DE102015111696A1

DE102015111696A1 - Solar module with direct contact of a bypass diode with a cross connector

Info

Publication number: DE102015111696A1
Application number: DE102015111696.0A
Authority: DE
Inventors: Henning BUSSE; Robert Olyschläger; Markus Träger
Original assignee: Hanwha Q Cells GmbH
Current assignee: Hanwha Q Cells GmbH
Priority date: 2015-07-17
Filing date: 2015-07-17
Publication date: 2017-01-19

Abstract

Die vorliegende Erfindung betrifft ein Solarmodul, umfassend mindestens einen ersten Querverbinder (5) in Form eines ersten elektrischen Kontaktelements, mindestes einen, elektrisch von dem ersten Querverbinder (5) getrennten, zweiten Querverbinder (7) in Form eines zweiten elektrischen Kontaktelements, und mindestens eine Diode (9), insbesondere eine Bypass-Diode, und/oder mindestens ein elektrisches Schaltelement, insbesondere ein Mosfet, mit mindestens zwei elektrischen Anschlusselementen (11, 13), insbesondere in Form von Kontaktbeinen oder Flächen, wobei das erste elektrische Anschlusselement (11) der Diode (9) und/oder des elektrischen Schaltelements, direkt und außerhalb des Schichtverbunds (15) des Solarmoduls mit dem ersten Querverbinder (5) und das zweite elektrische Anschlusselement (13) direkt und außerhalb des Schichtverbunds (15) des Solarmoduls mit dem zweiten Querverbinder verbunden ist.The present invention relates to a solar module comprising at least one first transverse connector (5) in the form of a first electrical contact element, at least one second transverse connector (7) electrically separated from the first transverse connector (5) in the form of a second electrical contact element, and at least one Diode (9), in particular a bypass diode, and / or at least one electrical switching element, in particular a Mosfet, with at least two electrical connection elements (11, 13), in particular in the form of contact legs or surfaces, wherein the first electrical connection element (11) the diode (9) and / or the electrical switching element, directly and externally of the layer composite (15) of the solar module with the first cross connector (5) and the second electrical connection element (13) directly outside the composite layer (15) of the solar module with the second Cross connector is connected.

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft ein Solarmodul mit einer direkt mit mindestens einem Querverbinder verbundenen Diode, insbesondere einer Bypass-Diode, und/oder weiterer aktiver Schaltelemente, wie z.B. Mosfets. The present invention relates to a solar module with a directly connected to at least one cross-connector diode, in particular a bypass diode, and / or other active switching elements, such. Mosfets.

Solarmodule, bei denen mehrere Solarzellen zusammengeschaltet sind, umfassen in der Regel Bypass-Dioden. Bei solchen Solarmodulen kann es vorkommen, dass einzelne Solarzellen keinen Strom liefern. Dies kann beispielsweise durch Verschattungen oder Verschmutzungen verursacht sein. Aus einer solchen unterschiedlichen Leistungsabgabe der einzelnen Solarzellen können Überhitzungen oder Defekte im Solarmodul entstehen, da die verschattete oder verschmutzte Solarzelle plötzlich als Widerstand wirkt. Zusätzlich hängt die Stromabgabe des Solarmoduls von seinem schwächsten Glied ab, so dass der Wirkungsgrad des Solarmoduls negativ beeinflusst wird. Durch die Bypass-Dioden werden diejenigen Solarzellen, die unzureichende Leistungen liefern, umgangen. Eine Diode lässt den Stromfluss nur in eine Richtung zu. Die Bypass-Diode wird dabei antiparallel zu den Zellen geschaltet und ist im normalen Betriebszustand in Sperrrichtung gepolt. Liefert nun eine (oder mehrere) Solarzellen keinen Strom, dann kann dieser durch die Bypass-Diode fließen und verhindert damit Beschädigungen und Mindererträge. Die Sperrspannung einer Bypass-Diode entspricht mindestens der Leerlaufspannung des parallel geschalteten Strings. Solar modules in which several solar cells are interconnected usually comprise bypass diodes. In such solar modules, it may happen that individual solar cells do not provide power. This can be caused for example by shading or dirt. Overheating or defects in the solar module can result from such a different power output of the individual solar cells, since the shaded or soiled solar cell suddenly acts as a resistor. In addition, the current output of the solar module depends on its weakest link, so that the efficiency of the solar module is adversely affected. By-pass diodes bypass those solar cells that provide inadequate power. A diode only allows the current to flow in one direction. The bypass diode is switched antiparallel to the cells and is polarized in the reverse direction in the normal operating state. If one (or more) solar cells does not supply any current, it can flow through the bypass diode, thus preventing damage and reduced yields. The blocking voltage of a bypass diode corresponds at least to the no-load voltage of the parallel-connected string.

Werden Bypass-Dioden im Verschattungs- oder Verschmutzungsfall in Vorwärtsrichtung mit Strom durchflossen, erhitzen sich die Dioden-Halbleiterchips aufgrund internen ohmscher Widerstände und geben diese Verlustenergie in Form von Wärme ab. Diese Dioden müssen daher möglichst kühl gehalten werden, wobei die passive Wärmeabfuhr eine entscheidende Rolle spielt. If bypass diodes are flooded in the event of shading or fouling in the forward direction, the diode semiconductor chips heat up due to internal ohmic resistances and release this loss energy in the form of heat. These diodes must therefore be kept as cool as possible, with the passive heat dissipation plays a crucial role.

Gemäß dem Stand der Technik werden die meisten Dioden auf in Anschlussdosen integrierte Metall-Stromsammelschienen platziert, so dass die große Oberfläche der Stromsammelschienen eine ausreichende Wärmeabfuhr bereitstellen kann. Diese Form der Anschlussdosen kann gepottet oder ungepottet bereitgestellt werden. Entscheidend ist dabei, dass die Dioden in der Doseneinheit insbesondere vorgefertigt angebracht sind. According to the prior art, most of the diodes are placed on metal busbars integrated into junction boxes, so that the large surface area of the busbars can provide sufficient heat dissipation. This form of junction boxes can be provided potted or unpaved. It is crucial that the diodes are mounted in the can unit in particular prefabricated.

Alternativ ist es bekannt, dass die Bypass-Dioden vollintegriert im Laminatschichtverbund vorliegen. Dabei werden die Dioden auf In-Laminat-Sammelschienen (Platinen, Rails) aufgebracht und anschließend im Laminationsschritt voll vom Laminat umschlossen. Dabei ist es jedoch nachteilig, dass die entstehende Wärme definitiv über die Laminatstruktur abgetragen werden muss und sich das Laminat dabei stark erhitzen kann, so dass Deformationen auftreten können. Hier ist die Abführung der Wärme daher nur schlecht gewährleistet. Alternatively, it is known that the bypass diodes are fully integrated in the laminate layer composite. The diodes are applied to in-laminate busbars (circuit boards, rails) and then fully enclosed in the lamination step by the laminate. However, it is disadvantageous that the resulting heat must definitely be removed through the laminate structure and the laminate can heat up strongly so that deformations can occur. Here, the removal of heat is therefore poorly guaranteed.

In 10 ist eine Verschaltung 33 von Anschlussdosen bzw. Modulen 35, 35´, 35´´ gemäß dem Stand der Technik basierend auf einer Kombination von Querverbindern 37 mit Rails bzw. Sammelschienen 39 gezeigt. In 10 is an interconnection 33 of junction boxes or modules 35 . 35' . 35'' according to the prior art based on a combination of cross connectors 37 with rails or busbars 39 shown.

Ein erster Querverbinder 41 eines ersten Moduls 35 ist dabei elektrisch mit einer ersten Sammelschiene 43 verbunden. Die erste Sammelschiene 43 ist anschließend über ein Kabel mit einem ersten Stecker 45 verbunden, der in eine erste Steckerbuchse 47 eingesteckt ist. Die erste Steckerbuchse 47 ist wiederum mittels eines weiteren Kabels, welches in einem ersten Anschlusspunkt 49 mit der ersten Steckerbuchse 47 kontaktiert ist, an einem zweiten Anschlusspunkt mit einer Sammelschiene 51 des zweiten Moduls   35´ elektrisch verbunden. Die zweite Sammelschiene 51 ist dabei mit einem zweiten Querverbinder 53 verbunden. Die Kontaktierung eines dritten Moduls 35´´ erfolgt analog. Hier ist wiederum eine dritte Sammelschiene 59 mit einem dritten Querverbinder 57 verbunden, welcher über ein Kabel mit einem zweiten Stecker 61, der in eine zweite Steckerbuchse 63 eingesteckt ist, verbunden ist. Über ein weiteres Kabel ist die zweite Steckerbuchse 63 an einem weiteren Anschlusspunkt 65 mit einer vierten Sammelschiene 67 verbunden, die wiederum mit einem vierten Querverbinder 69 kontaktiert ist. A first cross connector 41 a first module 35 is electrically connected to a first busbar 43 connected. The first busbar 43 is then via a cable with a first connector 45 connected in a first socket 47 is plugged in. The first socket 47 is in turn by means of another cable, which in a first connection point 49 with the first socket 47 is contacted, at a second connection point with a busbar 51 of the second module 35' electrically connected. The second busbar 51 is with a second cross connector 53 connected. The contacting of a third module 35'' takes place analogously. Here again is a third busbar 59 with a third cross connector 57 connected, which via a cable with a second connector 61 in a second socket 63 is plugged in, is connected. About another cable is the second socket 63 at another connection point 65 with a fourth busbar 67 connected, in turn, with a fourth cross connector 69 is contacted.

