DE102021106598B4 - Solarzellenstring und Verfahren zur Herstellung eines Solarzellenstrings - Google Patents

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Abstract

Solarzellenstring,mit einer ersten photovoltaischen Solarzelle A (1,11) und zumindest einer zweiten photovoltaischen Solarzelle B (2,12), wobei die Solarzelle A (1,11) zumindest eine metallische Elektrode A und die Solarzelle B zumindest eine metallische Elektrode B aufweist und die Elektrode A mit der Elektrode B mittels eines Zellverbinders (4,4`) des Solarzellenstrings elektrisch leitend verbunden ist,wobei der Zellverbinder (4,4`) ein biegeschlaffer Zellverbinder (4,4`) ist, wobei der Zellverbinder (4,4`) eine Seite der Solarzelle A (1,11) und die Elektrode A in einem Zellverbinder-Überdeckungsbereich A zumindest teilweise überdeckt und der Zellverbinder (4,4`) im Zellverbinder-Überdeckungsbereich A zumindest teilweise unmittelbar elektrisch leitend mit der Elektrode A verbunden ist,wobei der Zellverbinder (4,4`) eine Seite der Solarzelle B (2,12) und die Elektrode B in einem Zellverbinder-Überdeckungsbereich B zumindest teilweise überdeckt und der Zellverbinder (4,4`) im Zellverbinder-Überdeckungsbereich B zumindest teilweise unmittelbar elektrisch leitend mit der Elektrode B verbunden ist undwobei der Zellverbinder-Überdeckungsbereich A und/oder der Zellverbinder-Überdeckungsbereich B, bevorzugt der Zellverbinder-Überdeckungsbereich A und der Zellverbinder-Überdeckungsbereich B, eine Breite von weniger als 1000 µm, insbesondere weniger als 500 µm, bevorzugt weniger als 300 µm aufweist, wobei die Elektrode B eine Mehrzahl metallischer Finger aufweist, wobei die Finger in dem Zellverbinder-Überdeckungsbereich B nicht unmittelbar durch metallische Elemente der Elektrode B verbunden sind und wobei der Zellverbinder (4,4`) mit zumindest 50% der Finger der Elektrode B unmittelbar elektrisch leitend verbunden ist.

Description

  • Die Erfindung betrifft einen Solarzellenstring gemäß Anspruch 1 sowie Verfahren zur Herstellung eines Solarzellenstrings gemäß Anspruch 13 und 18.
  • Die Verwendung von photovoltaischen Solarzellen zur Umwandlung elektromagnetischer Strahlung in elektrische Energie erfolgt typischerweise mit einem Solarzellenmodul, welches eine Mehrzahl von Solarzellen aufweist.
  • Solche Solarzellenmodule weisen typischerweise eine Mehrzahl von Solarzellenstrings auf. Ein Solarzellenstring umfasst mehrere Solarzellen, die elektrisch leitend miteinander verbunden sind. Typischerweise sind Solarzellen in einem Solarzellenstring in Reihe geschaltet, da eine einzelne Solarzelle eine eher geringe Spannung, jedoch einen hohen Strom erzeugt.
  • Typische Solarzellen weisen zwei metallische Kontaktierungsstrukturen, sogenannte Elektroden auf. Eine p-Elektrode ist mit einem p-dotierten Bereich der Solarzelle und eine n-Elektrode ist mit einem n-dotierten Bereich der Solarzelle elektrisch leitend verbunden.
  • Die Reihenverschaltung von Solarzellen in einem Solarzellenstring erfolgt typischerweise mittels eines starren Zellverbinders, welcher die metallische Kontaktierungsstruktur einer Solarzelle mit einer metallischen Kontaktierungsstruktur einer benachbarten Solarzelle elektrisch leitend verbindet. Typischerweise erfolgt die elektrisch leitende Verbindung zur Ausbildung einer Reihenschaltung, sodass die n-Elektrode der einen Solarzelle mit der p-Elektrode der benachbarten Solarzelle elektrisch leitend verbunden ist oder umgekehrt.
  • Ein solcher Zellverbinder weist jedoch Nachteile in der Handhabung bei der Herstellung des Solarzellenstrings auf. Zudem können mechanische Spannungen durch eine mechanische Belastung des Solarzellenstrings, insbesondere aufgrund einer thermischen Belastung zu einer Erhöhung des Kontaktwiderstands zwischen Zellverbinder und Solarzelle bis hin zu einer Kontaktunterbrechung bei Ablösen des Zellverbinders führen. Weiterhin üben diese starren Zellverbinder thermomechanischen Stress auf die Zellen aus, der zu Zellbruch führen kann. Es besteht daher Bedarf an einem kostengünstig herstellbaren und dennoch robusten Solarzellenstring sowie einem Verfahren zu dessen Herstellung. Darüber hinaus benötigen typische Zellverbinder aufgrund der Dicke der Zellverbinder und der Begrenzung der Biegeradien einen Mindestabstand zwischen den benachbarten Solarzellen. Es besteht Bedarf, diesen Mindestabstand zu verringern.
  • Aus US2007/0295381A1 sind unterschiedliche Konfigurationen von Solarzellenelementen bekannt, diese Solarzellenelemente sind mittels eines Zellverbinders elektrisch kontaktiert.
  • Aus US2020/0350453A1 sind unterschiedliche Konfigurationen von Solarzellenelementen bekannt, wobei die Solarzellenelektroden über ein leitendes Verbindungselement verbunden sind.
  • Aus DE102018105472A1 ein Verfahren zur Herstellung eines photovoltaischen Solarzellenmoduls mit Solarzellenelementen bekannt, diese Solarzellenelemente sind mittels einer Metallfolie elektrisch kontaktiert.
  • Weiterhin sind aus US2013/0152996A1 unterschiedliche Konfigurationen von Solarzellenmodulen mit Solarzellenelementen bekannt, wobei die Solarzellenelektroden über ein leitendes Verbindungselement in einem Zellverbinder-überdeckungsbereich verbunden sind.
  • Der vorliegenden Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, einen solchen Solarzellenstring und ein Verfahren zur Herstellung solch eines Solarzellenstrings zur Verfügung zu stellen.
  • Gelöst ist diese Aufgabe durch einen Solarzellenstring gemäß Anspruch 1 sowie ein Verfahren zur Herstellung eines Solarzellenstrings gemäß Anspruch 13 und Anspruch 18. Vorteilhafte Ausgestaltungen finden sich in den abhängigen Ansprüchen.
  • Der erfindungsgemäße Solarzellenstring ist bevorzugt mittels der erfindungsgemäßen Verfahren hergestellt, insbesondere einer bevorzugten Ausführungsform hiervon. Das erfindungsgemäße Verfahren ist bevorzugt zur Herstellung eines erfindungsgemäßen Solarzellenstrings ausgebildet, insbesondere einer vorteilhaften Ausführungsform hiervon.
  • Der erfindungsgemäße Solarzellenstring weist eine erste photovoltaischen Solarzelle A und zumindest eine zweite photovoltaischen Solarzelle B auf, wobei die Solarzelle A zumindest eine metallische Elektrode A und die Solarzelle B zumindest eine metallische Elektrode B aufweist und die Elektrode A mit der Elektrode B mittels eines Zellverbinders des Solarzellenstrings elektrisch leitend verbunden ist, wobei der Zellverbinder ein biegeschlaffer Zellverbinder ist, dass der Zellverbinder eine Seite der Solarzelle A und die Elektrode A in einem Zellverbinder-Überdeckungsbereich A zumindest teilweise überdeckt und der Zellverbinder im Zellverbinder-Überdeckungsbereich A zumindest teilweise unmittelbar elektrisch leitend mit der Elektrode A verbunden ist,
    wobei der Zellverbinder eine Seite der Solarzelle B und die Elektrode B in einem Zellverbinder-Überdeckungsbereich B zumindest teilweise überdeckt und der Zellverbinder im Zellverbinder-Überdeckungsbereich B zumindest teilweise unmittelbar elektrisch leitend mit der Elektrode B verbunden ist und wobei der Zellverbinder-Überdeckungsbereich A und/oder der Zellverbinder-Überdeckungsbereich B, bevorzugt der Zellverbinder-Überdeckungsbereich A und der Zellverbinder-Überdeckungsbereich B, eine Breite von weniger als 1000 µm, insbesondere weniger als 500 µm, bevorzugt weniger als 300 µm aufweist.
  • Der erfindungsgemäße Solarzellenstring weist den Vorteil auf, dass einerseits die Solarzellen A und B mittels eines flexiblen Zellverbinders verbunden sind. Dieser kann mechanische Belastungen zumindest teilweise ausgleichen, ohne dass eine mechanische Belastung an den Kontaktflächen zwischen Zellverbinder und Solarzelle entsteht. Die flexible Verbindung weist weiterhin den Vorteil auf, dass die Zellen sowohl nebeneinander, als auch mit geringem Überlapp übereinander positioniert werden können. Das Verfahren eignet sich somit für unterschiedliche Modulkonzepte. Auch ermöglichen flexible Zellverbinder grö-ßere Biegeradien verglichen mit starren Zellverbindern, so dass bei Nebeneinanderanordnung der Solarzellen benachbarte Solarzellen mit geringerem Abstand angeordnet werden können.
  • Darüber hinaus sind kostengünstige flexible Zellverbinder verfügbar, insbesondere bevorzugt wird als Zellverbinder eine Metallfolie, bevorzugt eine Aluminiumfolie verwendet. Weiterhin ist die Handhabung im Herstellungsverfahren vereinfacht, da kein starrer Solarzellenstring, der typischerweise eine Vielzahl von Solarzellen umfasst, gehandhabt werden muss. Die geringe Breite des Zellverbinder-Überdeckungsbereichs A und/oder B ist nach Untersuchungen der Anmelderin ausreichend, um eine elektrische Kontaktierung mit hoher Qualität, d. h. mit einem geringen Kontaktwiderstand auszubilden. Gleichzeitig wird durch die geringe Breite eine geringe Abschattung gegenüber einfallender elektromagnetischer Strahlung an der Vorderseite erzielt.
  • Die Erfindung ist daher weiterhin in der Erkenntnis begründet, dass aufgrund der guten Leitfähigkeit des Zellverbinders keine Notwendigkeit besteht, dass der Zellverbinder großflächig eine Rückseite oder Vorderseite der Solarzelle A oder B überdeckt. Die gute Leitfähigkeit ermöglicht auch eie geringe Kontaktfläche zwischen Zellverbinder und Elektrode, weswegen die Elektroden auf der Zelle sehr materialsparend ausgebildet werden können. Die bei vorbekannten Verbindungsarten notwendigen Lötbereiche für Zellverbinder können deutlich verkleinert werden.
