DE10347647A1 - Solar cell for a single-/multiple-cell photovoltaic facility has multiple other solar cells in a multi-cell module with adjacent edges and rounded blending areas in between - Google Patents

Solar cell for a single-/multiple-cell photovoltaic facility has multiple other solar cells in a multi-cell module with adjacent edges and rounded blending areas in between Download PDF

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Abstract

A solar cell (1) for a multi-cell photovoltaic facility with multiple cells in a multi-cell module has edges (2a-2d,2f,2g) bordering on other solar cells and rounded blending areas (3) in between. On the solar cell there are metallized current bus bars (5a-5c) that run against each other in a center area (6), where they can make contact with a derivation away from the solar cell. An independent claim is also included for a multi-cell module with multiple solar cells.

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft das oberbegrifflich Beanspruchte und befasst sich somit mit Solarzellen für insbesondere Multizellenphotovoltaikanlagen.The The present invention relates to the term claimed above and thus deals with solar cells for especially multi-cell photovoltaic systems.

Photovoltaische Anlagen sind per se bekannt. Verwiesen wird beispielsweise auf „Photovoltaische Anlagen", herausgegeben von der Deutschen Gesellschaft für Sonnenenergie e. V., ISBN 3-9805738-3-4. In bekannten Multizellenphotovoltaikanlagen sind typisch eine Vielzahl von einzeln hergestellten Solarzellen zu Modulen zusammengefasst, die dann in Fassaden, Dächern usw. verbaut werden.photovoltaic Plants are known per se. Reference is made, for example, to "Photovoltaic Installations ", published from the German society for Solar energy e. V., ISBN 3-9805738-3-4. In known multi-cell photovoltaic systems are typically a variety of individually manufactured solar cells combined into modules, which are then used in facades, roofs, etc. be installed.

Die einzelnen Solarzellen in einem Multizellenmodul einer Photovoltaikanlage können auf unterschiedliche Weise herge stellt werden. Es wird bei Siliziumsolarzellen entweder von multikristrallinen Wafern ausgegangen, die durch Zerschneiden eines gegossenen Siliziumblocks entstehen, wobei diese multikristallinen Waferblöcke eine tiegelabhängige Geometrie aufweisen und in der Regel quaderförmig sind.The individual solar cells in a multi-cell module of a photovoltaic system can be prepared in different ways. It is used in silicon solar cells either started from multi-stratalline wafers by cutting a cast silicon block arise, these multicrystalline wafer blocks a crucible-dependent geometry have and are generally cuboid.

Alternativ dazu besteht z. B. die Möglichkeit, mono- oder trikristallines Silizium durch Aufzuschmelzen und Ziehen eines etwa säulenförmigen Siliziumgrundkörper aus der Schmelze zu bilden. Diese Siliziumsäule, die nahezu rund ist, kann am Rand bearbeitet werden und es können dann aus der so entstandenen Form Wafer herausgeschnitten werden. Typisch wird entweder ein kreisrunder Wafer verwendet, d. h. die Säule wird unbearbeitet belassen oder allenfalls zusätzlich noch weiter exakt rund gedreht, oder es werden für vollquadratische Wafer Randbereiche der Säule abgetrennt und danach die Säule in Wafer zertrennt. Dabei ist auch schon vorgeschlagen worden, die Säule für quadratische Zellen abzufasen. Aus derartig abgefasten Säulen gefertigte Solarzellen können auch zu Standardmodulen zusammengestellt werden.alternative this is z. For example, the possibility of or tricrystalline silicon by melting and pulling a approximately columnar silicon basic body to form the melt. This silicon column, which is nearly round, can can be edited on the edge and then it can be made from the resulting Shape wafers are cut out. Typically, either a circular Wafer used, d. H. the pillar is left unprocessed or possibly even further rotated exactly round, or it will be for full-square wafer edge areas of the column separated and then the column in wafer cut. It has also been proposed, the column for square Chase cells. Made of such gefächasten columns solar cells can also be assembled to standard modules.

Weiter sind von Künstlern in Designprojekten auch schon Module vorgeschlagen worden, in denen sowohl runde als auch quadratische, unterschiedlich gefärbte Einzelzellen vorgesehen sind, sowie runde Module mit runden Zellen oder auch ein Modul mit hexagonalen Zellen. In dem diesbezüglichen Projekt kam es insbesondere auf die Form und die architektonische Erscheinung der Photovoltaikanlage an. Eine praktische Realisierung derartiger Gebrauchskunstobjekte ist diesseits nicht bekannt.Further are from artists In design projects also already modules have been suggested in which both provided round as well as square, differently colored single cells are, as well as round modules with round cells or also a module with hexagonal ones Cells. In the related Project came in particular on the form and the architectural Appearance of the photovoltaic system. A practical realization Such utility objects is not known on this side.

