5 zeigt in einem ausschnittweisen,
idealisierten Querschnitt ein nach einem ersten herkömmlichen
Verfahren hergestelltes Modul. Bei diesem Verfahren wird auf ein
Substrat 1 ganzflächig
ein Rückkontaktmaterial
aufgebracht, das dann durch einen Strukturierungsprozeß in die
Rückkontakte 2a, 2b, 2c für die einzelnen
Zellen 3a, 3b, 3c strukturiert wird.
Dies geschieht durch Entfernen des Rückkontaktmaterials entlang
zugehöriger
erster Strukturierungslinien 4a, 4b. Anschließend wird
in einer Prozeßabfolge
ein ganzflächiger,
photovoltaisch aktiver Schichtaufbau aus einer oder vorzugs weise
mehreren übereinanderliegenden
Einzelschichten über
und zwischen den nebeneinanderliegenden Rückkontakten 2a, 2b, 2c der
Einzelzellen 3a, 3b, 3c gebildet, der
dann durch Einbringen zugehöriger
zweiter Strukturierungslinien 5a, 5b, in nebeneinanderliegende,
photovoltaisch aktive Schichten 6a, 6b, 6c für die Einzelzellen 3a, 3b, 3c unterteilt
wird. Dabei grenzt im Beispiel von 5 die
jeweilige zweite Strukturierungslinie 5a, 5b in
lateraler Richtung unmittelbar an die zugehörige erste Strukturierungslinie 4a, 4b an. Anschließend wird
ein Frontkontaktmaterial ganzflächig
aufgebracht und durch Einbringen dritter Strukturierungslinien 7a, 7b in
die einzelnen Frontkontakte 8a, 8b, 8c für die Einzelzellen 3a, 3b, 3c unterteilt. Dabei
schließt
sich im Beispiel von 5 die
jeweilige dritte Strukturierungslinie 7a, 7b wiederum
direkt an die zugehörige
zweite Strukturierungslinie 5a, 5b an und erstreckt
sich mindestens bis zur Oberseite der aktiven Schicht 6a, 6b, 6c,
im gezeigten Fall bis hinunter zum zugehörigen Rückkontakt 2a, 2b, 2c, den
sie nicht vollständig
durchtrennen darf.
Wie
aus 5 erkennbar, bilden
die zweiten Strukturierungslinien 5a, 5b Verbindungsbereiche,
in denen der Frontkontakt 8a, 8b, 8c einer
jeweiligen Zelle 3a, 3b, 3c mittels Berührkontakt
elektrisch mit dem Rückkontakt 2a, 2b, 2c einer
lateral benachbarten Zelle verbunden ist, was insgesamt zur integrierten
Serienverschaltung der nebeneinanderliegenden Einzelzellen 3a, 3b, 3c führt. Je
nach Anwendungsfall kann die photovoltaisch aktive Schicht 6a, 6b, 6c jeder
der nebeneinanderliegenden Einzelzellen ihrerseits aus einer oder
mehreren übereinandergestapelten
Photovoltaikzellen bestehen.
6 zeigt eine Variante des
Beispiels von 5, wobei
die sich funktionell entsprechenden Elemente mit gleichen Bezugszeichen
versehen sind. Gegenüber
dem Beispiel von 5 sind
bei der Variante von 6 die
dritten Strukturierungslinien 7a, 7b lateral mit
Abstand von den zweiten Strukturie rungslinien 5a, 5b versetzt
angeordnet. Eine derartige Realisierung ist in der Veröffentlichung
S. Wiedemann et al., Module Interconnects on Flexible Substrates,
CP 462, NCPV Photovoltaics Program Review 1999 unter der Bezeichnung
Kaskaden-Konfiguration offenbart. Als Alternativen sind dort diverse PA(Post-Absorber)-
und PD(Post Device)-Konfigurationen angegeben.
