DE102021107176A1

DE102021107176A1 - Elektrisch leitfähige Klebstoffe für Solarzellenmodule

Info

Publication number: DE102021107176A1
Application number: DE102021107176.3A
Authority: DE
Inventors: Ruihua Li; Yafu LIN
Original assignee: SunPower Corp
Current assignee: Maxeon Solar Pte Ltd
Priority date: 2020-03-23
Filing date: 2021-03-23
Publication date: 2021-09-23
Also published as: US20210296520A1; CN113506835A

Abstract

Ein Solarmodul umfasst wenigstens eine erste Solarzelle und wenigstens eine zweite Solarzelle, wobei jede umfasst: ein Substrat, das einen ersten Halbleiterbereich eines ersten Leitfähigkeitstyps und einen zweiten Halbleiterbereich eines zweiten Leitfähigkeitstyps, der sich vom ersten Leitfähigkeitstyp unterscheidet, umfasst; ein erstes Metallisierungsmuster, das einen elektrischen Kontakt mit dem ersten Halbleiterbereich des ersten Leitfähigkeitstyps herstellt; und ein zweites Metallisierungsmuster, das einen elektrischen Kontakt mit dem zweiten Halbleiterbereich des zweiten Leitfähigkeitstyps herstellt und ein elektrisch leitendes Klebstoffmaterial, das zwischen wenigstens einem Abschnitt des ersten Metallisierungsmusters der ersten Solarzelle und dem zweiten Metallisierungsmuster der zweiten Solarzelle angeordnet ist, wobei das elektrisch leitende Klebstoffmaterial eine Glasübergangstemperatur (T_g) von mehr als 70°C und einen Elastizitätsmodul von weniger als 3500MPa aufweist.

Description

FELD
Diese Offenbarung betrifft allgemein einen elektrisch leitfähigen Klebstoff für Solarzellenmodule und Verfahren zum Aufbringen des elektrisch leitfähigen Klebstoffs.
HINTERGRUND
Die Photovoltaik (PV)-Industrie kann Vorderseite-zu-Rückseite-Serienverbindungsbänder verwenden, um Verbindungen zwischen Solarzellen herzustellen. Die Vorderseite-zu-Rückseite-Serienverbindungsbänder können jedoch den einfallenden Sonnenschein blockieren und die aktive beleuchtete Fläche auf den Solarzellen reduzieren. Schindelverschaltungen können alternativ hohe Packungsdichten von Solarzellenmodulen bieten. Geschindelte Solarzellenmodule können Solarzellen enthalten, die in einer geschindelten Anordnung leitend miteinander verbunden sind, um Superzellen zu bilden, die so angeordnet werden können, dass die Fläche einer Installation der Solarzellenmodule effizient genutzt, der Serienwiderstand reduziert und der Wirkungsgrad der Solarzellenmodule erhöht wird. Elektrisch leitfähige Klebstoffe (ECAs) können verwendet werden, um die streifenförmigen Solarzellen direkt miteinander zu verbinden, wodurch die ohmschen Verluste der Zwischenverbinder eliminiert werden. Streifenförmige Solarzellen reduzieren zusätzlich die gesamten ohmschen Verluste des Solarzellen-Strangs, indem sie die Zellströme senken.
ECAs spielen eine wichtige Rolle in geschindelten („shingled“) Solarzellenmodulen sowie als Verbindungen zu anderen leitenden Elementen, wie beispielsweise der Verkabelung. Der ECA verbindet nicht nur die geschindelten Solarzellen miteinander (oder verbindet die Solarzellen mit anderen leitenden Leitungen), sondern ihre Materialeigenschaften beeinflussen auch die Leistung und Zuverlässigkeit der geschindelten Solarzellenmodule. Ein „weiches“ (d. h. niedriges Elastizitätsmodul) ECA kann dazu beitragen, die Haltbarkeit der geschindelten Solarzellenmodule unter Belastung, beispielsweise einer Schneelast, zu erhöhen, indem eine niedrigere geschindelte Solarzelle während eines Schneelast-Stressszenarios abgefedert wird. So kann ein geschindeltes Solarzellenmodul, das über weichere ECAs verbunden ist, im Vergleich zu einem Solarzellenmodul, das über ein härteres ECA verbunden ist, weniger Solarzellenrisse und -schäden aufweisen, da das weiche ECA dazu beiträgt, die Kraft zu absorbieren, die von einer oberen Solarzelle auf die untere Solarzelle an der Verbindungsstelle wirkt. Darüber hinaus kann eine andere Eigenschaft des ECA, die Glasübergangstemperatur (T_g), die Leistung des ECA beeinflussen, wenn es auf die geschindelten Solarzellenmodule angewendet wird. Ein ECA mit einer hohen T_g kann nämlich einen kleineren thermischen Ausdehnungskoeffizienten (CTE) im Betriebstemperaturbereich des Moduls haben, was zu einer geringeren Belastung während der thermischen Wechselbeanspruchung zwischen verschiedenen Komponenten aus unterschiedlichen Materialien führt, die in Kontakt mit dem ECA stehen. Das heißt, dass aufgrund einer temperaturbedingten Formänderung von verbundenen Solarzellenstreifen und ECAs und Glas und Backsheet eine Scherkraft auf das ECA an der Verbindungsstelle ausgeübt werden kann, wodurch sich die Lage der Solarzellenstreifen relativ zueinander und damit das ECA, das die Solarzellenmodule verbindet, verschiebt.
Daher ist ein Solarzellenmodul mit einem ECA mit niedrigem Elastizitätsmodul, hohem T_g und niedrigem CTE wünschenswert.
ZUSAMMENFASSUNG
Ein ECA zum Verbinden von Solarzellen wird hierin beschrieben.
In einem beispielhaften Aspekt umfasst ein Solarmodul eine Superzelle, die eine Vielzahl von Solarzellen-Streifen umfasst, die so angeordnet sind, dass sich benachbarte Kanten benachbarter Solarzellen-Streifen überlappen und über ein elektrisch leitfähiges Material in Reihe miteinander leitend verbunden sind, wobei das elektrisch leitfähige Material eine Glasübergangstemperatur (T_g) von mehr als 70°C und einen Elastizitätsmodul von weniger als 3500MPa aufweist.