Ein Problem bei praktischen Photovoltaikanlagen besteht darin, dass die Gesamtkosten für die erzeugte Energie immer noch hoch sind. Daher ist es wünschenswert, eine Anordnung zu schaffen, die preiswerter ist als bisher möglich.One Problem with practical photovoltaic systems is that the total cost of the energy produced is still high. Therefore, it is desirable to provide an arrangement that is cheaper than previously possible.

Die Aufgabe dieser Erfindung besteht darin, Neues für die gewerbliche Anwendung bereitzustellen.The Object of this invention is new to the commercial application provide.

Die Lösung dieser Aufgabe wird in unabhängiger Form beansprucht. Bevorzugte Ausführungsformen finden sich in den Unteransprüchen.The solution this task will be more independent Claimed form. Preferred embodiments can be found in the dependent claims.

Die vorliegende Erfindung schlägt somit in einem ersten Grundgedanken eine Solarzelle für eine Einzel- oder Multizellenphotovoltaikanlage mit einer Mehrzahl im Multizellenmodul an andere Solarzellen angrenzender Kanten und gerundeten Übergängen dazwischen vor, bei welcher wenigstens sechs Kanten vorgesehen sind und sich die gerundeten Kantenübergänge über einen Öffnungswinkel von zwischen 3° und 55° erstrecken.The present invention proposes Thus, in a first basic idea, a solar cell for an individual or multi-cell photovoltaic system with a plurality in the multi-cell module to other solar cells adjacent edges and rounded transitions in between in which at least six edges are provided and the rounded edge transitions over an opening angle from between 3 ° and 55 ° extend.

Ein wesentlicher Aspekt der vorliegenden Erfindung ist somit in der Erkenntnis zu sehen, dass durch die Kombination von wenigstens sechs Kanten mit zwischengesetzten Bögen eine Solarzelle erhalten wird, die nicht nur eine gute Rohmaterialausbeute gewährleistet, sondern überdies auch durch die Abrundung an den Kantenübergängen zugleich weniger empfindlich gegen stoßende oder brechende Beschädigung ist und eine hinreichend dichte Packung auch in einer Photovoltaikanlage erlaubt. Der angegebene Öffnungswinkel von 3° bis 55° sieht so weit verrundete Übergangsbereiche vor, dass die Handhabung durch diesen Effekt bereits wesentlich erleichtert ist und zugleich eine gute Ausbeute erhalten wird. Zudem ist die An ordnung sehr wirtschaftlich. Ausschlaggebend für die hohe Wirtschaftlichkeit ist dabei unter anderem auch, dass bei den Pseudohexagonen und/oder Pseudooktagonen der Erfindung eine sehr enge Anordnung der Einzelzellen nebeneinander möglich ist, da Befestigungs- und/oder Anschlußelemente in die durch die abgerundeten Kantenübergänge freibleibenden Zwischenräume gesetzt werden können, was die Möglichkeit eröffnet, die Solarzellenkanten benachbarter Solarzellen enger aneinander zu setzen als im Stand der Technik möglich.One essential aspect of the present invention is thus in the Cognizance to see that through the combination of at least six Edges with interposed arcs a solar cell is obtained, which not only ensures a good raw material yield, but moreover also less sensitive due to the rounding at the edge transitions against thrusting or breaking damage is and a sufficiently dense packing in a photovoltaic system allowed. The specified opening angle from 3 ° to 55 ° sees so far rounded transition areas before that handling by this effect already essential relieved and at the same time a good yield is obtained. moreover The arrangement is very economical. Decisive for the high Profitability is among other things, that among the pseudohexagons and / or pseudo-octagons of the invention a very close arrangement the single cells next to each other possible is, as fastening and / or connecting elements in by the rounded edge transitions remain free interspaces can be set what the possibility opened, the Solar cell edges of adjacent solar cells close together as possible in the prior art.

Die Solarzelle kann aus monokristallinem oder trikristallinem Silizium hergestellt sein und wird so einen nach derzeitiger Produktionstechnologie hohen Wirkungsgrad gegenüber multikristallinen Solarzellen aufweisen, was die Wirtschaftlichkeit erhöht.The Solar cell can be made of monocrystalline or tricrystalline silicon be manufactured and become such a current production technology high efficiency compared multicrystalline solar cells have what the economy elevated.

