, hardening filling material the shape of the junction box and removed after forming the junction box by the lamination. Also, without the use of a filler, the at least one cover element can be removed after lamination and replaced by a housing element. In these cases, the at least one cover element can be used several times.
Alternativ kann das mindestens eine Abdeckelement als Einweg-Element ausgebildet sein und einen Teil der Anschlussdose gemeinsam mit der mindestens einen Anschlussvorrichtung direkt ausbilden.Alternatively, the at least one cover element may be formed as a disposable element and directly form a part of the connection box together with the at least one connection device.
Des Weiteren kann erfindungsgemäß vorgesehen sein, dass das die mindestens eine Anschlussvorrichtung und/oder das mindestens eine Abdeckelement mindestens ein Kraftübertragungselement umfasst, insbesondere in Form mindestens eines Stützpunkts oder Sockels, um auf das Abdeckelement wirkende Kräfte, insbesondere während Schritt g), auf die Substratplatte zu übertragen.Furthermore, it can be provided according to the invention that the at least one connection device and / or the at least one cover element comprises at least one force transmission element, in particular in the form of at least one support point or base, in order to act on the cover element forces, in particular during step g), on the substrate plate transferred to.
Das mindestens eine Abdeckelement kann je nach Ausführungsform zwischen den Solarzellen des Solarmoduls angeordnet sein, oder diese zumindest teilweise überlappen. Insbesondere im letzteren Fall ist es aufgrund der ggf. vorliegenden Empfindlichkeit der Solarzellen vorteilhaft, dass diese bei der Lamination nicht mechanisch durch die Auflagepunkte des mindestens einen Abdeckelements belastet werden, sondern die während der Lamination der mindestens einen rückseitigen Laminatschicht wirkenden Kräfte auf das stabilere Substrat übertragen werden. Dabei kann, wenn vorteilhaft, die Anordnung des mindestens einen Kraftübertragungselements unabhängig von den Außenmaßen des mindestens einen Abdeckelements erfolgen. Ein solches erfindungsgemäßes Kraftübertragungselement ist insbesondere bei nicht-flächigen Abdeckelementen mit höherer Bauform von Vorteil, da bei einer solchen Bauform von Abdeckelementen höhere Kräfte auf die Solarzellen bei der Lamination wirken können. Dabei kann selbstverständlich optional vorgesehen sein, dass das Kraftübertragungselement in Einem mit dem mindestens einen Abdeckelement ausgeführt ist.Depending on the embodiment, the at least one cover element can be arranged between the solar cells of the solar module, or at least partially overlap them. In particular, in the latter case, it is advantageous due to the possibly present sensitivity of the solar cells, that they are not mechanically loaded during lamination by the support points of the at least one cover, but transferred during the lamination of the at least one back laminate layer forces acting on the more stable substrate become. In this case, if advantageous, the arrangement of the at least one force transmission element is independent of the outer dimensions of the at least one cover. Such a force transmission element according to the invention is particularly advantageous in the case of non-planar cover elements with a higher design, since with such a design of cover elements, higher forces can act on the solar cells during lamination. It can of course optionally be provided that the power transmission element is designed in one with the at least one cover.
Erfindungsgemäß kann vorgesehen sein, dass das mindestens eine Abdeckelement als ein Abdeckelement bereitgestellt wird, welches die Rückseite und/oder den Anschlussbereich des Solarmoduls vollflächig umschließt.According to the invention, provision can be made for the at least one cover element to be provided as a cover element which encloses the rear side and / or the connection region of the solar module over its entire area.
Dies hat insbesondere den Vorteil, dass mit einem Abdeckelement mehrere erfindungsgemäße Anschlusselemente überdeckt werden können. Zudem wird eine optimale Verteilung der während der Lamination wirkenden Kräfte erreicht und das Abdeckelement selbst kann zum Einen die Steifheit des Solarmoduls erhöhen und dieses vor Witterungseinflüssen schützen.This has the particular advantage that a plurality of connection elements according to the invention can be covered with a cover element. In addition, an optimal distribution of the forces acting during the lamination forces is achieved and the cover itself can increase the stiffness of the solar module and protect it from the weather.
