DE102022122448A1 - Solarmodul-Halbzeug und Verfahren zur Herstellung eines Solarmoduls - Google Patents

Solarmodul-Halbzeug und Verfahren zur Herstellung eines Solarmoduls Download PDF

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Ronny Bakowskie
Marcel Kühne
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Abstract

Die Erfindung betrifft ein Solarmodul-Halbzeug, aufweisend- eine Vielzahl von Solarzellen (2), die jeweils eine Frontseite (22) und eine Rückseite (23) aufweisen, wobei die Frontseite (22) und die Rückseite (23) jeweils eine elektrisch leitfähige Oberfläche aufweisen,- eine Vielzahl von elektrisch leitfähigen Zellverbindern (1, 1'), die ausgebildet und angeordnet ist, jeweils zwei der Vielzahl von Solarzellen (2) miteinander zu verbinden, und die jeweils aus einer Vielzahl an Drähten (11) gebildet sind, wobei die Vielzahl von Zellverbindern (1, 1') Polymerschicht (4)-frei ist,- eine Vielzahl von Verbindungsmittel (3, 3'), die jeweils einen der Vielzahl von Zellverbindern (1, 1') mit jeweils einer der Vielzahl von Solarzellen (2) ausschließlich punktförmig verbinden.Die Erfindung betrifft ferner ein Verfahren zur Herstellung eines Solarmoduls unter Verwendung des Solarmodul-Halbzeugs, aufweisenda) Anordnen einer Polymerschicht (4, 4') dem Solarmodul-Halbzeug, undb) Erzeugen eines Pressverbunds zwischen der Vielzahl von Zellverbindern (1, 1') und der Vielzahl von Solarzellen (2) des Solarmodul-Halbzeugs unter Verwendung der Polymerschicht (4).

Description

  • Die Erfindung betrifft ein Solarmodul-Halbzeug und ein Verfahren zur Herstellung eines Solarmoduls. Insbesondere betrifft die Erfindung ein Solarmodul-Halbzeug, das eine Vielzahl von Solarzellen mit jeweils einer Frontseite und einer Rückseite aufweist, wobei die Frontseite und die Rückseite jeweils eine elektrisch leitfähige Oberfläche aufweisen, und wobei das Solarmodul-Halbzeug weiterhin eine Vielzahl an elektrisch leitfähigen Zellverbindern aufweist, die die Vielzahl von Solarzellen miteinander zu einem sogenannten Solarzellenstring elektrisch verschalten. Ferner betrifft die Erfindung insbesondere ein Verfahren, das ausgebildet ist, ein derartiges Solarmodul-Halbzeug und daraus ein Solarmodul herzustellen. Im Sinne der Erfindung dienen die Ausdrücke „Solarmodul-Halbzeug“ und „Solarmodul“ dazu, zu differenzieren, dass das Solarmodul-Halbzeug ein Vorprodukt in Bezug auf das Solarmodul darstellt.
  • Jeder der Vielzahl von Zellverbindern weist eine Vielzahl von Drähten auf. Zur elektrischen Verbindung solcher Zellverbinder mit den Solarzellen sind die Drähte in einen Polymerverbund eingebettet, der auf der Solarzelle angeordnet wird. Anschließend wird mittels Pressung unter Temperatureintrag, bei welcher die Polymerschicht aufschmilzt, die elektrische Verbindung realisiert. Dies ist jedoch aufwändig. Zudem ist die erzeugte Verbindung spannungsreich.
  • Es ist eine Aufgabe der Erfindung, ein Solarmodul-Halbzeug und ein Verfahren zur Herstellung eines Solarmoduls bereitzustellen, die einfach realisierbar sind.
  • Erfindungsgemäß wird die Aufgabe durch ein Solarmodul-Halbzeug mit den Merkmalen des Patenanspruchs 1 und ein Verfahren mit den Merkmalen des Patenanspruchs 5 gelöst.