7 zeigt eine weitere herkömmliche
Variante, wobei wiederum für
funktionell gleiche Elemente dieselben Bezugszeichen wie in 5 verwendet sind. Bei der
Variante von 7 überlappen
die zweiten Strukturierungslinien 5a, 5b teilweise
mit je einer zugehörigen
ersten Strukturierungslinie 4a, 4b. Dies führt zu dem
an sich erwünschten
Effekt, daß die
von den ersten Strukturierungslinien 4a 4b definierten Zwischenräume zwischen
den lateral nebeneinanderliegenden Rückkontakten 2a, 2b, 2c nicht
vollständig
von der photovoltaisch aktiven Schicht 6a, 6b, 6c,
die einen Halbleiterschichtaufbau darstellt, ausgefüllt ist,
was ansonsten zu unerwünschten Querleitungseffekten
zwischen benachbarten Rückkontakten über die
Halbleiterschicht führen
kann. Vielmehr grenzen dadurch je zwei benachbarte Rückkontakte 2a, 2b, 2c nur über die
Schichtfolge aus Frontkontakt 8a, 8b, 8c und
photovoltaisch aktiver Halbleiterschicht 6a, 6b, 6c im
entsprechenden Rückkontaktzwischenraum
gemäß der ersten
Strukturierungslinien 4a, 4b aneinander, wodurch
der besagte Querleitungseffekt unterdrückt wird.
Darüber hinaus
sind auch weitere Varianten möglich,
z.B. eine solche, bei der die zweiten von den ersten Strukturierungslinien
beabstandet sind, sowie beliebige sinnvolle Kombinationen der angegebenen Varianten.
Wie aus den 5 bis 7 ersichtlich, entsteht durch
die integrierte Serienverschaltung der lateral nebeneinanderliegenden
Einzelzellen 3a, 3b, 3c ein unvermeidlicher
Flächenverbrauch,
um den sich die photovoltaisch wirksame Gesamtfläche der photovoltaisch aktiven Schichten 6a, 6b, 6c gegenüber der
Modulgesamtfläche
reduziert. Mit kleiner werdenden Zellbreiten der Einzelzellen 3a, 3b, 3c wird dieser
Flächenverbrauch
anteilsmäßig immer
größer, da
die verschiedenen Strukturierungslinien bei diesen herkömmlichen
Strukturen eine gewisse Mindestbreite nicht unterschreiten können, um
die Ausfallrate bei der Herstellung ausreichend klein zu halten.
In
der Patentschrift
US 4 981 525 ist
ein Photovoltaikmodul der eingangs genannten Art vom sogenannten
Superstrat-Typ offenbart, bei dem der Zellschichtaufbau auf ein
transparentes Substrat aufgebracht ist und von der Substratseite
her beleuchtet wird. Der Zellschichtaufbau beinhaltet eine transparente
Frontkontaktschicht auf dem transparenten Substrat, eine photovoltaisch
aktive Schicht, eine erste Rückkontaktschicht,
eine Isolationsschicht und eine zweite Rückkontaktschicht, die zur elektrischen Verbindung
der transparenten Frontkontaktschicht einer Einzelzelle mit der
ersten Rückkontaktschicht einer
benachbarten Einzelzelle dient und dazu mit diesen Schichten über jeweilige
Durch kontakte verbunden ist, die im übrigen mittels der Isolationsschicht
isoliert sind. Bei einer alternativen Ausführungsform ist ein normaler
Zellschichtaufbau vorgesehen, der auf ein lichtundurchlässiges Substrat
aufgebracht ist und von der dem Substrat abgewandten Seite her beleuchtet
wird. Bei diesem Aufbau befindet sich die zweite Rückkontaktschicht
auf dem Substrat, und es folgen nacheinander die Isolationsschicht,
die erste Rückkontaktschicht,
die photovoltaisch aktive Schicht und die transparente Frontkontaktschicht.
Benachbarte Zellen sind durch einen Graben voneinander getrennt,
der sich durch die Frontkontaktschicht und die photovoltaisch aktive Schicht
hindurch bis zur Oberseite der Isolationsschicht in einem Bereich
erstreckt, in welchem die erste Rückkontaktschicht nicht gebildet
ist und der folglich mit der photovoltaisch aktiven Schicht gefüllt ist.
Der Bereich lateral zwischen den ersten Rückkontaktschichten je zweier
benachbarter Einzelzellen beinhaltet auf diese Weise zwei mit photovoltaisch
aktivem Schichtmaterial gefüllte,
jeweils an einen Rückkontakt
angrenzende Teilbereiche, die durch den Graben beabstandet sind.