  • Der erfindungsgemäße Solarzellenstring weist zumindest zwei Solarzellen auf. Es ist jedoch vorteilhaft, dass der Solarzellenstring weitere Solarzellen aufweist, insbesondere zumindest vier, bevorzugt zumindest acht, insbesondere zumindest zehn Solarzellen, wobei jede Solarzelle eine zumindest zwei Elektroden aufweist, die Solarzellen in einer Reihe angeordnet sind und benachbarte Solarzellen wie beschrieben mit einem Zellverbinder elektrisch leitend verbunden sind, indem der Zellverbinder eine Elektrode der einen Solarzelle mit einer Elektrode der benachbarten Solarzelle elektrisch leitend verbindet, bevorzugt in Reihenschaltung.
  • Die vorgenannte Breite des Zellverbinder-Überdeckungsbereichs A erstreckt sich senkrecht zu dem Rand der Solarzelle A, welcher der Solarzelle B zugewandt ist. Entsprechend erstreckt sich die Länge des Zellverbinder-Überdeckungsbereichs A parallel zu diesem Solarzellenrand.
  • Ebenso erstreckt sich Breite des Zellverbinder-Überdeckungsbereichs B senkrecht zu dem Rand der Solarzelle B, welcher der Solarzelle A zugewandt ist. Entsprechend erstreckt sich die Länge des Zellverbinder-Überdeckungsbereichs B parallel zu diesem Solarzellenrand.
  • Um einen geringen Leitungswiderstand des Zellverbinders zu erzielen ist es vorteilhaft, der Zellverbinder-Überdeckungsbereich A eine Länge aufweist, welche größer als 80%, bevorzugt größer als 90%, insbesondere bevorzugt größer als 95% der Seitenlänge der Solarzelle A am Zellverbinder-Überdeckungsbereich A ist.
  • Weiterhin und insbesondere bevorzugt zusätzlich ist es vorteilhaft, dass der Zellverbinder-Überdeckungsbereich B eine Länge aufweist, welche größer als 80%, bevorzugt größer als 90%, insbesondere bevorzugt größer als 95% der Seitenlänge der Solarzelle B am Zellverbinder-Überdeckungsbereich B ist.
  • Untersuchungen der Anmelderin haben gezeigt, dass ein ausreichend niedriger Leitungswiderstand zwischen Elektrode und Zellverbinder erzielt werden kann, auch wenn die Elektrode die Solarzelle in dem Bereich, in welchen die Solarzelle durch den Zellverbinder überdeckt ist, nicht vollständig überdeckt. Hierdurch kann Material der Elektrode eingespart werden und je nach Struktur der Solarzelle ergeben sich auch Vorteile, da an Grenzflächen zwischen Halbleiter und Metall typischerweise hohe Ladungsträger-Rekombinationsgeschwindigkeiten vorliegen.
  • Es ist daher vorteilhaft, dass die Elektrode A den Zellverbinder-Überdeckungsbereich A nicht vollständig bedeckt und dass in mindestens einem nicht von der Elektrode A bedeckten Bereich, bevorzugt in mehreren solchen Bereichen, der Zellverbinder mechanisch und elektrisch nichtleitend mit der Solarzelle A verbunden ist.
  • Weiterhin und insbesondere zusätzlich ist es vorteilhaft, dass die Elektrode B den Zellverbinder-Überdeckungsbereich B nicht vollständig bedeckt und dass in mindestens einem nicht von der Elektrode B bedeckten Bereich, bevorzugt in mehreren solchen Bereichen, der Zellverbinder mechanisch und elektrisch nichtleitend mit der Solarzelle B verbunden ist.
  • Ein solcher Bereich bzw. bevorzugt mehrere solche Bereiche dienen somit dazu, die mechanische Stabilität zu erhöhen, ohne dass Nachteile der elektronischen Güte der Solarzelle oder elektrischer Verlust aufgrund von Leitungswiderständen bei der Verbindung der Solarzellen bestehen.
  • Typische metallische Elektroden sind nach Art eines Kamm- oder Doppelkammmusters ausgebildet und weisen sogenannte Busbars auf, von welchen sich senkrecht abgehend metallische Finger erstrecken. Die Finger weisen eine geringere Querschnittsfläche gegenüber dem Busbar auf, da die von den Fingern eingesammelten Ladungsträger zu dem Busbar transportiert werden und daher am Busbar zur Vermeidung von Zellenwiderstandsverlusten eine größere Querschnittsfläche vorteilhaft ist.
  • Bei dem erfindungsgemäßen Solarzellenstring kann jedoch in einer vorteilhaften Ausgestaltung zumindest in einem oder vorteilhafterweise in beiden Zellverbinder-Überdeckungsbereichen auf einen Busbar verzichtet werden.
  • Bei dem erfindungsgemäßen Solarzellenstring weist die Elektrode B eine Mehrzahl metallischer Finger aufweist , wobei die Finger in dem Zellverbinder-Überdeckungsbereich B nicht unmittelbar durch metallische Elemente der Elektrode B verbunden sind und wobei der Zellverbinder mit zumindest 50%, der Finger der Elektrode B unmittelbar elektrisch leitend verbunden ist.
  • Es ist vorteilhaft, dass die Elektrode A eine Mehrzahl metallischer Finger aufweist, bevorzugt geradlinige, parallel verlaufende Finger, wobei die Finger in dem Zellverbinder-Überdeckungsbereich A nicht unmittelbar durch metallische Elemente der Elektrode A verbunden sind und wobei der Zellverbinder mit zumindest 50%, bevorzugt mit zumindest 80%, weiter bevorzugt mit allen Fingern der Elektrode A unmittelbar elektrisch leitend verbunden ist.
  • Bei der Herstellung von Fingern einer Elektrode können aufgrund von Fertigungstoleranzen Fingerbereiche mit dünnem Querschnitt und somit hohem Leitungswiderstand oder auch Unterbrechungen der Finger entstehen. Es ist daher vorteilhaft, dass außerhalb des Zellverbinder-Überdeckungsbereiches, insbesondere an der dem Zellverbinder-Überdeckungsbereich gegenüberliegenden Randseite zumindest zwei Finger durch einen metallischen Querverbinder elektrisch leitend miteinander verbunden sind. Ein solcher Querverbinder muss nicht die übliche Querschnittsfläche eines Busbars aufweisen, vielmehr weist der Querverbinder vorteilhafterweise die Querschnittsfläche der Finger auf. Denn der Querverbinder muss nicht die Funktion erfüllen, sämtliche von den Fingern eingesammelten Ladungsträger weiterzuleiten, sondern lediglich, bei einer durch einen Fertigungsfehler entstandenen Unterbrechung eines Fingers die von diesem Teilstück des Fingers eingesammelten Ladungsträger auf die anderen Finger verteilen. In einer vorteilhaften Ausführungsform werden durch den Querverbinder zumindest zwei Finger der Elektrode elektrisch leitend verbunden sind, insbesondere, dass mittels mehrerer Querverbinder jeweils zumindest zwei Finger elektrisch leitend miteinander verbunden sind, bevorzugt derart, dass jeder Finger mittels eines Querverbinders zumindest mit einem weiteren Finger elektrisch leitend verbunden ist. Die Querverbinder sind bevorzugt an der dem Zellverbinder-Überdeckungsbereich gegenüberliegenden Randseite angeordnet.
  • In einer vorteilhaften Ausgestaltung sind alle Finger der Elektrode mittels eines gemeinsamen Querverbinders elektrisch leitend verbunden.
  • Es ist daher vorteilhaft, dass außerhalb des Zellverbinder-Überdeckungsbereiches B, insbesondere an der dem Zellverbinder-Überdeckungsbereich B gegenüberliegenden Randseite die Finger durch einen metallischen Querverbinder der Elektrode B elektrisch leitend miteinander verbunden sind.
  • Weiterhin und insbesondere zusätzlich ist es vorteilhaft, dass außerhalb des Zellverbinder-Überdeckungsbereiches A, insbesondere an der dem Zellverbinder-Überdeckungsbereich A gegenüberliegenden Randseite die Finger durch einen metallischen Querverbinder der Elektrode A elektrisch leitend miteinander verbunden sind.
  • Die vorliegende Erfindung ermöglicht die an sich bekannte Ausgestaltung des Zellverbinders, der in einer Z-Struktur mit der Rückseite der Solarzelle A verbunden ist, zwischen Solarzelle A und Solarzelle B zur Vorderseite der Solarzelle B geführt ist und an der Vorderseite der Solarzelle B mit dieser verbunden ist. In dieser vorteilhaften Ausgestaltung ist die Elektrode A somit an der Rückseite der Solarzelle A und die Elektrode B an der Vorderseite der Solarzelle B angeordnet.
  • Die Verwendung des flexiblen Zellverbinders ermöglicht jedoch weitere vorteilhafte Ausgestaltungen, die insbesondere neue, kostengünstige Herstellungsverfahren ermöglichen:
    • In einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung sind die Solarzellen des Solarzellenstrings als rückseitig kontaktierbar Solarzellen ausgebildet. Bei solchen Solarzellen kann sowohl die Kontaktierung des n-dotierten Bereichs, als auch des p-dotierten Bereichs von der Rückseite erfolgten. Es sind mehrere rückseitig kontaktierbar Solarzellenstrukturen bekannt, insbesondere Solarzellen, welche keine metallische Elektrode auf der Vorderseite aufweisen. Ebenso sind Solarzellen bekannt, welche eine metallische Elektrode auf der Vorderseite aufweisen, wobei mittels einer metallischen Verbindung die vorderseitige metallische Elektrode zu einer metallischen Kontaktierungsfläche an der Rückseite geführt wird. Solche Strukturen sind beispielsweise als MWT-Strukturen bekannt.
  • Bei der vorteilhaften Ausgestaltung, bei welcher Solarzelle A und Solarzelle B als rückseitig kontaktierbar Solarzelle ausgebildet sind, ist somit sowohl Elektrode A an der Rückseite der Solarzelle A, als auch Elektrode B an der Rückseite der Solarzelle B angeordnet. Der Zellverbinder verbindet rückseitig Elektrode A und B der nebeneinander angeordneten Solarzellen.
  • Typische Solarzellen sind dünne, großflächige Gebilde mit einer Vorder- und einer Rückseite, die eine große Fläche aufweisen und Randseiten, welche eine gegenüber Vorder- und Rückseite erheblich geringere Fläche aufweisen.
  • Vorteilhafterweise ist der Zellverbinder mit der Elektrode A und mit der Elektrode B an der Vorder-oder an der Rückseite der jeweiligen Solarzelle elektrisch leitend verbunden. Hierdurch ergibt sich der Vorteil, dass eine große Fläche, bzw. eine große Länge bei Ausgestaltung der Elektroden mit Metallisierung Fingern zur Verfügung steht, um die elektrisch leitende Verbindung auszubilden und somit eine Fehlertoleranz hinsichtlich einer örtlichen Verschiebung gegeben ist.
