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Die
Erfindung betrifft eine Solarzelle mit mindestens zwei ersten elektrisch
leitfähigen
Leitungen und mindestens einer durchgehenden zweiten elektrisch
leitfähigen
Leitung, welche die zwei ersten Leitungen miteinander verbindet.
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Eine
Solarzelle ist ein elektrisches Bauelement, das kurzwellige Strahlungsenergie,
in der Regel Sonnenlicht, direkt in elektrische Energie umwandelt.
Die verwendeten Materialien sind zum Beispiel die Halbleitermaterialien
Galliumarsenid oder Silizium. Bei einer Siliziumsolarzelle ist eine
n-dotierte und p-dotierte Siliziumschicht vorgesehen. Treffen auf eine
als Emitter wirkende Seite der Solarzelle Photonen auf, kommt es
zu einem Ladungsausgleich bzw. Stromfluss zwischen beiden Schichten,
welcher über Kontakte
abgeleitet werden kann. Auf der Oberseite einer solchen Solarzelle
ist üblicherweise
ein Kontaktband (Sammelleitung) aus Metall mit vielen Kontaktfingern
(Verbindungsleitungen) aufgebracht, wohingegen auf der Unterseite
eine durchgehende Metallschicht als Kontakt vorhanden ist. Das Kontaktband
und die Metallfläche
bilden die elektrischen Pole der Solarzelle.
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Der
durch die Lichteinstrahlung bewirkte Stromfluss ist bei einer Solarzelle
umso größer, je mehr
unbedeckte Fläche
zur Verfügung
steht und nicht durch ein Kontaktband und durch Kontaktfinger abgedeckt
wird. Um die unbedeckte Fläche
möglichst
groß zu
halten, ist es allgemein vorteilhaft, wenn das Kontaktband und die
Kontaktfinger eine geringe Breite besitzen. Es ist üblich, ein
solches Kontaktband und Kontaktfinger durch eine Silberpaste auszubilden,
welche in einem Druckverfahren auf die Oberfläche aufgebracht werden. Prinzipiell
lässt sich
die Breite derartiger metallischer Leitungen sehr schmal ausführen. Dies
ist auch vorteilhaft, da mit zunehmend schmaleren Leitungen auch
zunehmend weniger Silber gedruckt werden muss, so dass die Kosten
für das
verwendete Silbermaterial niedrig gehalten werden können. Mit
zunehmend geringerer Leitungsbreite steigt aber die Gefahr, dass
in der Leitung eine elektrische Unterbrechung auftritt. Dann ist ein
Stromfluss zum Beispiel von einem Kontaktfinger zu einem Kontaktband
nicht mehr möglich,
so dass der Wirkungsgrad der Solarzelle negativ beeinflusst wird.
Ein weiterer Nachteil bei immer schmaleren Leitungen besteht darin,
dass der Leitungswiderstand immer größer wird. Auch dies beeinflusst
den Wirkungsgrad der Solarzelle negativ. Mit einer zunehmend schmaleren
Leitung besteht somit die Schwierigkeit, trotzdem eine hohe Zuverlässigkeit
in der Stromführung
und somit eine hohe Zuverlässigkeit der
Solarzelle zu erreichen.
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Es
ist eine Aufgabe der Erfindung, eine Solarzelle zu schaffen, bei
der die elektrischen Leitungen mit hoher Zuverlässigkeit herstellbar sind,
so dass zum Beispiel die Gefahr einer Unterbrechung in einem Kontaktband
oder einem Kontaktfinger als elektrische Leitung gering ist, der
elektrische Widerstand der Leitungen niedrig gehalten werden kann und
nur eine geringe Fläche
der Solarzelle von den Leitungen abgedeckt wird. Ferner ist es eine
Aufgabe der Erfindung, dass eine solche Solarzelle einfach und kostengünstig herstellbar
ist.
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Die
Aufgaben werden für
die Solarzelle durch den Gegenstand des Schutzanspruchs 1 gelöst. Vorteilhafte
Weiterbildungen der Erfindung sind Gegenstand der Unteransprüche.