In einem beispielhaften Aspekt umfasst ein Solarmodul wenigstens eine erste Solarzelle und wenigstens eine zweite Solarzelle, die jeweils Folgendes umfassen: ein Substrat, das einen ersten Halbleiterbereich eines ersten Leitfähigkeitstyps und einen zweiten Halbleiterbereich eines zweiten Leitfähigkeitstyps, der sich von dem ersten Leitfähigkeitstyp unterscheidet, umfasst; ein erstes Metallisierungsmuster, das einen elektrischen Kontakt zu dem ersten Halbleiterbereich des ersten Leitfähigkeitstyps bereitstellt; und ein zweites Metallisierungsmuster, das einen elektrischen Kontakt zu dem zweiten Halbleiterbereich des zweiten Leitfähigkeitstyps bereitstellt; ein elektrisch leitfähiges Klebstoffmaterial, das zwischen wenigstens einem Abschnitt des ersten Metallisierungsmusters der ersten Solarzelle und dem zweiten Metallisierungsmuster der zweiten Solarzelle angeordnet ist, wobei das elektrisch leitfähige Klebstoffmaterial eine Glasübergangstemperatur (T_g) von mehr als 70°C und einen Elastizitätsmodul von weniger als 3500MPa aufweist.
In einem beispielhaften Aspekt umfasst das erste Metallisierungsmuster eine erste hintere Oberfläche, das zweite Metallisierungsmuster umfasst ein Kontaktpad auf der vorderen Oberfläche, das mit dem ersten elektrischen Anschluss der zweiten Solarzelle elektrisch gekoppelt ist; und die vorderen und hinteren Kontaktpads sind über das elektrisch leitfähige Klebstoffmaterial elektrisch verbunden.
In einem beispielhaften Aspekt ist der Elastizitätsmodul des elektrisch leitfähigen Klebstoffmaterials kleiner als 1500MPa.
In einem beispielhaften Aspekt ist der Elastizitätsmodul des elektrisch leitfähigen Klebstoffmaterials kleiner als 1000MPa.
In einem beispielhaften Aspekt ist der Elastizitätsmodul des elektrisch leitfähigen Klebstoffmaterials kleiner als 600MPa.
In einem beispielhaften Aspekt ist die T_g des elektrisch leitfähigen Klebstoffmaterials größer als 80°C.
In einem beispielhaften Aspekt ist die T_g des elektrisch leitfähigen Klebstoffmaterials größer als 85°C.
In einem beispielhaften Aspekt ist der Elastizitätsmodul des elektrisch leitfähigen Klebstoffmaterials kleiner als 600MPa und die T_g des elektrisch leitfähigen Klebstoffmaterials ist größer als 85°C.
In einem beispielhaften Aspekt sind die wenigstens eine erste Solarzelle und die wenigstens eine zweite Solarzelle in einer geschindelten Konfiguration angeordnet.
In einem beispielhaften Aspekt sind die wenigstens eine erste Solarzelle und die wenigstens eine zweite Solarzelle Metall-Wrap-Through-Solarzellen.
In einem beispielhaften Aspekt umfasst ein Verfahren zum Herstellen eines Solarzellenmoduls: Bereitstellen wenigstens einer ersten Solarzelle und wenigstens einer zweiten Solarzelle, die jeweils ein Substrat umfassen, das einen ersten Halbleiterbereich eines ersten Leitfähigkeitstyps und einen zweiten Halbleiterbereich eines zweiten Leitfähigkeitstyps, der sich von dem ersten Leitfähigkeitstyp unterscheidet, ein erstes Metallisierungsmuster, das einen elektrischen Kontakt zu dem ersten Halbleiterbereich des ersten Leitfähigkeitstyps bereitstellt, und ein zweites Metallisierungsmuster, das einen elektrischen Kontakt zu dem zweiten Halbleiterbereich des zweiten Leitfähigkeitstyps bereitstellt, umfasst; Anordnen der ersten Kante der wenigstens einen ersten Solarzelle zum Überlappen mit der zweiten Kante der wenigstens einen zweiten Solarzelle, wobei die erste Kante der wenigstens einen ersten Solarzelle über der zweiten Kante der wenigstens einen zweiten Solarzelle angeordnet ist und Verbinden des ersten Metallisierungsmusters der ersten Solarzelle und des zweiten Metallisierungsmusters der zweiten Solarzelle über ein elektrisch leitendes Klebstoffmaterial, wobei das elektrisch leitende Klebstoffmaterial eine elektrische Verbindung zwischen dem ersten Metallisierungsmuster der ersten Solarzelle und dem zweiten Metallisierungsmuster bildet, wobei das elektrisch leitende Klebstoffmaterial eine Glasübergangstemperatur (T_g) von mehr als 70°C und einen Elastizitätsmodul von weniger als 3500MPa aufweist.
In einem beispielhaften Aspekt ist der Elastizitätsmodul des elektrisch leitfähigen Klebstoffmaterials kleiner als 1500MPa.
In einem beispielhaften Aspekt ist der Elastizitätsmodul des elektrisch leitfähigen Klebstoffmaterials kleiner als 1000MPa.
In einem beispielhaften Aspekt ist der Elastizitätsmodul des elektrisch leitfähigen Klebstoffmaterials kleiner als 600MPa.
In einem beispielhaften Aspekt ist die T_g des elektrisch leitfähigen Klebstoffmaterials größer als 80°C.
In einem beispielhaften Aspekt ist die T_g des elektrisch leitfähigen Klebstoffmaterials größer als 85°C.
In einem beispielhaften Aspekt ist der Elastizitätsmodul des elektrisch leitfähigen Klebstoffmaterials kleiner als 600MPa und die T_g des elektrisch leitfähigen Klebstoffmaterials ist größer als 85°C.
In einem beispielhaften Aspekt sind die wenigstens eine erste Solarzelle und die wenigstens eine zweite Solarzelle in einer geschindelten Konfiguration angeordnet.
In einem beispielhaften Aspekt ist ein Material des unteren Kontaktpads und des oberen Kontaktpads Silber, Gold, Platin oder Kupfer.
In einem beispielhaften Aspekt sind die wenigstens eine erste Solarzelle und die wenigstens eine zweite Solarzelle Metall-Wrap-Through-Solarzellen
Figurenliste
Ein vollständigeres Verständnis der Aspekte der Offenbarung und vieler damit verbundener Vorteile wird leicht erreicht, wenn diese durch Bezugnahme auf die folgende detaillierte Beschreibung besser verstanden werden, wenn sie in Verbindung mit den begleitenden Zeichnungen betrachtet werden, wobei:

1A illustriert ein Modul, das eine erste Solarzelle und eine zweite Solarzelle umfasst, gemäß einem beispielhaften Aspekt der vorliegenden Offenbarung.
1 B illustriert ein geschindeltes Modul, das einen ersten Solarzellen-Streifen und einen zweiten Solarzellen-Streifen umfasst, gemäß einem beispielhaften Aspekt der vorliegenden Offenbarung.
1C illustriert einen Abschnitt einer Superzelle, der geschindelte Solarzellen-Streifen umfasst, gemäß einem beispielhaften Aspekt der vorliegenden Offenbarung.
1D illustriert einen ersten Solarzellen-Streifen, der gemäß einem Aspekt der vorliegenden Offenbarung elektrisch mit einer externen Last verbunden ist.
2A veranschaulicht die induzierte Spannung an einer Verbindungsstruktur aufgrund einer angelegten Last, gemäß einem beispielhaften Aspekt der vorliegenden Offenbarung.