Dabei kann insbesondere vorgesehen sein, dass die mindestens eine rückseitige Laminatschicht durch ein Füllen des die Rückseite des Solarmoduls vollflächig umschließenden Abdeckelements mit einem, insbesondere thermisch, härtenden Material, welches ausgelegt und eingerichtet ist, um während des Laminierens des Solarmoduls auszuhärten, bereitgestellt wird.In this case, provision can be made, in particular, for the at least one rear laminate layer to be provided by filling the cover element enclosing the entire surface of the rear side of the solar module with a, in particular thermally curing, material which is designed and set up in order to harden during lamination of the solar module.
In diesem Fall kann auf ein separates Bereitstellen einer Folie als rückseitige Laminatschicht verzichtet werden, und somit ein Prozessschritt bei der Herstellung des erfindungsgemäßen Solarmoduls eingespart werden.In this case, it is possible to dispense with a separate provision of a film as the backside laminate layer, and thus to save a process step in the production of the solar module according to the invention.
Erfindungsgemäß kann es vorteilhaft sein, dass das mindestens eine Abdeckelement als ein flächenförmiges Abdeckelement bereitgestellt wird, dessen Höhe kleiner oder gleich der Breite und/oder der Länge und/oder des Durchmessers des Abdeckelements ist.According to the invention, it may be advantageous for the at least one cover element to be provided as a flat cover element whose height is less than or equal to the width and / or the length and / or the diameter of the cover element.
Dadurch kann sichergestellt werden, dass das mindestens eine Abdeckelement die mindestens eine rückseitige Laminatschicht nicht verdrängt oder beschädigt.This can ensure that the at least one cover element does not displace or damage the at least one backside laminate layer.
Auch kann erfindungsgemäß vorgesehen sein, dass die mindestens eine rückseitige Laminatschicht mit mindestens einer Aussparung bereitgestellt wird, so dass bei Auflegen der mindestens einen rückseitigen Laminatschicht in Schritt f) das mindestens eine Abdeckelement teilweise oder überhaupt nicht von der mindestens einen rückseitigen Laminatschicht umschlossen wird. Durch das Bereitstellen von Aussparungen in der mindestens einen rückseitigen Laminatschicht kann zum Einen sichergestellt werden, dass das mindestens eine Abdeckelement nach der Lamination einfach entfernt werden kann. Auch kann durch die besagten Aussparungen verhindert werden, dass durch die Bauform des mindestens einen Abdeckelements die mindestens eine rückseitige Laminatschicht bei der Lamination beschädigt wird. Dies hat insbesondere den Vorteil, dass die Bauform des mindestens einen Abdeckelements unabhängig von technischen Anforderungen zur Vermeidung von Beschädigungen der rückseitigen Laminatschicht gewählt werden kann. Erfindungsgemäß kann es gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung vorgesehen sein, dass das mindestens eine Abdeckelement eine Form aufweist, die in ihrem Inneren einen Hohlraum ausbildet, der am höchsten Punkt seiner Hohlraumhöhe, gemessen vom am weitesten vom Substrat entfernten Punkt des Inneren des Hohlraums, der Anschlussvorrichtungshöhe, gemessen vom am am weitesten vom Substrat entfernten Punkt der mindestens einen Anschlussvorrichtung, entspricht oder eine Hohlraumhöhe in einem Bereich von 0,1mm bis 10mm, insbesondere von 1mm bis 3mm, größer als die Anschlussvorrichtungshöhe aufweist.It can also be provided according to the invention that the at least one backside laminate layer is provided with at least one recess, so that when the at least one backside laminate layer is applied in step f) the at least one cover element is partially or not enclosed by the at least one backside laminate layer. By providing recesses in the at least one backside laminate layer, on the one hand it can be ensured that the at least one cover element can be easily removed after lamination. It can also be prevented by said recesses that the at least one back-side laminate layer is damaged in the lamination by the design of the at least one cover. This has the particular advantage that the design of the at least one cover can be selected independently of technical requirements to avoid damage to the back laminate layer. According to an embodiment of the present invention, it may be provided that the at least one cover element has a shape comprising, in its interior, a cavity corresponding to or at the highest point of its cavity height, measured from the point of the interior of the cavity furthest from the substrate, the terminal height measured from the point farthest from the substrate of the at least one terminal device Has cavity height in a range of 0.1mm to 10mm, in particular from 1mm to 3mm, greater than the connector height.