  • Eine Verbindung der Zellverbinder mit den Solarzellen wird in einem mehrstufigen Verfahren realisiert. In einem Schritt werden die Zellverbinder punktförmig mit den Solarzellen verbunden. Dadurch wird das Solarmodul-Halbzeug hergestellt. In einem weiteren Schritt erfolgt eine Herstellung eines Pressverbundes zwischen den Zellverbindern und den Solarzellen unter Verwendung einer Polymerschicht. Dies ermöglicht eine spannungsarme Verbindung zwischen den Solarzellen und den Zellverbindern.
  • Die Erfindung betrifft ein Solarmodul-Halbzeug, aufweisend
    • - eine Vielzahl von Solarzellen, die jeweils eine Frontseite und eine Rückseite aufweisen, wobei die Frontseite und die Rückseite jeweils eine elektrisch leitfähige Oberfläche aufweisen,
    • - eine Vielzahl von elektrisch leitfähigen Zellverbindern, die ausgebildet und angeordnet ist, jeweils zwei der Vielzahl von Solarzellen miteinander zu verbinden, und die jeweils aus einer Vielzahl an Drähten gebildet sind, wobei die Vielzahl von Zellverbindern Polymerschicht-frei ist,
    • - eine Vielzahl von Verbindungsmittel, die jeweils einen der Vielzahl von Zellverbindern mit jeweils einer der Vielzahl von Solarzellen ausschließlich punktförmig verbinden.
  • Die Vielzahl von Solarzellen weist mindestens zwei Solarzellen auf, die mittels eines Zellverbinders verbunden sind. Die Solarzellen weisen jeweils eine Frontseite und eine Rückseite auf, die jeweils eine elektrisch leitende Oberfläche aufweisen. Beispielsweise weisen die Solarzellen an ihren Front- und Rückseiten jeweils Elektroden auf. Die Elektroden können vollflächig oder als Fingerelektroden ausgebildet sein. Bei den Solarzellen kann es sich um Einfach- oder Tandemsolarzellen handeln.
  • Der Zellverbinder ist Polymerschicht-frei. Bevorzugt ist er frei von organischem Material. Bevorzugt besteht er aus einem anorganischem Material. Bevorzugter besteht der Zellverbinder aus Metall oder einer Metalllegierung.
  • Bevorzugt bilden die Vielzahl an Drähten eine streifenförmige oder gitterförmige Gestalt aus. Die Drähte sind bevorzugt aus einem schnurförmig ausgezogenem Material gebildet, das jedwede Querschnittsform wie einen kreisförmigen, ovalen, rechteckigen oder dreieckigen Querschnitt aufweisen kann.
  • In einer bevorzugten Ausführungsform sind die Verbindungsmittel Lötmittel, Klebmittel und/oder mechanische Verbindungsmittel. Mittels der Löt- und Klebmittel werden die Solarzellen mit dem Zellverbinder stoffschlüssig verbunden. Mittels des mechanischen Verbindungsmittels werden die Solarzellen und der Zellverbinder punktförmig festgehalten, wodurch eine form- und/oder kraftschlüssige Verbindung realisiert wird. Wenn die Verbindungsmittel mechanische Verbindungsmittel sind, können sie ausgebildet sein, lediglich die Zellverbinder zu fixieren, und die Solarzellen mit den Zellverbindern dadurch zu verbinden, dass die Solarzellen jeweils zwischen zwei fixierten Zellverbindern angeordnet sind. Dadurch wird eine form- und/oder kraftschlüssige Verbindung zwischen den Solarzellen und den Zellverbindern realisiert.
  • Beispielsweise ist jeder Draht eines der Vielzahl von Zellverbindern mit einer der Solarzellen mittels eines einzigen Verbindungsmittels punktförmig verbunden. Bevorzugt ist lediglich ein einziges Verbindungsmittel pro Draht vorgesehen. Die Verbindungsmittel können beispielsweise in einer Erstreckungsrichtung der Zellverbinder mittig oder an einem der Enden punktförmig aufgebracht sein.
  • Bevorzugt sind die Zellverbinder aus einem Wismut-basierten Lot gebildet. Dies ist ein kostengünstiges Material.