In einer besonders bevorzugten Variante wird die Solarzelle sechs Kanten aufweisen und somit ein Pseudohexagon darstellen, dessen Kanten über gerundete Übergänge verbunden sind. Eine sechseckige Solarzelle mit derart gerundeten Übergängen wird eine noch hinreichend dichte Packung in einem Solarzellenmodul ergeben und zugleich eine hohe Ausbeute des Ausgangsmaterials. Dies bietet bezogen auf die Kosten pro Leistung massive Vorteile. Zudem erlaubt eine pseudohexagonale Ausbildung insbesondere im Fassadenbereich eine Resttransparenz des Gesamtmoduls ohne signifikaten Verlust der bei gegebener Quadratmeterfläche erzielbaren Spitzenleistung, während zugleich das Auge eine noch hinreichende Helligkeit erhalten kann. Alternativ zur pseudohexagonalen Form ist auch eine pseudooktagonale Form vorteilhaft, bei der gleichfalls gerundete Kantenübergänge vorgesehen sind.In a particularly preferred variant, the solar cell will have six edges and thus represent a pseudohexagon whose edges connected via rounded transitions. A hexagonal solar cell with such rounded transitions will give a still sufficiently dense packing in a solar cell module and at the same time a high yield of the starting material. This offers massive benefits in terms of cost per service. In addition, a pseudo-hexagonal design, especially in the area of the façade, permits residual transparency of the overall module without significant loss of the peak power achievable for a given square meter area, while at the same time the eye can obtain an adequate brightness. As an alternative to the pseudo-hexagonal shape, a pseudo-octagonal shape is advantageous in which rounded edge transitions are likewise provided.

Besonders vorteilhaft ist zudem prinzipiell, dass in der Fertigung von gerundeten Solarzellen, die pseudohexagonal oder pseudooktagonal sind, in den Trägern für Prozeßapparaturen hinreichend viele klar definierte Auflagebereiche vorliegen, was Beeinträchtigungen der Prozessierung in den Randbereichen usw. sicher vermeiden hilft, während zugleich Bruch bei unachtsamer Handhabung vermieden wird. Dies erlaubt auch gegebenenfalls eine dünne Solarzellenwaferauslegung.Especially It is also advantageous in principle that in the production of rounded Solar cells, which are pseudohexagonal or pseudo-octagonal, in the supports for process equipment there are sufficiently many clearly defined areas of support, which impairments the processing in the peripheral areas etc. helps to avoid while At the same time breakage due to careless handling is avoided. This allows optionally also a thin solar cell wafer design.

In einer besonders bevorzugten Form werden die Solarzellenkantenübergänge eine zumindest allgemeine Kreisbogenform aufweisen. Allgemeine Kreisbogenform bedeutet hier, dass nicht zwingend eine exakte Rundung vorgesehen sein muss. Vielmehr wäre es sogar möglich, die gezogene Säule nicht rund zu drehen, bevor die Kanten abgesägt werden. Dies spart einen weiteren Arbeitsgang und erhöht, wenn auch lediglich geringfügig, die Materialausnutzung weiter. Möglich wird dies, indem ausgenutzt wird, dass in den Kreisbogenbereichen die Solarzellen ohnehin nicht zusammenstoßen werden. Es ist möglich, dass die allgemeine Kreisbogenform etwa denselben Durchmesser aufweist wie ein Ausgangswafer, der aus einer gezogenen Säule hergestellt ist, wobei wiederum einleuchtend sein wird, dass geringfügige Abweichungen von der idealen Kreisform den Grundgedanken der Erfindung nicht beeinträchtigen.In In a particularly preferred form, the solar cell edge junctions become a have at least general circular arc shape. General circular arc shape here means that not necessarily provided an exact rounding have to be. Rather, it would be it even possible not the drawn column turn round before sawing off the edges. This saves you one further operation and increased, even if only slightly, the material utilization continues. Possible This is exploited by taking advantage of that in the circular arc areas the solar cells will not collide anyway. It is possible that the general circular arc shape has approximately the same diameter as a starting wafer made from a drawn column, wherein Again, it will be evident that slight deviations from the ideal circular shape does not affect the basic idea of the invention.