Wie sich direkt aus 10 ergibt, sind eine Vielzahl von Anschlusspunkten und elektrischen Kontaktelementen, wie Sammelschienen, Kabeln und Stecker, notwendig, um die Module 35, 35´, 35´´ elektrisch miteinander zu kontaktieren. As directly from 10 results are a variety of connection points and electrical contact elements, such as bus bars, cables and plugs, necessary to the modules 35 . 35' . 35'' to contact each other electrically.

11 zeigt die elektrische Verschaltung gemäß dem Stand der Technik im Inneren eines solchen Moduls 71. 11 shows the electrical interconnection according to the prior art inside such a module 71 ,

Dabei ist ein erster Querverbinder 73 mit einer ersten Sammelschiene 77 verbunden, die wiederum mit einem Anschlusskabel 79 kontaktiert ist. Die erste Sammelschiene 77 ist dabei mittels einer ersten Diode an einem ersten Anschlusspunkt 75 mit einer zweiten Sammelschiene 82 an einem zweiten Anschlusspunkt 83 verbunden. Die zweite Sammelschiene 82 ist mittels einer zweiten Dioden an dritten und vierten Anschlusspunkten 85, 91 mit einer dritten Sammelschiene 88 verbunden und die dritte Sammelschiene 88 mittels einer dritten Diode an fünften und sechsten Anschlusspunkten 91, 95 mit einer vierten Sammelschiene 97. Die Sammelschienen 82, 88, 97 sind wiederum mit Querverbindern 73, 93 kontaktiert. Eine elektrische Kontaktierung nach Außen erfolgt von der vierten Sammelschiene 97 mittels eines Kabels 99. Here is a first cross connector 73 with a first busbar 77 connected, in turn, with a connection cable 79 is contacted. The first busbar 77 is by means of a first diode at a first connection point 75 with a second busbar 82 at a second connection point 83 connected. The second busbar 82 is by means of a second diodes at third and fourth connection points 85 . 91 with a third busbar 88 connected and the third busbar 88 by means of a third diode at fifth and sixth connection points 91 . 95 with a fourth busbar 97 , The busbars 82 . 88 . 97 are in turn with cross connectors 73 . 93 contacted. An electrical contact to the outside takes place from the fourth busbar 97 by means of a cable 99 ,

Auch hier ist direkt ersichtlich, dass gemäß dem Stand der Technik eine Vielzahl von Kontaktstellen notwendig sind, um eine elektrische Verschaltung zu ermöglichen. Nachteilig an den bestehenden Lösungen ist somit, dass diese entweder mit hohen Kosten einhergehen, in dem die Wärmeabfuhr über Sammelschienen gewährleistet werden muss, oder bei einem Einlaminieren der Bypass-Dioden und/oder weiterer aktiver Schaltelemente die Wärmeabfuhr nicht ausreichend gewährleistet werden kann. Es ist somit die Aufgabe der vorliegenden Erfindung, die Nachteile des Stands der Technik zu überwinden. Insbesondere soll eine Vorrichtung geschaffen werden, die kostengünstig eine Nutzung von Bypass-Dioden mit optimaler Wärmeabfuhr gewährleistet. Again, it is directly apparent that according to the prior art, a plurality of contact points are necessary to enable an electrical interconnection. A disadvantage of the existing solutions is thus that they are associated either with high costs, in which the heat dissipation must be ensured via busbars, or in a lamination of the bypass diodes and / or other active switching elements, the heat dissipation can not be sufficiently guaranteed. It is thus the object of the present invention to overcome the disadvantages of the prior art. In particular, a device is to be created, which ensures cost-effective use of bypass diodes with optimal heat dissipation.

Diese Aufgabe wird gelöst durch ein Solarmodul, umfassend mindestens einen ersten Querverbinder in Form eines ersten elektrischen Kontaktelements, mindestes einen, elektrisch von dem ersten Querverbinder getrennten, zweiten Querverbinder in Form eines zweiten elektrischen Kontaktelements und mindestens eine Diode, insbesondere eine Bypass-Diode, insbesondere mit Kontaktdrähten, und/oder mindestens ein elektrisches Schaltelement, insbesondere eines Mosfet, mit mindestens zwei elektrischen Anschlusselementen, insbesondere in Form von Kontaktbeinen oder Kontaktflächen, wobei das erste elektrische Anschlusselement der Diode und/oder des elektrischen Schaltelements, direkt und außerhalb des Schichtverbunds des Solarmoduls mit dem ersten Querverbinder und das zweite elektrische Anschlusselement direkt und außerhalb des Schichtverbunds des Solarmoduls mit dem zweiten Querverbinder verbunden ist. This object is achieved by a solar module comprising at least one first transverse connector in the form of a first electrical contact element, at least one, second cross connector electrically separated from the first cross connector in the form of a second electrical contact element and at least one diode, in particular a bypass diode, in particular with contact wires, and / or at least one electrical switching element, in particular a Mosfet, with at least two electrical connection elements, in particular in the form of contact legs or contact surfaces, wherein the first electrical connection element of the diode and / or the electrical switching element, directly and outside of the layer composite of the solar module is connected to the first cross connector and the second electrical connection element directly and outside the composite layer of the solar module with the second cross connector.

Der Erfindung liegt die überraschende Erkenntnis zugrunde, dass die Querverbinder selbst als Wärmeleitelement zur Wärmeabfuhr genutzt werden können. Dabei wird bzw. werden erfindungsgemäß die Bypass-Diode, insbesondere die Diodenbeine der Bypass-Diode, und/oder das elektrische Schaltelement, insbesondere die Kontaktbeine und/oder Kontaktflächen des Schaltelements, direkt mit dem Querverbinder verbunden. Unter dem Merkmal „direkt“ im Sinne der vorliegenden Erfindung soll verstanden werden, dass keine weiteren elektrischen Leitelemente wir Drähte, Schienen, weitere elektrische Bauelemente oder dergleichen zwischengeschaltet werden, wobei für das Verbinden selbst notwendige Kontaktierungselemente und -mittel, wie z.B. Flussmittel, Lötzinn Klebstoffe und dergleichen offensichtlich davon ausgenommen sind. Insbesondere soll unter dem Merkmal „direkt“ verstanden werden, dass eine Kontaktierung der Diode bzw. des elektrischen Schaltelements mit den Querverbindern durch ein Schweißen, Kleben, Löten, Krimpen oder einen Fügeprozess erfolgt. Diese Formen der Kontaktierung erlauben zudem eine sehr kleine Ausgestaltung der Anschlussdose. The invention is based on the surprising finding that the cross connector itself can be used as a heat conducting element for heat dissipation. In this case, the bypass diode, in particular the diode legs of the bypass diode, and / or the electrical switching element, in particular the contact legs and / or contact surfaces of the switching element, are connected directly to the cross connector according to the invention. The term "direct" in the sense of the present invention is to be understood as meaning that no further electrical conducting elements, such as wires, rails, further electrical components or the like, are interposed, with contacting elements and means necessary for the connection itself, such as e.g. Fluxes, solder adhesives and the like are obviously excluded. In particular, the term "direct" should be understood to mean that contacting of the diode or of the electrical switching element with the transverse connectors is effected by welding, gluing, soldering, crimping or a joining process. These forms of contact also allow a very small design of the junction box.

Durch den Verzicht auf Sammelschienen, auf denen die Bypass-Dioden gemäß dem Stand der Technik angeordnet sind, werden erhebliche Materialkosteneinsparungen ermöglicht. Zudem kann die Bauform deutlich kompakter gestaltet werden und die Anzahl der notwendigen Fertigungsschritte reduziert werden. By dispensing with busbars on which the bypass diodes are arranged according to the prior art, significant material cost savings are made possible. In addition, the design can be made significantly more compact and the number of necessary manufacturing steps can be reduced.