2B zeigt einen ECA mit einem niedrigen Modul, gemäß einem beispielhaften Aspekt der vorliegenden Offenbarung.
2C zeigt einen ECA mit hoher T_g, gemäß einem beispielhaften Aspekt der vorliegenden Offenbarung.
3A zeigt Elektrolumineszenzbilder von Solarzellenmodulen während eines Schneelasttests, gemäß einem beispielhaften Aspekt der vorliegenden Offenbarung.
3B zeigt Elektrolumineszenz-Bilder von Solarzellenmodulen während eines Schneelasttests, gemäß einem beispielhaften Aspekt der vorliegenden Offenbarung.

AUSFÜHRLICHE BESCHREIBUNG
Die folgende ausführliche Beschreibung sollte unter Bezugnahme auf die Zeichnungen gelesen werden, in denen sich identische Referenznummem auf gleiche Elemente in den verschiedenen Figuren beziehen. Die Zeichnungen, die nicht notwendigerweise maßstabsgetreu sind, stehen beispielhafte Aspekte dar und sollen den Umfang dieser Offenbarung nicht einschränken. Die detaillierte Beschreibung veranschaulicht beispielhaft, nicht einschränkend, die beispielhaften Prinzipien, die es einem Fachmann ermöglichen, die in den Ansprüchen definierten Vorrichtungen und Verfahren herzustellen und zu verwenden. Natürlich sind zahlreiche Variationen und Permutationen der hierin beschriebenen Merkmale von dieser Offenbarung und den beigefügten Ansprüchen umfasst, wie ein Fachmann mit gewöhnlichen Kenntnissen der Technik erkennen würde.
Wie in dieser Beschreibung und den angehängten Ansprüchen verwendet, schließen die Singularformen „ein“, „eine“ und „der/die/das“ Pluralbezeichnungen ein, sofern der Kontext nicht eindeutig etwas anderes angibt. Außerdem soll der Begriff „parallel“ „parallel oder im Wesentlichen parallel“ bedeuten und geringfügige Abweichungen von parallelen Geometrien umfassen, anstatt zu verlangen, dass alle hier beschriebenen parallelen Anordnungen exakt parallel sind. Der Begriff „senkrecht“ soll „senkrecht oder im Wesentlichen senkrecht“ bedeuten und geringfügige Abweichungen von senkrechten Geometrien umfassen, ohne zu verlangen, dass jede hierin beschriebene senkrechte Anordnung exakt senkrecht sein muss. Der Begriff „quadratisch“ soll „quadratisch oder im Wesentlichen quadratisch“ bedeuten und geringfügige Abweichungen von quadratischen Formen umfassen, beispielsweise im Wesentlichen quadratische Formen mit abgeschrägten (beispielsweise abgerundeten oder anderweitig abgestumpften) Ecken. Der Begriff „rechteckig“ soll „rechteckig oder im Wesentlichen rechteckig“ bedeuten und geringfügige Abweichungen von rechteckigen Formen umfassen, beispielsweise im Wesentlichen rechteckige Formen mit abgeschrägten (beispielsweise abgerundeten oder anderweitig abgeschnittenen) Ecken.
Diese Spezifikation beschreibt hocheffiziente hybride dichte Solarzellen („HDSC“), HDSC-Zwischenverbindungen und in Reihe geschaltete HDSC-Stränge oder „Hyperzellen“ sowie Metallisierungsmuster auf der Vorder- und Rückseite und zugehörige Zwischenverbindungen für Solarzellen, die in solchen Anordnungen verwendet werden können. Diese Spezifikation beschreibt auch Verfahren zur Herstellung von HDSCs, HDSC-Verbindungen und Strängen oder Hyperzellen. Die Solarzellenmodule können vorteilhaft unter „einer Sonne“ (nicht-konzentrierender) Beleuchtung eingesetzt werden und können physikalische Abmessungen und elektrische Spezifikationen haben, die es ihnen erlauben, kristalline Silizium-Solarzellenmodule zu ersetzen.
Die Spezifikation beschreibt auch eine „elektrische Verbindung“ zwischen zwei oder mehr Objekten oder dass zwei oder mehr Elemente in „elektrischer Verbindung“ stehen können. Eine elektrische Verbindung wird zwischen zwei oder mehr leitfähigen Materialien hergestellt, so dass Elektronen im Wesentlichen frei durch die Materialien in einer bestimmten Richtung fließen können, wenn sie einer elektrischen Last ausgesetzt werden. Mit anderen Worten: Zwei Elemente gelten als elektrisch verbunden, wenn ein elektrischer Strom leicht durch sie hindurchfließen kann.
Ein niedriger Elastizitätsmodul und eine niedrige Glasübergangstemperatur (T_g) eines elektrisch leitfähigen Klebstoffs (ECA) können das Schneelastverhalten eines geschindelten Solarzellenmoduls verbessern. Im Folgenden kann der „Elastizitätsmodul“ einfach als „Modul“ bezeichnet werden. ECAs mit niedrigem T_g (beispielsweise T_g <85 °C) können jedoch einen höheren thermischen Ausdehnungskoeffizienten (CTE) aufweisen (beispielsweise -40 °C bis 85 °C), der während der thermischen Wechselbeanspruchung unzählige Spannungen hervorrufen kann. ECAs mit hohem T_g und hohem Modul können eine bessere Leistung beim thermischen Zyklus haben, aber ein gleichzeitig höherer Modul kann eine schlechtere Leistung bei der Reduzierung von Ausfällen während der Belastung zwischen den Solarzellen ergeben, wie beispielsweise bei einem Schneelasttest. Um dieses Problem zu lösen, wird hier ein ECA mit niedrigem Modul und hohem T_g-Wert beschrieben.
Der hier beschriebene ECA kann in einer geschindelten Solarzellenanordnung verwendet werden. Der ECA kann nicht nur die streifenförmigen Solarzellen miteinander verbinden, sondern auch die Zuverlässigkeit der geschindelten Solarzellenanordnung bei umweltrelevanten Tests, wie beispielsweise Schneelast- und Temperaturwechsel-Leistungstests, und in ihrer realisierten Anwendung verbessern.