  • Die vorliegende Erfindung ermöglicht jedoch in einer vorteilhaften Ausgestaltung eine weitere Form der Ausbildung der elektrisch leitenden Verbindung zwischen Zellverbinder und Elektrode, wobei der Zellverbinder an einer Randseite der Elektrode mit der Elektrode elektrisch leitend verbunden ist. In dieser fabelhaften Ausführungsform erfolgt die elektrisch leitende Verbindung somit nicht ausschließlich, bevorzugt nicht, wie sonst üblich an der Vorder-oder an der Rückseite der Solarzelle, sondern an einer Randseite.
  • Es ist daher vorteilhaft, dass der Zellverbinder-Überdeckungsbereich A an einer Randseite der Elektrode A angeordnet ist, und/oder, bevorzugt und
    dass der Zellverbinder-Überdeckungsbereich B an einer Randseite der Elektrode B angeordnet ist.
  • Die Randseiten der Solarzellen sind wie zuvor beschrieben diejenigen Seiten mit geringer Fläche, die nicht Vorder- oder Rückseite der Solarzelle sind. Bei der vorgenannten vorteilhaften Ausführungsform erfolgt die Anordnung des Zellverbinders somit zumindest an einer Randseite der Metallisierung der Solarzelle, die nicht Vorder- oder Rückseite der Solarzelle ist. Insbesondere ist es vorteilhaft, dass die Verbindung ausschließlich an Randseiten erfolgt, sodass keine Verbindung zwischen Zellverbinder und Solarzelle an einer Vorder- oder Rückseite besteht und somit der Zellverbinder-Überdeckungsbereich A nicht an der Rückseite oder Vorderseite der Solarzelle A und/oder, bevorzugt und der Zellverbinder-Überdeckungsbereich B nicht an der Vorderseite oder Rückseite der Solarzelle B angeordnet ist.
  • Zur Erhöhung der mechanischen Stabilität ist es vorteilhaft, dass der Zellverbinder an einer Randseite der Solarzelle A und/oder, bevorzugt und an einer Randseite der Solarzelle B mechanisch und elektrisch nicht leitend angeordnet ist. Eine solche Anordnung kann bevorzugt in einem Randbereich der Solarzelle erfolgen, der durch das Substrat, typischerweise ein Halbleitersubstrat, insbesondere typischerweise ein Siliziumsubstrat, gebildet wird.
  • Bei Verwendung von Solarzellen, die jeweils eine Elektrode an der Vorderseite und eine Elektrode an der Rückseite aufweisen, ist es vorteilhaft, dass die Elektroden an jeweils einem Rand der Solarzelle zu dem Solarzellenrand beanstandet ausgebildet sind, insbesondere wie nachfolgend beschrieben:
    • In dieser vorteilhaften Ausführungsform weist somit Solarzelle A eine Elektrode an der Vorderseite und eine Elektrode an der Rückseite auf und ebenso weist Solarzelle B eine Elektrode an der Vorderseite und eine Elektrode an der Rückseite auf. Elektrode A ist beispielsweise die rückseitige Elektrode der Solarzelle A und Elektrode B ist beispielsweise die vorderseitige Elektrode der Solarzelle B. Ebenso liegt es im Rahmen der Erfindung, dass Elektrode A die vorderseitige Elektrode der Solarzelle A und Elektrode B die rückseitige Elektrode der Solarzelle B ist.
  • Die Elektroden der Solarzellen A und B sind bevorzugt derart ausgebildet, dass jeweils an einem Rand die vorderseitige Elektrode der Solarzelle bündig mit dem Rand abschließt. Am gegenüberliegenden Rand ist die umgekehrte Anordnung ausgebildet: dort schließt die rückseitige Elektrode bevorzugt bündig mit dem Rand der Solarzelle ab. Hierdurch kann in einfacher Weise eine elektrisch leitende Verbindung am Rand der Solarzelle A und am Rand der Solarzelle B zwischen Elektroden und Zellverbinder ausgebildet werden.
  • Bevorzugt sind die rückseitigen Elektroden der Solarzellen A und B derart ausgebildet, dass die rückseitige Elektrode der Solarzelle A und B jeweils an dem Rand beabstandet angeordnet ist, bevorzugt mit einem Abstand von zumindest 100 µm, weiter bevorzugt zumindest 200 µm, insbesondere zumindest 500 µm, an welchem die vorderseitige Elektrode bündig mit dem Rand abschließt. Ebenso sind die vorderseitigen Elektroden der Solarzellen A und B bevorzugt derart ausgebildet, dass die vorderseitige Elektrode der Solarzellen A und B jeweils zu dem Rand beabstandet ist, bevorzugt mit einem Abstand von zumindest 100 µm, weiter bevorzugt zumindest 200 µm, insbesondere zumindest 500 µm, an welchem die rückseitige Elektrode bündig mit dem Rand abschließt.
  • Diese Beabstandung vermeidet einen Kurzschluss zwischen Zellverbinder und der vom Rand beabstandeten Elektrode.
  • Es ist somit vorteilhaft, die Elektroden der Solarzelle A und der Solarzelle B derart auszubilden, dass jeweils an einem Rand die vorderseitige Elektrode der Solarzelle bündig mit dem Rand abschließt, wohingegen die rückseitige Elektrode der Solarzelle an diesem Rand beabstandet ist, bevorzugt mit einem Abstand von zumindest 100 µm, weiter bevorzugt zumindest 200 µm, insbesondere zumindest 500 µm. Am gegenüberliegenden Rand der Solarzelle A und Solarzelle B ist bevorzugt die umgekehrte Anordnung ausgebildet: dort schließt bevorzugt die rückseitige Elektrode bündig mit dem Rand der Solarzelle ab, wohingegen die vorderseitige Elektrode bevorzugt zu dem Rand beabstandet ist, bevorzugt mit einem Abstand von zumindest 100 µm, weiter bevorzugt zumindest 200 µm, insbesondere zumindest 500 µm.
  • Um eine vorgegebene Fläche optimal auszunutzen, sind Solarzellenstrings bekannt, bei welchen die Solarzellen in Schindeltechnik angeordnet sind. Hierbei überlappen sich zwei benachbarte Solarzellen, sodass ein Rückseitenüberlappungsbereich an der Rückseite einer Solarzelle über einem Vorderseitenüberlappungsbereich der Vorderseite der benachbarten Solarzelle angeordnet ist und zwischen diesen Überlappungsbereichen die elektrisch leitende Verbindung zur Ausbildung eines Strings besteht.
  • Es ist bekannt, die Solarzellen solch eines Solarzellenstrings im Überlappungsbereich mittels Leitkleber miteinander zu verbinden, sodass ein starrer Solarzellenstring entsteht.
  • Eine weitere vorteilhafte Ausgestaltung ist in der Erkenntnis begründet, dass herkömmliche Solarzellenstrukturen, welche an Vorder- und Rückseite starre metallische Elektroden aufweisen, zur Herstellung eines kostengünstigen Solarzellenstrings in Schindeltechnik verwendet werden können, wenn ein flexibler Zellverbinder verwendet wird, der zumindest vorderseitig nur geringfügig die Vorderseite der zu kontaktierenden Solarzelle überdeckt.
  • In dieser vorteilhaften Ausgestaltung sind die Solarzellen überlappend angeordnet, so dass die Solarzellen A und B überlappend angeordnet sind, so dass ein Rückseitenüberlappungsbereich der Rückseite der Solarzelle A über einem Vorderseitenüberlappungsbereich der Vorderseite der Solarzelle B angeordnet ist, dass die Elektrode A an der Rückseite der Solarzelle A angeordnet und ausgebildet ist, elektrische Ladungsträger an der Rückseite der Solarzelle A zu dem Rückseitenüberlappungsbereich zu leiten oder von diesem abzuleiten, dass Elektrode B an der Vorderseite Solarzelle B angeordnet und ausgebildet ist, elektrische Ladungsträger an der Vorderseite der Solarzelle B zu dem Vorderseitenüberlappungsbereich zu leiten oder von diesem abzuleiten,
    dass der Zellverbinder im Rückseitenüberlappungsbereich elektrisch leitend an der Elektrode A und im Vorderseitenüberlappungsbereich elektrisch leitend an der Elektrode B angeordnet ist.
  • Hierdurch wird ein flexibler Solarzellenstring in Schindel-Anordnung realisiert.
  • Vorteilhafterweise sind Rückseitenüberlappungsbereich und Zellverbinder-Überdeckungsbereich A gleich, und/oder, bevorzugt und
    sind Vorderseitenüberlappungsbereich und Zellverbinder-Überdeckungsbereich B gleich, sodass gegenüber Varianten mit Mehrfachfaltung des Zellverbinders Material eingespart wird.
  • Vorteilhafterweise sind die Solarzellen des Solarzellenstrings als bifaciale Solarzellen ausgebildet. Hierdurch ergibt sich der Vorteil, dass nicht nur von der Vorderseite einfallende elektromagnetische Strahlung, sondern auch von der Rückseite einfallende elektromagnetische Strahlung in elektrische Energie umgewandelt werden kann.
  • Der erfindungsgemäße Solarzellenstring ist insbesondere zur Ausbildung für bifaciale Verwendung geeignet, da wie zuvor beschrieben auf Busbars verzichtet werden kann, sodass auch auf der Rückseite durch eine vorteilhafte Ausgestaltung der rückseitigen Elektrode mit Fingern und bevorzugt einem Querverbinder, nur eine geringe Abdeckung der Rückseite durch die metallische Elektrode besteht, sodass eine geringe Abschattung gegenüber von der Rückseite auftreffender elektromagnetischer Strahlung besteht.
  • Der Zellverbinder ist bevorzugt als Folie ausgebildet. Es liegt im Rahmen der Erfindung, nicht metallische, leitfähige Folien zu verwenden.
  • Besonders einfach in der Handhabung und vorteilhaft aufgrund geringer Leitungswiderstände ist die Ausbildung des Zellverbinders als metallische Folie, bevorzugt als Metallfolie, insbesondere bevorzugt als Aluminiumfolie.
  • Ebenso liegt die Ausbildung des Zellverbinders als Kupferfolie oder Silberfolie im Rahmen der Erfindung.
  • In einer vorteilhaften Ausgestaltung ist der Zellverbinder als Metallfolie aus dem Metall ausgebildet, welches wesentlicher metallischer Bestandteil der mittels des Zellverbinders kontaktieren Elektrode ist.
  • Weist beispielsweise die Elektrode als wesentlichen metallischen Bestand Silber auf, so ist der Zellverbinder entsprechend bevorzugt als Silberfolie ausgebildet. Bei Kupfer als wesentlichem metallischen Bestandteil der Elektrode ist der Zellverbinder bevorzugt als Kupferfolie ausgebildet.
  • Es liegt im Rahmen der Erfindung, eine beschichtete flexible Folie oder eine unbeschichtete flexible Folie als Zellverbinder zu verwenden. Ebenso liegt der Verwendung einer mehrlagigen oder einer einlagigen flexiblen Folie im Rahmen der Erfindung.
  • Zur Kosteneinsparung ist der Zellverbinder bevorzugt als einlagige, insbesondere bevorzugt als unbeschichtete Folie ausgebildet, um die Kosten zu reduzieren.