Gemäß Stand der Technik, wie exemplarisch in den 10 und 11 gezeigt, liegen mindestens die folgenden Kontaktstellen vor: Ein erster Querverbinder wird mit einem Rail und das Rail mit einem Kabel oder Stecker verbunden, ein weiterer Querverbinder mit dem Rail, einer Diode, dem Rail und dem ersten Querverbinder verbunden. Es sind somit 4 Kontaktstellen notwendig, um den ersten Querverbinder mit dem Kabel oder Stecker notwendig sowie vier Kontaktstellen zur Verbindung der beiden Querverbinder mit der Diode. Erfindungsgemäß liegt nunmehr nur noch eine Kontaktstelle zwischen dem ersten Querverbinder und dem Kabel oder Stecker vor und zwei Kontaktstellen für die Verbindung von erstem Querverbinder – Diode oder elektrisches Schaltelement – und zweitem Querverbinder. Somit ist die Anzahl der benötigten Kontaktstellen von sechs auf drei halbiert. Durch die Reduktion der Anzahl der Kontaktstellen kann dabei die Zuverlässigkeit deutlich gesteigert werden. According to the prior art, as exemplified in the 10 and 11 At least the following contact points are present: a first cross connector is connected to a rail and the rail to a cable or plug, another cross connector is connected to the rail, a diode, the rail and the first cross connector. There are thus 4 contact points necessary to the first cross connector with the cable or plug necessary and four contact points for connecting the two cross connectors to the diode. According to the invention now only one contact point between the first cross connector and the cable or plug and two contact points for the connection of the first cross connector - diode or electrical switching element - and second cross connector. Thus, the number of required contact points is halved from six to three. By reducing the number of contact points while the reliability can be significantly increased.

Anstelle die Bypass-Dioden und/oder die elektrischen Schaltelemente mit 2 Kontaktstellen mit einer Sammelschiene zu verbinden, und dann die Sammelschiene wiederum separat mit dem Querverbinder und dem externen Stecker, erfolgt erfindungsgemäß eine direkte Kontaktierung der Bypass-Diode und/oder des elektrischen Schaltelements mit dem Querverbinder. Instead of connecting the bypass diodes and / or the electrical switching elements with 2 contact points with a busbar, and then the busbar again separately with the cross connector and the external connector, according to the invention, a direct contacting of the bypass diode and / or the electrical switching element the cross connector.

Schließlich wird die Verlustleistung reduziert, die durch die Sammelschiene und die erhöhte Anzahl von Kontaktwiderständen entsteht. Finally, the power dissipation caused by the busbar and the increased number of contact resistors is reduced.

Zusammengefasst ermöglicht die vorliegenden Erfindung somit eine kostengünstigere, einfachere, zuverlässigere Nutzung von Bypass-Dioden und/oder elektrischen Schaltelementen mit geringerer Verlustleistung gegenüber den aus dem Stand der Technik bekannten Vorrichtungen, indem zwei separate Baugruppen in einer zusammengeführt werden. In summary, the present invention thus allows a cheaper, easier, more reliable use of bypass diodes and / or electrical switching elements with lower power loss compared to the devices known from the prior art, by bringing two separate modules in one.

Erfindungsgemäß kann dabei vorgesehen sein, dass der erste Querverbinder elektrisch mit dem Solarmodul kontaktiert ist und der zweite Querverbinder mit einer externen elektrischen Vorrichtung kontaktierbar oder kontaktiert ist, insbesondere mit einem Steckerelement. According to the invention, it can be provided that the first cross connector is electrically contacted with the solar module and the second cross connector can be contacted or contacted with an external electrical device, in particular with a plug element.

Es ist dabei offensichtlich, dass der zweite Querverbinder nicht ausschließlich mit der externen elektrischen Vorrichtung kontaktierbar oder kontaktiert sein muss, es kann selbstverständlich auch vorgesehen sein, dass dieser auch mit dem Solarmodul elektrisch kontaktierbar oder kontaktiert ist. It is obvious that the second cross connector need not be contactable or contacted exclusively with the external electrical device, it can of course also be provided that it is also electrically contacted or contacted with the solar module.

Gemäß einer Ausführungsform der Erfindung kann vorgesehen sein, dass die Querverbinder in Form von Bändern aus einem elektrisch leitfähigen Material ausgebildet sind, vorzugsweise umfassend oder bestehend aus einem Metall, einer metallischen Legierung, oder einem mit einem leitfähigen Material, insbesondere einem Metall oder einer metallischen Legierung, beschichteten Material. According to one embodiment of the invention it can be provided that the transverse connectors in the form of bands are formed from an electrically conductive material, preferably comprising or consisting of a metal, a metallic alloy, or a conductive material, in particular a metal or a metallic alloy , coated material.

Eine solche Ausführung der elektrischen Kontaktelemente in Form von Bändern hat unter anderem den Vorteil, dass ein geringerer Widerstand sowie eine optimierte Wärmeleitfähigkeit durch eine große Oberfläche bereitgestellt werden kann. Such an embodiment of the electrical contact elements in the form of bands has, inter alia, the advantage that a lower resistance and an optimized thermal conductivity can be provided by a large surface area.

Auch kann vorgesehen sein, dass die Querverbinder im Bereich ihrer Kontaktierung mit der Diode und/oder dem mindestens einen elektrischen Schaltelement, insbesondere nahezu, U-formig, L-förmig und/oder Ω-förmig ausgebildet sind, insbesondere gespiegelt zueinander, so dass sich die geschlossenen Bereiche der U-förmigen Bereiche oder oder Ω-förmigen Bereiche von erstem und zweitem Querverbinder gegenüberliegen. It can also be provided that the transverse connectors in the region of their contacting with the diode and / or the at least one electrical switching element, in particular almost, U-shaped, L-shaped and / or Ω-shaped, in particular mirrored to each other, so that itself the closed areas of the U-shaped areas or or Ω-shaped areas of the first and second cross-connector are opposite.

Die Ausbildung des Querverbinder im Bereich ihrer Kontaktierung mit der Diode und/oder dem mindestens einen elektrischen Schaltelement ist bevorzugt U-formig, L-förmig und/ oder Ω-förmig. Eine solche Ausformung der Querverbinder hat insbesondere den Vorteil, dass die zur Wärmeabfuhr bereitgestellte Fläche des Querverbinders maximiert wird und somit ein optimaler Kühleffekt erreicht werden kann. The formation of the transverse connector in the region of its contacting with the diode and / or the at least one electrical switching element is preferably U-shaped, L-shaped and / or Ω-shaped. Such a configuration of the transverse connectors has the particular advantage that the area of the transverse connector provided for heat dissipation is maximized and thus an optimum cooling effect can be achieved.

Dabei kann insbesondere vorgehen sein, dass der dem Solarmodul zugewandte Bereich der U-förmigen Querverbinder in einem Laminationsschritt einlaminiert werden, um eine nicht lösbare Verbindung zwischen dem Querverbinder und dem Solarmodul bereitzustellen. Die Diode selbst wird dabei bevorzugt nicht mit einlaminiert. In this case, it may be possible, in particular, for the region of the U-shaped transverse connectors facing the solar module to be laminated in a lamination step in order to provide a non-detachable connection between the transverse connector and the solar module. The diode itself is preferably not laminated with it.

Alternativ kann vorgesehen sein, dass die Querverbinders im Bereich ihrer Kontaktierung mit der Diode und/oder dem mindestens einen elektrischen Schaltelement U-förmig ausgebildet sind, wobei der offene Bereich des ersten U-förmigen Querverbinders dem Solarmodul zugewandt ist und der offene Bereich des zweiten U-förmigen Bereichs des zweiten Querverbinders abgewandt und, insbesondere nahezu, parallel zu dem Solarmodul angeordnet ist. Alternatively it can be provided that the cross connector are formed in the region of their contact with the diode and / or the at least one electrical switching element U-shaped, wherein the open area of the first U-shaped cross connector facing the solar module and the open area of the second U remote from the shaped region of the second cross connector and, in particular almost, is arranged parallel to the solar module.

Auch mit dieser alternativen Ausgestaltung wird die zur Wärmeabfuhr bereitgestellte Fläche des Querverbinders maximiert, wobei sich im Falle des nach unten geöffneten U-förmigen Bereich des ersten Querverbinders parallel zum Solarmodul verlängert ausgestaltet werden, um ein sicheres Einlaminieren sicherzustellen. Also, with this alternative embodiment, the provided for heat dissipation surface of the cross connector is maximized, being designed extended in the case of downwardly open U-shaped region of the first cross connector parallel to the solar module to ensure safe lamination.