Es
ist bekannt, bei Photovoltaikmodulen mit in einer Reihe angeordneten,
integriert serienverschalteten Einzelzellen den Verbindungsbereich
je zweier benachbarter Einzelzellen nur über einen Teil der Länge der
einander zugewandten Seiten der Einzelzellen zu erstrecken. In der
JP 61-265872 A ist hierzu in einem mittleren Bereich der aneinandergrenzenden
Seiten jeweils zweier benachbarter Einzelzellen ein Verbindungsbereich
dadurch gebildet, dass am Rückkontakt
der einen Einzelzelle ein Vorsprung ausgebildet ist, der über einen
metallischen Verbindungsstreifen mit dem Frontkontakt der anderen
Einzelzelle elektrisch verbunden ist. Die Rückkontakte der Zellen stehen
somit nicht direkt, sondern über
die eigens aufzubringenden metallischen Kontaktstreifen mit dem
jeweiligen Frontkontakt einer benachbarten Zelle in Verbindung.
Bei
einem in der JP 1-152769 A offenbarten fotoelektrischen Bauelement
vom Superstrat-Typ sind streifenförmige Einzelzellen in einer
Reihe liegend integriert dadurch serienverschaltet, dass entlang
der aneinandergrenzenden Seiten je zweier Einzelzellen mehrere Verbindungsbrücken gebildet
sind, in denen die Frontkontaktschicht der einen Zelle die Rückkontaktschicht
der anderen Zelle mit Berührkontakt
direkt kontaktiert. Der Schichtaufbau ist dabei im Bereich aneinandergrenzender
Einzelzellen so gewählt,
dass die transparente Frontkontaktschicht der einen Zelle von der
photovoltaisch aktiven Schicht auch lateral abgedeckt wird, während die
metallische Rückkontaktschicht
der anderen Einzelzelle mit gewissem lateralem Abstand vor der photovoltaisch
aktiven Schicht endet, und zwar sowohl im Bereich der Verbindungsbrücken als
auch außerhalb
davon.
Der
Erfindung liegt als technisches Problem die Bereitstellung eines
Photovoltaikmoduls, bei dem mehrere nebeneinanderliegende Einzelzellen
mit vergleichsweise geringem Flächenverbrauch
integriert serienverschaltet sind, sowie eines vorteilhaften Verfahrens
zur Herstellung eines solchen Moduls zugrunde.
Die
Erfindung löst
dieses Problem durch die Bereitstellung eines Photovoltaikmoduls
mit den Merkmalen des Anspruchs 1 oder 2 sowie eines Herstellungsverfahrens
mit den Merkmalen des Anspruchs 5.
Beim
Photovoltaikmodul nach Anspruch 1 ist charakteristischerweise innerhalb
des von den ersten Strukturierungslinien definierten, lateral zwischen den
Rückkontakten
je zweier benachbarter Einzelzellen liegenden Bereichs der photovoltaisch
aktiven Schicht ein Schutzgraben vorgesehen. Der Schutzgraben ist
nach Aufbringen des photovoltaisch aktiven Schichtmaterials und
vor Einbringen von Strukturie rungslinien, die das photovoltaisch
aktive Schichtmaterial in die jeweilige photovoltaisch aktive Schicht für die einzelnen
Zellen unterteilen, gebildet und mit anschließend aufgebrachtem Frontkontaktschichtmaterial
gefüllt.
Durch das Einbringen dieses Schutzgrabens in einem zusätzlichen
Strukturierungsschritt zwischen der herkömmlichen Bildung der ersten
und zweiten Strukturierungslinien wird zum einen eine durchgehende
Querleitung zwischen lateral benachbarten Rückkontakten über das
photovoltaisch aktive Schichtmaterial unterbunden und zum anderen
das Absplittern des photovoltaisch aktiven Schichtmaterials während des
Einbringens der zweiten Strukturierungslinien bis über den
Rand des benachbarten Rückkontakts
hinaus verhindert, so dass ein sehr geringer Abstand zwischen den
herkömmlichen
ersten und zweiten Strukturierungslinien möglich ist, was den Flächenverbrauch
für die
integrierte Serienverschaltung minimiert. Zur Herstellung des Photovoltaikmoduls
nach Anspruch 1 eignet sich insbesondere das im Anspruch 5 angegebene
Verfahren.