In einer besonders bevorzugten Variante wird der Öffnungswinkel zwischen 5° und 40° liegen, was jeweils für hinreichend lange Kanten bzw. Übergänge sorgt, um die Effekte der Erfindung sicher zu gewährleisten. Besonders bevorzugt ist ein Öffnungswinkel zwischen 10° und 30°, da hierbei auch eine besonders gute Materialnutzung des Ausgangsmaterials bei gleichzeitig hoher Flächenbelegung erzielt wird. Eine noch bessere Wirtschaftlichkeit ergibt sich bei typischen Kostenparametern für 15° bis 25.°In In a particularly preferred variant, the opening angle will be between 5 ° and 40 °, which each for sufficiently long edges or transitions, to ensure the effects of the invention safely. Especially preferred is an opening angle between 10 ° and 30 °, there Here also a particularly good use of material of the starting material at the same time high area occupancy is achieved. An even better economy results typical cost parameters for 15 ° to 25 °

In einer besonders bevorzugten Variante wird der Öffnungswinkel des Bogens bei etwa 22° ± 3° liegen. Hierbei ergibt sich, weitgehend unabhängig von Preisänderungen für Ausgangsmaterial, Träger, Kosten usw. eine gute Wirtschaftlichkeit, d. h. niedrige Kosten für die gesamte Leistung. Diese Vorteile bleiben in den Bereichen von 10° bis 30° sowie 5° bis 40° für pseudohexagonale Zellen zumindest weitgehend erhalten.In In a particularly preferred variant, the opening angle of the sheet is added about 22 ° ± 3 °. This results, largely independent of price changes for starting material, Carrier, costs etc. a good economy, d. H. low cost for the entire Power. These advantages remain in the ranges of 10 ° to 30 ° and 5 ° to 40 ° for pseudohexagonal At least largely preserved cells.

Schutz wird weiter beansprucht für ein Mehrzellenmodul mit einer Mehrzahl pseudohexagonaler Solarzellen, wie sie die Erfindung vorschlägt. Insbesondere ist es möglich, etwa neunzehn pseudohexagonale Zellen zu einem Mehrzellenmodul zu verarbeiten. Mit der herkömmlichen, am Anmeldetag verfügbaren Wafertechnologie ergeben sich damit noch gut handhabbare Gesamtmodule, die überdies leicht verschaltet werden können, beispielsweise spiralförmig. Einsichtig ist, daß auch große Wafer wie zum Beispiel um 300 mm verarbeitbar sind. Die einzelne pseudohexagonale Solarzelle kann dann eine Kontaktierung aufweisen, die jeweils sternförmige Busbalken (bus bars) umfasst, die sich in der Zelle, insbesondere in der Zellenmitte, treffen, von wo der Strom auf die Solarzellenseite durchgeführt werden kann. Wenn dabei für die Durchkontaktierung ein metallischer Stift verwendet wird, kann die Solarzelle zugleich unter Heranziehung desselben fixiert werden bzw. die durch ihn bewirkte Stabilität bei der Fixierung ausgenützt werden. Alternativ werden insbesondere pseudohexagonale Solarzellen zu rechteckigen Modulen verbaut, wobei in den Randbereichen halbe Module vorgesehen werden können. Auch hier ergibt sich eine sehr hohe Flächenbelegung und eine gute Handhabbarkeit. Die Solarzellen können über Leiterbahnen, die sich gerade über eine Solarzellenreihe erstrecken, kontaktiert werden.protection is still claimed for a multi-cell module with a plurality of pseudo-hexagonal solar cells, as proposed by the invention. In particular, it is possible about nineteen pseudohexagonal cells to a multi-cell module to process. With the conventional, available on the filing date Wafer technology thus results in easily manageable overall modules, the moreover can be easily interconnected, for example, spiral. It is understandable that too size Wafers such as can be processed by 300 mm. The single pseudohexagonal Solar cell can then have a contact, each star-shaped bus bars (bus bars) located in the cell, especially in the cell center, from where the current can be carried to the solar cell side. When doing so for the through-hole a metallic pin is used can the solar cell at the same time be fixed using the same or the stability brought about by him used in the fixation become. Alternatively, in particular pseudohexagonal solar cells installed to rectangular modules, with half in the peripheral areas Modules can be provided. Again, there is a very high area occupancy and a good Handling. The solar cells can be connected via tracks that are just over extend a solar cell array, be contacted.