Gemäß einer weiteren Ausführungsform der Erfindung kann vorgesehen sein, dass die Querverbinder im Bereich ihrer Kontaktierung L-förmig ausgebildet sind und die elektrischen Anschlusselemente parallel auf dem parallel zu dem Schichtverbund des Solarmoduls verlaufenden Bereich der Querverbinder aufliegend angeordnet sind, insbesondere auf der dem besagten Schichtverbund zugewandten Unterseite des besagten Bereichs oder auf der dem besagten Schichtverbund abgewandten Unterseite des besagten Bereichs. According to a further embodiment of the invention, it may be provided that the transverse connectors are L-shaped in the region of their contacting and the electrical connection elements are arranged lying in parallel on the region of the transverse connectors extending parallel to the layer composite of the solar module, in particular on the said composite layer facing Bottom of the said area or on the said layer composite facing away from the underside of said area.

Dabei kann vorgesehen sein, dass die Querverbinder außerhalb des Schichtverbunds in einem Abschnitt benachbart zu dem Schichtverbund in sich in einem Winkel α, vorzugsweise einem Winkel α von 90°, gedreht vorliegen. It can be provided that the cross connector outside of the layer composite in a portion adjacent to the layer composite in at an angle α, preferably an angle α of 90 °, are rotated.

Auch ist es bevorzugt, dass die elektrischen Anschlusselemente in Längsrichtung der Ausläufer der Querverbinder, in Querrichtung zu den Ausläufern der Querverbinder, oder in einem Winkel α in einem Bereich von 10° bis 80°, insbesondere von 30° bis 60°, insbesondere von 45° zu den Ausläufern der Querverbinder (5, 7) angeordnet sind. It is also preferred that the electrical connection elements in the longitudinal direction of the foothills of the transverse connector, in the transverse direction to the foothills of the cross connector, or at an angle α in a range of 10 ° to 80 °, in particular from 30 ° to 60 °, in particular 45 ° to the foothills of the cross connectors ( 5 . 7 ) are arranged.

Ein Vorteil diese Ausführungsformen liegt darin, dass die elektrischen Schaltelemente mittels eines Spaltschweißkopfes von oben an die Querverbinder geschweißt werden können. Ein solches Verbinden mittels eines Spaltschweißkopfes ist im Vergleich zu einem Verbinden der elektrischen Schaltelemente und der Querverbinder mittels einer Kombination einer Zangenschweißanlage und einer Spaltschweißanlage deutlich einfacher und schneller realisierbar. An advantage of these embodiments is that the electrical switching elements can be welded by means of a gap welding head from above to the cross connector. Such joining by means of a gap welding head is significantly easier and faster to implement in comparison to a connection of the electrical switching elements and the cross connector by means of a combination of a tong welding machine and a gap welding system.

Die elektrischen Kontaktelemente der elektrischen Schaltelemente müssen für ein erfindungsgemäßes Verbinden nicht gebogen werden und auch an den Querverbinder ist nur eine einfache Biegung notwendig. The electrical contact elements of the electrical switching elements need not be bent for an inventive connection and also to the cross connector is only a simple bend necessary.

Des weiteren kann es vorgesehen sein, dass die Querverbinder einen ersten U-förmigen Bereich aufweisen, wobei ein erster Ausläufer des U-förmigen Bereichs zumindest abschnittsweise innerhalb des Schichtverbunds und/oder zumindest abschnittsweise auf der dem elektrischen Schaltelement abgewandten Seite des Schichtverbunds verläuft, und ein zweiter Ausläufer des U-förmigen Bereichs zumindest abschnittsweise und, insbesondere nahezu, parallel auf der der elektrischen Schaltelement zugewandten Seite des Schichtverbunds verläuft, wobei die Querverbinder einen sich an den zweiten Ausläufer anschließenden ersten Abschnitt aufweisen, der, insbesondere rechtwinklig, abgewinkelt zu dem zweiten Ausläufer angeordnet ist. Furthermore, it can be provided that the transverse connectors have a first U-shaped region, wherein a first extension of the U-shaped region extends at least in sections within the layer composite and / or at least in sections on the side of the composite layer facing away from the electrical switching element, and a second extension of the U-shaped region at least in sections and, in particular almost, runs parallel to the electrical switching element facing side of the composite layer, wherein the cross connectors have a subsequent to the second extension first portion, which is arranged, in particular at right angles, angled to the second extension.

Dabei kann vorgesehen sein, dass sich an den ersten Abschnitt der Querverbinder ein, insbesondere rechtwinklig, abgewinkelter zweiter Abschnitt anschließt, wobei die zweiten Abschnitte der Querverbinder insbesondere von dem elektrischen Schaltelement wegzeigend ausgerichtet sind. It can be provided that adjoins the first portion of the cross connector, in particular a right angle, angled second portion, wherein the second portions of the cross connector are aligned in particular pointing away from the electrical switching element.

Auch kann vorgesehen sein, dass die elektrischen Anschlusselemente des elektrischen Schaltelements parallel zum zweiten Ausläufer der Querverbinder auf diesen angeordnet sind. It can also be provided that the electrical connection elements of the electrical switching element are arranged parallel to the second extension of the cross connector on this.

Hier liegt ein weiterer Vorteil darin, dass kein Unterbau bzw. keine Unterlage beim Schweißen benötigen wird, da die Querverbinder durch ihre Geometrie den Schichtverbund im Schweißbereich abdecken und somit vor Beschädigungen schützen. Zusätzlich wird hier die Abwärme des elektrischen Schaltelements verstärkt in Richtung des Schichtverbundes abgegeben. Here another advantage lies in the fact that no substructure or underlay will be required during welding, since the cross connectors cover the layer composite in the welding area due to their geometry and thus protect against damage. In addition, the waste heat of the electrical switching element is amplified here in the direction of the composite layer.

Für die voranstehenden Alternativen kann dabei vorgesehen sein, dass der erste und/oder der zweite Querverbinder einen S-förmigen oder schräg verlaufenden Bereich aufweist, der zwischen dem U-förmigen Bereich und dem Solarmodul angeordnet ist, um den U-förmigen Bereich des Querverbinders von dem Solarmodul zu beabstanden. For the above alternatives, it may be provided that the first and / or the second cross-connector has an S-shaped or oblique region which is arranged between the U-shaped region and the solar module to the U-shaped portion of the cross connector of to space the solar module.

Durch eine solche Beabstandung wird die zur Wärmeabfuhr bereitgestellte Fläche des Querverbinders weiter verbessert, da ein größerer Bereich der Kontaktelemente nicht einlaminiert ist und daher die Wärme besser an die Luft und/oder ein warmleitendes Pottingmaterial abgegeben kann. By such a spacing, the area of the cross connector provided for heat dissipation is further improved since a larger area of the contact elements is not laminated and therefore the heat can be better released to the air and / or a thermally conductive potting material.

Auch kann es erfindungsgemäß vorgesehen sein, dass mindestens eine Diode und/oder mindestens ein elektrisches Schaltelement zwischen den beiden Querverbindern angeordnet ist, wobei insbesondere die Anschlusselemente der Diode und/oder des mindestens einen elektrischen Schaltelements, insbesonders nahezu, L-förmig ausgebildet sind, und bereichsweise Quer über die U-förmigen Bereich der Querverbinder verlaufen. It can also be inventively provided that at least one diode and / or at least one electrical switching element is arranged between the two cross connectors, wherein in particular the connection elements of the diode and / or the at least one electrical switching element, in particular almost, are L-shaped, and partially cross over the U-shaped area of the cross connector.