  • Die Erfindung betrifft ferner ein Verfahren zur Herstellung eines Solarmoduls, aufweisend folgende Schritte
    1. a) Bereitstellen einer Vielzahl von Solarzellen mit einer Frontseite und einer Rückseite, wobei die Frontseite und die Rückseite jeweils eine elektrisch leitfähige Oberfläche aufweisen,
    2. b) Verbinden einer Vielzahl von Zellverbindern mit der bereitgestellten Vielzahl von Solarzellen unter Verwendung von einer Vielzahl von Verbindungsmitteln, so dass jeder der Vielzahl von Zellverbindern jeweils zwei der Vielzahl von Solarzellen verbindet, wobei jeder Zellverbinder aus einer Vielzahl von Drähten ausgebildet ist und Polymerschicht-frei ist,
    3. c) Anordnen einer Polymerschicht auf der Vielzahl von mit den Solarzellen unter Verwendung der Verbindungsmittel verbundenen Zellverbindern, und
    4. d) Erzeugen eines Pressverbunds zwischen der Vielzahl von Zellverbindern und der Vielzahl von Solarzellen unter Verwendung der Polymerschicht, um das Solarmodul herzustellen.
  • In dem Schritt b) wird der Zellverbinder jeweils punktförmig mit den Solarzellen verbunden. Das verwendete Verbindungsmittel kann elektrisch leitend oder nichtleitend sein. Die Verbindung kann z.B. durch Löten, Kleben oder rein mechanisches Halten hergestellt werden. Der in dem Schritt b) eingesetzte Zellverbinder ist Polymerschicht-frei. Bevorzugt wird in dem Schritt b) jeder Draht des Zellverbinders an einem Punkt mit jeweils einem Verbindungsmittel an einer Solarzelle fixiert. Dadurch wird eine provisorische Befestigung des Zellverbinders an der Solarzelle erzielt. Im Anschluss an den Schritt b) wird das vorstehend beschriebene Solarmodul-Halbzeug erhalten.
  • In dem Schritt c) wird eine Abdeckung der Zellverbinder mit einer Polymerschicht ausgeführt. Dabei werden die Zellverbinder bevorzugt komplett und das Solarmodul-Halbzeug beidseitig d.h. front- und rückseitig abgedeckt. Die beidseitig aufzubringenden Polymerschichten können gleichzeitig oder zeitversetzt aufgebracht werden.
  • Die mit der Solarzelle in Kontakt kommende Polymerschicht weist bevorzugt bei der in Schritt d) verwendeten Verarbeitungstemperatur eine Haft- und/ oder Klebewirkung auf. Durch Pressung erfolgt eine Fixierung des Zellverbinders bei gleichzeitiger Herstellung eines elektrischen Kontakts zur Solarzelle. In dem Schritt d) wird ein vollständiger Kontakt des Zellverbinders mit der Solarzelle erzielt. Der durch die aufgebrachte Polymerschicht erzielte Presskontakt stellt sicher, dass die Vielzahl von Drähten des Zellverbinders die elektrisch leitfähigen Oberflächen der Solarzelle elektrisch kontaktiert. Der volle Kontakt der Drähte zur Solarzelle wird daher mechanisch durch die Pressung der auflaminierten Polymerschicht erzielt.
  • In einer bevorzugten Ausführungsform weist der Schritt c) ein flächiges Anordnen der Polymerschicht auf. Ein flächiges Anordnen der Polymerschicht auf der Vielzahl von Zellverbindern wird bevorzugt derart ausgeführt, dass die Polymerschicht die Vielzahl von Zellverbindern und Solarzellen bei Draufsicht auf die Vielzahl von Zellverbindern und Solarzellen zu mindestens 80%, bevorzugter mindestens 90%, noch bevorzugter mindestens 95% bedeckt.