1A zeigt ein Modul mit einer ersten Solarzelle 10 und einer zweiten Solarzelle 12, die über einen Leiter verbunden sind, gemäß einem beispielhaften Aspekt der vorliegenden Offenbarung. Es kann gewürdigt werden, dass die Superzelle mehr als die erste und zweite Solarzelle 10, 12 umfassen kann. Beispielsweise kann das Modul 3, 100 oder mehr Solarzellen-Streifen umfassen, um eine vorbestimmte Fläche abzudecken. In einem Aspekt können die erste Solarzelle 10 und der zweite Solarzellen-Streifen 12 elektrisch miteinander verbunden sein. Beispielsweise kann die erste Solarzelle 10 mit der zweiten Solarzelle 12 über eine Bandverbindung elektrisch verbunden sein, wobei eine elektrische Verbindung von einer Oberseite der ersten Solarzelle 10 zu einer Unterseite der zweiten Solarzelle 12 hergestellt werden kann. Die erste und die zweite Solarzelle 10, 12 können eine Halbleiterdiodenstruktur und elektrische Kontakte zu der Halbleiterdiodenstruktur enthalten, durch die der im Modul erzeugte elektrische Strom, wenn er durch Licht beleuchtet wird, an eine externe Last geliefert werden kann (1D). Wie zuvor beschrieben, kann ein Teil der Bandverbindung, der oberhalb der oberen Oberfläche der ersten Solarzelle 10 angeordnet ist, einen Teil des einfallenden Lichts, das die erste Solarzelle 10 beleuchtet, blockieren. Dies kann den potenziellen Wirkungsgrad der ersten Solarzelle 10 und aller weiteren Solarzellen im Modul verringern, die eine Bandverbindung enthalten, die die oberen Oberflächen der Solarzellen abdeckt. Daher kann eine alternative Verbindung zwischen der ersten und zweiten Solarzelle 10, 12 verwendet werden, um den potenziellen Wirkungsgrad zu erhöhen.
1B zeigt eine Querschnittsansicht eines Stranges von in Reihe geschalteten Solarzellen, die in einer geschindelten Anordnung angeordnet sind, wobei sich die Enden benachbarter Solarzellen überlappen und elektrisch verbunden sind, um eine Superzelle zu bilden, gemäß einem beispielhaften Aspekt der vorliegenden Offenbarung. In einer Ausführungsform kann das Modul eine Glasscheibe 105, eine Rückscheibe 107 und ein Verkapselungsmittel 109 sowie geschindelte Solarzellen-Streifen enthalten, die zwischen der Glasscheibe 105 und der Rückscheibe 107 innerhalb des Verkapselungsmittels 109 angeordnet sind. In einigen Ausführungsformen kann die Rückscheibe 107 eine andere als die Glasscheibe 105 sein. In einigen Ausführungsformen ist das Verkapselungsmittel 109 optional. Der erste Solarzellen-Streifen 100 und der zweite Solarzellen-Streifen 102 können eine Halbleiterdioden-Struktur und elektrische Kontakte zu der Halbleiterdioden-Struktur umfassen, durch die elektrischer Strom, der in dem ersten Solarzellen-Streifen 100 und dem zweiten Solarzellen-Streifen 102 erzeugt wird, wenn er durch Licht beleuchtet wird, an eine externe Last geliefert werden kann. Die Rückscheibe 107 (oder zweite Platte der Glasscheibe 105) kann beispielsweise unter den Solarzellen-Streifen 100, 102 angeordnet sein. Das Verkapselungsmittel 109 kann transparent sein und so gestaltet sein, dass es die Solarzellen-Streifen 100, 102 zwischen der Glasscheibe 105 und der Rückscheibe (oder dem Glas) 107 versiegelt.
1C zeigt einen Abschnitt der Superzelle, die geschindelte Solarzellen-Streifen umfasst, wie einen ersten Solarzellen-Streifen 100 und einen zweiten Solarzellen-Streifen 102, gemäß einem beispielhaften Aspekt der vorliegenden Offenbarung.
In einem Aspekt kann jeder Solarzellen-Streifen eine kristalline Silizium-Solarzelle mit Metallisierungsmustern auf der Vorderseite (Sonnenseite) und der Rückseite (Schattenseite) sein, die einen elektrischen Kontakt zu gegenüberliegenden Seiten eines n-p-Übergangs herstellen, wobei das Metallisierungsmusterauf der Vorderseite auf einer Halbleiterschicht mit n-Typ-Leitfähigkeit und das Metallisierungsmuster auf der Rückseite auf einer Halbleiterschicht mit p-Typ-Leitfähigkeit angeordnet sein kann. Es können jedoch auch andere geeignete Solarzellen mit einem anderen geeigneten Materialsystem, einer anderen Diodenstruktur, anderen physikalischen Abmessungen oder einer anderen elektrischen Kontaktanordnung anstelle von oder zusätzlich zu Solarzellen in den in dieser Spezifikation beschriebenen Solarmodulen verwendet werden. Beispielsweise kann die vordere (Sonnenseite) Oberflächenmetallisierung auf einer Halbleiterschicht mit p-Typ-Leitfähigkeit und die hintere (Schattenseite) Oberflächenmetallisierung auf einer Halbleiterschicht mit n-Typ-Leitfähigkeit angeordnet sein. In einem anderen Beispiel können die Solarzellen ein Metall-Wrap-Through- (MWT-) Design verwenden, um den Strom von der vorderen Oberfläche zu extrahieren. Das heißt, das Metall, das entlang der vorderen Oberfläche der Solarzelle verläuft, um den elektrischen Strom zu extrahieren, kann zur hinteren Oberfläche der Solarzelle geleitet werden, indem Löcher oder „Vias“ hergestellt werden, durch die Metall abgeschieden und in ihrem Inneren geformt und in die Solarzelle geschossen werden kann, um den erzeugten Strom zu extrahieren.
Benachbarte Solarzellen-Streifen einer Superzelle können in dem Bereich, in dem sie sich überlappen, durch ein elektrisch leitendes Bondmaterial, das das Metallisierungsmuster der Vorderseite einer Solarzelle mit dem Metallisierungsmuster der Rückseite der benachbarten Solarzelle elektrisch verbindet, wie hierin beschrieben, leitend miteinander verbunden werden.