Durch eine solche Verbindung der Anschlusselemente der Diode und/oder des elektrischen Schaltelements mit den Querverbindern wird eine möglichst große Kontaktfläche zwischen diesen beiden Elementen geschaffen, um eine optimale Wärmeabfuhr zu gewährleisten. Dabei können bevorzugt die Stirnseiten der Diode und/ oder des elektrischen Schaltelements, die Seitenwände der Dioden und/oder des elektrischen Schaltelements, oder die Diode und/oder das elektrische Schaltelement vollständig zwischen den beiden elektrischen Kontaktelementen des Querverbinders angeordnet sein. Gemäß einer Variante ist dabei die Diode und/oder das elektrische Schaltelement zwischen den Seitenwände der der Querverbinder angeordnet, gemäß einer weiteren Variante zwischen den Ober- bzw. Unterseiten der Querverbinder. In letztere Varianten wird eine besonders gute Wärmeableitung bereitgestellt. Zudem wird von dem Diodenkörper und/oder dem elektrischen Schaltelement selbst zusätzlich abgestrahlte Wärme durch die Kontaktelemente mit einer hohen Wärmeleitfähigkeit indirekt aufgenommen und weiterverteilt, so dass die passive Kühlung der Diode und/oder des elektrischen Schaltelements weiter verbessert wird. By such a connection of the connection elements of the diode and / or the electrical switching element with the cross connectors the largest possible contact surface between these two elements is created to ensure optimum heat dissipation. In this case, preferably, the end faces of the diode and / or the electrical switching element, the side walls of the diodes and / or the electrical switching element, or the diode and / or the electrical switching element can be arranged completely between the two electrical contact elements of the cross connector. According to a variant, the diode and / or the electrical switching element is arranged between the side walls of the cross connector, according to a further variant between the upper and lower sides of the cross connector. In the latter variants, a particularly good heat dissipation is provided. In addition, heat additionally radiated by the diode body and / or the electrical switching element itself is indirectly absorbed and redistributed by the contact elements having a high thermal conductivity, so that the passive cooling of the diode and / or of the electrical switching element is further improved.

Dabei kann es bevorzugt sein, dass mindestens eine Diode und/oder mindestens ein elektrisches Schaltelement zwischen den beiden Querverbindern und mindestens 1 mm, insbesondere mindestens 3 mm, vorzugsweise mindestens oder genau 5 mm beanstandet vom oberen Ende des ersten und/oder des zweiten Querverbinders angeordnet ist. It may be preferred that at least one diode and / or at least one electrical switching element between the two cross connectors and at least 1 mm, in particular at least 3 mm, preferably at least or exactly 5 mm spaced apart from the upper end of the first and / or the second cross connector is.

Eine solche erfindungsgemäße Anordnung verbessert weiter die Abkühlung der Diode und/oder des elektrischen Schaltelements. Die Wärme breitet sich durch eine solche Anordnung auf dem Querverbinder in zwei Richtungen aus und der Wärmetransport von Querverbinder zum Potting wird größer, wobei zusätzlich der Kühleffekt der Dose verbessert wird. Such an inventive arrangement further improves the cooling of the diode and / or the electrical switching element. The heat propagates through such an arrangement on the cross connector in two directions and the heat transfer from cross connector to the potting becomes larger, in addition, the cooling effect of the can is improved.

Auch kann vorgesehen sein, dass mindestens zwei, insbesondere n, mit n = 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9, oder mehr, Querverbinder sowie mindestens eine, insbesondere n, mit n = 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9, oder mehr, Dioden und/oder elektrische Schaltelemente umfasst sind, wobei jede der Dioden und/oder der elektrischen Schaltelemente zwischen zwei Querverbindern angeordnet ist. It can also be provided that at least two, in particular n, with n = 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9, or more, transverse connectors and at least one, in particular n, with n = 1, 2, 3 , 4, 5, 6, 7, 8, 9, or more, diodes and / or electrical switching elements are included, wherein each of the diodes and / or the electrical switching elements is disposed between two cross connectors.

Gemäß dieser Ausführungsform kann vorgesehen sein, dass zum Beispiel drei Querverbinder bereitgestellt sind, und eine erste Diode mit einem ersten und einem zweiten Querverbinder kontaktiert ist und eine zweite Diode mit dem zweiten und einem dritten Querverbinder kontaktiert ist. According to this embodiment, it can be provided that, for example, three cross connectors are provided, and a first diode is contacted with a first and a second cross connector and a second diode is contacted with the second and a third cross connector.

Gemäß einer weiteren Ausführungsform der Erfindung kann vorgesehen sein, dass ein Gehäuseelement umfasst ist, welches den mindestens einen Querverbinder und die mindestens eine Diode umschließt, wobei insbesondere das Gehäuseelement mit einem Pottingmaterial, insbesondere Polyurethan, Silikon und/oder Epoxydharz, befüllt ist, wobei das Pottingmaterial insbesondere eine Wärmeleitfähigkeit in W/(m·K) von größer 0,02, insbesondere von größer 0,1, vorzugsweise von größer 0,2, insbesondere im Bereich größer oder gleich 0,2 bis kleiner oder gleich 11, insbesondere im Bereich größer oder gleich 0,4 bis kleiner oder gleich 3 aufweist. According to a further embodiment of the invention can be provided that a housing element is included, which encloses the at least one cross connector and the at least one diode, in particular the housing element with a potting material, in particular polyurethane, silicone and / or epoxy resin, is filled, said Potting material in particular a Thermal conductivity in W / (m · K) of greater than 0.02, in particular greater than 0.1, preferably greater than 0.2, in particular in the range greater than or equal to 0.2 to less than or equal to 11, in particular in the range greater or equal 0.4 to less than or equal to 3.

Eine solche erfindungsgemäße Anschlussdose ist stabil und mechanisch flexibel, wasser- und staubdicht und langzeitstabil und schützt somit den Querverbinder und die Bypass-Diode vor äußeren Einflüssen. Dabei wird die Anschlussdose mit dem Solarmodul gemäß bekannten Verfahren verbunden. Such junction box according to the invention is stable and mechanically flexible, water and dustproof and long-term stability and thus protects the cross connector and the bypass diode from external influences. The junction box is connected to the solar module according to known methods.

Auch kann vorgesehen sein, dass das Gehäuseelement mindestens eine Steckerbuchse für ein Steckerelement zur elektrischen Kontaktierung mindestens eines Querverbinders umfasst, wobei die Steckerbuchse insbesondere ein lösbares Arretierelement für das Steckerelement umfasst, die Steckerbuchse das Innere des Gehäuseelements mittels mindestens eines Dichtelements gegenüber Witterungseinflüssen abdichtet und/oder die Steckerbuchse eine Zugentlastung bereitstellt. It can also be provided that the housing element comprises at least one socket for a plug element for electrically contacting at least one cross connector, wherein the socket in particular comprises a releasable locking element for the plug element, the socket seals the interior of the housing element by means of at least one sealing element against the effects of weather and / or the socket provides a strain relief.

Des weiteren kann es gemäß einer Ausführungsform der Erfindung vorgesehen sein, dass die Diode in Form einer Tonnen-Diode oder einer SMD-Diode ausgebildet ist. Furthermore, it can be provided according to an embodiment of the invention that the diode is in the form of a barrel diode or an SMD diode.

Es ist für einen Fachmann offensichtlich, dass erfindungsgemäß Dioden beliebiger Geometrie zum Einsatz kommen können. Tonnen-Dioden, auch als Axial-Dioden bezeichnet, unterscheiden sich dabei von den ebenfalls bevorzugt eingesetzten SMD-Dioden, auch als Flach-Dioden bezeichnet, hauptsächlich in ihrer äußeren Geometrie. Durch die unterschiedliche Geometrie liegt der besondere Vorteil der SMD-Dioden darin, dass diese bei einer Auslegung für 15A ein Dicke von 0,7mm aufweisen können, während der Durchmesser von auf 15A ausgelegten Tonnen-Dioden bei 8mm liegt. Durch SMD-Dioden ist somit eine kleinere Bauform möglich. It is obvious to a person skilled in the art that diodes of any desired geometry can be used according to the invention. Tons diodes, also referred to as axial diodes, differ from the likewise preferred used SMD diodes, also referred to as flat diodes, mainly in their outer geometry. Due to the different geometry, the particular advantage of the SMD diodes is that they can have a thickness of 0.7mm for a 15A design, while the diameter of 15A designed barrel diodes is 8mm. By SMD diodes thus a smaller design is possible.

Zusätzlich wird die Wärme nicht über dünne Beinchen der Tonnen-Dioden, sondern direkt über flächige Kontakte bei den SMD-Dioden abgegeben. Diese flächigen Kontakte haben in der Fertigung den Vorteil, dass diese einfach geklebt oder auch mit Lötpaste mit den Querverbindern verlötet werden können. Alternativ ist selbstverständlich auch ein Verschweißen der flächigen Kontakte denkbar. In addition, the heat is not dissipated via thin legs of the barrel diodes, but directly via surface contacts at the SMD diodes. These flat contacts have the advantage in manufacturing that they can be simply glued or soldered with solder paste with the cross connectors. Alternatively, of course, a welding of the flat contacts is conceivable.