  • Die Dicke des Zellverbinders liegt bevorzugt im Bereich von 5µm bis 50 µm.
  • Die eingangs genannte Aufgabe ist weiterhin durch ein Solarzellenmodul mit einer Mehrzahl von Solarzellenstrings gelöst, wobei die Solarzellenstrings jeweils als erfindungsgemäßer Solarzellenstring, insbesondere als bevorzugte Ausführungsform hiervon, ausgebildet sind.
  • Die Solarzellenstrings sind in an sich bekannter Weise elektrisch leitend miteinander verbunden.
  • Weiterhin ist die eingangs gestellte Aufgabe durch ein Verfahren zur Herstellung eines Solarzellenstrings gelöst. Das Verfahren weist folgende Verfahrensschritte auf:
    1. A. Bereitstellen einer ersten photovoltaischen Solarzelle A und zumindest einer zweiten photovoltaischen Solarzelle B, wobei die Solarzelle A mit zumindest einer metallischen Elektrode A und die Solarzelle B mit zumindest einer metallischen Elektrode B bereitgestellt wird;
    2. B. Ausbilden einer elektrisch leitenden Verbindung zwischen der Elektrode A und der Elektrode B mittels eines Zellverbinders.
    wobei der Zellverbinder die Elektrode A in einem Zellverbinder-Überdeckungsbereich A überdeckend angeordnet wird und der Zellverbinder im Zellverbinder-Überdeckungsbereich A zumindest teilweise unmittelbar elektrisch leitend mit der Elektrode A verbunden wird,
    wobei der Zellverbinder die Elektrode B in einem Zellverbinder-Überdeckungsbereich B überdeckend angeordnet wird und der Zellverbinder im Zellverbinder-Überdeckungsbereich B zumindest teilweise unmittelbar elektrisch leitend mit der Elektrode B verbunden wird,
    wobei der Zellverbinder derart an der Elektrode B angeordnet wird, dass der Zellverbinder-Überdeckungsbereich B, in welchem der Zellverbinder eine Vorderseite der Solarzelle B überdeckt, eine Breite von weniger als 1000 µm, insbesondere weniger als 500 µm, bevorzugt weniger als 300 µm aufweist,
    wobei die Verbindung zwischen Zellverbinder und zumindest der Elektrode B, bevorzugt zwischen Zellverbinder und Elektrode A sowie Elektrode B, mittels Wärmeeinwirkung durch Laserstrahlung erfolgt.
  • Wesentlich zur Lösung der eingangs genannten Aufgabe für eine erste Variante des erfindungsgemäßen Verfahrens ist, dass in einem Verfahrensschritt C nach Verfahrensschritt B ein Überlappendes Anordnen der Solarzellen erfolgt, so dass ein Rückseitenüberlappungsbereich der Rückseite der Solarzelle A über einem Vorderseitenüberlappungsbereich der Vorderseite der Solarzelle B angeordnet ist.
  • Wesentlich ist, dass der Verfahrensschritt B folgende Teilschritte aufweist:
    • Die Solarzellen A und B werden in Verfahrensschritt B in einem Verfahrensschritt B1 mit einander zugewandten Vorderseiten oder mit einander zugewandten Rückseiten angeordnet und in einem Verfahrensschritt B2 wird der Zellverbinder an der Solarzelle A und an der Solarzelle B angeordnet.
  • Hierdurch ergibt sich eine einfache Handhabung des Zellverbinders, da dieser keine Faltung während des Anbringens des Zellverbinders aufweisen muss.
  • Wesentlich zur Lösung der eingangs genannten Aufgabe für eine zweite Variante des erfindungsgemäßen Verfahrens ist, dass zumindest die Solarzelle B, in Verfahrensschritt A als Mehrfachzelle zur Vereinzelung in mehrere Teilzellen zur Verfügung gestellt und eine Vereinzelung der Mehrfachsolarzelle zur Bereitstellung der Solarzelle erfolgt, wobei die Vereinzelung nach Verfahrensschritt B erfolgt.
  • Durch die geringe Breite des Überdeckungsbereichs ergeben sich die bereits zuvor zu dem Zellverbinder-Rückseitenbedeckungsbereich beschriebenen Vorteile, insbesondere eine Materialeinsparung.
  • Das erfindungsgemäße Verfahren weist die Vorteile des erfindungsgemäßen Solarzellenstrings auf. Darüber hinaus wird durch die Verwendung von Laserstrahlung zur Ausbildung der elektrisch leitenden Verbindung zwischen Zellverbinder und zumindest der Elektrode B, bevorzugt zwischen Zellverbinder und Elektrode A sowie Elektrode B ein besonders kostengünstiges Verfahren erzielt.
  • Vorteilhafterweise erfolgt mittels der Laserstrahlung ein zumindest teilweises Aufschmelzen des Zellverbinders, um die Verbindung auszubilden.
  • Vorteilhafterweise wird der Zellverbinder-Überdeckungsbereich A an einer Randseite der Elektrode A angeordnet wird, und/oder, bevorzugt und
    dass der Zellverbinder-Überdeckungsbereich B an einer Randseite der Elektrode B angeordnet. Hierdurch ergeben sich die zuvor genannten Vorteile, insbesondere können bei der Herstellung in einer vorteilhaften Weiterbildung die Solarzellen parallel zueinander angeordnet und von einer Seite mittels der Laserstrahlung bearbeitet werden:
    • Bei dieser vorteilhaften Weiterbildung werden die Solarzellen A und B in Verfahrensschritt B derart angeordnet, dass die Rückseite der einen Solarzelle der Vorderseite der anderen Solarzelle zugewandt ist.
  • Zur Ausbildung der nebeneinanderliegenden Anordnung der Solarzellen kann nach Anordnen des Zellverbinders in einer vorteilhaften Ausgestaltung in einfacher Weise ein Umklappen um 180° der Solarzelle A oder der Solarzelle B erfolgen.
  • Vorteilhafterweise wird der Zellverbinder an einer Randseite der Solarzelle A mechanisch und elektrisch nichtleitend angeordnet, und/oder, bevorzugt und der Zellverbinder an einer Randseite der Solarzelle B mechanisch und elektrisch nichtleitend angeordnet. Hierdurch wird eine erhöhte mechanische Stabilität erzielt.
  • Das Anordnen des Zellverbinders an einer Randseite der Elektrode A und der Elektrode B ermöglicht ein besonders effizientes Verfahren zur Verschaltung mehrerer Solarzellen:
    • In einer vorteilhaften Weiterbildung werden mehrere Solarzellen, bevorzugt zumindest 3, insbesondere bevorzugt zumindest 6, weiter bevorzugt zumindest 10 Solarzellen derart nebeneinander angeordnet, dass jeweils der Vorderseite einer Solarzelle die Vorderseite der benachbarten Solarzelle und der Rückseite einer Solarzelle die Rückseite der benachbarten Solarzelle angeordnet ist. Es wird somit ein Stapel von Solarzellen gebildet. An zwei gegenüberliegenden Randseiten des Solarzellenstapels wird jeweils zumindest ein Zellverbinder angeordnet, welcher die Randseiten mehrerer der Solarzellen des Zellstapels, bevorzugt von zumindest 2, weiter bevorzugt zumindest 4, weiter bevorzugt zumindest 6 Solarzellen überdeckt.
  • Die Zellverbinder werden wie zuvor beschrieben elektrisch leitend mit den Randseiten der Elektroden der Solarzellen verbunden, bevorzugt erfolgt die elektrisch leitende Verbindung mittels Laserstrahlung.
  • Die elektrisch leitende Verbindung erfolgt dabei bevorzugt derart, dass eine Reihenschaltung erfolgt, d. h. eine Elektrode eines Kontaktierungstyps (p-Typ oder n-Typ) wird mit einer Elektrode des entgegengesetzten Kontaktierungstyps der benachbarten Solarzelle durch den Zellverbinder elektrisch leitend verbunden.
  • In einem weiteren Verfahrensschritt erfolgt eine Auftrennung des Zellverbinders, so dass die verbleibenden Zellverbinder-Teilstücke jeweils zwei benachbarte Solarzellen miteinander elektrisch leitend verbinden.
  • Bevorzugt wird durch Aufklappen der Solarzellen, beispielsweise Drehung jeder Solarzelle um 90°C alternierend in der entgegengesetzten Richtung oder Drehung jeder zweiten Solarzelle um 180°C der flächige Solarzellenstring gebildet.
  • In einer vorteilhaften Weiterbildung ist das Verfahren zur Herstellung eines Solarzellenstrings in Schindel-Anordnung ausgebildet.
  • Insbesondere ist es vorteilhaft, dass die Elektroden A und B an der gleichen Seite des Zellverbinders angeordnet werden.
  • Zur Ausbildung der Schindelanordnung kann anschließend in einfacher Weise ein Umklappen um 180° der Solarzelle A oder der Solarzelle B erfolgen.
  • Vorteilhafterweise wird zumindest die Solarzelle B, bevorzugt auch Solarzelle A in Verfahrensschritt A als Mehrfachzelle zur Vereinzelung in mehrere Teilzellen zur Verfügung gestellt.
  • Es ist bekannt, sogenannte Teilzellen zur Ausbildung eines Solarzellenstrings zu verwenden. Teilzellen werden üblicherweise durch Auftrennen einer Solarzelle in mehrere Teilzellen erzielt. Typischerweise weisen Teilzellen eine rechteckige Form auf, bei welcher die Länge ein Mehrfaches der Breite beträgt.
  • Das erfindungsgemäße Verfahren ermöglicht das Auftrennen der Mehrfachzelle und somit das Separieren der Teilzelle erst nach Verbinden der Solarzellen mit dem Zellverbinder.
  • Das erfindungsgemäße Verfahren weist insbesondere den Vorteil auf, dass wesentliche Verfahrensschritte mittels Laserstrahlung durchgeführt werden können. Vorteilhafterweise erfolgt daher sowohl das Verbinden des Zellverbinders mit der Solarzelle A, dass Verbindenden des Zellverbinders mit der Solarzelle B, als auch das Vereinzeln der Mehrfachsolarzelle zum Bereitstellen zumindest der Solarzelle B mittels Laser.
  • Die Verbindung des Zellverbinders mit den Solarzellen erfolgt bevorzugt mittels des als Laser Metal Bonding (LMB) bekannten Verfahrens, wie in Oliver John et al., „Laser Metal Bonding (LMB) - low impact joining of thin aluminum foil to silicon and silicon nitride surfaces", Procedia CIRP 94 (2020) 863-868, 11th CIRP Conference on Photonic Technologies [LANE 2020] on September 7-10, 2020 beschrieben. Insbesondere erfolgt bevorzugt das mechanische, elektrisch nicht leitende Verbinden von Zellverbinder und Solarzelle mittels des beschriebenen LM B-Verfahrens.