Die Erfindung wird im Folgenden nur beispielsweise an Hand der Zeichnungen beschrieben. In dieser zeigt:The The invention will now be described by way of example only with reference to the drawings described. In this shows:

1 eine Solarzelle gemäß der vorliegenden Erfindung, 1 a solar cell according to the present invention,

2a ein Multizellenmodul mit erfindungsgemäßen pseudohexagonalen Solarzellen und angedeutetem Kontaktierungsverlauf, 2a a multi-cell module with pseudo-hexagonal solar cells according to the invention and indicated contacting process,

2b mehrere kleinere Module mit pseudohexagonaler erfindungsgemäßer Solarzelle, 2 B several smaller modules with pseudohexagonal solar cell according to the invention,

3a ein rechteckiges Multizellenmodul mit pseudohexagonalen Solarzellen und randseitig halben pseudohexagonalen Solarzellen sowie hell angedeuteter Kontaktierung, 3a a rectangular multi-cell module with pseudo-hexagonal solar cells and semi-pseudo-hexagonal solar cells on the edge, as well as light-colored contacts,

3b ein rechteckiges Multizellenmodul mit pseudohexagonalen Solarzellen, 3b a rectangular multi-cell module with pseudo-hexagonal solar cells,

4 eine Zeichnung zur Veranschaulichung der Öffnungswinkeldefinition, 4 a drawing to illustrate the opening angle definition,

5a eine pseudohexagonale Solarzelle mit randseitig angeordneten Fixierungsanordnungen und sternförmigem Kontaktierungsverlauf, 5a a pseudo-hexagonal solar cell with fixation arrangements arranged at the edge and star-shaped contacting profile,

5b eine Veranschaulichung einer pseudohexagonalen Anordnung, 5b an illustration of a pseudohexagonal arrangement,

5c ein Rastpin für Kontaktierung und Fixierung, 5c a locking pin for contacting and fixing,

6 eine alternative erfindungsgemäße Solarzelle mit Pseudohexagonalform, 6 an alternative solar cell according to the invention with pseudo-hexagonal shape,

7 Kosten je erzeugter Leistung bei verschiedenen Kostenparametern als Funktion des Öffnungswinkels. 7 Cost per generated power at different cost parameters as a function of the opening angle.

Nach 1 umfasst eine allgemein mit 1 bezeichnete Solarzelle 1 für eine Multizellenphotovoltaikanlage (vgl. 2b, 3a, 3b) mit einer Mehrzahl im Multizellenmodul an andere Solarzellen angrenzender Kanten 2 und gerundeten Übergängen 3 dazwischen wenigstens sechs Kanten 2a, 2b, 2c, 2d, 2f, 2g, wobei sich die gerundeten Kantenübergänge 3 jeweils über einen Öffnungswinkel 4 erstrecken, der zwischen α = 3° und α = 55° liegt, im gezeichneten Beispiel α = 19°.To 1 includes a general with 1 designated solar cell 1 for a multi-cell photovoltaic system (cf. 2 B . 3a . 3b ) having a plurality of edges adjacent to other solar cells in the multi-cell module 2 and rounded transitions 3 at least six edges in between 2a . 2 B . 2c . 2d . 2f . 2g where are the rounded edge transitions 3 each with an opening angle 4 extend between α = 3 ° and α = 55 °, in the example shown α = 19 °.

Die Solarzelle 1 ist im vorliegenden Beispiel aus monokristallinem Silizium gefertigt, das hier bereits für eine Wafergröße von 300 mm gezogen wurde. Die zugrundeliegende Kristallsäule hatte dabei vom Ziehen her eine nahezu kreisrunde Form ohne weitere Bearbeitung.The solar cell 1 In the present example, it is made of monocrystalline silicon, which has already been drawn here for a wafer size of 300 mm. The underlying crystal column had a nearly circular shape without further processing.

Die Kanten 2a bis 2g sind aus der Rohkristahlsäulenform durch Absägen von Randbereichen entstanden, wie dies für den schraffierten Bereich 2b' in 4 dargestellt ist. Die Breite dieses Bereiches ist bestimmt durch den gewünschten Öffnungswinkel α. Es ist möglich, eine Rohkristallbearbeitung dergestalt vorzunehmen, dass für jede hexagonale Seite nur ein einziger Trennschnitt vorgenommen werden muss. Die Bogenbereiche 3 sind bezüglich der Ziehform des Siliziumkristalls nicht weiter bearbeitet. Wie aus 4 ersichtlich ergibt sich für den Fall α = 60° bei einer pseudohexagonalen Solarzelle ein in eine gedachte ideal kreisrunde Kristallziehform genau eingeschriebene Sechsecksäule, die in Wafer zerteilbar ist. Für einen Fall α = 0° ergibt sich die exakte Kreisform und für dazwischen liegende Werte ein Pseudohexagon mit mehr oder weniger langen Kreisbögen, wobei die erfindungsgemäßen Vorteile durch die entsprechende Winkelauswahl erhalten werden.The edges 2a to 2g have emerged from the Rohkristahlsäulenform by sawing edge areas, as for the hatched area 2 B' in 4 is shown. The width of this area is determined by the desired opening angle α. It is possible to make a raw crystal processing in such a way that for each hexagonal side only a single separation cut must be made. The bow areas 3 are not further processed with respect to the drawing form of the silicon crystal. How out 4 it can be seen that in the case of a pseudo-hexagonal solar cell, a hexagonal column which is precisely inscribed into an imaginary, ideally circular crystal drawing mold and which can be divided into wafers is used for the case .alpha. = 60.degree. For a case α = 0 °, the exact circular shape and, for intermediate values, a pseudohexagon with more or less long circular arcs, whereby the advantages according to the invention are obtained by the corresponding angle selection.