Obwohl SMD-Dioden derzeit noch mit höheren Kosten als Tonnen-Dioden einhergehen, ermöglichen diese eine Reduktion des notwendigen Pottingmaterials aufgrund ihrer kleineren Geometrie um ca. 20%. Durch die geringere notwendige Menge an Pottingmaterial können dabei die höheren Kosten der SMD-Dioden kompensiert werden. Although SMD diodes are currently associated with higher costs than barrel diodes, these allow a reduction of the necessary potting material due to their smaller geometry by about 20%. Due to the lower amount of potting material necessary, the higher costs of the SMD diodes can be compensated.

Weitere Merkmale und Vorteile der Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung, in der Ausführungsbeispiele der Erfindung anhand von schematischen Zeichnungen beispielhaft erläutert werden, ohne dadurch die Erfindung zu beschränken. Further features and advantages of the invention will become apparent from the following description in which embodiments of the invention are illustrated by way of example with reference to schematic drawings, without thereby limiting the invention.

Dabei zeigt: Showing:

1: eine perspektivische Schnittansicht eines erfindungsgemäßen Gehäuses mit Querverbinder und Bypass-Diode; 1 a perspective sectional view of a housing according to the invention with cross connector and bypass diode;

2: eine perspektivische Ansicht einer ersten Ausführungsform eines erfindungsgemäßen Querverbinders; 2 a perspective view of a first embodiment of a cross connector according to the invention;

3: eine perspektivische Ansicht einer zweiten Ausführungsform eines erfindungsgemäßen Querverbinders; 3 a perspective view of a second embodiment of a cross connector according to the invention;

4: eine perspektivische Ansicht einer dritten Ausführungsform eines erfindungsgemäßen Querverbinders; 4 a perspective view of a third embodiment of a cross connector according to the invention;

5: eine perspektivische Ansicht einer beispielhaften Anordnung von erfindungsgemäßen Querverbindern mit Bypass-Dioden; 5 a perspective view of an exemplary arrangement of cross connectors according to the invention with bypass diodes;

6a: eine perspektivische Darstellung einer vierten Ausführungsform eines erfindungsgemäßen Querverbinders: 6a : A perspective view of a fourth embodiment of a cross connector according to the invention:

6b: eine alternative perspektivische Darstellung der vierten Ausführungsform eines erfindungsgemäßen Querverbinders; 6b an alternative perspective view of the fourth embodiment of a cross connector according to the invention;

7: eine perspektivische Darstellung einer fünften Ausführungsform eines erfindungsgemäßen Querverbinders; 7 a perspective view of a fifth embodiment of a cross connector according to the invention;

8: eine schematische Seitenansicht einer sechsten Ausführungsform eines erfindungsgemäßen Querverbinders; 8th a schematic side view of a sixth embodiment of a cross connector according to the invention;

9: eine schematische Seitenansicht einer siebten Ausführungsform eines erfindungsgemäßen Querverbinders; 9 a schematic side view of a seventh embodiment of a cross connector according to the invention;

10: eine schematische Ansicht einer Verschaltung von Modulen gemäß dem Stand der Technik; 10 a schematic view of an interconnection of modules according to the prior art;

11: eine schematische Ansicht einer Verschaltung im Inneren eines Moduls gemäß dem Stand der Technik: 11 FIG. 2: a schematic view of an interconnection inside a module according to the prior art:

12: eine schematische Ansicht einer Verschaltung im Inneren eines Moduls gemäß einer erfindungsgemäßen Ausführungsform; und 12 a schematic view of a circuit inside a module according to an embodiment of the invention; and

13: eine schematische Ansicht einer Verschaltung von Modulen gemäß einer erfindungsgemäßen Ausführungsform. 13 : A schematic view of an interconnection of modules according to an embodiment of the invention.

1 zeigt eine Anordnung 1 mit einem ersten Querverbinder 5 und einem zweiten Querverbinder 7. In 2 ist sind die Querverbinder 5, 7 aus 1 freigestellt gezeigt. Zudem sind die Querverbinder 5, 7 in den gezeigten Ausführungsformen bereichsweise in das Solarmodul einlaminiert, um diese mit dem Solarmodul zu verbinden. Auch weist das Gehäuseelement 19 eine Steckerbuchse 21 für ein nicht gezeigtes Steckerelement auf, um den Querverbinder 3 von außen elektrisch kontaktierbar zu gestalten. 1 shows an arrangement 1 with a first cross connector 5 and a second cross connector 7 , In 2 is the cross connector 5 . 7 out 1 shown isolated. In addition, the cross connectors 5 . 7 in the embodiments shown partially laminated in the solar module to connect them to the solar module. Also, the housing element 19 a socket 21 for a not shown plug element on to the cross connector 3 to make electrically contactable from the outside.

Wie in 1 direkt ersichtlich, ist eine Diode 9 mit zwei elektrischen Anschlusselementen 11, 13 in Form von Diodenbeinen mit den Querverbindern 5, 7 verbunden, wobei das erste elektrische Anschlusselement 11 der Diode 9 direkt und außerhalb des Schichtverbunds 15 eines nicht gezeigten Solarmoduls mit dem ersten Querverbinder 5, und das zweite elektrische Anschlusselement 13 direkt mit dem zweiten Querverbinder 7 verbunden ist.   Dabei kann (nicht gezeigt) der erste Querverbinder 5 elektrisch mit dem Solarmodul kontaktiert sein und der zweite Querverbinder 7 mit einer externen elektrischen Vorrichtung kontaktiert sein, insbesondere mit einem nicht gezeigten Steckerelement, welches in die Steckerbuchse 21 eingeführt wird.  Die Querverbinder 5, 7 sind in Form von Bändern aus einem elektrisch leitfähigen Material ausgebildet. In der in den 1 und 2 gezeigten Ausführungsform sind die Querverbinder 5, 7 3 im Bereich ihrer Kontaktierung mit der Diode 9 U-formig ausgebildet und gespiegelt zueinander angeordnet, so dass sich die geschlossenen Bereiche der U-förmigen Bereiche von erstem und zweitem Kontaktelement 5, 7 gegenüberliegen.   In einer weiteren erfindungsgemäßen Ausführungsform gemäß 3 sind die Querverbinder 5, 7 im Bereich ihrer Kontaktierung mit der Diode 9 ebenfalls U-förmig ausgebildet, wobei der jedoch der offene Bereich des ersten U-förmigen Bereich des Querverbinders 5´ dem Solarmodul zugewandt ist und der offene Bereich des zweiten U-förmigen Querverbinders 7´ dem ersten Querverbinder 5 abgewandt und parallel zu dem nicht gezeigten Solarmodul angeordnet ist.   Beide Varianten gemäß den 1 und 2 bzw. gemäß 3 können, wie in 4 gezeigt, beabstandet von dem nicht gezeigten Solarmodul angeordnet werden. Dabei weist der erste und der zweite Querverbinder 57 einen S-förmigen verlaufenden Bereich 17 auf, der zwischen dem U-förmigen Bereich und dem nicht gezeigten Solarmodul angeordnet ist, um den U-förmigen Bereich der Querverbinder 5, 7 von dem Solarmodul zu beabstanden. As in 1 directly visible, is a diode 9 with two electrical connection elements 11 . 13 in the form of diode legs with the cross connectors 5 . 7 connected, wherein the first electrical connection element 11 the diode 9 directly and outside the composite layer 15 a solar module, not shown, with the first cross connector 5 , and the second electrical connection element 13 directly with the second cross connector 7 connected is. In this case, (not shown) of the first cross connector 5 be electrically contacted with the solar module and the second cross connector 7 be contacted with an external electrical device, in particular with a plug element, not shown, which in the socket 21 is introduced. The cross connectors 5 . 7 are formed in the form of bands of an electrically conductive material. In the in the 1 and 2 embodiment shown are the cross connector 5 . 7 3 in the region of their contact with the diode 9 U-shaped formed and mirrored to each other, so that the closed areas of the U-shaped portions of the first and second contact element 5 . 7 are opposite. In a further embodiment of the invention according to 3 are the cross connectors 5 . 7 in the region of their contact with the diode 9 also U-shaped, but which is the open area of the first U-shaped portion of the cross connector 5 ' facing the solar module and the open area of the second U-shaped cross connector 7' the first cross connector 5 turned away and arranged parallel to the solar module, not shown. Both variants according to the 1 and 2 or according to 3 can, as in 4 shown spaced from the solar module, not shown, are arranged. In this case, the first and the second cross connector 57 an S-shaped extending area 17 on, which is arranged between the U-shaped portion and the solar module, not shown, to the U-shaped portion of the cross connector 5 . 7 from the solar module to space.