  • Weitere vorteilhafte Merkmale und Ausgestaltungen werden im Folgenden anhand von Ausführungsbeispielen und den Figuren erläutert. Dabei zeigt:
    • 1 eine Vorder- und Rückansicht einer Solarzelle A und Solarzelle B eines Ausführungsbeispiels eines erfindungsgemäßen Solarzellenstrings;
    • 2 zwei verschiedene Ausführungsbeispiele erfindungsgemäße Solarzellenstrings;
    • 3 Vorder- und Rückansicht einer Mehrfachsolarzelle für das in 4 dargestellte Ausführungsbeispiel eines erfindungsgemäßen Verfahrens;
    • 5 ein weiteres Ausführungsbeispiel mit Zellverbinder in Z-Form;
    • 6 ein weiteres Ausführungsbeispiel mit Anordnen des Zellverbinders an Randseiten der Solarzellen;
    • 7 eine Weiterbildung des in 6 gezeigten Ausführungsbeispiels und
    • 8 ein weiteres Ausführungsbeispiel mit rückseitiger Verschaltung.
  • Sämtliche Figuren zeigen schematische, nicht maßstabsgetreue Darstellungen. Gleiche Bezugszeichen in den Figuren bezeichnen gleiche oder gleich wirkende Elemente.
  • In 2 sind zwei Ausführungsbeispiele eines erfindungsgemäßen Solarzellenstrings mit jeweils drei Solarzellen dargestellt. Alle Solarzellen sind gleich ausgebildet.
  • In den nachfolgenden Ausführungsbeispielen ist die zuvor beschriebene Solarzelle A als erste Solarzelle 1 und die zuvor beschriebene Solarzelle B als zweite Solarzelle 2 ausgebildet. Weiterhin ist in den nachfolgenden Beispielen die Elektrode A als Rückseitenkontaktierungsstruktur 1b der ersten Solarzelle 1 und die Elektrode B als Vorderseitenmetallisierungsstruktur 2a der zweiten Solarzelle 2 ausgebildet.
  • Das in 2a) dargestellte erste Ausführungsbeispiel eines erfindungsgemäßen Solarzellenstrings weist eine erste Solarzelle 1, eine zweite Solarzelle 2 und eine dritte Solarzelle 3 auf. Die Solarzellen (1, 2, 3) sind überlappend angeordnet, sodass jeweils ein Rückseitenüberlappungsbereich der Rückseite einer Solarzelle über einem Vorderseitenüberlappungsbereich der Vorderseite einer benachbarten Solarzelle angeordnet ist.
  • In 1 ist eine schematische Darstellung einer Draufsicht auf die Vorderseite (Teilbild a) und einer Draufsicht auf die Rückseite (Teilbild b) der ersten Solarzelle 1 dargestellt. Die Solarzelle ist in an sich bekannter Weise als photovoltaische Solarzelle basierend auf einem Siliziumsubstrat ausgebildet und weist an der Vorderseite eine metallische Vorderseitenkontaktierungsstruktur 1a und an der Rückseite eine metallische Rückseitenkontaktierungsstruktur 1b auf. Beide Kontaktierungsstrukturen sind kammartig ausgebildet, mit geradlinigen parallel zueinander verlaufenden Fingern. In der schematischen Darstellung gemäß 1 weist jede Kontaktierungsstruktur 10 waagrecht verlaufende Finger auf.
  • Bei der Rückseitenansicht gemäß 1a) ist durch eine gestrichelte Linie der Rückseitenüberlappungsbereich der Rückseite der ersten Solarzelle 1 mit einer Breite BR und einer Länge LR gekennzeichnet. Entsprechend ist in der Vorderseitenansicht gemäß 1b) mit einer gestrichelten Linie ein Vorderseitenüberlappungsbereich der Vorderseite der ersten Solarzelle mit einer Breite BV und einer Länge LV gekennzeichnet.
  • Wie in 2 ersichtlich, ist der Rückseitenüberlappungsbereich mit einer Breite BR der ersten Solarzelle 1 über einem Vorderseitenüberlappungsbereich mit der Breite BV der zweiten Solarzelle 2 angeordnet.
  • Die Rückseite der ersten Solarzelle 1 ist mit der Vorderseite der zweiten Solarzelle 2 elektrisch leitend verbunden.
  • Wesentlich ist, dass die Rückseite der ersten Solarzelle 1 mittels eines biegeschlaffen Zellverbinders 4 mit der Vorderseite der zweiten Solarzelle 2 elektrisch leitend verbunden ist. Der biegeschlaffe Zellverbinder 4 ist vorliegend als Aluminiumfolie mit einer Dicke von 10µm ausgebildet. Die Aluminiumfolie ist einlagig und unbeschichtet.
  • Wie in 1a) ersichtlich, weist die erste Solarzelle 1 an der Rückseite die metallische Rückseitenkontaktierungsstruktur 1b auf, die ausgebildet ist, elektrische Ladungsträger an der Rückseite der ersten Solarzelle eins zu dem Rückseitenüberlappungsbereich mit Breite BR und Länge LR zu leiten oder von diesem abzuleiten.
  • Die zweite Solarzelle 2 (wie auch die dritte Solarzelle 3) sind identisch zur ersten Solarzelle 1 ausgebildet. Die zweite Solarzelle 2 weist somit an der Vorderseite eine Vorderseitenkontaktierungsstruktur 2a auf, welche identisch zu der 1b) gezeigten Vorderseitenkontaktierungsstruktur 1a der ersten Solarzelle 1 ausgebildet und angeordnet ist.
  • Die Vorderseitenkontaktierungsstruktur der zweiten Solarzelle ist ausgebildet, elektrische Ladungsträger an der Vorderseite der zweiten Solarzelle zu dem Vorderseitenüberlappungsbereich (siehe 1b) mit Breite BV und Länge LV) abzuleiten oder von diesem abzuleiten.
  • Der Zellverbinder 4 ist im Rückseitenüberlappungsbereich mit Breite BV der ersten Solarzelle 1 elektrisch leitend an der Rückseitenkontaktierungsstruktur 1b der ersten Solarzelle 1 und im Vorderseitenüberlappungsbereich (mit Breite BV) der zweiten Solarzelle 2 elektrisch leitend an der Vorderseitenkontaktierungsstruktur 2a der zweiten Solarzelle 2 angeordnet.
  • Der Zellverbinder 4 überdeckt die Rückseite der Solarzelle 1 vollständig im Rückseitenüberlappungsbereich der ersten Solarzelle 1. Ein Tellverbinder-Rückseitenüberdeckungsbereich ist in diesem Ausführungsbeispiel somit identisch zu dem Rückseitenüberlappungsbereich der ersten Solarzelle mit Breite BR und Länge LR.
  • Die Breite BR des Zellverbinder-Rückseitenmetallisierungsüberdeckungsbereichs beträgt weniger als 200 µm, vorliegend 150 µm.
  • Entsprechend überdeckt der Zellverbinder 4 die Vorderseite der zweiten Solarzelle im gesamten Vorderseitenüberlappungsbereich der zweiten Solarzelle 2 mit Breite BV und Länge LV. Auch hier ist der Zellverbinder-Vorderseitenmetallisierungsüberdeckungsbereich identisch zu dem Vorderseitenüberlappungsbereich der zweiten Solarzelle (mit Breite BV und Länge LV). Die Breite BV des Zellverbinder-Vorderseitenmetallisierungsüberdeckungsbereichs der zweiten Solarzelle beträgt ebenfalls 150 µm.
  • Die Solarzellen (1, 2, 3) weisen vorliegend eine Breite von 25mm und eine Länge von 200mm auf. Die Breite der Zellverbinder-Überdeckungsbereiche beträgt somit nur einen geringen Anteil der Gesamtbreite der Solarzelle.
  • Die Zellverbinder 4 erstrecken sich jeweils über die gesamte Länge der Solarzellen. Der Zellverbinder-Rückseitenmetallisierungsüberdeckungsbereich der ersten Solarzelle 1 weist somit eine Länge LR auf, welche der Seitenlänge der ersten Solarzelle 1 am Rückseitenüberlappungsbereich entspricht. Ebenso weist der Zellverbinder-Vorderseitenmetallisierungsüberdeckungsbereich der zweiten Solarzelle die Länge LV auf, welche der Seitenlänge der zweiten Solarzelle am Vorderseitenüberlappungsbereich entspricht.
  • Wie in 2 ersichtlich, sind Rückseitenüberlappungsbereich der ersten Solarzelle 1 und Vorderseitenüberlappungsbereich der zweiten Solarzelle 2 an einer gemeinsamen Seite des Zellverbinders vier angeordnet. Der Zellverbinder vier weist bei dem in 2a) dargestellten Ausführungsbeispiel lediglich eine Faltung auf, welche vorliegend jeweils an der rechten Seite bei der Darstellung gemäß 2 angeordnet ist.
  • Wie in 1 ersichtlich, weisen sowohl Vorderseitenkontaktierungsstruktur als auch Rückseitenkontaktierungsstruktur der Solarzelle eine Mehrzahl bei der Darstellung gemäß 1 waagrecht verlaufender, geradliniger metallischer Finger auf, in der schematischen Darstellung gemäß 1 jeweils zehn Finger pro Kontaktierungsstruktur.
  • Wie weiterhin in 1 ersichtlich, weisen die Finger der Rückseitenkontaktierungsstruktur 1b der ersten Solarzelle im Zellverbinder-Rückseitenmetallisierungsüberdeckungsbereich, welcher identisch mit dem Rückseitenüberlappungsbereich 1c ist, keine unmittelbare Verbindung über die Rückseitenkontaktierungsstruktur 1b auf. Dies bedeutet, dass bei einem Abtrennen des Zellverbinder-Rückseitenmetallisierungsüberdeckungsbereichs keine metallische Verbindung zwischen den Kontaktierungsfingern im Zellverbinder-Rückseitenmetallisierungsüberdeckungsbereich bestünde. Wie in 1 ersichtlich, sind die Kontaktierungsfinger an dem Ende, welches nicht im Zellverbinder-Rückseitenmetallisierungsüberdeckungsbereichs liegt, über einen metallischen Querverbinder miteinander elektrisch leitend verbunden, so dass bei einem Abtrennen wie zuvor beschrieben oder einer Unterbrechung eines Kontaktierungsfingers dennoch eine elektrisch leitende Verbindung über den Querverbinder besteht.
  • Der Zellverbinder 4 ist mit allen Fingern der Rückseitenkontaktierungsstruktur 1b der ersten Solarzelle elektrisch leitend verbunden. Er ersetzt somit die Funktion eines Busbars bei vorbekannten Kontaktierungsstrukturen.
  • Ebenso weisen die Finger der Vorderseitenkontaktierungsstruktur 2a der zweiten Solarzelle 2 im Zellverbinder-Vorderseitenmetallisierungsüberdeckungsbereich, welcher identisch ist zu dem Vorderseitenüberlappungsbereich, keine unmittelbare Verbindung über die Rückseitenkontaktierungsstruktur auf. Auch hier ist der Zellverbinder 4 mit jedem Finger der Vorderseitenkontaktierungsstruktur 2a der zweiten Solarzelle 2 im Zellverbinder-Vorderseitenmetallisierungsüberdeckungsbereich elektrisch leitend verbunden.