Der erste Solarzellen-Streifen 100 und der zweite Solarzellen-Streifen 102 können elektrisch in einer geschindelten Anordnung verbunden sein. Der erste Solarzellen-Streifen 100 und der zweite Solarzellen-Streifen 102 können in einem Strang elektrisch in Reihe geschaltet werden, wobei ein Abschnitt einer unteren Fläche des ersten Solarzellen-Streifens 100, beispielsweise entlang einer Kante des ersten Solarzellen-Streifens 100, einen Abschnitt einer oberen Fläche des zweiten Solarzellen-Streifens 102, beispielsweise entlang einer Kante des zweiten Solarzellen-Streifens 102, wenigstens teilweise überlappen kann. Wie in 1C gezeigt, können die Kanten beispielsweise entlang der längeren Abmessung der Solarzellen-Streifen 100, 102 verlaufen. Zwischen den überlappenden Abschnitten können ein erstes Kontaktpad 110a, ein elektrisch leitfähiger Klebstoff (ECA) 115 und ein zweites Kontaktpad 110b angeordnet sein, die so konfiguriert sind, dass sie den ersten Solarzellen-Streifen 100 mit dem zweiten Solarzellen-Streifen 102 elektrisch verbinden. Das erste Kontaktpad 110a kann an der Unterseite des ersten Solarzellen-Streifens 100 und das zweite Kontaktpad 110b kann an der Oberseite des zweiten Solarzellen-Streifens 102 angebracht werden. Der ECA 115 kann zur Befestigung des ersten Kontaktpads 110a auf dem zweiten Kontaktpad 110b verwendet werden. Der ECA 115 kann also zwischen dem ersten Kontaktpad 110a und dem zweiten Kontaktpad 110b angeordnet sein. Die ersten und zweiten Kontaktpads 110a, 110b können über elektrische Verbindungen, die auf der Ober- und Unterseite der Solarzellen-Streifen 100, 102 angeordnet sind, mit der Verkabelung und den Komponenten in den jeweiligen Solarzellen-Streifen 100, 102 elektrisch gekoppelt werden. Die elektrischen Anschlüsse können beispielsweise entlang der Kanten der Solarzellen-Streifen 100, 102 angeordnet werden, um die Anordnung in einer geschindelten Konfiguration zu erleichtern. Eine Richtung der Schindelung (d. h. eine Richtung, entlang der zusätzliche Solarzellen-Streifen hinzugefügt werden) kann beispielsweise entlang der Strangrichtung oder senkrecht zu den langen Kanten der Solarzellen-Streifen 100, 102 verlaufen. Ein Material des ersten und zweiten Kontaktpads 110a, 110b kann ein leitfähiges Metall sein und Silber, Kupfer, Gold, Platin oder eine beliebige Kombination davon umfassen, ist aber nicht darauf beschränkt.
Das erste Kontaktpad 110a und das zweite Kontaktpad 110b müssen kein deutlich erhöhtes Merkmal auf der Oberfläche der Solarzellen-Streifen 100, 102 sein. Vielmehr können das erste Kontaktpad 110a und das zweite Kontaktpad 110b (und Metallisierungsfinger) auf die Oberfläche gedruckt werden und im Wesentlichen planar erscheinen. Die Dicke der ECA 115-Verbindung zwischen benachbarten, sich überlappenden Solarzellen-Streifen, die durch das ECA 115-Verbindungsmaterial gebildet wird, kann, senkrecht zu den Vorder- und Rückseiten der Solarzellen-Streifen 100, 102 gemessen, beispielsweise weniger als etwa 0,1 mm betragen. Eine solche dünne Bindung kann den Widerstandsverlust an der Verbindung zwischen den Zellen reduzieren und auch den Wärmefluss entlang der Superzelle von jedem heißen Punkt in der Superzelle, der während des Betriebs entstehen könnte, fördern.
In einer beispielhaften Ausführungsform kann eine Länge der Solarzellen-Streifen 100, 102 beispielsweise 125-210 mm betragen, eine Breite der Solarzellen-Streifen 100, 102 kann beispielsweise 15-35 mm betragen, und eine Dicke der Solarzellen-Streifen 100, 102 kann beispielsweise 0,1-0,3 mm betragen. Die Überlappung kann beispielsweise 0,5-1,5 mm des ersten Solarzellen-Streifens 100 über dem zweiten Solarzellen-Streifen 102 betragen. Eine Länge des ersten und zweiten Kontaktpads 110a, 110b kann beispielsweise 0,5-2 mm betragen, eine Breite des ersten und zweiten Kontaktpads 110a, 110b kann beispielsweise 3-5 mm betragen, und eine Dicke des ersten und zweiten Kontaktpads 110a, 110b kann beispielsweise 0,05-0,2 mm betragen. Der ECA 115 kann bei einer vorgegebenen Temperatur 0,02 bis 0,1 mm dick sein. Die Solarzellen-Streifen können beispielsweise bei der vorgegebenen Temperatur hergestellt werden, wobei die vorgegebene Temperatur 150 °C beträgt. Die ersten und zweiten Kontaktpads 110a, 110b und der ECA 115 als Verbindungsstruktur mit einer geschichteten Sandwich-Anordnung können als ein einziger langer Streifen entlang der Ränder der ersten und zweiten Solarzellen-Streifen 100, 102 oder an einer Vielzahl von Stellen entlang des Randes als eine Vielzahl von separaten Verbindungsstrukturen gebildet werden. Insbesondere kann der einzelne lange Streifen eine größere Oberfläche bieten, um das Gewicht des ersten Solarzellen-Streifens 100, das auf den zweiten Solarzellen-Streifen 102 wirkt, zu verteilen. Andererseits kann die Auswirkung der Fehlanpassung im CTE durch die Verwendung der mehreren separaten Verbindungsstrukturen verringert werden. Das Ausmaß der Überlappung kann auf Grundlage verschiedener Faktoren bestimmt werden, einschließlich, aber nicht beschränkt auf die Gesamtlänge der sich überlappenden Solarzellen-Streifen 100, 102, das Gewicht der Solarzellen-Streifen 100, 102, die Dicke der Solarzellen-Streifen 100, 102, die zum Verbinden der Solarzellen-Streifen 100, 102 verwendeten Materialien, die erforderliche Flexibilität des vollständig montierten Moduls, die Form der Kanten der sich überlappenden Solarzellen-Streifen 100, 102 (beispielsweise lineare Kanten, nicht-lineare oder „wellige“ Kanten usw.), ein gewünschtes Maß an Sonneneinstrahlung für die Oberseiten und dergleichen.
Es ist verständlich, dass das Solarzellenmodul zusätzliche Solarzellen-Streifen umfassen kann, die im Strang verbunden sind. Jeder Solarzellen-Streifen muss nicht die gleiche Größe oder Form haben, um beispielsweise eine nicht rechteckige vorgegebene Fläche abzudecken. Darüber hinaus kann das Solarzellenmodul eine Vielzahl der elektrisch verbundenen Stränge umfassen, wobei die Vielzahl der Stränge entlang der Schindelrichtung nebeneinander angeordnet sind.
1D zeigt den ersten Solarzellen-Streifen 100, der gemäß einem Aspekt der vorliegenden Offenbarung elektrisch mit einer externen Last 120 verbunden ist. Insbesondere kann die externe Last 120 mit einer beliebigen Anordnung der Solarzellen-Streifen 100, 102 unter Verwendung des ECA 115 verbunden werden. Der ECA 115 kann eine geringere Fehlanpassung des Wärmeausdehnungskoeffizienten („coefficient of thermal expansion“, CTA) zwischen der Verkabelung, die zur elektrischen Kopplung der Komponenten verwendet wird, und dem ECA 115 ermöglichen.
Es kann verstanden werden, dass der ECA 115 für andere Solarzellenanwendungen verwendet werden kann. Der ECA 115 kann beispielsweise in einer MWT-Solarzelle verwendet und als Klebedesign auf die leitende Rückscheibe 107 gedruckt werden, durch die Verbindungen gebildet werden können.