Durch eine solche Wahl der Hohlraumhöhe und entsprechender Wahl der Wandstärken des mindestens einen Abdeckelements kann eine möglichst kleine Bauform des mindestens einen Abdeckelements gewährleistet werden, um eine Beschädigung der mindestens eine Laminatschicht bei der Lamination zu verhindern.By such a choice of the cavity height and appropriate choice of the wall thickness of the at least one cover, the smallest possible design of the at least one cover can be ensured in order to prevent damage to the at least one laminate layer in the lamination.
Es kann zudem insbesondere vorgesehen sein, dass die mindestens eine Anschlussvorrichtung mindestens eine Diode, eine mindestens eine Bypass-Diode, mindestens ein MOSFET, mindestens ein elektrisches Verbindungselement, mindestens ein Kabel, mindestens eine Zugentlastung und/oder weitere elektrische Bauelemente bereitstellt. Erfindungsgemäß kann die mindestens eine Anschlussvorrichtung insbesondere die elektrischen Teile einer Anschlussdose, die dafür notwendigen Verbindungs- und Kontaktelemente sowie optional die notwendigen Zugentlastungen umfassen. Auch kann das erfindungsgemäße Verfahren weiterhin den folgenden Schritt umfassen, insbesondere zwischen Schritt a) und Schritt b)
- j) Anordnen mindestens einer vorderseitigen Laminatschicht auf dem Substrat, wobei die mindestens eine vorderseitige Laminatschicht zwischen dem Substrat und den mindestens zwei Solarzellen angeordnet wird.
- j) disposing at least one front side laminate layer on the substrate, wherein the at least one front side laminate layer is disposed between the substrate and the at least two solar cells.
Eine solche vorderseitige Laminatschicht zwischen dem Substrat und den mindestens zwei Solarzellen dient der weiteren Verkapselung der Solarzellen zur Erhöhung der Stabilität des Solarmoduls und dem Schutz vor Witterungseinflüssen.Such a front-side laminate layer between the substrate and the at least two solar cells serves for further encapsulation of the solar cells in order to increase the stability of the solar module and to protect against the effects of weathering.
Schließlich kann vorgesehen sein, dass die mindestens eine Anschlussvorrichtung, das mindestens eine Abdeckelement und/oder das mindestens einen Gehäuseelement direkt oder mittels des mindestens einen Kraftübertragungselements mit dem Substrat verbunden werden, wobei insbesondere keine Laminatschicht in dem Kontaktbereich zwischen dem Substrat und der mindestens einen Anschlussvorrichtung, dem mindestens einen Abdeckelement und/oder dem mindestens einen Gehäuseelement vorliegt.Finally, it can be provided that the at least one connection device, the at least one cover element and / or the at least one housing element are connected directly or by means of the at least one force transmission element to the substrate, wherein in particular no laminate layer in the contact region between the substrate and the at least one connection device , which is present at least one cover element and / or the at least one housing element.
Durch eine direkte Verbindung der mindestens einen Anschlussvorrichtung, des mindestens einen Abdeckelements und/oder des mindestens einen Gehäuseelements mit dem Substrat kann die Stabilität langfristig erhöht werden. Durch ein direktes Verkleben der besagten Elemente mit dem Substrat wird eine übliche Schwächung des Haftverbundes bei einem Verkleben derselben mit einer Laminatschicht verhindert, da die Degradation der Haftflächen Substrat-Laminatschicht-Abdeckelement / Gehäuseelement entfällt. Zudem kann die Haftfläche reduziert werden. Es ergibt sich somit ein Aufbau von entweder Substrat und mit diesem mittels insbesondere Silikon verbundenem Gehäuseelement oder bei einem Befüllen des mindestens einen Abdeckelements mit dem thermisch härtenden Füllstoff von Substrat und Füllstoff.By a direct connection of the at least one connection device, the at least one cover element and / or the at least one housing element with the substrate, the stability can be increased in the long term. By a direct bonding of said elements to the substrate, a conventional weakening of the adhesive bond is prevented when it is bonded to a laminate layer, since the degradation of the adhesive surfaces substrate laminate layer cover / housing element is eliminated. In addition, the adhesive surface can be reduced. This results in a structure of either substrate and this connected by means of particular silicone housing member or in a filling of the at least one cover member with the thermosetting filler of the substrate and filler.