  • Wie in 1a) ersichtlich, weist die Rückseitenkontaktierungsstruktur 1b der ersten Solarzelle 1 an der in der Ansicht gemäß 1 linken Seite einen metallischen Querverbinder auf, welcher alle zehn Finger der Rückseitenkontaktierungsstruktur 1b elektrisch leitend miteinander verbindet. Die Finger erstrecken sich senkrecht zu dem metallischen Querverbinder. Entsprechend weist die Vorderseitenkontaktierungsstruktur 1a der ersten Solarzelle 1 an der dem Zellverbinder-Vorderseitenmetallisierungsüberdeckungsbereich gegenüberliegenden Randseite einen metallischen Querverbinder auf, der alle zehn Finger elektrisch leitend miteinander verbindet.
  • Wie in 1a ersichtlich, bedeckt die Rückseitenkontaktierungsstruktur 1b der ersten Solarzelle nur ein geringe Fläche der Solarzelle. Die Solarzellen 1, 2, 3 sind als bifaciale Solarzellen ausgebildet, sodass auch elektromagnetische Strahlung von der Rückseite der Solarzellen in die Solarzelle eindringen und in den Halbleiterschichten absorbiert und in elektrische Energie umgewandelt werden kann.
  • In 2b ist ein zweites Ausführungsbeispiel eines erfindungsgemäßen Solarzellenstrings gezeigt. Dieses unterscheidet sich von dem ersten Ausführungsbeispiel gemäß 2a) dadurch, dass die mit dem Zellverbinder 4 verbundenen Solarzellen an gegenüberliegenden Seiten des Zellverbinders 4 angeordnet sind. Entsprechend weist der Zellverbinder 4 zwei Faltungen auf. Die weiteren technischen Merkmale entsprechen den zu dem ersten Ausführungsbeispiel gemäß 2a) beschriebenen.
  • Nachfolgend wird anhand der 3 und 4 ein Ausführungsbeispiel eines erfindungsgemäßen Verfahrens beschrieben. Das Ergebnis des beschriebenen Ausführungsbeispiels entspricht weitgehend dem Solarzellenstring gemäß 2a), wobei die Faltung der Zellverbinder 4 jeweils an der linken Seite angeordnet ist.
  • Bei dem Ausführungsbeispiel des erfindungsgemäßen Verfahrens erfolgt in einem Verfahrensschritt A ein Bereitstellen einer ersten und zumindest einer zweiten photovoltaischen Solarzelle. Die zweite Solarzelle wird in Verfahrensschritt A als Mehrfachzelle zur Vereinzelung in mehrere Teilzellen zur Verfügung gestellt.
  • In 3 ist in Teilbild a eine Rückseitenansicht einer Mehrfachsolarzelle 5 und in Teilbild b eine Vorderseitenansicht der Mehrfachsolarzelle 5 schematisch dargestellt.
  • Die Mehrfachsolarzelle 5 weist vorliegend drei Sektionen auf, die Grenzen dieser Sektionen sind in 5 durch gestrichelte Linien dargestellt. Jede Sektion entspricht im Aufbau der in 1 dargestellten ersten Solarzelle 1. Bei Auftrennen der Mehrfachsolarzelle 5 an den in 3 gestrichelt dargestellten Linien erhält man somit drei Teilsolarzellen, wobei jede Teilsolarzelle der zu 1 beschriebenen ersten Solarzelle entspricht.
  • Entsprechend ist in 3 ersichtlich, dass an der Rückseite der Mehrfachsolarzelle 5 drei Rückseitenkontaktierungsstrukturen und an der Vorderseite entsprechend drei Vorderseitenkontaktierungsstrukturen mit jeweils zehn Kontaktierungsfingern und einem Querverbinder angeordnet sind.
  • In 4a) sind schematisch Verfahrensschritte des Ausführungsbeispiels des erfindungsgemäßen Verfahrens zusammengefasst.
  • Zunächst wird in einem Verfahrensschritt A eine erste und eine zweite photovoltaische Solarzelle bereitgestellt.
  • Hierbei wird eine zweite Solarzelle 2 mit oben liegender Vorderseite bereitgestellt und die Mehrfachsolarzelle 5 zur Bereitstellung einer ersten Solarzelle 1 wird mit unten liegender Vorderseite an der zweiten Solarzelle 2 angeordnet, sodass die Vorderseiten der beiden Solarzellen zueinander gewandt sind. Um in einem Verfahrensschritt B eine elektrisch leitende Verbindung der Rückseite der ersten Solarzelle 1 mit der Vorderseite der zweiten Solarzelle 2 auszubilden, wird somit in einem Teilschritt B1 die Anordnung von erster Solarzelle (vorliegend in Form der Mehrfachsolarzelle 5) und zweiter Solarzelle 2 mit einander zugewandten Vorderseiten durchgeführt, wobei die Anordnung derart erfolgt, dass der Vorderseitenüberlappungsbereich der zweiten Solarzelle 2 (mit der Breite BV) nicht von der ersten Solarzelle 1 (und somit nicht von der Mehrfachsolarzelle 5) überdeckt wird.
  • In einem Teilschritt B2 wird ein Zellverbinder 4 an dem Rückseitenüberlappungsbereich der ersten Solarzelle 1 mit der Breite BR und dem Vorderseitenüberlappungsbereich der zweiten Solarzelle angeordnet. Wie in 4a) ersichtlich, sind hierbei Rückseitenüberlappungsbereich der ersten Solarzelle 1 und Vorderseitenüberlappungsbereich der zweiten Solarzelle 2 an der gleichen Seite des Zellverbinders 4 angeordnet.
  • Anschließend erfolgt mittels eines Lasers durch partielles Aufschmelzen des Zellverbinders 4, welcher in diesem Ausführungsbeispiel ebenfalls als Aluminiumfolie wie zuvor beschrieben ausgebildet ist, ein elektrisch leitendes Verbinden des Zellverbinders 4 mit jedem Finger der Rückseitenkontaktierungsstruktur 1b der ersten Solarzelle 1 und mit jedem Finger der Vorderseitenkontaktierungsstruktur 2a der zweiten Solarzelle 2. Schematisch sind die Laserstrahlen als durchgezogene Pfeile dargestellt.
  • Anschließend erfolgt ebenfalls mittels Laserstrahlen ein Abtrennen überschüssiger Aluminiumfolie des Zellverbindendes 4, sofern überschüssiges Material vorliegt. Bei passgenauem bereitstellen des Zellverbinders ist ein Abtrennen nicht notwendig. Schematisch sind die Laserstrahlen als gestrichelte Pfeile dargestellt. Durch das Abtrennen ergibt sich der Zellverbinder-Überlappungsbereich, welcher auch vorliegend einerseits mit dem Vorderseitenüberlappungsbereich der zweiten Solarzelle 2 und andererseits mit dem Rückseitenüberlappungsbereich der ersten Solarzelle 1 übereinstimmt.
  • Weiterhin wird mittels Laserstrahlung die Mehrfachsolarzelle 5 durchtrennt, um die erste Solarzelle 1 von der Mehrfachsolarzelle 5 abzutrennen. Der Laserstrahl ist schematisch als gepunkteter Pfeil dargestellt.
  • Die erste Solarzelle 1 wird gemäß dem gebogenen Pfeil um 180° umgeklappt, sodass sich die in 4b) dargestellte Konstellation ergibt.
  • In 5 ist ein weiteres Ausführungsbeispiel des erfindungsgemäßen Verfahrens mit einem Teilschritt in 5a) und in 5b) das resultierende Ausführungsbeispiel eines erfindungsgemäßen Solarzellenstrings dargestellt.
  • Bei diesem Ausführungsbeispiel wird die erste Solarzelle 1 neben der Mehrfachsolarzelle 5 angeordnet. Der Zellverbinder 4 wird in Z-Form von der Rückseite der ersten Solarzelle 1 zu der Vorderseite der zweiten Solarzelle 2 geführt, wobei der Zellverbinder 4 zwischen den beiden Solarzellen von der Rückseite der ersten Solarzelle zu der Vorderseite der zweiten Solarzelle geführt wird. Wie bei den zuvor beschriebenen Ausführungsbeispielen wird mittels Laserstrahlung (durchgezogene Pfeillinien) jeweils eine elektrisch leitende Verbindung des Zellverbinders 4 einerseits mit der Rückseitenkontaktierungsstruktur 1b der ersten Solarzelle 1 und andererseits mit der Vorderseitenkontaktierungsstruktur 2a der zweiten Solarzelle 2 hergestellt. Überschüssiges Material des Zellverbinders 4 wird ebenfalls mittels Laserstrahlung (Pfeile mit gestrichelter Linie) abgetrennt.
  • Anschließend wird mittels Laserstrahlung die Mehrfachsolarzelle 6 durchtrennt, um die zweite Solarzelle 2 zu vereinzeln (Pfeil mit gestrichelter Linie).
  • Das Ergebnis ist in 5b dargestellt.
  • In 6 ist ein weiteres Ausführungsbeispiel des erfindungsgemäßen Verfahrens mit einem Teilschritt in 6a) und in 6b) das resultierende Ausführungsbeispiel eines erfindungsgemäßen Solarzellenstrings dargestellt.
  • Das Verfahren weist Gemeinsamkeiten mit dem zu 4 beschriebenen Verfahren auf. Nachfolgend werden die wesentlichen Unterschiede beschrieben:
    • Die erste Solarzelle 1 und die zweite Solarzelle 2 werden mit zueinandergewandten Rückseiten angeordnet, sodass sich die Rückseitenkontaktierungsstruktur 1b der ersten Solarzelle 1 und die Rückseitenkontaktierungsstruktur 2b der zweiten Solarzelle 2 gegenüberliegen. An jeweils vorderen Rändern der ersten Solarzelle 1 und zweiten Solarzelle 2 wird der Zellverbinder angeordnet. Mittels eines Laserstrahls (Pfeile mit durchgezogener Linie) wird der Zellverbinder 4 an den Rand der Rückseitenkontaktierungsstruktur 1b der ersten Solarzelle 1 angeordnet und elektrisch leitend verbunden. Ebenso wird der Zellverbinder 4 an den Rand der Vorderseitenkontaktierungsstruktur 2a der zweiten Solarzelle angeordnet und elektrisch leitend verbunden.
  • Die Kontaktierungsstrukturen der ersten Solarzelle 1 und zweiten Solarzelle 2 sind daher derart ausgebildet, dass jeweils an einem Rand die Vorderseitenkontaktierungsstruktur der Solarzelle bündig mit dem Rand abschließt, wohingegen die Rückseitenkontaktierungsstruktur der Solarzelle an diesem Rand beabstandet ist, vorliegend mit einem Abstand von 500 µm. Am gegenüberliegenden Rand ist die umgekehrte Anordnung ausgebildet: dort schließt die Rückseitenkontaktierungsstruktur bündig mit dem Rand der Solarzelle ab, wohingegen die Vorderseitenkontaktierungsstruktur zu dem Rand beabstandet ist, vorliegend mit einem Abstand von 500 µm.