  • Bevorzugt ist die Polymerschicht vorvernetzt. Dadurch wird weiterhin verhindert, dass bei der Pressung und der anschließenden Lamination eine vorbestimmte Viskosität nicht unterschritten wird. Somit wird sichergestellt, dass die Presswirkung erzielt werden kann. Wenn die Polymerschicht mehrere Lagen aufweist, muss nicht die ganze Polymerschicht vorvernetzt sein. Vielmehr können auch nur einzelne Lagen der Polymerschicht vorvernetzt sein
  • In einer bevorzugten Ausführungsform weist die Polymerschicht eine Vielzahl von Lagen auf, wobei bevorzugt mehrere der Lagen unterschiedliche Materialien aufweisen. Auch dadurch wird verhindert, dass bei der Pressung und der anschließenden Lamination die vorbestimmte Viskosität nicht unterschritten wird.
  • Bevorzugt wird der Schritt b) mittels eines thermischen Prozesses, mittels Kleben und/oder mechanisch ausgeführt in Abhängigkeit davon, ob die Verbindungsmittel Lötmittel, Klebmittel oder mechanische Verbindungsmittel sind. Bevorzugt wird der Schritt d) im Falle von mechanischen Verbindungsmitteln derart ausgeführt, dass die mechanischen Verbindungsmittel nach Beenden des Schritts d) entfernt werden können.
  • In einer bevorzugten Ausführungsform sind die Zellverbinder aus Wismut-basierten Loten gebildet. Damit ist der Verwendung von kostengünstigen Zellverbindern möglich, da nur punktförmig gelötet wird und somit die Scherkräfte auf die bekannte Sprödheit der Lötstelle durch Wismut sehr klein sind. Dadurch degradiert die Lötstelle nicht.
  • Weitere Vorteile und Eigenschaften des Bausatzes und der Solarmodule werden anhand von nachfolgend beschriebenen bevorzugten Ausführungsformen erläutert. Die Figuren sind jedoch nicht maßstabsgerecht gezeichnet, sondern rein schematisch und beispielhaft zu verstehen. Zudem sind gleiche oder ähnliche Teile in allen Figuren mit den gleichen Bezugszeichen versehen.
  • Es zeigen:
    • 1 bis 3 ein erfindungsgemäßes Verfahren zur Herstellung des Solarmoduls in Querschnittsansicht eines erfindungsgemäßen Solarmodul-Halbzeugs;
    • 4, 5 ein weiteres erfindungsgemäßes Verfahren in Teil-Draufsicht auf ein weiteres Solarmodul-Halbzeug;
    • 6, 7 ein weiteres erfindungsgemäßes Verfahren in Teil-Draufsicht auf ein weiteres Solarmodul-Halbzeug;
    • 8 eine Querschnittsansicht des in 6 gezeigten Solarmodul-Halbzeugs;
    • 9, 10 jeweils eine weitere vergrößerte Teil-Querschnittsansicht des in 8 gezeigten Solarmodul-Halbzeugs;
    • 11 eine Querschnittsansicht des in 7 gezeigten Solarmoduls;
    • 12, 13 jeweils eine weitere vergrößerte Teil-Querschnittsansicht des in 11 gezeigten Solarmoduls;
    • 14, 15 das in 8, 11 gezeigte Verfahren samt benötigter Apparatur.
  • 1 bis 3 zeigen ein erfindungsgemäßes Verfahren zur Herstellung des Solarmoduls in Querschnittsansicht eines erfindungsgemäßen Solarmodul-Halbzeugs.