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Die
erfindungsgemäße Solarzelle
weist auf:
- – mindestens zwei erste elektrisch
leitfähige
Leitungen, und
- – mindestens
eine durchgehende zweite elektrisch leitfähige Leitung, welche die zwei
ersten Leitungen miteinander verbindet, wobei die zweite Leitung
zwischen den beiden ersten Leitungen mindestens eine Aussparung
aufweist, welche die Querschnittsfläche der zweiten Leitung reduziert
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Die
zwei ersten elektrisch leitfähigen
Leitungen können
zwei Kontaktbänder
sein, auch Busbar genannt, welche als Sammelleitungen wirken. Ihre Breite
kann bis zu 2 Millimeter betragen. Zwischen diesen ersten Leitungen
ist mindestens eine zweite elektrisch leitfähige Leitung, zum Beispiel
als Kontaktfinger, angeordnet, welche die zwei ersten Leitungen
miteinander verbindet. Die zweite Leitung kann eine übliche Breite
von etwa 100 Mikrometern oder eine relativ schmale Breite von etwa
30 bis 50 Mikrometern besitzen. Je schmaler die Leitung ist, umso geringer
ist die abgedeckte Fläche.
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Wenn
die zweite Leitung mit einer Aussparung versehen ist, welche die
Querschnittsfläche
reduziert, kann Material für
die zweite Leitung eingespart werden. Die Aussparung kann prinzipiell
in einem beliebigen Bereich entlang der zweiten Leitung sein. Der
Effekt einer Materialeinsparung wirkt sich dann nicht weiter negativ
auf den elektrischen Widerstand der Solarzelle aus, wenn die Aussparung
in einem Bereich vorgesehen ist, in welchem aufgrund der Leitungsführung nur
eine relativ geringe Stromdichte auftritt.
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Die
zweite Leitung ist gemäß der Erfindung eine
durchgehende Leitung. Es liegt also keine Unterbrechung vor, so
dass ein Ladungstransport zu den ersten Leitungen sichergestellt
ist. Sollte trotzdem aufgrund eines Fehlers eine Unterbrechung der zweiten
Leitung vorhanden sein, wodurch zwei Leitungsteile entstehen, können diese
noch zum Ladungstransport beitragen, ohne dass die zweite Leitung
nutzlos würde.
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Gemäß einer
Ausführungsform
der Erfindung ist die mindestens eine Aussparung im mittleren Bereich
der zweiten Leitung vorgesehen, wobei sich der mittlere Bereich über eine
Länge erstreckt,
welche maximal 50% des Abstandes zwischen den zwei ersten Leitungen
beträgt.
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In
dem mittleren Bereich der zweiten Leitung besteht bei einfallendem
Licht auf die Solarzelle für einen
Ladungsträger
die Möglichkeit,
sich entweder zum einen Kontaktband (erste Leitung) oder zum anderen
Kontaktband der Solarzelle zu bewegen, wenn die elektrischen Widerstände zu beiden
Kontaktbändern
gleich groß sind.
Somit könnte
auf den mittleren Bereich der zweiten elektrischen Leitung vollständig verzichtet
werden, was durch eine Unterbrechung der zweiten Leitung erreichbar
wäre. Eine
solche Konstruktion hätte
aber den Nachteil, dass aufgrund einer weiteren, z. B. durch einen
Fertigungsfehler entstandenen ungewollten Unterbrechung innerhalb der
verbleibenden Leitungsteile der zweiten Leitung ein solcher Leitungsteil
nicht mehr für
den Stromtransport genutzt werden könnte, so dass die Solarzelle
einen geringeren Wirkungsgrad erreichen würde. Gemäß der Erfindung ist daher eine
durchgehende, also unterbrechungsfreie, zweite Leitung vorgesehen.