  • Wie in Teilbild a) der 6 ersichtlich, sind die Metallisierungsüberdeckungsbereiche bei diesem Ausführungsbeispiel mit sehr geringen Breiten ausgebildet. Da der Zellverbinder die Metallisierung jeweils lediglich am Rand überdeckt, entspricht die Breite BR des Zellverbinder-Vorderseitenmetallisierungsüberdeckungsbereiches in etwa der Höhe der Vorderseitenkontaktierungsstruktur 2a der zweiten Solarzelle und entsprechend die Breite BV des Zellverbinder-Rückseitenmetallisierungsüberdeckungsbereiches in etwa der Höhe der Rückseitenkontaktierungsstruktur 1b der ersten Solarzelle 1.
  • In einer Weiterbildung des vorgeschriebenen Ausführungsbeispiels kann zusätzlich mittels Laserstrahlung ein Anheften des Zellverbinders 4 an das Halbleitersubstrat der ersten Solarzelle 1 sowie an das Halbleitersubstrat der zweiten Solarzelle 2 erfolgen, wobei lediglich eine mechanische, nicht jedoch eine elektrisch leitende Verbindung ausgebildet wird.
  • Überschüssiges Material des Zellverbinders 4 wird mittels Laserstrahlung abgetrennt (Pfeile mit gestrichelten Linien in 6a).
  • Wie zuvor beschrieben wird auch in diesem Ausführungsbeispiel die Mehrfachsolarzelle 6 mittels Laserstrahlung getrennt (Pfeil mit gepunkteter Linie), sodass die zweite Solarzelle 2 vereinzelt wird.
  • In 6b) ist das Endergebnis gezeigt, wenn nach Anordnen des Zellverbinders 4 an die erste Solarzelle 1 und erste Solarzelle 2 und Vereinzeln der zweiten Solarzelle 2 die erste Solarzelle 1 um 180° gedreht wird gemäß des halbkreisförmigen Pfeils in 6a). Der Zellverbinder des Solarzellenstrings befindet sich somit mit Einfachfaltung zwischen der ersten Solarzelle 1 und der zweiten Solarzelle 2.
  • In 7 ist eine Weiterbildung des in 6 gezeigten Ausführungsbeispiels dargestellt:
    • Zur Erhöhung der Produktionseffizienz wird ein Stapel aus Solarzellen gebildet, wobei jeweils die Vorderseite einer Solarzelle der Vorderseite der benachbarten Solarzelle und die Rückseite einer Solarzelle der Rückseite der benachbarten Solarzelle zugewandt ist. An zwei gegenüberliegenden Randseiten des Solarzellenstapels werden Zellverbinder 4, 4' angeordnet, welche mittels Laserstrahlung (Pfeile mit durchgezogenen Linien) an Randseiten der Elektroden der Solarzellen elektrisch leitend verbunden werden.
  • Exemplarisch ist die unterste Solarzelle als erste Solarzelle 1 (erste Solarzelle A) gekennzeichnet mit Vorderseitenkontaktierungsstruktur 1a und Rückseitenkontaktierungsstruktur 1b. Die zweite Solarzelle B (Bezugszeichen 2) ist entsprechend derart angeordnet, dass die Rückseitenkontaktierungsstruktur 2b der zweiten Solarzelle 2 der Rückseitenkontaktierungsstruktur 1b der ersten Solarzelle 1 zugewandt ist. Diese Anordnung setzt sich im Stapel fort.
  • Die Kontaktierungsstrukturen sind weiterhin wie zuvor beschrieben derart ausgebildet, dass eine Kontaktierungsstruktur an einer Seite bündig mit dem Rand der Solarzelle abschließt, an dem gegenüberliegenden Rand jedoch von dem Rand der Solarzelle beabstandet ist. Die auf der entgegengesetzten Seite der Solarzelle angeordnete Kontaktierungsstruktur ist derart angeordnet, dass an jedem Rand lediglich eine der beiden Kontaktierungsstrukturen bündig mit dem Rand der Solarzelle abschließt und die andere Kontaktierungsstruktur zu dem Rand beabstandet ist.
  • Wie in 7 ersichtlich, wird der Zellverbinder 4 mittels Laserstrahlung mit der Rückseitenkontaktierungsstruktur 1b der ersten Solarzelle 1, mit der Vorderseitenkontaktierungsstruktur 2a der zweiten Solarzelle 2 elektrisch leitend verbunden. Bei Durchnummerierung der Solarzellen ausgehend von der untenliegenden ersten Solarzelle 1 ist der Zellverbinder 4 weiterhin mit der Rückseitenkontaktierungsstruktur der dritten und fünften Solarzelle sowie mit der Vorderseitenkontaktierungsstruktur der vierten und sechsten Solarzelle mittels Laserstrahlung elektrisch leitend verbunden.
  • Am gegenüberliegenden Rand des Solarzellenstapels ist der Zellverbinder 4' entsprechend mit der Rückseitenkontaktierungsstruktur der zweiten und vierten Solarzelle sowie mit der Vorderseitenkontaktierungsstruktur der dritten und fünften Solarzelle des Solarzellenstapels elektrisch leitend verbunden.
  • Anschließend erfolgt ein Auftrennen der Zellverbinder 4 und 4' mittels Laserstrahlung (Pfeile mit gestrichelten Linien). Die Auftrennung erfolgt derart, dass jeweils zwei Solarzellen durch das entstehende Teilstück des Zellverbinders elektrisch leitend miteinander verbunden sind.
  • Hierdurch wird in prozessökonomischer Weise eine Serienverschaltung der sechs in 7 dargestellten Solarzellen erzielt. Nach Aufklappen der Solarzellen, so dass alle Solarzellen mit den Randseiten einander zugewandt in einer ebenen Fläche liegen, ist ein Solarzellenstring mit sechs Solarzellen ausgebildet.
  • In 8 ist ein weiteres Ausführungsbeispiel dargestellt, bei welchem die erste Solarzelle A als MWT (Metal Wrap Through) Solarzelle 11 und die zweite Solarzelle B als MWT-Solarzelle 12 ausgebildet ist.
  • MWT-Solarzellen zeichnen sich dadurch aus, dass sie eine Vorderseitenkontaktierungsstruktur aufweisen (Vorderseitenkontaktierungsstrukturen 11a' und 12a' der Solarzellen 11 und 12), die Vorderseitenkontaktierungsstruktur jedoch durch eine metallische Verbindung zur Rückseite geführt wird, so dass rückseitig eine metallische Kontaktierungsstruktur zur Kontaktierung der Vorderseitenkontaktierungsstruktur vorliegt (Kontaktierungsstrukturen 11a und 12a der Solarzellen 11 und 12).
  • An der Rückseite der Solarzellen ist somit einerseits eine Rückseitenkontaktierungsstruktur (Rückseitenkontaktierungsstrukturen 11b und 12b der Solarzellen 11 und 12) sowie eine Kontaktierungsstruktur (11 a und 12a) angeordnet, welche mit der Vorderseitenkontaktierungsstruktur elektrisch leitend verbunden ist.
  • Ein Zellverbinder 4 verbindet die Kontaktierungsstruktur 11a der ersten Solarzelle 11 mit der Rückseitenkontaktierungsstruktur 12b der zweiten Solarzelle 12, sodass eine Reihenverschaltung ausgebildet ist.
  • Bezugszeichenliste
    • 1, 11
    erste Solarzelle A
    1a
    Vorderseitenkontaktierungsstruktur der ersten Solarzelle A
    1b
    Rückseitenkontaktierungsstruktur der ersten Solarzelle A
    1c
    Rückseitenüberlappungsbereich der ersten Solarzelle A
    1d
    Vorderseitenüberlappungsbereich der ersten Solarzelle A
    2, 12
    zweite Solarzelle B
    2a
    Vorderseitenkontaktierungsstruktur der zweiten Solarzelle B
    2b
    Rückseitenkontaktierungsstruktur der zweiten Solarzelle B
    3
    dritte Solarzelle
    3a
    Vorderseitenkontaktierungsstruktur der dritten Solarzelle
    3b
    Rückseitenkontaktierungsstruktur der dritten Solarzelle
    4, 4'
    Zellverbinder
    5
    Mehrfachsolarzelle

Claims (18)

  1. Solarzellenstring, mit einer ersten photovoltaischen Solarzelle A (1,11) und zumindest einer zweiten photovoltaischen Solarzelle B (2,12), wobei die Solarzelle A (1,11) zumindest eine metallische Elektrode A und die Solarzelle B zumindest eine metallische Elektrode B aufweist und die Elektrode A mit der Elektrode B mittels eines Zellverbinders (4,4`) des Solarzellenstrings elektrisch leitend verbunden ist, wobei der Zellverbinder (4,4`) ein biegeschlaffer Zellverbinder (4,4`) ist, wobei der Zellverbinder (4,4`) eine Seite der Solarzelle A (1,11) und die Elektrode A in einem Zellverbinder-Überdeckungsbereich A zumindest teilweise überdeckt und der Zellverbinder (4,4`) im Zellverbinder-Überdeckungsbereich A zumindest teilweise unmittelbar elektrisch leitend mit der Elektrode A verbunden ist, wobei der Zellverbinder (4,4`) eine Seite der Solarzelle B (2,12) und die Elektrode B in einem Zellverbinder-Überdeckungsbereich B zumindest teilweise überdeckt und der Zellverbinder (4,4`) im Zellverbinder-Überdeckungsbereich B zumindest teilweise unmittelbar elektrisch leitend mit der Elektrode B verbunden ist und wobei der Zellverbinder-Überdeckungsbereich A und/oder der Zellverbinder-Überdeckungsbereich B, bevorzugt der Zellverbinder-Überdeckungsbereich A und der Zellverbinder-Überdeckungsbereich B, eine Breite von weniger als 1000 µm, insbesondere weniger als 500 µm, bevorzugt weniger als 300 µm aufweist, wobei die Elektrode B eine Mehrzahl metallischer Finger aufweist, wobei die Finger in dem Zellverbinder-Überdeckungsbereich B nicht unmittelbar durch metallische Elemente der Elektrode B verbunden sind und wobei der Zellverbinder (4,4`) mit zumindest 50% der Finger der Elektrode B unmittelbar elektrisch leitend verbunden ist.
  2. Solarzellenstring nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Zellverbinder-Überdeckungsbereich A eine Länge aufweist, welche größer als 80%, bevorzugt größer als 90%, insbesondere bevorzugt größer als 95% der Seitenlänge der Solarzelle A (1,11) am Zellverbinder-Überdeckungsbereich A ist, und/oder, bevorzugt und dass der Zellverbinder-Überdeckungsbereich B eine Länge aufweist, welche größer als 80%, bevorzugt größer als 90%, insbesondere bevorzugt größer als 95% der Seitenlänge der Solarzelle B (2,12) am Zellverbinder-Überdeckungsbereich B ist.