Wie zuvor beschrieben, kann der ECA 115 mit einem niedrigen Modul bei niedriger Temperatur während des Schneelasttests helfen. Der Leistungsverlust nach dem Schneelasttest wird hauptsächlich durch die Rissbildung einzelner Zellen in den Solarzellen-Streifen 100, 102 verursacht, die durch die aufgebrachte Last von einem Solarzellen-Streifen (beispielsweise dem ersten Solarzellen-Streifen 100) auf einem anderen, benachbarten Solarzellen-Streifen (beispielsweise dem zweiten Solarzellen-Streifen 102) entsteht. Der weichere ECA 115 kann die geschindelten Solarzellen-Streifen 100, 102 während des Schneelasttests schützen und abfedern. So entstehen bei geschindelten Solarzellenmodulen aus dem weicheren ECA 115 weniger Zellrisse als bei einem Modul aus einem härteren ECA.
2A zeigt die induzierte Spannung an der Verbindungsstruktur aufgrund einer aufgebrachten Last gemäß einem beispielhaften Aspekt der vorliegenden Offenbarung. In einem beispielhaften Aspekt kann der erste Solarzellen-Streifen 100 auf dem zweiten Solarzellen-Streifen 102 angeordnet sein. Die aufgebrachte Last kann aufgrund der aufgebrachten nach unten gerichteten Kraft an der Verbindungsstruktur zum Reißen von Solarzellen sowohl im ersten Solarzellen-Streifen 100 als auch im zweiten Solarzellen-Streifen 102 führen, ohne dass der ECA 115 einen ausreichend niedrigen Modul aufweist.
Wie bereits beschrieben, können alle Materialien (beispielsweise Solarzellen-Wafer, der ECA 115, die Glasscheibe 105, die Rückscheibe 107, das Verkapselungsmittel 109 usw.) während des thermischen Wechsels (beispielsweise -40 °C bis 85 °C) ihr Volumen verringern (bei niedriger Temperatur) und ihr Volumen ausdehnen (bei hoher Temperatur). In der Folge kann es zu einer CTE-Fehlanpassung zwischen verschiedenen Materialien kommen. Unterschiedliche Ausdehnungs- oder Kontraktionsraten zwischen verschiedenen Materialien können Spannungen induzieren und zu einem Ausfall führen. Solarzellen (beispielsweise Silizium-Wafer) können einen niedrigen CTE haben. Der ECA 115 kann jedoch einen hohen CTE haben. Die CTE-Fehlanpassung kann Spannungen hervorrufen und die Verbindung unterbrechen. Der ECA 115 mit einer hohen T_g kann einen niedrigeren CTE haben. Dadurch ist der resultierende CTE-Fehlanpassung zwischen den Solarzellen-Streifen 100, 102 und dem ECA 115 kleiner. Dementsprechend ist die Temperaturwechselbeständigkeit besser.
In einem Beispiel kann das Modul bei der vorgegebenen Temperatur von 150 °C hergestellt werden, und beim Abkühlen der Komponenten auf Raumtemperatur oder niedriger können Spannungen eingeleitet werden. Zum Beispiel können die Module in Umgebungen installiert werden, in denen während einer Wintersaison Schnee fällt. Daher ist es erwünscht, dass die CTE-Fehlanpassung reduziert wird, um einen breiten Bereich von Temperaturzyklen zu berücksichtigen, beispielsweise zwischen warmen und kalten Jahreszeiten. Eine Temperaturänderung der Umgebung kann eine Änderung der Abmessungen des Glases 105 und der Rückscheibe 107 der Solarzellen-Streifen 100, 102 verursachen. Zum Beispiel kann der CTE für Si sehr niedrig sein und die Kontraktion der Solarzellen-Streifen 100, 102 kann im Vergleich zum Verkapselungsmittel 105 oder der Rückscheibe 107 als minimal angesehen werden. Die Verschiebung zwischen den Solarzellen-Streifen 100, 102 kann hauptsächlich durch die CTE-Fehlanpassung zwischen dem Glas 105 und der Rückscheibe 107 verursacht werden. Das heißt, die Rückscheibe 107 kann stärker schrumpfen als die anderen Komponenten. Dadurch können Spannungen seitlich nach innen in die Solarzellen-Streifen 100, 102 eingeleitet werden und die Solarzellen-Streifen 100, 102 zur Modulmitte hin zusammendrücken.
Dies kann eine Relativverschiebung, beispielsweise eine seitliche Verschiebung, zwischen den Rändern der Solarzellen-Streifen 100, 102 und damit auch zwischen den Kontaktpads 110a, 110b zur Folge haben. An der Verbindungsstruktur kann eine resultierende Scherung induziert werden, die speziell auf den ECA 115 wirkt. Wenn die Temperaturdifferenz eine ausreichend große Dimensionsänderung und eine daraus resultierende große Scherkraft hervorruft, kann der ECA 115 in einen Zustand reduzierter Leitfähigkeit oder vollständigen Ausfalls der Leitfähigkeit übergehen. Daher ist für einen solchen Fall ein niedriger Modul für den ECA 115 erwünscht.
In einem Beispiel kann die Temperaturänderung eine Änderung der Dimension des ECA 115 und der Solarzellen-Streifen 100, 102 entlang einer Richtung senkrecht zur Ebene der Solarzellen-Streifen 100, 102 bewirken. Beispielsweise kann eine Temperaturabnahme eine Volumenkontraktion des ECA 115 bewirken, was zu einer Verschmälerung des ECA 115 zwischen den Kontaktpads 110a, 110b führt. Insbesondere kann es auch zu einer Dimensionskontraktion des Glases 105 und der Rückscheibe 107 kommen, was wiederum eine Auseinanderziehungskraft zwischen den Solarzellen-Streifen 100, 102 bewirken kann. Die Rückscheibe 107 kann einen höheren CTE aufweisen und stärker schrumpfen als das Glas 105, wodurch die Solarzellen-Streifen 100, 102 unter Spannung gesetzt und auseinandergezogen werden können. Diese Zugkraft kann die Spannung auf den zusammengezogenen ECA 115 erhöhen und den ECA 115 zusätzlich verengen. Wenn der Temperaturunterschied eine ausreichend große Volumenänderung und eine daraus resultierende große Zugkraft hervorruft, kann der ECA 115 rissig werden oder ganz abreißen, was die Leitfähigkeit reduziert oder zu einem kompletten Ausfall der Leitfähigkeit führt. Daher ist eine hohe Glasübergangstemperatur (T_g) für den ECA 115 erwünscht, um die CTE-Fehlanpassung zu reduzieren.