Beim
Photovoltaikmodul nach Anspruch 2 ist der Verbindungsbereich zwischen
Rückkontakt
einer Zelle und Frontkontakt einer benachbarten Zelle charakteristischerweise
von einer oder mehreren Verbindungsbrücken gebildet, die nur einen
Teil der Länge ausmachen,
entlang der sich die beiden jeweiligen Einzelzellen gegenüberliegen.
Im übrigen
Teil dieser Verbindungsseite sind die beiden Zellen durch einen Trennspalt
voneinander getrennt. Da dort keine Verbindung zwischen Rückkontakt
der einen und Frontkontakt der anderen Zellen geschaffen werden
muss, können
sich die photovoltaisch aktiven Schichten der benachbarten Zellen
im Trennspaltbereich mit deutlich geringerem Abstand gegenüberliegen
als im Bereich der Verbindungsbrücken,
so dass sich insgesamt im Vergleich zu einer Front-/Rückkontaktverbindung
entlang der gesamten Seitenlänge
ein geringerer Flächenverbrauch
für die
integrierte Serienverschaltung ergibt. Die Trennspalte sind in ihrem
an den jeweiligen Ver bindungsbereich angrenzenden Endbereich T-förmig verbreitert
oder L-förmig
abgewinkelt gestaltet, was Kurzschlussproblemen vorbeugt.
In
einer vorteilhaften Ausgestaltung des Photovoltaikmoduls nach Anspruch
3 sind die Einzelzellen charakteristischerweise in einem zweidimensionalen
Feld angeordnet und längs
eines z.B. mäanderförmigen Pfades
serienverschaltet. Dies ist dadurch realisiert, dass die Verbindungsbereiche
für die integrierte
Serienverschaltung nur längs
dieses Pfades von in Stromführungsrichtung
aufeinanderfolgenden Einzelzellen ausgebildet sind, während im übrigen zwischen
je zwei benachbarten Einzelzellen ein Trennspalt gebildet ist. Es
ergibt sich, dass auf diese Weise bei gegebener Gesamtmodulfläche und geforderter
Versorgungsspannung der Flächenanteil für die Verbindungsbereiche
zur integrierten Serienverschaltung und damit der Verlust an photovoltaisch aktiver
Fläche
vergleichsweise klein gehalten werden kann und sich bei entsprechenden
geometrischen Verhältnissen
die Gesamtlänge
der erforderlichen Strukturierung deutlich verringern lässt.
Es
sei explizit angemerkt, dass die in den Ansprüchen 1 und 2 angegebenen spezifischen
Merkmale in kombinierter Form in einem erfindungsgemäßen Photovoltaikmodul
realisiert sein können.
In
einer vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung nach Anspruch 4
sind die Trennspalte in ihrem an den jeweiligen Verbindungsbereich
angrenzenden Endbereich T-förmig
verbreitert oder L-förmig abgewinkelt
gestaltet, was Kurzschlussproblemen vorbeugt.
Vorteilhafte
Ausführungsformen
der Erfindung sowie die zu deren besserem Verständnis oben beschriebenen, herkömmlichen Ausführungsbeispiele
sind in den Zeichnungen dargestellt, in denen zeigen:
1 bis 4 idealisierte
Querschnitte zur Veranschaulichung aufeinanderfolgender Schritte
eines erfindungsgemäßen Verfahrens
zur Herstellung eines ersten erfindungsgemäßen Photovoltaikmoduls,
5 bis 7 idealisierte
Querschnitte herkömmlicher
Photovoltaikmodule mit integriert serienverschalteten Einzelzellen,
8 eine
Draufsicht auf zwei benachbarte Einzelzellen eines zweiten erfindungsgemäßen Photovoltaikmoduls,
9 einen
Querschnitt längs
der Linie IX-IX von 8,
10 einen
Querschnitt längs
der Linie X-X von 8,
11 eine
Draufsicht auf ein drittes erfindungsgemäßes Photovoltaikmodul,
12 einen
Querschnitt längs
der Linie XII-XII von 11 und
13 einen
Querschnitt längs
der Linie XIII-XIII von 11.