Da im mittleren Bereich aber nur eine relativ geringe Stromdichte
zu erwarten ist, ist gemäß dieser Ausführungsform
der Erfindung in diesem mittleren Bereich der zweiten Leitung eine
Aussparung vorhanden, welche den Leitungsquerschnitt der zweiten Leitung
reduziert. Der Leitungswiderstand ist dort im Vergleich zu den benachbart
dazu angeordneten Bereichen höher,
was sich aber aufgrund des geringen Ladungstransportes in dem mittleren
Bereich nicht negativ auswirkt. Der dadurch erreichte Vorteil besteht
darin, dass sich durch die Aussparung in dem mittleren Bereich Silberpaste
als Material für
die zweite elektrische Leitung einsparen lasst. Benachbart zu dem
mittleren Bereich kann die Solarzelle so ausgebildet sein, dass
keine Aussparung in der zweiten Leitung bis zum Erreichen der jeweiligen
ersten Leitung vorhanden ist, so dass dort eine übliche Silberpastenmenge vorhanden
ist und ein niedrigerer Leitungswiderstand als im mittleren Bereich
erreichbar ist.
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Gemäß einer
weiteren Ausführungsform
der Erfindung ist die mindestens eine Aussparung in einem Bereich
an einem Ende der zweiten Leitung vorgesehen, wobei sich der Bereich
an dem einem Ende über
eine Länge
erstreckt, welche maximal 30% des Abstandes zwischen den zwei ersten
Leitungen beträgt.
Die Aussparung kann in diesem Bereich vorteilhaft sein, wenn die
zweite Leitung in mehreren Schichten aufgebracht werden soll. Bei
einem derartigen Doppeldruck oder Mehrfachdruck ist eine genaue
Abstimmung der Höhe
der zweiten Leitung mit der Höhe
der ersten Leitung erforderlich. Wenn in diesem Bereich an einem
Ende der zweiten Leitung eine Aussparung vorgesehen ist, braucht
bei einem doppelten oder mehrfachen Druckauftrag keine Rücksicht
mehr auf die Höhe
der ersten Leitung genommen werden, so dass dies die Fertigung deutlich erleichtert.
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Bevorzugt
besitzt in dem Bereich an einem Ende der zweiten Leitung die zweite
Leitung eine Breite, welche größer als
die Breite der zweiten Leitung benachbart zu dem Bereich ist. Zum
einen ist dies bei einer durch Siebdruck hergestellten zweiten Leitung
einfach herstellbar. Zum anderen kann auf diese Weise, trotz Verringerung
der Höhe
der zweiten Leitung aufgrund der Aussparung, eine relativ große Querschnittsfläche erreicht
werden, so dass der elektrische Widerstand der zweiten Leitung auch
im Bereich der Aussparung niedrig bleiben kann. Außerdem lässt sich
in dem Bereich aufgrund der größeren Breite
für die
zweite Leitung eine relativ große
Kontaktlinie zur ersten Leitung erreichen, so dass eine sichere
Anbindung an die erste Leitung möglich
ist. Dies gilt besonders für
die Ausführungsform,
bei der die zweite Leitung in dem Bereich an einem Ende der zweiten
Leitung in mindestens zwei Leitungsarme aufgeteilt ist. Die zwei
Leitungsarme stellen unabhängig
voneinander einen Kontakt bzw. eine Anbindung zur ersten Leitung
her, so dass auch bei einem eventuell fehlerhaften, mit einer Unterbrechung
ausgeführten Leitungsarm
ein Ladungstransport über den
dann verbleibenden zweiten Leitungsarm möglich ist. Außerdem lässt sich
durch die Aufteilung in zwei Leitungsarme der Einsatz an Material
für die zweite
Leitung weiter einsparen.
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Ein
vorteilhafter Effekt in der Einsparung von Silberpastenmaterial
wird erreicht, wenn die Aussparung den Leitungsquerschnitt der zweiten
Leitung um mindestens 5% bis maximal 99% reduziert. Die zweite Leitung
ist dann durchgehend vorhanden, in dem mit mindestens einer Aussparung
versehenen Bereich aber mit weniger Silberpaste ausgebildet.