  • Das in 1 gezeigte Solarmodul-Halbzeug weist eine Vielzahl von Solarzellen 2 auf, von denen eine beispielhaft gezeigt ist, wobei die Solarzelle 2 eine Frontseite 22 und eine Rückseite 23 aufweist. Die Frontseite 22 und die Rückseite 23 weisen jeweils eine elektrisch leitfähige Oberfläche auf. Ferner weist das Solarmodul-Halbzeug eine Vielzahl an elektrisch leitfähigen Zellverbindern 1 auf, von denen einer gezeigt ist. Der Zellverbinder 1 ist ausgebildet und angeordnet, zwei Solarzellen 2 miteinander zu verbinden, was hier nicht gezeigt ist, weil der Übersichtlichkeit halber nur eine der Solarzellen 2 gezeigt ist. Der Zellverbinder 1 ist aus einer Vielzahl an Drähten (nicht gezeigt) und Polymerschicht-frei ausgebildet. Er ist auf der Rückseite 23 der Solarzelle 2 angeordnet und mittels eines Verbindungsmittels 3 fixiert. Das Verbindungsmittel 3 fixiert den Zellverbinder 1 ausschließlich punktförmig an einem Rand des Zellverbinders 1. Es ist als mechanische Haltevorrichtung ausgebildet.
  • 2 zeigt ein weiteres Solarmodul-Halbzeug. Ein weiterer Zellverbinder 1' wird an der Solarzelle 2 fixiert. Das in 2 gezeigte Solarmodul entspricht dem in 1 gezeigten Solarmodul-Halbzeug mit dem Unterschied, dass ein Zellverbinder 1', der dem Zellverbinder 1 entspricht, auf der Frontseite 22 der Solarzelle 2 angeordnet ist. Ein Verbindungsmittel 3', das dem Verbindungsmittel 3 entspricht, fixiert den Zellverbinder 1', so dass die Solarzelle 2 mit den Zellverbindern 1, 1' form- und/oder kraftschlüssig verbunden ist.
  • 3 zeigt ein Solarmodul, das unter Erzeugen eines Pressverbunds zwischen der Vielzahl von Zellverbindern 1, 1' und der Solarzelle 2 unter Verwendung der Polymerschicht 4 hergestellt wird. Die Polymerschicht 4 laminiert die Solarzelle 2 und die Zellverbinder 1, 1' unter Pressung ein.
  • 4, 5 zeigen ein weiteres erfindungsgemäßes Verfahren in Teil-Draufsicht auf ein weiteres Solarmodul-Halbzeug. Das Solarmodul-Halbzeug und das Solarmodul weisen eine Vielzahl von Solarzellen 2 und eine Vielzahl von Zellverbindern 1 auf, der Übersichtlichkeit sind jedoch nur eine Solarzelle 2 und ein Zellverbinder 1 gezeigt.
  • Das in 4 gezeigte Solarmodul-Halbzeug weist eine Solarzelle 2 in Form einer Halbzelle auf. Die Solarzelle 2 weist eine Frontseite 22 und eine Rückseite (nicht gezeigt) auf, die jeweils eine leitfähige Oberfläche aufweisen. Die Frontseite 22 weist auf ihrer Oberfläche eine Vielzahl streifenförmiger parallel zueinander angeordneter Elektroden 21 auf, die auch als Fingerelektroden bezeichnet werden. Auf der Solarzelle 2 ist ein Zellverbinder 1 angeordnet, der ausgebildet und angeordnet ist, um die Solarzelle 2 mit einer weiteren Solarzelle (nicht gezeigt) elektrisch zu verbinden.
  • Der Zellverbinder 1 ist aus einer Vielzahl an Drähten 11 gebildet und Polymerschicht-frei. Die Drähte 11 sind parallel zueinander angeordnet. Jeder der Drähte 11 ist mittels eines Verbindungsmittels 3 mit der Solarzelle 2 ausschließlich punktförmig verbunden. Im Unterschied zu den 1 bis 3 befinden sich die Verbindungsmittel 3 nicht an einem Rand des Zellverbinders 1, sondern sind eher mittig in seiner Erstreckungsrichtung angeordnet. Die Verbindungsmittel 3 sind beispielsweise ein Lötmittel.
  • 5 zeigt ein Solarmodul, das unter Erzeugen eines Pressverbunds zwischen dem Zellverbinder 1 und der Solarzelle 2 unter Verwendung der Polymerschicht 4 hergestellt wird. Die Polymerschicht 4 laminiert die Solarzelle 2 und den Zellverbinder 1 unter Pressung zusammen.