Wie in den Figuren dargestellt, ist die Diode 9 immer zwischen den beiden Querverbindern 5, 7 angeordnet, wobei die Anschlusselemente 11, 13 der Diode 9 L-förmig ausgebildet sind und bereichsweise Quer über die U-förmigen Bereich der Querverbinder 5, 7 verlaufen. As shown in the figures, the diode is 9 always between the two cross connectors 5 . 7 arranged, wherein the connection elements 11 . 13 the diode 9 L-shaped and partially transverse to the U-shaped portion of the cross connector 5 . 7 run.

In 5 ist eine weitere erfindungsgemäße Ausführungsform gezeigt. Dabei sind Querverbinder 5´´, 5´´´, 7´´, 7´´´ nebeneinander angeordnet. Eine erste Diode 9 ist dabei mit dem ersten Querverbinder 5´´ und mit dem zweiten Querverbinder 7´´ verbunden, eine zweite Diode 9´ ist mit dem zweiten Querverbinder 7´´ und dem dritten Querverbinder 5´´´ verbunden, und eine dritte Diode 9´´ ist mit dem dritten Querverbinder 5´´´ und mit einem vierten Querverbinder 7´´´´ verbunden. Dabei weist der erste Querverbinder 5´´ die Möglichkeit einer Kontaktierung mit einem ersten Steckerelement für eine externe elektrische Kontaktierung und der vierte Querverbinder 7´´´ mit einem zweiten Steckerelement für externe elektrische Kontaktierung auf. Durch die in 5 gezeigte Ausführungsform wird somit ein besonders kompakter und materialsparender Aufbau ermöglicht. In 5 a further embodiment of the invention is shown. There are cross connectors 5'' . 5''' . 7'' . 7''' arranged side by side. A first diode 9 is doing with the first cross connector 5'' and with the second cross connector 7'' connected, a second diode 9 ' is with the second cross connector 7'' and the third cross connector 5''' connected, and a third diode 9'' is with the third cross connector 5''' and with a fourth cross connector 7'''' connected. In this case, the first cross connector 5'' the possibility of contacting with a first connector element for an external electrical contact and the fourth cross connector 7''' with a second plug element for external electrical contacting. By the in 5 embodiment shown thus a particularly compact and material-saving construction is possible.

Die 6a und 6b zeigen eine weitere Ausführungsform der vorliegenden Erfindung. Dabei sind die Querverbinder 5, 7 im Bereich ihrer Kontaktierung L-förmig ausgebildet und die elektrischen Anschlusselemente 11, 13 sind parallel auf dem parallel zu dem Schichtverbund des Solarmoduls verlaufenden Bereich der Querverbinder 5, 7 aufliegend angeordnet. Dabei sind die Querverbinder 5, 7 außerhalb des nicht gezeigten Schichtverbunds in einem Abschnitt 19 benachbart zu dem Schichtverbund in sich in einem Winkel α, vorzugsweise einem Winkel α von 90°, gedreht. The 6a and 6b show a further embodiment of the present invention. Here are the cross connectors 5 . 7 formed in the region of their contact L-shaped and the electrical connection elements 11 . 13 are parallel to the region of the transverse connector running parallel to the layer composite of the solar module 5 . 7 arranged resting. Here are the cross connectors 5 . 7 outside of the layer composite not shown in a section 19 adjacent to the layer composite in an angle α, preferably an angle α of 90 °, rotated.

Eine weitere erfindungsgemäße Ausführungsform ist in 7 dargestellt. Bei dieser sind die elektrischen Anschlusselemente 11, 13 in Längsrichtung der Ausläufer der Querverbinder 5, 7 angeordnet, und nicht wie in den 6a und 6b in Querrichtung. Another embodiment of the invention is shown in FIG 7 shown. In this are the electrical connection elements 11 . 13 in the longitudinal direction of the foothills of the cross connector 5 . 7 arranged, and not like in the 6a and 6b in the transverse direction.

In 8 ist eine weitere erfindungsgemäße Ausführungsform dargestellt, wobei die Querverbinder 5, 7 einen ersten U-förmigen Bereich 21 aufweisen. Der U-förmige Bereich 21 umfasst einen ersten Ausläufer 23 und einen zweiten Ausläufer 25, der, insbesondere nahezu, parallel auf der der elektrischen Schaltelement 9 zugewandten Seite des nicht gezeigten Schichtverbunds 13 verläuft. In 8th a further embodiment of the invention is shown, wherein the cross connector 5 . 7 a first U-shaped area 21 exhibit. The U-shaped area 21 includes a first tail 23 and a second tail 25 that, in particular, almost in parallel on the the electrical switching element 9 facing side of the layer composite, not shown 13 runs.

Die Querverbinder 7, 9 weisen dabei einen sich an den zweiten Ausläufer 25 anschließenden ersten Abschnitt 27 auf, der rechtwinklig abgewinkelt zu dem zweiten Ausläufer 25 angeordnet ist. The cross connectors 7 . 9 have one to the second extension 25 subsequent first section 27 which is angled at right angles to the second branch 25 is arranged.

In 9 ist eine Variante der Ausführungsform gemäß 8 gezeigt, bei der sich an den ersten Abschnitt 27 der Querverbinder 7, 9 ein rechtwinklig abgewinkelter zweiter Abschnitt 29 anschließt, wobei die zweiten Abschnitte 29 der Querverbinder 7, 9 von dem elektrischen Schaltelement 9 wegzeigend ausgerichtet sind. In 9 is a variant of the embodiment according to 8th shown at the first section 27 the cross connector 7 . 9 a right angle angled second section 29 connects, with the second sections 29 the cross connector 7 . 9 from the electrical switching element 9 are pointing away.

Gemäß beiden Ausführungsvarianten, die in den 8 und 9 gezeigt sind, sind  die elektrischen Anschlusselemente 11, 13 des elektrischen Schaltelements 9 parallel zum zweiten Ausläufer 25 der Querverbinder 5, 7 auf diesen angeordnet. According to both embodiments, in the 8th and 9 are shown are the electrical connection elements 11 . 13 of the electrical switching element 9 parallel to the second branch 25 the cross connector 5 . 7 arranged on this.

In 12 ist eine schematische Ansicht einer Verschaltung im Inneren einer Anschlussdose bzw. eines Moduls 101 gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung dargestellt. In 12 is a schematic view of an interconnection inside a junction box or a module 101 according to an embodiment of the present invention.

Dabei ist ein Steckverbinder 103 direkt mit einem ersten Querverbinder 102 elektrisch kontaktiert und eine erste Diode ist an Kontaktstellen 105, 107 mit diesem verbunden. Gleiches gilt für einen zweiten Querverbinder 104 und einen dritten Querverbinder 106, die mittels zweiten und dritten Dioden an Anschlusspunkten 109, 111, 113, 115 elektrisch kontaktiert sind. Der dritte Querverbinder 106 ist dabei nach Außen durch einen Stecker 117 elektrisch kontaktiert dargestellt. There is a connector 103 directly with a first cross connector 102 electrically contacted and a first diode is at contact points 105 . 107 associated with this. The same applies to a second cross connector 104 and a third cross connector 106 connected by second and third diodes to connection points 109 . 111 . 113 . 115 electrically contacted. The third cross connector 106 is to the outside through a plug 117 shown electrically contacted.

13 zeigt eine schematische Ansicht einer Verschaltung 119 von Anschlussdosen bzw. Modulen gemäß einer erfindungsgemäßen Ausführungsform. 13 shows a schematic view of an interconnection 119 of junction boxes or modules according to an embodiment of the invention.

Ein erster Querverbinder 121 einer ersten Anschlussdosen bzw. eines ersten Moduls 122 ist dabei mit einer ersten Steckerbuchse 123 direkt verbunden. In die erste Steckerbuchse 123 ist ein erster Stecker 125 eingeführt, der mit einem ersten Kabel mit einem zweiten Stecker 127 verbunden ist. Der zweite Stecker 127 ist dabei in eine zweite Steckerbuchse 129 eingesteckt, die direkt mit einem zweiten Querverbinder 131 eines zweiten Moduls 132 verbunden ist. Ein dritter Querverbinder 133 des zweiten Moduls 132 ist wiederum direkt mit einer dritten Steckerbuchse 135 verbunden. In diese dritte Steckerbuchse 135 ist ein dritter Stecker 137 eingesteckt, der mittels eines zweiten Kabels mit einem vierten Stecker 139 verbunden ist. Der vierte Stecker 139 ist in eine vierte Steckerbuchse 141 eines dritten Moduls 142 eingesteckt, welche direkt mit einem vierten Querverbinder 143 kontaktiert ist. A first cross connector 121 a first junction boxes or a first module 122 is with a first socket 123 directly connected. In the first socket 123 is a first plug 125 introduced with a first cable with a second connector 127 connected is. The second plug 127 is in a second socket 129 inserted directly with a second cross connector 131 a second module 132 connected is. A third cross connector 133 of the second module 132 is again directly with a third socket 135 connected. In this third socket 135 is a third plug 137 plugged in by means of a second cable with a fourth plug 139 connected is. The fourth plug 139 is in a fourth socket 141 a third module 142 inserted, which directly with a fourth cross connector 143 is contacted.