Auf der Solarzelle 1 sind weiter Stromsammelschienen 5 vorgesehen, im in 1 dargestellten Ausführungsbeispiel 3 Stromsammelschienen 5a, 5b, 5c, hergestellt mit einer geeigneten Metallisierung, wie sie per se im Stand der Technik bekannt ist. Im mittleren Zentralbereich 6 treffen diese Stromsammelschienen 5a, 5b, 5c aufeinander und können dort zur Stromableitung von der Solarzelle 1 weg kontaktiert werden. Um dieses zu erleichtern, ist mittig eine Bohrung 6 vorgesehen und die Stromsammelschienen 5a, 5b, 5c erweitern sich zu diesem Bereich hin, um dort eine bessere Kontaktierung durch die größere Fläche zu gewährleisten. In der Bohrung 6 erfolgt eine Durchkontaktierung durch Paste, eingesetzte Stifte oder ähnliches, so daß Strom an der Rückseite ohne weiteres abgeleitet werden kann. Es sei erwähnt, daß eine Kontaktierung sowohl vorne als auch auf der Rückseite möglich ist.On the solar cell 1 are still power busbars 5 provided, in 1 illustrated embodiment 3 busbars 5a . 5b . 5c prepared with a suitable metallization as known per se in the art. In the middle central area 6 meet these power rails 5a . 5b . 5c on each other and can there to the current dissipation of the solar cell 1 be contacted away. To facilitate this, there is a hole in the middle 6 provided and the busbars 5a . 5b . 5c expand towards this area to ensure better contact there through the larger area. In the hole 6 a via is made by paste, inserted pins or the like, so that current can be readily dissipated at the back. It should be noted that a contacting both front and on the back is possible.

Die zentrale Anordnung des Stromanschlusses ist auf der in 5b dargestellten Solarzellenunterseite besonders gut erkennbar.The central arrangement of the electricity connection is on the in 5b illustrated solar cell underside particularly well recognizable.

Die Solarzellen können nebeneinander angeordnet werden, wie beispielsweise in 2a, 2b und 3a, 3b dargestellt. Dabei können die Kontaktierungspunkte 6 der einzelnen Solarzelle 1 miteinander spiralförmig verbunden werden, wie durch die hellen Striche in 2a innerhalb der Solarzellen angedeutet und/oder durch Leiterstreifen, wie in 3a dargestellt. 2a und 2b zeigen, dass unterschiedliche Anzahlen von Solarzellen in einem Modul verarbeitet werden können. 3a, 3b zeigen, dass es möglich ist, bei rechteckigen Modulen die Randbereiche mit halben Solarzellen aufzufüllen oder nicht, wie durch den Pfeil angedeutet.The solar cells can be arranged side by side, such as in 2a . 2 B and 3a . 3b shown. This can be the contact points 6 the individual solar cell 1 be spirally connected with each other as shown by the bright lines in 2a indicated within the solar cells and / or by conductor strips, as in 3a shown. 2a and 2 B show that different numbers of solar cells can be processed in one module. 3a . 3b show that it is possible for rectangular modules, the edge areas with half solar cells to fill or not, as indicated by the arrow.