Die 1 bis 4 veranschaulichen
in aufeinanderfolgenden Schritten ein Herstellungsverfahren für ein erstes
erfindungsgemäßes Photovoltaikmodul.
Dazu wird, wie aus 1 ersichtlich, zunächst entsprechend
einer herkömmlichen
Technik ein Rückkontaktschichtmaterial
auf ein Substrat 1 aufgebracht und durch Einbringen erster
Strukturierungslinien 4a, 4b in die einzelnen
Rückkontakte 2a, 2b, 2c für die zu
bildenden, lateral nebeneinanderliegenden Einzelzellen 3a, 3b, 3c des
Moduls unterteilt. Auf diese Struktur wird dann wiederum in herkömmlicher
Technik ganzflächig
ein photovoltaisch aktiver Schichtaufbau 6 gebildet, der
auch die durch die ersten Strukturierungslinien 4a, 4b definierten
Bereiche zwischen den Rückkontakten 2a, 2b, 2c ausfüllt.
Als
nächstes
wird dann ein zusätzlicher Strukturierungsschritt
durchgeführt,
wie er in 2 dargestellt ist. In diesem
Schritt werden Schutzgräben 9a, 9b durch
den photovoltaisch aktiven Schichtaufbau 6 hindurch innerhalb
der Bereiche zwischen je zwei benachbarten Rückkontakten 2a, 2b, 2c bis
hinunter auf das Substrat 1 eingebracht.
Daraufhin
werden dann, wie in 3 dargestellt, in wiederum herkömmlicher
Technik die zweiten Strukturierungslinien 5a, 5b erzeugt,
die den photovoltaisch aktiven Schichtaufbau 6 in die einzelnen photovoltaisch
aktiven Schichten 6a, 6b, 6c für die Einzelzellen 3a, 3b, 3c unterteilen.
Anschließend wird,
wie in 4 dargestellt, ganzflächig ein Frontkontaktmaterial
aufgebracht, das dann durch Einbringen der dritten Strukturierungslinien 7a, 7b gemäß herkömmlicher
Technik in die verschiedenen Frontkontakte 8a, 8b, 8c für die Einzelzellen 3a, 3b, 3c unterteilt
wird. Damit sind dann alle Strukturierungsschritte durchgeführt, und das
Photovoltaikmodul aus mehreren integriert serienverschalteten Einzelzellen
ist im wesentlichen fertiggestellt.
Wie
weiter aus 4 ersichtlich, sind die Schutzgräben 9a, 9b mit
Frontkontaktmaterial gefüllt. Das
Einbringen der Schutzgräben 9a, 9b hat
somit zwei wesentliche Vorteile. Zum einen wird dadurch, daß durch
die Schutzgräben 9a, 9b eine
durchgehende Verbindung je zweier benachbarter Rückkontakte 2a, 2b, 2c über das
photovoltaisch aktive Halbleitermaterial unterbrochen wird, die
Gefahr eines entsprechenden, uner wünschten Querleitungseffektes zwischen
benachbarten Rückkontakten 2a, 2b, 2c über zwischenliegendes,
photovoltaisch aktives Halbleitermaterial unterbunden. Vielmehr
liegt nun eine querstromleitungssperrende Schichtfolge aus Halbleiterschichtmaterial,
Frontkontaktschichtmaterial und Halbleiterschichtmaterial zwischen
je zwei benachbarten Rückkontakten 2a, 2b, 2c vor.
Aus diesem Grund ist eine Verringerung der Breite der ersten Strukturierungslinien 4a, 4b im
Vergleich zur herkömmlichen
Herstellungstechnik ohne Zunahme von Querleitungsverlusten möglich. Zum
anderen wird durch das Einbringen der Schutzgräben 9a, 9b ein Absplittern
des photovoltaisch aktiven Halbleiterschichtmaterials während der
Bildung der zweiten Strukturierungslinien 5a, 5b bis über den
Rand eines jeweils benachbarten Rückkontaktes hinaus verhindert.