  3. Solarzellenstring nach einem der vorangegangenen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Zellverbinder-Überdeckungsbereich A an einer Randseite der Elektrode A angeordnet ist, und/oder, bevorzugt und dass der Zellverbinder-Überdeckungsbereich B an einer Randseite der Elektrode B angeordnet ist.
  4. Solarzellenstring nach einem der vorangegangenen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Zellverbinder (4,4`) an einer Randseite der Solarzelle A (1,11) mechanisch und elektrisch nichtleitend angeordnet ist, und/oder, bevorzugt und, dass der Zellverbinder (4,4`) an einer Randseite der Solarzelle B (2,12) mechanisch und elektrisch nichtleitend angeordnet ist.
  5. Solarzellenstring nach einem der vorangegangenen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Elektrode A eine Mehrzahl metallischer Finger aufweist, bevorzugt geradlinige, parallel verlaufende Finger, wobei die Finger in dem Zellverbinder-Überdeckungsbereich A nicht unmittelbar durch metallische Elemente der Elektrode A verbunden sind und wobei der Zellverbinder mit zumindest 50%, bevorzugt mit zumindest 80%, weiter bevorzugt mit allen Fingern der Elektrode A unmittelbar elektrisch leitend verbunden ist, insbesondere, dass außerhalb des Zellverbinder-Überdeckungsbereiches A, insbesondere an der dem Zellverbinder-Überdeckungsbereich A gegenüberliegenden Randseite zumindest zwei Finger durch einen metallischen Querverbinder der Elektrode A elektrisch leitend miteinander verbunden sind.
  6. Solarzellenstring nach einem der vorangegangenen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Elektrode A den Zellverbinder-Überdeckungsbereich A nicht vollständig bedeckt und dass in mindestens einem nicht von der Elektrode A bedeckten Bereich, bevorzugt in mehreren solchen Bereichen, der Zellverbinder (4,4`) mechanisch und elektrisch nichtleitend mit der Solarzelle A verbunden ist, und/oder, bevorzugt und dass die Elektrode B den Zellverbinder-Überdeckungsbereich B nicht vollständig bedeckt und dass in mindestens einem nicht von der Elektrode B bedeckten Bereich, bevorzugt in mehreren solchen Bereichen, der Zellverbinder (4,4`) mechanisch und elektrisch nichtleitend mit der Solarzelle B verbunden ist.
  7. Solarzellenstring nach einem der vorangegangenen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, wobei die Solarzellen A (1,11) und B (2,12) überlappend angeordnet sind, so dass ein Rückseitenüberlappungsbereich der Rückseite der Solarzelle A über einem Vorderseitenüberlappungsbereich der Vorderseite der Solarzelle B angeordnet ist, dass die Elektrode A an der Rückseite der Solarzelle A (1,11) angeordnet und ausgebildet ist, elektrische Ladungsträger an der Rückseite der Solarzelle A zu dem Rückseitenüberlappungsbereich zu leiten oder von diesem abzuleiten, dass Elektrode B an der Vorderseite Solarzelle B (2,12) angeordnet und ausgebildet ist, elektrische Ladungsträger an der Vorderseite der Solarzelle B (2,12) zu dem Vorderseitenüberlappungsbereich zu leiten oder von diesem abzuleiten, dass der Zellverbinder (4,4`) im Rückseitenüberlappungsbereich elektrisch leitend an der Elektrode A und im Vorderseitenüberlappungsbereich elektrisch leitend an der Elektrode B angeordnet ist.
  8. Solarzellenstring nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass Rückseitenüberlappungsbereich und Zellverbinder-Überdeckungsbereich A gleich sind, und/oder, bevorzugt und dass Vorderseitenüberlappungsbereich und Zellverbinder-Überdeckungsbereich B gleich sind.
  9. Solarzellenstring nach einem der vorangegangenen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Zellverbinder-Überdeckungsbereich A und der Zellverbinder-Überdeckungsbereich B an einer gemeinsamen Seite des Zellverbinders angeordnet sind.
  10. Solarzellenstring nach einem der vorangegangenen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Solarzellen (1,11,2,12) des Solarzellenstrings als bifaciale Solarzellen ausgebildet sind.
  11. Solarzellenstring nach einem der vorangegangenen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Zellverbinder (4,4`) als Folie, insbesondere als Metallfolie, bevorzugt als Aluminiumfolie ausgebildet ist und/oder als dass der Zellverbinder (4,4`) als einlagige, bevorzugt unbeschichtete Folie ausgebildet ist.
  12. Solarzellenmodul mit einer Mehrzahl von Solarzellenstrings gemäß einem der vorangehenden Ansprüche, wobei die Solarzellenstrings elektrisch leitend miteinander verbunden sind.
  13. Verfahren zur Herstellung eines Solarzellenstrings, mit den Verfahrensschritten A. Bereitstellen einer ersten photovoltaischen Solarzelle A (1,11) und zumindest einer zweiten photovoltaischen Solarzelle B (2,12), wobei die Solarzelle A (1,11) mit zumindest einer metallischen Elektrode A (1,11) und die Solarzelle B (2,12) mit zumindest einer metallischen Elektrode B bereitgestellt wird; B. Ausbilden einer elektrisch leitenden Verbindung zwischen der Elektrode A und der Elektrode B mittels eines Zellverbinders; wobei der Zellverbinder (4,4`) die Elektrode A in einem Zellverbinder-Überdeckungsbereich A überdeckend angeordnet wird und der Zellverbinder (4,4`) im Zellverbinder-Überdeckungsbereich A zumindest teilweise unmittelbar elektrisch leitend mit der Elektrode A verbunden wird, wobei der Zellverbinder (4,4`) die Elektrode B in einem Zellverbinder-Überdeckungsbereich B überdeckend angeordnet wird und der Zellverbinder (4,4`) im Zellverbinder-Überdeckungsbereich B zumindest teilweise unmittelbar elektrisch leitend mit der Elektrode B verbunden wird, wobei der Zellverbinder (4,4`) derart an der Elektrode B angeordnet wird, dass der Zellverbinder-Überdeckungsbereich B, in welchem der Zellverbinder (4,4`) eine Vorderseite der Solarzelle B überdeckt, eine Breite von weniger als 1000 µm, insbesondere weniger als 500 µm, bevorzugt weniger als 300 µm aufweist, wobei die Verbindung zwischen Zellverbinder (4,4`) und zumindest der Elektrode B, bevorzugt zwischen Zellverbinder (4,4`) und Elektrode A sowie Elektrode B, mittels Wärmeeinwirkung durch Laserstrahlung erfolgt, wobei in einem Verfahrensschritt C nach Verfahrensschritt B ein überlappendes Anordnen der Solarzellen erfolgt, so dass ein Rückseitenüberlappungsbereich der Rückseite der Solarzelle A (1,11) über einem Vorderseitenüberlappungsbereich der Vorderseite der Solarzelle B (2,12) angeordnet ist und dass in Verfahrensschritt B die Solarzellen A (1,11) und B in einem Verfahrensschritt B1 mit einander zugewandten Vorderseiten oder mit einander zugewandten Rückseiten angeordnet werden und dass in einem Verfahrensschritt B2 der Zellverbinder (4,4`) an der Solarzelle A (1,11) und an der Solarzelle B angeordnet wird.
  14. Verfahren zur Herstellung eines Solarzellenstrings nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, dass der Zellverbinder-Überdeckungsbereich A an einer Randseite der Elektrode A angeordnet wird, und/oder, bevorzugt und dass der Zellverbinder-Überdeckungsbereich B an einer Randseite der Elektrode B angeordnet wird.
  15. Verfahren zur Herstellung eines Solarzellenstrings nach einem der Ansprüche 13 bis 14, dadurch gekennzeichnet, dass der Zellverbinder an einer Randseite der Solarzelle A (1,11) mechanisch und elektrisch nichtleitend angeordnet wird, und/oder, bevorzugt und, dass der Zellverbinder (4,4`) an einer Randseite der Solarzelle B (2,12) mechanisch und elektrisch nichtleitend angeordnet wird.
  16. Verfahren nach einem der Ansprüche 14 bis 15, dadurch gekennzeichnet, dass die Solarzellen A (1,11) und B (2,12) in Verfahrensschritt B derart angeordnet werden, dass die Rückseite der einen Solarzelle der Vorderseite der anderen Solarzelle zugewandt ist.
  17. Verfahren nach einem der vorangegangenen Ansprüche 13 bis 16, dadurch gekennzeichnet, dass nach Verfahrensschritt B in einem Trennschritt überschüssiges Zellverbindermaterial entfernt wird, insbesondere durch Abtrennen mittels Laserstrahlung.
  18. Verfahren zur Herstellung eines Solarzellenstrings, mit den Verfahrensschritten A. Bereitstellen einer ersten photovoltaischen Solarzelle A (1,11) und zumindest einer zweiten photovoltaischen Solarzelle B (2,12), wobei die Solarzelle A (1,11) mit zumindest einer metallischen Elektrode A (1,11) und die Solarzelle B (2,12) mit zumindest einer metallischen Elektrode B bereitgestellt wird; B. Ausbilden einer elektrisch leitenden Verbindung zwischen der Elektrode A und der Elektrode B mittels eines Zellverbinders; wobei der Zellverbinder (4,4`) die Elektrode A in einem Zellverbinder-Überdeckungsbereich A überdeckend angeordnet wird und der Zellverbinder (4,4`) im Zellverbinder-Überdeckungsbereich A zumindest teilweise unmittelbar elektrisch leitend mit der Elektrode A verbunden wird, wobei der Zellverbinder (4,4`) die Elektrode B in einem Zellverbinder-Überdeckungsbereich B überdeckend angeordnet wird und der Zellverbinder (4,4`) im Zellverbinder-Überdeckungsbereich B zumindest teilweise unmittelbar elektrisch leitend mit der Elektrode B verbunden wird, wobei der Zellverbinder (4,4`) derart an der Elektrode B angeordnet wird, dass der Zellverbinder-Überdeckungsbereich B, in welchem der Zellverbinder (4,4`) eine Vorderseite der Solarzelle B überdeckt, eine Breite von weniger als 1000 µm, insbesondere weniger als 500 µm, bevorzugt weniger als 300 µm aufweist, wobei die Verbindung zwischen Zellverbinder (4,4`) und zumindest der Elektrode B, bevorzugt zwischen Zellverbinder (4,4`) und Elektrode A sowie Elektrode B, mittels Wärmeeinwirkung durch Laserstrahlung erfolgt, wobei zumindest die Solarzelle B (2,12) in Verfahrensschritt A als Mehrfachsolarzelle (5) zur Vereinzelung in mehrere Teilzellen zur Verfügung gestellt wird und eine Vereinzelung der Mehrfachsolarzelle (5) zur Bereitstellung der Solarzelle erfolgt, wobei die Vereinzelung nach Verfahrensschritt B erfolgt.
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