Diese Module mit mehreren Zellen weisen ein Trägermaterial, eine Abdeckung und Zellen kontaktierende Leiter auf. Die Verbindung dieser Elemente mit der Zelle kann in per se herkömmlicher Weise, etwa durch Laminieren erfolgen und/oder durch Aufklipsen an den Durchbohrungen der Stromanschlußkontaktierung und gegebenenfalls weiteren Bohrungen. Fixierungselemente sind dabei bevorzugt, eventuell zusätzlich, in den von den Rundungen freigelassenen Zwischenräumen angeordnet. Alternativ und/oder zusätzlich ist eine Fixierung am elektrischen Kontakt, auch zentral, möglich.These Multi-cell modules have a substrate, a cover and cells contacting conductors. The connection of these elements with the cell can in per se conventional way, about by Laminating done and / or by clipping on the holes the power connection contact and possibly further drilling. Fixation elements are included preferred, possibly additional, arranged in the clearances left by the curves. Alternative and / or additional is a fixation on the electrical contact, also central, possible.

Wichtig ist dabei, dass mit der erfindungsgemäßen Ausbildung die erzeugten Module, bezogen auf die Kosten pro Leistung, günstig gefertigt werden können, und zwar ungeachtet verschiedener Variationen in den Kostenanteilen von Silizium, Trägermaterial der Module, wie z. B. Glas, etc. Dies ist für verschiedene Winkel in 7 dargestellt.It is important that with the formation of the invention, the modules produced, based on the cost per performance, can be made low, regardless of different variations in the cost components of silicon, carrier material of the modules such. Glass, etc. This is for different angles in 7 shown.

Claims (12)

Solarzelle für eine Einzel- oder Multizellenphotovoltaikanlage mit einer Mehrzahl im Multizellenmodul an andere Solarzellen angrenzender Kanten und gerundeten Übergängen dazwischen, dadurch gekennzeichnet, dass wenigstens sechs Kanten vorgesehen sind und sich die gerundeten Kantenübergänge über einen Öffnungswinkel von zwischen 3° und 55° erstrecken.Solar cell for a single or multi-cell pho A photovoltaic system with a plurality of edges adjacent the cell in the multi-cell module and rounded transitions between them, characterized in that at least six edges are provided and the rounded edge transitions extend over an opening angle of between 3 ° and 55 °. Solarzelle nach dem vorherigen Anspruch, dadurch gekennzeichnet, dass die Solarzelle aus monokristallinem Silizium hergestellt ist.Solar cell according to the preceding claim, characterized characterized in that the solar cell is made of monocrystalline silicon is made. Solarzelle nach einem der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Solarzelle aus trikristallinem Silizium hergestellt ist.Solar cell according to one of the preceding claims, characterized characterized in that the solar cell of tricrystalline silicon is made. Solarzelle nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Solarzelle als Pseudohexagon mit sechs geraden, durch gerundete Übergänge verbundene Kanten vorgesehen ist.Solar cell according to one of the preceding claims, characterized characterized in that the solar cell as a pseudohexagon with six straight, connected by rounded transitions Edges is provided. Solarzelle nach einem der Ansprüche 1 – 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Solarzelle als Pseudooktagon gebildet ist.Solar cell according to one of claims 1 - 3, characterized that the solar cell is formed as a pseudo-octagon. Solarzelle nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die gerundeten Kantenübergänge zumindest allgemein eine Kreisbogenform aufweisen.Solar cell according to one of the preceding claims, characterized characterized in that the rounded edge transitions at least in general a Have circular arc shape. Solarzelle nach dem vorhergehenden Anspruch, worin die Solarzelle aus einem Wafer hergestellt ist und der Kreisbogendurchmesser einem Ausgangswaferdurchmesser entspricht.A solar cell according to the preceding claim, wherein the solar cell is made of a wafer and the circular arc diameter corresponds to an initial wafer diameter. Solarzelle nach dem vorhergehenden Anspruch, dadurch gekennzeichnet, dass der Öffnungswinkel zwischen 5° und 45°, bevorzugt zwischen 10° und 30°, insbesondere bevorzugt zwischen 22° ± 3° beträgt.Solar cell according to the preceding claim, characterized characterized in that the opening angle between 5 ° and 45 °, preferably between 10 ° and 30 °, in particular preferably between 22 ° ± 3 °. Solarzelle nach dem vorhergehenden Anspruch, dadurch gekennzeichnet, dass die Öffnungswinkel zumindest näherungsweise gleich sind.Solar cell according to the preceding claim, characterized characterized in that the opening angle at least approximately are the same. Mehrzellenmodul mit einer Mehrzahl an Solarzellen nach einem der vorhergehenden Ansprüche.Multi-cell module with a plurality of solar cells according to one of the preceding claims. Mehrzellenmodul nach dem vorhergehenden Anspruch, dadurch gekennzeichnet, dass wenigstens 19 pseudohexagonale Solarzellen vorgesehen und zu einer allgemeinen Sechseckform zusammengestellt sind.Multi-cell module according to the preceding claim, characterized in that at least 19 pseudohexagonal solar cells provided and assembled into a general hexagon shape are. Mehrzellenmodul nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Solarzellenmodule zu einer allgemein rechteckigen Form zusammengestellt sind, wobei Solarzellen über Kontaktstreifen, die sich über eine Vielzahl von Einzelsolarzellen gerade erstrecken, miteinander verbunden sind und/oder wobei zumindest an einigen Randbereichen halbe Solarzellen vorgesehen sind.Multi-cell module according to one of the preceding claims, characterized characterized in that the solar cell modules to a generally rectangular Form, whereby solar cells over contact strips, which over a Variety of single solar cells extend straight, connected together are and / or wherein at least at some edge regions half solar cells are provided.
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Cited By (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2005091378A2 (en) 2004-03-19 2005-09-29 Sunways Ag Solar cell modules
EP1770791A1 (en) * 2005-09-30 2007-04-04 Sanyo Electric Co., Ltd. Rectangular shaped solar cell module and its manufacturing method using hexagonal shaped unit solar cells
WO2010057674A2 (en) * 2008-11-18 2010-05-27 Maximilian Scherff Solar cell system, solar cell module and method for the electric interconnection of solar cells contacted on the back side
EP1973174A3 (en) * 2007-03-20 2010-07-21 Sanyo Electric Co., Ltd. Method for fracturing semiconductor substrate, method for fracturing solar cell, and the solar cell
EP1973168A3 (en) * 2007-03-20 2011-11-09 Sanyo Electric Co., Ltd. Method for manufacturing solar cell by fracturing along a dividing groove and the corresponding solar cell