  • 6, 7 zeigen ein weiteres erfindungsgemäßes Verfahren in Draufsicht auf ein weiteres Solarmodul-Halbzeug. Das in 6, 7 gezeigte Verfahren, Solarmodul-Halbzeug und Solarmodul entsprechen den in 4, 5 gezeigten mit dem Unterschied, dass die Solarzelle 2 als Vollzelle ausgebildet ist
  • 8 zeigt eine Querschnittsansicht des in 6 gezeigten Solarmodul-Halbzeugs. Der Zellverbinder 1 ist an der Frontseite 22 der Solarzelle 2 angeordnet, während ein Zellverbinder 1' an ihrer Rückseite 23 angeordnet ist. Die Solarzelle 2 weist auf ihrer Frontseite 22 und an ihrer Rückseite 23 jeweils eine Vielzahl an parallel zueinander angeordneten Elektroden 11 auf, so dass ihre Oberflächen leitfähig sind. Der Zellverbinder 1 ist mittels des Verbindungsmittels 3 über eine Lötstelle 9 mit der Solarzelle 2 verbunden, während der Zellverbinder 1' mit der Solarzelle 2 mittels des Verbindungsmittels 3' über eine Lötverbindung 9' verbunden ist.
  • 9, 10 zeigen jeweils eine weitere vergrößerte Teil-Querschnittsansicht des in 8 gezeigten Solarmodul-Halbzeugs.
  • 9 zeigt den in 8 als IX gekennzeichneten Teil. Die als Lötmittel ausgebildeten Verbindungsmittel 3, 3' fixieren den Zellverbinder 1 bzw. 1' an der Frontseite 22 bzw. Rückseite 23, die die Elektroden 21 aufweisen.
  • 10 zeigt den in 8 als X gekennzeichneten Teil. Die Zellverbinder 1, 1' sind an der Frontseite 22 bzw. Rückseite 23, die die Elektroden 11 aufweisen beabstandet angeordnet, d.h., nicht fixiert.
  • 11 zeigt eine Querschnittsansicht des in 7 gezeigten Solarmoduls. Das in 11 gezeigte Solarmodul wird aus dem in 7 gezeigten Solarmodul-Halbzeug unter Erzeugen eines Pressverbunds zwischen den Zellverbindern 1, 1' und der Solarzelle 2 unter Verwendung der Polymerschicht 4 hergestellt wird. Das in 11 gezeigte Solarmodul entspricht dem in 8 gezeigten Solarmodul-Halbzeug mit dem Unterschied, dass es die Polymerschicht 4 die Solarzelle 2 und die Zellverbinder 1, 1' zusammen presst.
  • 12, 13 zeigen jeweils eine weitere vergrößerte Teil-Querschnittsansicht des in 11 gezeigten Solarmoduls.
  • 12 zeigt den in 11 als XII gekennzeichneten Teil. Der in 12 gezeigte Teil entspricht dem in 9 gezeigten Teil mit dem Unterschied, dass die Polymerschicht 4 auf den Zellverbindern 1, 1' und der Frontseite 22 sowie Rückseite 23 der Solarzelle 2 angeordnet ist.
  • 13 zeigt den in 11 als XIII gekennzeichneten Teil. Der in 13 gezeigte Teil entspricht dem in 10 gezeigten Teil mit dem Unterschied, dass die Polymerschicht 4 auf den Zellverbindern 1, 1' und der Frontseite 22 sowie Rückseite 23 der Solarzelle 2 angeordnet ist und die Zellverbinder 1, 1' an die Frontseite 22 bzw. Rückseite 23 der Solarzelle 2 gepresst sind, sodass sie jeweils unbeabstandet zu diesen angeordnet sind.
  • 14, 15 zeigen das in 8, 11 gezeigte Verfahren samt benötigter Apparatur.