Erfindungsgemäß ist die Anzahl der benötigten Kontaktstellen deutlich reduziert, da die Anschlussdosen im Vergleich zu Anschlussdosen gemäß dem Stand der Technik, wie beispielhaft in den 10 und 11 gezeigt, völlig unterschiedlich aufgebaut sind. According to the invention, the number of required contact points is significantly reduced, since the junction boxes compared to junction boxes according to the prior art, as exemplified in the 10 and 11 shown are constructed completely differently.

Wie ein Vergleich der 10 und 13 zeigt, sind mindestens 2 Kontakte weniger im Rahmen der Verschaltung der Module untereinander notwendig und insgesamt 4 Kontakte weniger in den jeweiligen Anschlussdosen selbst, siehe 11 und 12. Durch die Reduktion der Anzahl der Kontaktstellen kann dabei die Zuverlässigkeit deutlich gesteigert werden. Like a comparison of 10 and 13 shows, at least 2 fewer contacts are required as part of the interconnection of the modules with each other and a total of 4 contacts less in the respective junction boxes themselves, see 11 and 12 , By reducing the number of contact points while the reliability can be significantly increased.

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

Solar module, comprising at least one first transverse connector ( 5 ) in the form of a first electrical contact element, at least one, electrically from the first transverse connector ( 5 ) separate, second cross connector ( 7 ) in the form of a second electrical contact element, and at least one diode ( 9 ), in particular a bypass diode, and / or at least one electrical switching element, in particular a Mosfet, with at least two electrical connection elements ( 11 . 13 ), in particular in the form of contact legs or contact surfaces, wherein the first electrical connection element ( 11 ) of the diode ( 9 ) and / or the electrical switching element, directly and outside of the layer composite ( 15 ) of the solar module with the first cross connector ( 5 ) and the second electrical connection element ( 13 ) directly and outside the stratigraphy ( 15 ) of the solar module is connected to the second cross connector.

Solar module according to claim 1, characterized in that the transverse connector ( 5 ) is electrically contacted with the solar module and the further cross connector ( 7 ) is additionally contactable or contacted with an external electrical device, in particular with a plug element or a cable. Solar module according to claim 1 or 2, characterized in that the cross connector ( 5 . 7 ) are formed in the form of bands of an electrically conductive material, preferably comprising or consisting of a metal, a metallic alloy, or a material coated with a conductive material, in particular a metal or a metallic alloy.

Solar module according to claim 1 or 2, characterized in that the transverse connectors ( 5 . 7 ) in the region of their contacting with the diode ( 9 ) and / or the at least one electrical switching element, in particular almost, U-shaped, L-shaped and / or Ω-shaped are formed, in particular mirrored to each other, so that the closed areas of the U-shaped areas or or Ω-shaped areas of first and second cross-connector ( 5 . 7 ) are opposite.

Solar module according to one of claims 1 or 2, characterized in that the cross connector ( 5 . 7 ) in the region of their contacting with the diode ( 9 ) and / or the at least one electrical switching element U-shaped, wherein the open region of the first U-shaped cross connector ( 5 ' ) facing the solar module and the open area of the second U-shaped area of the second cross connector ( 7' ) facing away and, in particular almost, is arranged parallel to the solar module.

Solar module according to claim 3 or claim 4, characterized in that the transverse connectors ( 5 . 7 ) are formed in the region of their contact L-shaped and the electrical connection elements ( 11 . 13 ) parallel on the parallel to the layer composite of the solar module extending region of the cross connector ( 5 . 7 ) are arranged lying on, in particular on the underside facing said composite layer of said region or on the said layer composite facing away from the underside of said region.

Solar module according to one of claims 3 to 5, characterized in that the transverse connectors ( 5 . 7 ) outside the stratigraphy in a section ( 19 ) adjacent to the layer composite in an angle α, preferably an angle α of 90 °, are rotated.

Solar module according to one of claims 3 to 6, characterized in that the electrical connection elements ( 11 . 13 ) in the longitudinal direction of the foothills of the cross connector ( 5 . 7 ), transversely to the foothills of the cross connectors ( 5 . 7 ), or at an angle α in a range of 10 ° to 80 °, in particular from 30 ° to 60 °, in particular of 45 ° to the foothills of the cross connector ( 5 . 7 ) are arranged.

Solar module according to one of claims 4 to 7, characterized in that the transverse connectors ( 5 . 7 ) a first U-shaped area ( 21 ), wherein a first tail ( 23 ) of the U-shaped area ( 21 ) at least in sections within the composite layer ( 13 ) and / or at least in sections on the electrical switching element ( 9 ) facing away from the composite layer ( 13 ), and a second branch ( 25 ) of the U-shaped area ( 21 ) at least in sections and, in particular almost, parallel to the electrical switching element ( 9 ) facing side of the composite layer, wherein the transverse connector ( 7 . 9 ) to the second branch ( 25 ) subsequent first section ( 27 ), which, in particular at right angles, angled to the second extension ( 25 ) is arranged.

Solar module according to claim 8, characterized in that the first section ( 27 ) the cross connector ( 7 . 9 ), in particular at right angles, angled second section ( 29 ), the second sections ( 29 ) the cross connector ( 7 . 9 ) in particular of the electrical switching element ( 9 ) are pointing away.

Solar module according to claim 8 or claim 9, characterized in that the electrical connection elements ( 11 . 13 ) of the electrical switching element ( 9 ) parallel to the second branch ( 25 ) the cross connector ( 5 . 7 ) are arranged on these.

Solar module according to one of claims 3 to 7, characterized in that the first and / or the second cross connector ( 5 . 7 ) an S-shaped or inclined area ( 17 ), which is arranged between the U-shaped region and the solar module, to the U-shaped portion of the cross connector ( 5 . 7 ) from the solar module to space. Solar module according to one of the preceding claims, characterized in that at least one diode ( 9 ) and / or at least one electrical switching element between the two cross connectors ( 5 . 7 ) is arranged, wherein in particular the connection elements ( 11 . 13 ) of the diode ( 9 ) and / or the at least one electrical switching element, in particular almost, are L-shaped, and partially transverse to the U-shaped area ( 5 . 7 ) the cross connector ( 5 . 7 ).

Solar module according to one of the preceding claims, characterized in that at least one diode ( 9 ) and / or at least one electrical switching element between the two cross connectors ( 5 . 7 ) and in particular at least 1 mm, in particular at least 3 mm, preferably at least or exactly 5 mm from the upper end of the first and / or the second cross connector ( 5 . 7 ) is arranged.

Solar module according to one of the preceding claims, characterized in that the cross connector ( 5 . 7 ) are partially laminated in the solar module.

Solar module according to one of the preceding claims, characterized in that a housing element ( 19 ) comprising the at least one transverse connector ( 3 ) and the at least one diode ( 9 ), wherein in particular the housing element ( 19 ) is filled with a potting material, in particular polyurethane, silicone and / or epoxy resin, wherein the potting material in particular a thermal conductivity in W / (m · K) of greater than 0.02, in particular of the largest 0.1, preferably greater than 0.2 to less than or equal to 11, in particular in the range greater than or equal to 0.4 to less than or equal to 3.

Solar module according to one of the preceding claims, characterized in that at least two, in particular n, with n = 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9, or more, transverse connectors ( 5 . 7 ) and at least one, in particular n, with n = 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9, or more, diodes ( 9 ) and / or electrical switching elements are included, wherein each of the diodes ( 9 ) and / or the electrical switching elements between two cross connectors ( 5 . 7 ) is arranged.

Solar module according to one of the preceding claims, characterized in that the housing element ( 19 ) at least one socket ( 21 ) for a plug element for electrically contacting at least one cross connector ( 5 . 7 ), wherein the socket ( 21 ) comprises in particular a releasable locking element for the plug element, the plug socket ( 21 ) the interior of the housing element ( 19 ) seals by means of at least one sealing element against the weather and / or the socket ( 21 ) provides a strain relief.

Solar module according to one of the preceding claims, characterized in that the housing element ( 19 ) at least one cable for electrically contacting at least one cross connector ( 5 . 7 ), the cable in particular comprising a strain relief.

Solar module according to one of the preceding claims, characterized in that the diode ( 9 ) in the form of a barrel diode or an SMD diode is formed.