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4089705A (en) * 1976-07-28 1978-05-16 The United States Of America As Represented By The Administrator Of The National Aeronautics And Space Administration Hexagon solar power panel
DE2907935A1 (en) * 1979-03-01 1980-09-04 Siemens Ag Solar energy powered generator - uses closely packed hexagonal cross=section array of cells
US4321416A (en) * 1980-12-15 1982-03-23 Amp Incorporated Photovoltaic power generation
DE4343296A1 (en) * 1993-12-17 1995-06-22 Siemens Ag Novel silicon semiconductor wafer and process for its production

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4089705A (en) * 1976-07-28 1978-05-16 The United States Of America As Represented By The Administrator Of The National Aeronautics And Space Administration Hexagon solar power panel
DE2907935A1 (en) * 1979-03-01 1980-09-04 Siemens Ag Solar energy powered generator - uses closely packed hexagonal cross=section array of cells
US4321416A (en) * 1980-12-15 1982-03-23 Amp Incorporated Photovoltaic power generation
DE4343296A1 (en) * 1993-12-17 1995-06-22 Siemens Ag Novel silicon semiconductor wafer and process for its production

Cited By (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2005091378A2 (en) 2004-03-19 2005-09-29 Sunways Ag Solar cell modules
EP1770791A1 (en) * 2005-09-30 2007-04-04 Sanyo Electric Co., Ltd. Rectangular shaped solar cell module and its manufacturing method using hexagonal shaped unit solar cells
US8067295B2 (en) 2005-09-30 2011-11-29 Sanyo Electric Co., Ltd Manufacturing method of solar cell module, and solar cell and solar cell module
EP1973174A3 (en) * 2007-03-20 2010-07-21 Sanyo Electric Co., Ltd. Method for fracturing semiconductor substrate, method for fracturing solar cell, and the solar cell
EP1973168A3 (en) * 2007-03-20 2011-11-09 Sanyo Electric Co., Ltd. Method for manufacturing solar cell by fracturing along a dividing groove and the corresponding solar cell
US8389320B2 (en) 2007-03-20 2013-03-05 Sanyo Electric Co., Ltd. Method for fracturing semiconductor substrate, method for fracturing solar cell, and the solar cell
US8513047B2 (en) 2007-03-20 2013-08-20 Sanyo Electric Co., Ltd. Method for fracturing semiconductor substrate, method for fracturing solar cell, and the solar cell
WO2010057674A2 (en) * 2008-11-18 2010-05-27 Maximilian Scherff Solar cell system, solar cell module and method for the electric interconnection of solar cells contacted on the back side
WO2010057674A3 (en) * 2008-11-18 2010-07-22 Maximilian Scherff Solar cell system, solar cell module and method for the electric interconnection of solar cells contacted on the back side

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