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Eine
relativ einfache Fertigung der zweiten Leitung ist erreichbar, wenn
die zweite Leitung in dem Bereich benachbart zu der Aussparung einen
Leitungsquerschnitt besitzt, der im Wesentlichen konstant ist. Eine
solche Leitung lässt
sich mit einem üblichen
Siebdruckverfahren einfach herstellen.
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Bei
der erfindungsgemäßen Solarzelle
können
die zwei ersten Leitungen jeweils ein Busbar auf einer Oberseite
der Solarzelle sein und die zweite Leitung eine Fingerleitung auf
der Oberseite der Solarzelle sein. Dieser Aufbau hat sich bewährt und lässt sich
kostengünstig
herstellen.
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Bei
einer anderen Ausführungsform
der Solarzelle können
die zwei ersten Leitungen jeweils eine Durchgangsleitung sein, welche
eine Oberseite mit einer Unterseite der Solarzelle verbinden. Die Durchgangsleitung
wirkt ebenfalls als Sammelleitung, jedoch wird sie durch das Substrat
der Solarzelle hindurchgeführt.
Auf der Oberseite der Solarzelle sind dann keine Busbars vorgesehen,
sondern überwiegend
nur Fingerleitungen. Dies ist vorteilhaft, da sich somit eine noch
geringere Abschattung der Oberfläche
der Solarzelle erreichen lässt.
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Gemäß einer
weiteren Ausführungsform
verläuft
die zweite Leitung in der Draufsicht auf die Solarzelle mindestens
teilweise ungerade. Damit wird erreicht, dass nur ein kleiner Anteil
der Solarzellenoberfläche
abgeschattet wird, wobei aber trotzdem ein ausreichender Querschnitt
der elektrischen Leitung auf der Oberfläche verfügbar ist, um einen Ladungstransport
mit geringem elektrischen Widerstand sicherzustellen.
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Vorzugsweise
ist die Solarzelle derart ausgeführt,
dass die zweite Leitung aus einer ersten Schicht und einer darauf
angeordneten zweiten Schicht gebildet ist, wobei nur die zweite
Schicht die Aussparung aufweist. Damit kann mit zwei aufeinander
folgenden Druckvorgängen
die Silberpaste einfach auf die Oberfläche der Solarzelle aufgebracht werden.
Durch einen derartigen Doppeldruck ist es ferner möglich, dass
die erste Schicht der zweiten Leitung sehr schmal ausgeführt wird,
so dass nur eine sehr geringe Fläche
abgeschattet wird. Dabei lässt
sich der Leitungswiderstand der zweiten Leitung trotzdem besonders
niedrig halten, da auf der ersten Schicht eine zweite Schicht aufgebracht
ist. Bei einer derartigen Solarzelle kann der Querschnitt der zweiten
Leitung somit relativ schmal, aber gleichzeitig relativ hoch ausgebildet
sein, so dass ein relativ geringer Leitungswiderstand erreicht wird.
Gleichzeitig kann die abgeschattete Fläche auf der Oberseite der Solarzelle
minimal gehalten werden.
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Vorzugsweise
werden die ersten Leitungen und die erste Schicht der zweiten Leitungen
in einem ersten Schritt bei einem Siebdruckverfahren gedruckt. Die
zweiten Leitungen können
aufgrund der kleineren Breite im Vergleich zu den ersten Leitungen eine
geringere Dicke aufweisen. In einem darauf folgenden zweiten Schritt
bei dem Siebdruckverfahren kann eine zweite Schicht der zweiten
Leitung aufgetragen werden, wobei gemäß der Erfindung mindesten eine
Aussparung im Bereich zwischen den ersten Leitungen vorgesehen ist.