Zusätzlich kann die Volumenänderung aufgrund von Temperaturänderungen, beispielsweise die Temperaturabnahme, eine relative Verschiebung zwischen den Solarzellen-Streifen 100, 102 sowohl lateral als auch vertikal (d. h. senkrecht zur Ebene der Solarzellen-Streifen 100, 102) verursachen. Es kann davon ausgegangen werden, dass ein Großteil der Verschiebung auf die seitlichen Kräfte zurückzuführen ist. Mit der Temperaturabnahme kann ein kombinierter, oben beschriebener Effekt zu einer Scherung des ECA 115 sowie zu einer Kontraktion des ECA 115 führen, was das Potenzial für Leitungsverluste weiter erhöht.
2B zeigt den ECA 115 mit einem niedrigen Modul, gemäß einem beispielhaften Aspekt der vorliegenden Offenbarung. In einem beispielhaften Aspekt ist der Modul des ECA 115 ausreichend niedrig, so dass die auf den ersten Solarzellen-Streifen 100 aufgebrachte Last durch den ECA 115 mit niedrigem Modul abgefedert wird und die Solarzellen-Streifen nicht reißen. Daher bleibt die strukturelle Integrität der Solarzellen (und damit ein optimaler Betriebswirkungsgrad) durch den Belastungstest erhalten.
2C zeigt den ECA 115 mit einer hohen T_g, gemäß einem beispielhaften Aspekt der vorliegenden Offenbarung. In einem beispielhaften Aspekt ist zusätzlich zu dem niedrigen Modul die T_g des ECA 115 ausreichend hoch, so dass die Temperaturänderung, die die Dimensionsänderung zwischen den Solarzellen-Streifen 100, 102 und dem ECA 115 verursacht, nicht zu einem Versagen des ECA 115 durch die aufgebrachte Scherkraft oder die aufgebrachte Zugkraft führt. Vielmehr ist die CTE-Fehlanpassung so gering, dass sich der ECA 115 mit der Änderung der relativen Positionierung der Solarzellen-Streifen 100, 102 und damit der Kontaktpads 110a, 110b durchbiegt. Daher bleibt die Leitfähigkeit des ECA 115 während der Temperaturschwankungen erhalten. Die T_g des ECA 115 kann beispielsweise größer als 70 °C oder 80 °C oder vorzugsweise 85 °C sein. Der ECA 115 kann für den Anschluss von mehr als nur geschindelten Solarzellen verwendet werden, beispielsweise für Solarzellen, die über eine Bandverbindung angeschlossen sind, oder für Solarzellen, die an externe Lasten angeschlossen sind.
3A zeigt schematische Darstellungen von Solarzellenmodulen während des Schneelasttests, gemäß einem beispielhaften Aspekt der vorliegenden Offenbarung. In einem beispielhaften Aspekt zeigt das linke Schema ein erstes Solarzellenmodul 300 ohne eine aufgebrachte Schneelast. Insbesondere wird keine Kraft auf das erste Solarzellenmodul 300 ausgeübt, wie angegeben. Bei dem ECA 115 mit einem hohen (d.h. steifen) Modul ergibt die aufgebrachte Schneelast das rechte Schema des ersten Solarzellenmoduls 300 mit beschädigten Solarzellen, da der ECA 115-Modul nicht ausreichend niedrig ist, um die aufgebrachte Schneelast abzufangen.
3B zeigt schematische Darstellungen von Solarzellenmodulen während des Schneelasttests gemäß einem beispielhaften Aspekt der vorliegenden Offenbarung. In einem beispielhaften Aspekt zeigt das linke Schema ein zweites Solarzellenmodul 312 ohne eine aufgebrachte Schneelast. Insbesondere wird keine Kraft auf das zweite Solarzellenmodul 312 ausgeübt, wie angegeben. Für den ECA 115 mit einem niedrigen (d. h. weichen) Modul ergibt die aufgebrachte Schneelast das rechte Schema des zweiten Solarzellenmoduls 312, das das zweite Solarzellenmodul 312 mit unbeschädigten Solarzellen zeigt, da der ECA 115-Modul ausreichend niedrig ist, um die aufgebrachte Schneelast abzufedern. Der Modul des ECA 115 bei 25°C kann beispielsweise <3500MPa, oder < 1500MPa, oder <1160MPa, oder <1000MPa, oder <800MPa, oder vorzugsweise <600MPa betragen.
In einigen Ausführungsformen kann der Elastizitätsmodul des ECA 115 von der Temperatur abhängig sein. Zum Beispiel kann der Modul bei -40°C einen Bereich von 5-10GPa haben. In einem anderen Beispiel kann der Modul bei 45°C einen Bereich von 0,5-3GPa haben. Die oben erwähnte T_g und der Modul können beispielsweise durch eine dynamisch-mechanische Analyse (DMA) unter Verwendung einer ASTM D7028-Testmethode gemessen werden. In einem Beispiel kann die DMA die mechanische Reaktion von viskoelastischen Materialien unter den Bedingungen einer oszillierenden Kraft charakterisieren. In einer Ausführungsform sind die Eigenschaften des ECA 115 wie folgt: 130C>T₉>85C, Modul <1500MPa (bei 25°C). Weiterhin können die Eigenschaften des ECA 115 von einer Lebensdauer des ECA 115 abhängig sein. Das heißt, bei einigen Klebstoffen kann die Leistung des Klebstoffs abnehmen, je länger er in der Vorrichtung verwendet wird. So können beispielsweise Temperaturschwankungen und Umwelteinflüsse die Leistung verschlechtern. Daher ist es erwünscht, dass die Eigenschaften des ECA 115 für eine vorgegebene Zeitspanne innerhalb einer vorgegebenen Abweichung bleiben. In einem Beispiel können die Eigenschaften des ECA 115 nach einer vorgegebenen Zeitspanne von einem Jahr innerhalb einer Abweichung von 5% bleiben. In einem anderen Beispiel können die Eigenschaften des ECA 115 nach einer vorgegebenen Zeitspanne von 5 Jahren innerhalb einer Abweichung von 20% bleiben. Die vorgegebene Zeitspanne kann beispielsweise ab der ersten Verwendung und Exposition im Feld gemessen werden. Alternativ kann die vorgegebene Zeitspanne beispielsweise ab der ersten Anwendung bei der Herstellung gemessen werden.
Selbstverständlich sind zahlreiche Modifikationen und Variationen der vorliegenden Erfindung im Lichte der obigen Lehren möglich. Es ist daher zu verstehen, dass im Rahmen der beigefügten Ansprüche, die Erfindung anders als hierin spezifisch beschrieben praktiziert werden kann.
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
Diese Liste der vom Anmelder aufgeführten Dokumente wurde automatisiert erzeugt und ist ausschließlich zur besseren Information des Lesers aufgenommen. Die Liste ist nicht Bestandteil der deutschen Patent- bzw. Gebrauchsmusteranmeldung. Das DPMA übernimmt keinerlei Haftung für etwaige Fehler oder Auslassungen.