Dies ermöglicht
einen sehr geringen Abstand zwischen den ersten Strukturierungslinien 4a, 4b einerseits
und den zweiten Strukturierungslinien 5a, 5b andererseits.
8 zeigt
in einer Draufsicht einen Photovoltaikmodulteil mit zwei benachbarten
Einzelzellen 10a, 10b, die charakteristischerweise
nicht über
die ganze Länge
ihrer einander zugewandten Seiten 11a, 11b integriert
serienverschaltet sind, sondern nur im Bereich zweier Verbindungsbrücken 12, 13. Entlang
der übrigen
Längserstreckung
der einander gegenüberliegenden
Zellenseiten 11a, 11b sind die beiden Einzelzellen 10a, 10b durch
einen eingebrachten Trennspalt 14 voneinander getrennt.
An den Seitenenden der Verbindungsbrücken 12, 13 sind
geeignete Maßnahmen
zur Vermeidung unerwünschter
Kurzschlüsse
getroffen, im gezeigten Fall durch eine T-förmige
Verbreiterung des Trennspalts 14 in diesen Bereichen. Alternativ
kann der Trennspalt 14 seitlich versetzt zur Längsmitte
der Verbindungsbrücken 12, 13 eingebracht
und in den an diese angrenzenden Zonen L-förmig abgewinkelt sein, um Kurzschlüsse zu verhindern,
wie in 8 als gestrichelter Trennspalt 14a angedeutet.
Die
im Bereich der Verbindungsbrücken 12, 13 gewählte Verbindungsstruktur
ist in 9 dargestellt. Sie ist in diesem Beispiel so gewählt, daß der Zwischenraum 4 zwischen
zwei benachbarten Rückkontakten 15a, 15b gerade
von der Schichtfolge aus photovoltaisch aktiver Schicht 16 und
Frontkontakt 17 ausgefüllt
wird und sich die dritte Strukturierungslinie 18 zur Trennung
der einzelnen Frontkontakte 17 direkt an die zugehörige erste
Strukturierungslinie 4 seitlich anschließt.
Wie
aus 10 ersichtlich, erstreckt sich der Trennspalt 14 zwischen
den beiden Einzelzellen 10a, 10b bis hinunter
auf das Substrat 1. Da in diesem Trennbereich kein Platz
zur Frontkontakt-Rückkontakt-Serienverbindung
benötigt
wird, kann eine vergleichsweise geringe Weite für den Trennspalt 14 gewählt werden,
wodurch verhältnismäßig wenig
photovoltaisch aktive Fläche
verloren geht. Der Trennspalt 14 kann beispielsweise die
gleiche Breite wie die erste Strukturierungslinie 4 aufweisen
und demzufolge mit demselben Werkzeug eingebracht werden.
11 zeigt
in einer Draufsicht ein Photovoltaikmodul mit neun Einzelzellen 191 bis 199 ,
die in einer 3×3-Matrix
angeordnet sind. Die neun Einzelzellen 191 bis 199 sind längs eines Pfades, der Richtungswechsel
beinhaltet, integriert serienverschaltet, und zwar in der durch
die Bezugszeichenindizes symbolisierten Reihenfolge, d.h. in Stromführungsrichtung
bildet die Zelle 191 die erste
Zelle, die Zelle 192 die mit dieser
integriert serienverschaltete, zweite Zelle usw. bis zur letzten,
neunten Zelle 199 .
Bei
dieser schachbrettförmigen
Anordnung der Einzelzellen 191 bis 199 erstreckt sich jede Einzelzelle in
ihrer Breite und Länge
jeweils nicht über
die gesamte Modullänge
hinweg, sondern nur über
einen Bruchteil hiervon, im gezeigten Beispiel speziell über ein
Drittel. Dafür
wird die Serienverschaltung auch über Richtungswechsel zur Erzielung
des in diesem Beispiel mäanderförmigen Zellenverbindungspfades so
geführt,
daß die
Modulfläche
von den Einzelzellen 191 bis 199 in Stromführungsrichtung mäanderförmig ausgefüllt wird.
Diese
mäanderförmige Serienverschaltung wird
dadurch erzielt, daß nur
diejenigen aneinandergrenzenden Seiten benachbarter Module als integrierte
Verbindungsbereiche ausgebildet werden, die längs des mäanderförmigen Stromführungspfades aufeinanderfolgen.