Die Aussparung kann nur die zweite Schicht betreffen oder bis in
die erste Schicht hineinreichen. Die Höhe einer ersten Schicht kann
15 Mikrometer betragen, wobei durch das Aufbringen einer zweiten
Schicht eine Höhe
von 30 Mikrometern erreicht werden kann. Eine Aussparung im mittleren
Bereich zwischen den ersten Leitungen spart Silber ein, wo es aufgrund
der geringen Stromdichte fast nicht gebraucht wird. Eine Aussparung
am Ende einer zweiten Leitung bewirkt zusätzlich, dass ein eventueller
Dickenunterschied zwischen der ersten Leitung und der ersten Schicht
der zweiten Leitung beim anschließenden Aufbringen der zweiten Schicht
der zweiten Leitung nicht stört.
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Die
Erfindung wird mit Bezug auf die schematischen und nicht maßstäblichen
Figuren genauer erläutert,
in welchen zeigen:
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1 eine
erste Ausführungsform
einer erfindungsgemäßen Solarzelle
in einem Querschnitt und einer Draufsicht;
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2 eine
zweite Ausführungsform
der erfindungsgemäßen Solarzelle
in einem Querschnitt und einer Draufsicht;
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3 eine
dritte Ausführungsform
der erfindungsgemäßen Solarzelle
in einem Querschnitt und einer Draufsicht;
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4 eine
vierte Ausführungsform
der erfindungsgemäßen Solarzelle
in einem Querschnitt und einer Draufsicht;
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5 eine
fünfte
Ausführungsform
der erfindungsgemäßen Solarzelle
in einem Querschnitt und einer Draufsicht;
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6 eine
sechste Ausführungsform
der erfindungsgemäßen Solarzelle
in einem Querschnitt und einer Draufsicht; und
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7 eine
siebte Ausführungsform
der erfindungsgemäßen Solarzelle
in einer Draufsicht.
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1 zeigt
einen Querschnitt und eine Draufsicht einer erfindungsgemäßen Solarzelle 100. Die
Solarzelle 100 weist ein Substrat 102 mit einer Oberseite 103 auf,
wobei auf der Oberseite elektrische Leitungen aufgebracht sind.
Es handelt sich um zwei erste elektrische Leitungen 130 und 131 sowie um
eine zweite elektrische Leitung 140, welche die beiden
ersten elektrischen Leitungen 130 und 131 miteinander
verbindet. Die ersten elektrischen Leitungen 130 und 131 wirken
als Kontaktbänder
oder Sammelleitungen und sind relativ breit ausgebildet. Die zweite
elektrische Leitung 140 wirkt als Verbindungsleitung oder
Kontaktfinger und ist im Vergleich zu den Sammelleitungen 130 und 131 relativ
schmal ausgebildet. Die zweite Leitung 140 weist bei dieser Ausführungsform
eine erste Schicht 141 und eine zweite Schicht 142 auf,
welche getrennt aufgebracht werden können. Es ist jedoch ebenfalls
möglich,
dass die zweite Leitung 140 einstückig ausgebildet ist und nur
als eine einzige Schicht vorhanden ist.
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Erfindungsgemäß weist
die zweite Schicht 140 im mittleren Bereich zwischen den
beiden ersten Leitungen 130 und 131 eine Aussparung 143 auf, welche
den Querschnitt der zweiten Leitung 140 reduziert. Die
zweite Leitung 140 ist in diesem mittleren Bereich nicht
unterbrochen, sondern mittels der ersten Schicht 141 durchgehend
mit den beiden ersten Leitungen 130 und 131 verbunden.
Die Aussparung 143 kann nur in einer oberen Zone der zweiten Schicht 142 ausgeführt sein,
so dass der Querschnitt der zweiten Leitung 140 um ca.
5% verringert ist. Es ist jedoch ebenfalls möglich, dass die Aussparung 143 bis
tief in die erste Schicht 141 reicht, so dass eine Verringerung
des Querschnittes der zweiten Leitung 140 um bis zu 99%
erreicht wird. Damit ist immer noch eine durchgehende zweite Leitung 140 sichergestellt,
während
im mittleren Bereich eine deutliche Einsparung an Material, zum
Beispiel Silberpaste, für die
zweite Leitung 140 erreichbar ist.