Zitierte Nicht-Patentliteratur

ASTM D7028 [0056]

Claims

Solarmodul, umfassend: eine Superzelle, die eine Vielzahl von Solarzellen-Streifen umfasst, die so angeordnet sind, dass sich benachbarte Ränder benachbarter Solarzellen-Streifen überlappen und über ein elektrisch leitfähiges Material leitend in Reihe miteinander verbunden sind, wobei das elektrisch leitfähige Material eine Glasübergangstemperatur (T_g) von mehr als 70°C und einen Elastizitätsmodul von weniger als 3500MPa aufweist.
Solarmodul, umfassend: wenigstens eine erste Solarzelle und wenigstens eine zweite Solarzelle, die jeweils umfassen: ein Substrat, das einen ersten Halbleiterbereich eines ersten Leitfähigkeitstyps und einen zweiten Halbleiterbereich eines zweiten Leitfähigkeitstyps, der sich von dem ersten Leitfähigkeitstyp unterscheidet, umfasst; ein erstes Metallisierungsmuster, das den elektrischen Kontakt zu dem ersten Halbleiterbereich des ersten Leitfähigkeitstyps herstellt; und ein zweites Metallisierungsmuster, das einen elektrischen Kontakt mit dem zweiten Halbleiterbereich des zweiten Leitfähigkeitstyps herstellt; und ein elektrisch leitfähiges Klebstoffmaterial, das zwischen wenigstens dem Abschnitt des ersten Metallisierungsmusters der ersten Solarzelle und/oder dem zweiten Metallisierungsmuster der zweiten Solarzelle angeordnet ist, wobei das elektrisch leitfähige Klebstoffmaterial eine Glasübergangstemperatur (T_g) von mehr als 75°C und einen Elastizitätsmodul von weniger als 1160MPa aufweist.
Solarmodul nach Anspruch 2, wobei das erste Metallisierungsmuster eine erste Rückseitenfläche umfasst, das zweite Metallisierungsmuster ein Kontaktpad auf der Vorderseite umfasst, das mit dem ersten elektrischen Anschluss der zweiten Solarzelle elektrisch gekoppelt ist; und die vorderen und hinteren Kontaktpads über das elektrisch leitende Klebstoffmaterial elektrisch verbunden sind.
Modul nach Anspruch 2, wobei der Elastizitätsmodul des elektrisch leitfähigen Klebstoffmaterials weniger als 1500MPa beträgt.
Modul nach Anspruch 2, wobei der Elastizitätsmodul des elektrisch leitfähigen Klebstoffmaterials weniger als 600MPa beträgt.
Modul nach Anspruch 2, wobei die T_g des elektrisch leitfähigen Klebstoffmaterials größer als 80°C ist.
Modul nach Anspruch 2, wobei die T_g des elektrisch leitfähigen Klebstoffmaterials größer als 85°C ist.
Modul nach Anspruch 2, wobei der Elastizitätsmodul des elektrisch leitfähigen Klebstoffmaterials weniger als 600MPa beträgt und die T_g des elektrisch leitfähigen Klebstoffmaterials größer als 85°C ist.
Modul nach Anspruch 2, wobei die wenigstens eine erste Solarzelle und die wenigstens eine zweite Solarzelle in einer geschindelten Konfiguration angeordnet sind.
Modul nach Anspruch 2, wobei die wenigstens eine erste Solarzelle und die wenigstens eine zweite Solarzelle Metall-Wrap-Through-Solarzellen sind.
Verfahren zur Herstellung eines Solarzellenmoduls, umfassend: Bereitstellen von wenigstens einer ersten Solarzelle und wenigstens einer zweiten Solarzelle, die jeweils ein Substrat umfassen, das einen ersten Halbleiterbereich eines ersten Leitfähigkeitstyps und einen zweiten Halbleiterbereich eines zweiten Leitfähigkeitstyps, der sich vom ersten Leitfähigkeitstyp unterscheidet, ein erstes Metallisierungsmuster, das einen elektrischen Kontakt mit dem ersten Halbleiterbereich des ersten Leitfähigkeitstyps herstellt, und ein zweites Metallisierungsmuster, das einen elektrischen Kontakt mit dem zweiten Halbleiterbereich des zweiten Leitfähigkeitstyps herstellt, umfasst; Anordnen der ersten Kante der wenigstens einen ersten Solarzelle zum Überlappen mit der zweiten Kante der wenigstens einen zweiten Solarzelle, wobei die erste Kante der wenigstens einen ersten Solarzelle über der zweiten Kante der wenigstens einen zweiten Solarzelle angeordnet ist; und Verbinden des ersten Metallisierungsmusters der ersten Solarzelle und des zweiten Metallisierungsmusters der zweiten Solarzelle über ein elektrisch leitendes Klebstoffmaterial, wobei das elektrisch leitende Klebstoffmaterial eine elektrische Verbindung zwischen dem ersten Metallisierungsmuster der ersten Solarzelle und dem zweiten Metallisierungsmuster bildet, wobei das elektrisch leitende Klebstoffmaterial eine Glasübergangstemperatur (T_g) von mehr als 75°C und einen Elastizitätsmodul von weniger als 1160MPa aufweist.
Solarmodul nach Anspruch 11, wobei das erste Metallisierungsmuster eine erste Rückfläche umfasst, das zweite Metallisierungsmuster ein Kontaktpad auf der Vorderseite umfasst, das mit dem ersten elektrischen Anschluss der zweiten Solarzelle elektrisch gekoppelt ist; und die vorderen und hinteren Kontaktpads über das elektrisch leitfähige Klebstoffmaterial elektrisch verbunden sind.
Verfahren nach Anspruch 11, wobei der Elastizitätsmodul des elektrisch leitfähigen Klebstoffmaterials weniger als 1500MPa beträgt.
Verfahren nach Anspruch 11, wobei der Elastizitätsmodul des elektrisch leitfähigen Klebstoffmaterials weniger als 1000MPa beträgt.
Verfahren nach Anspruch 11, wobei der Elastizitätsmodul des elektrisch leitfähigen Klebstoffmaterials kleiner als 600MPa ist.
Verfahren nach Anspruch 11, wobei die T_g des elektrisch leitfähigen Klebstoffmaterials größer als 80 °C ist.
Verfahren nach Anspruch 11, wobei die T_g des elektrisch leitfähigen Klebstoffmaterials größer als 85 °C ist.
Verfahren nach Anspruch 11, wobei der Elastizitätsmodul des elektrisch leitfähigen Klebstoffmaterials weniger als 600MPa beträgt und die T_g des elektrisch leitfähigen Klebstoffmaterials größer als 85°C ist.
Verfahren nach Anspruch 11, wobei die wenigstens eine erste Solarzelle und die wenigstens eine zweite Solarzelle in einer geschindelten Konfiguration angeordnet sind.
Verfahren nach Anspruch 11, wobei die wenigstens eine erste Solarzelle und die wenigstens eine zweite Solarzelle Metall-Wrap-Through-Solarzellen sind.