  • In 14 wird veranschaulicht, wie das in 8 gezeigte Solarmodul-Halbzeug hergestellt wird. Der Zellverbinder 1 und der Zellverbinder 1' sind an dem Solarmodul 2 angeordnet und werden unter Vakuum zusammen mittels eines Transportbands 6 transportiert, das mit Hilfe von Rollen 7 in Richtungen der Pfeile bewegt wird. Ein Lötkopf 5 ist ausgebildet, Verbindungsmittel (nicht gezeigt) in Form eines Lötmittels auf die Zellverbinder 1, 1' und die Solarzelle 2 punktförmig zu applizieren und mit den Zellverbindern 1, 1' zu verlöten und dadurch die Zellverbinder 1, 1' mit der Solarzelle 2 punktförmig zu verbinden, um das in 8 gezeigte Solarmodul-Halbzeug herzustellen, aus dem das in 11 gezeigte Solarmodul hergestellt wird, wie in 15 gezeigt ist.
  • In 15 wird veranschaulicht, wie das in 11 gezeigte Solarmodul aus dem in 8 gezeigten Solarmodul-Halbzeug mittels einer Rolle-zu-Rolle-Applikation hergestellt wird. Die Solarzelle 2 wird samt mit ihr verbundenen Zellverbindern 1, 1', wobei die Verbindungsmittel der Übersichtlichkeit nicht gezeigt sind, in die Apparatur eingebracht. Zwei Polymerschichten 4 sind auf jeweils zwei Rollen 7 gerollt. Die Polymerschichten 4 werden senkrecht auf die Zellverbinder 1, 1' und die Solarzelle 2 unter Verwendung der Heißstempel 8 mittels Pressdrucks und unter Hitzeeinwirkung, wie durch die geschwungenen Linien angedeutet, aufgebracht, so dass der Presseverbund entsteht, der in 11 gezeigt ist.
  • Bezugszeichenliste:
    • 1, 1'
    Zellverbinder
    11
    Draht
    2
    Solarzelle
    21
    Elektrode
    22
    Frontseite
    23
    Rückseite
    3, 3'
    Verbindungsmittel
    4, 4'
    Polymerschicht
    5
    Lötkopf
    6
    Transportband
    7
    Rolle
    8
    Heißstempel
    9, 9'
    Lötverbindung

Claims (10)

  1. Solarmodul-Halbzeug, aufweisend - eine Vielzahl von Solarzellen (2), die jeweils eine Frontseite (22) und eine Rückseite (23) aufweisen, wobei die Frontseite (22) und die Rückseite (23) jeweils eine elektrisch leitfähige Oberfläche aufweisen, - eine Vielzahl von elektrisch leitfähigen Zellverbindern (1, 1'), die ausgebildet und angeordnet ist, jeweils zwei der Vielzahl von Solarzellen (2) miteinander zu verbinden, und die jeweils aus einer Vielzahl an Drähten (11) gebildet sind, wobei die Vielzahl von Zellverbindern (1, 1') Polymerschicht (4)-frei ist, - eine Vielzahl von Verbindungsmittel (3, 3'), die jeweils einen der Vielzahl von Zellverbindern (1, 1') mit jeweils einer der Vielzahl von Solarzellen (2) ausschließlich punktförmig verbinden.
  2. Solarmodul-Halbzeug nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Vielzahl an Drähten (1) eine streifenförmige oder gitterförmige Gestalt ausbilden.
  3. Solarmodul-Halbzeug nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Vielzahl von Verbindungsmittel (3, 3') Lötmittel, Klebmittel und/oder mechanische Verbindungsmittel sind.
  4. Solarmodul-Halbzeug nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Vielzahl von Zellverbindern (1, 1') aus Wismut-basierten Loten gebildet sind.