Auch liefert die Erfindung ein Solarmodul, insbesondere hergestellt durch ein erfindungsgemäßes Verfahren, umfassend eine Substratplatte, mindestens zwei elektrisch miteinander kontaktierte Solarzellen, die auf der Substratplatte angeordnet sind, mindestens eine elektrische Anschlussvorrichtung, ausgelegt und eingerichtet zum elektrischen Kontaktieren mindestens einer der Solarzellen in einem Anschlussbereich, mindestens ein über dem Anschlussbereich auf der der Substratplatte gegenüberliegenden Rückseite der Solarzellen angeordnetes Abdeckelement und/oder Gehäuselement, welches den mindestens einen Anschlussbereich umschließt, wobei die mindestens eine Anschlussvorrichtung, das mindestens eine Abdeckelement und/oder das mindestens Gehäuseelement direkt oder mittels mindestens eines Kraftübertragungselementss direkt mit dem Substrat verbindbar oder verbunden sind, wobei insbesondere keine Laminatschicht in dem Kontaktbereich zwischen dem Substrat und der mindestens einen Anschlussvorrichtung, dem mindestens einen Abdeckelement und/oder dem mindestens einen Gehäuseelement vorliegt, und mindestens einer auf der Rückseite der Solarzelle angeordneten Laminatschicht.The invention also provides a solar module, in particular produced by a method according to the invention, comprising a substrate plate, at least two solar cells electrically contacted with one another, which are arranged on the substrate plate, at least one electrical connection device, designed and arranged for electrically contacting at least one of the solar cells in a connection region at least one cover element and / or housing element arranged above the connection region on the rear side of the solar cells opposite the substrate plate and enclosing the at least one connection region, the at least one connection device comprising at least one cover element and / or the at least housing element directly or by means of at least one force transmission element can be connected or connected directly to the substrate, wherein in particular no laminate layer in the contact region between the substrate and the at least one Ansch Lussvorrichtung, the at least one cover element and / or the at least one housing element is present, and at least one arranged on the back of the solar cell laminate layer.
Weitere Merkmale und Vorteile der Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung, in der ein Ausführungsbeispiel der Erfindung anhand von einer schematischen Zeichnung beispielhaft erläutert wird, ohne dadurch die Erfindung zu beschränken.Further features and advantages of the invention will become apparent from the following description in which an embodiment of the invention with reference to a schematic drawing is exemplified, without thereby limiting the invention.
Dabei zeigt:Showing:
In
Über dem Anschlussbereich der Anschlussvorrichtung wird nachfolgend in einem Schritt
Schließlich kann in einem Schritt
Die in der voranstehenden Beschreibung, den Ansprüchen sowie den Zeichnungen offenbarten Merkmale der Erfindung können sowohl einzeln als auch in jeder beliebigen Kombination für die Verwirklichung der Erfindung in ihren verschiedenen Ausführungsformen wesentlich sein.The features of the invention disclosed in the preceding description, the claims and the drawings may be essential both individually and in any combination for the realization of the invention in its various embodiments.
Claims (15)
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| DE102015108828.2A DE102015108828A1 (en) | 2015-06-03 | 2015-06-03 | Method for producing an electrical contacting of a solar module |
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| Publication Number | Publication Date |
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ID=57352342
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| DE (1) | DE102015108828A1 (en) |
Citations (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| DE102009039370A1 (en) * | 2009-05-20 | 2010-11-25 | Gp Solar Gmbh | Cross connector for interconnecting solar cells in solar cell module, has electrically conductive strips arranged at certain distance from each other, and sub-areas embedded by two strips in flat component |
| DE102012101441A1 (en) * | 2012-02-23 | 2013-08-29 | Hanwha Q.CELLS GmbH | Solar module, has module terminal comprising electrical terminal encapsulating terminal housings that are partially laminated into back encapsulation element, and semiconductor wafer solar cells electrically interconnected to cell string |
| DE102013107851A1 (en) * | 2013-07-23 | 2015-01-29 | Hanwha Q Cells Gmbh | Solar module and method for its production |
-
2015
- 2015-06-03 DE DE102015108828.2A patent/DE102015108828A1/en active Pending
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