Diese sind in 11 jeweils durch drei eng benachbarte
Linien symbolisiert. In allen anderen Grenzbereichen sind benachbarte
Einzelzellen dadurch voneinander getrennt gehalten, daß in die
3×3-Matrix
der Einzelzellen 191 bis 199 zwei Trennlinien 20a, 20b eingebracht
sind, die sich parallel von zwei gegenüberliegenden Modulseiten über eine
Länge von
jeweils zwei Einzelzellen in das Modul hineinerstrecken. Dabei verlaufen
im gezeigten Fall die Trennlinien 20a, 20b längsmittig
zu den jeweils parallel weiterführenden
Verbindungsbereichen 21a, 21b. Die Trennlinienbreite
kann z.B. gleich groß wie
die Breite der ersten Strukturierungslinien gewählt sein. Durch die gezeigte
T-förmige
Verbreiterung der Trennlinien 20a, 20b an ihrem
geschlossenen Endbereich ist dafür
gesorgt, daß Kurzschlüsse in diesen
Zonen einander gegenüberliegender
Verbindungsbereich-Stirnseiten vermieden werden. Wie im Beispiel
der 8 bis 10 kann dies auch auf andere
Art erreicht werden, z.B. durch einen seitlich gegenüber der
parallel weiterführenden
Verbindungslinie versetzten Verlauf der jeweiligen Trennlinie 20a, 20b in
Kombination mit einer L-förmigen
Abwinklung derselben an ihrem inneren Ende.
Im übrigen entspricht
der Dünnschichtaufbau des
Moduls von 11 im wesentlichen demjenigen der 8.
So entspricht die Struktur der Verbindungsbereiche zwischen je zwei
serienverschalteten Einzelzellen beim Modul von 1,
wie aus der Querschnittansicht von 12 ersichtlich,
derjenigen der Verbindungsbrücken 12, 13 des
Moduls von 8. Ebenso entspricht die Bildung
der beiden Trennlinien 20a, 20b beim Modul von 11,
wie aus der Schnittansicht von 13 ersichtlich,
derjenigen des Trennspaltes 14 beim Modul von 8.
Dementsprechend
ergeben sich für
das Modul gemäß 11 bis 13 die
oben zum Modul der 8 bis 10 genannten
Eigenschaften und Vorteile analog. Als spezieller Vorteil läßt sich
beim Modul der 11 bis 13 bei
entsprechenden geometrischen Verhältnissen die Gesamtlänge der Strukturierung
für eine
geforderte Versorgungsspannung und damit eine geforderte Anzahl
an Einzelzellen vergleichsweise gering halten.
Für die Herstellung
der oben beschriebenen, erfindungsgemäßen Photovoltaikmodule, bei
denen es sich insbesondere um Dünnschichtsolarmodule handeln
kann, können
herkömmliche
Prozeßtechniken
eingesetzt werden. Insbesondere kann das Einbringen der diversen
Strukturierungslinien und Trennspalte bzw. Trennlinien mittels eines
mechanischen Werkzeugs, durch einen Laser oder durch eine chemische
Technik, wie Ätzen,
erfolgen. Als Materialien für
die Front- und Rückkontaktschichten
sowie den photovoltaisch aktiven Schichtaufbau sind ebenfalls die
dem Fachmann hierfür
geläufigen
Materialien einsetzbar.
Es
versteht sich, daß neben
den gezeigten und oben beschriebenen Ausführungsformen weitere Realisierungen
der Erfindung möglich
sind, insbesondere solche, in denen die Maßnahmen der Schaffung eines
Schutzgrabens, der Serienverschaltung mittels Verbindungsbrücken, die
sich nur über
einen Teil der Länge
zweier aneinandergrenzender Zellenseiten erstrecken, und der zweidimensionalen
Einzelzellenanordnung mit mäanderförmiger Serienverschaltung
in beliebiger Weise miteinander kombiniert sind. In jedem Fall läßt sich
der Flächenverlust
für die photovoltaisch
aktive Fläche
durch die erfindungsgemäße Struktur
der integrierten Serienverschaltung der Einzelzellen relativ gering
halten.