  5. Verfahren zur Herstellung eines Solarmoduls, aufweisend folgende Schritte a) Bereitstellen einer Vielzahl von Solarzellen (2) mit einer Frontseite (22) und einer Rückseite (23), wobei die Frontseite (22) und die Rückseite (23) jeweils eine elektrisch leitfähige Oberfläche aufweisen, b) Verbinden einer Vielzahl von Zellverbindern (1, 1') mit der bereitgestellten Vielzahl von Solarzellen (2) unter Verwendung von einer Vielzahl von Verbindungsmitteln (3, 3'), so dass jeder der Vielzahl von Zellverbindern (1, 1') jeweils zwei der Vielzahl von Solarzellen verbindet, wobei jeder Zellverbinder (1, 1') aus einer Vielzahl von Drähten (11) ausgebildet ist und Polymerschicht (4)-frei ist, c) Anordnen einer Polymerschicht (4, 4') auf der Vielzahl von mit den Solarzellen (2) unter Verwendung der Verbindungsmittel (3, 3') verbundenen Zellverbindern (1, 1'), und d) Erzeugen eines Pressverbunds zwischen der Vielzahl von Zellverbindern (1, 1') und der Vielzahl von Solarzellen (2) unter Verwendung der Polymerschicht (4), um das Solarmodul herzustellen.
  6. Verfahren nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass der Schritt c) ein flächiges Anordnen der Polymerschicht (4, 4') aufweist, wobei ein flächiges Anordnen der Polymerschicht (4, 4') auf der Vielzahl von Zellverbindern (1, 1') und Solarzellen (2) bevorzugt derart ausgeführt wird, dass die Polymerschicht (4, 4') die Vielzahl von Zellverbindern (1, 1') und Solarzellen (2) bei Draufsicht auf die Vielzahl von Zellverbindern (1, 1') und Solarzellen (2) zu mindestens 80%, bevorzugter mindestens 90%, noch bevorzugter mindestens 95% bedeckt.
  7. Verfahren nach einem der Ansprüche 5 oder 6, dadurch gekennzeichnet, dass die Polymerschicht (4, 4') vorvernetzt ist.
  8. Verfahren nach einem der Ansprüche 5 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass die Polymerschicht (4, 4') eine Vielzahl von Lagen aufweist, wobei bevorzugt mehrere der Lagen unterschiedliche Materialien aufweisen.
  9. Verfahren nach einem der Ansprüche 5 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass der Schritt b) mittels eines thermischen Prozesses, mittels Kleben und/oder mittels einer mechanischen Vorrichtung ausgeführt wird.
  10. Verfahren nach einem der Ansprüche 5 bis 9, dadurch gekennzeichnet, dass die Vielzahl von Zellverbindern (1, 1') aus Wismut-basierten Loten gebildet sind.
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Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20100126551A1 (en) 2006-08-25 2010-05-27 Sanyo Electric Co., Ltd. Solar cell module and solar cell module manufacturing method
DE102010017180A1 (de) 2010-06-01 2011-12-01 Solarworld Innovations Gmbh Solarzelle, Solarmodul, und Verfahren zum Verdrahten einer Solarzelle, und Kontaktdraht
US20170186899A1 (en) 2015-12-28 2017-06-29 Lg Electronics Inc. Solar cell module
WO2021221260A1 (ko) 2020-04-29 2021-11-04 엘지전자 주식회사 태양 전지 패널 및 이의 제조 방법

Family Cites Families (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP2960946B1 (de) * 2014-06-26 2020-11-18 LG Electronics Inc. Solarzellenmodul
JP6486219B2 (ja) * 2015-06-24 2019-03-20 三菱電機株式会社 太陽電池の製造方法
US20240194820A1 (en) * 2020-12-30 2024-06-13 Risen Energy Co. Ltd Packaging method for solar cell module, connection method for solar cell string, solar cell module, and preparation method therefor

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20100126551A1 (en) 2006-08-25 2010-05-27 Sanyo Electric Co., Ltd. Solar cell module and solar cell module manufacturing method
DE102010017180A1 (de) 2010-06-01 2011-12-01 Solarworld Innovations Gmbh Solarzelle, Solarmodul, und Verfahren zum Verdrahten einer Solarzelle, und Kontaktdraht
US20170186899A1 (en) 2015-12-28 2017-06-29 Lg Electronics Inc. Solar cell module
WO2021221260A1 (ko) 2020-04-29 2021-11-04 엘지전자 주식회사 태양 전지 패널 및 이의 제조 방법

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