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Bei
dieser ersten Ausführungsform
der Solarzelle 100 reicht die zweite Schicht 142 der
zweiten Leitung 140 etwas über die erste Leitung 130 hinaus, siehe
Bezugszeichen 144. Es ist jedoch ebenfalls möglich, dass
die zweite Leitung 140 genau bis zur ersten Leitung 131 heranreicht,
siehe Bezugszeichen 145. Damit ist sichergestellt, dass
bei der Anbindung der zweiten Leitung an eine erste Leitung 130, 131 keine
starke Verringerung des Querschnittes der zweiten Leitung 140 erreicht
wird und somit keine Widerstanderhöhung bei der Anbindung der
zweiten Leitung 140 an die erste Leitung 130 oder 131 auftritt.
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In
der Draufsicht von 1 ist an den beiden Randbereichen
die zweite Leitung 140 U-förmig ausgebildet. Dies ist
vorteilhaft, da bei einer eventuellen fehlerhaften Unterbrechung
der zweiten Leitung durch die dann gebildeten Leitungsteile der
zweiten Leitung trotzdem ein Ladungstransport zur ersten Leitung 130 oder 131 möglich ist.
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Es
wird darauf hingewiesen, dass bei dieser in 1 dargestellten
Ausführungsform
und bei allen anderen Figuren aus Gründen der Übersichtlichkeit eine elektrisch
leitfähige
Kontaktfläche
auf der Unterseite der Solarzelle sowie elektrische Anschlusspunkte
nicht dargestellt sind.
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In 2 ist
eine zweite Ausführungsform
einer erfindungsgemäßen Solarzelle 200 gezeigt.
Die Solarzelle 200 weist ein Substrat 202 mit
einer Oberseite 203 auf, auf welcher zwei erste Leitungen 230 und 231 sowie
eine zweite Leitung 240 vorgesehen sind, welche die ersten
Leitungen 230 und 231 miteinander verbindet. Die
zweite Leitung 240 weist eine erste Schicht 241 und
eine zweite Schicht 242 auf, wobei im mittleren Bereich
zwischen den beiden ersten Leitungen 230 und 231 eine
Aussparung 243 vorgesehen ist. Bei dieser Ausführungsform
verbindet die erste Schicht 241 die beiden ersten Leitungen 230 und 231 miteinander,
während
die zweite Schicht 242 über
der ersten Schicht 241 und den beiden ersten Leitungen 230 und 231 geführt ist.
Die zweite Schicht 242 überdeckt
somit auch die ersten Leitungen 230 und 231, was
im Hinblick auf die Fertigungstechnik einfach sein kann, da somit
keine Anforderungen an die Positionierung der zweiten Schicht 242 bezüglich der
ersten Leitungen 230 und 231 gestellt werden müssen.
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3 zeigt
eine dritte Ausführungsform
einer erfindungsgemäßen Solarzelle 300 in
einer Querschnittsansicht und Draufsicht. Die Solarzelle 300 mit einem
Substrat 302 weist zwei erste Leitungen 330 und 331 sowie
eine zweite Leitung 340 auf, welche die beiden ersten Leitungen 330 und 331 miteinander verbindet.
Wie bei der ersten und zweiten Ausführungsform weist auch bei dieser
dritten Ausführungsform
die zweite Leitung 340 eine erste Schicht 341 und
eine zweite Schicht 342 auf. Bei der Anbindung der zweiten
Leitung 340 an die ersten Leitungen 330 und 331 ist
gemäß der Querschnittsansicht
eine Verringerung in der Höhe
der zweiten Leitung 340 vorgesehen, siehe Bezugszeichen 346 für den Bereich
am linken Ende der zweiten Leitung 340 und Bezugszeichen 349 für den Bereich
am rechten Ende der zweiten Leitung 340. Die Draufsicht
zeigt, dass der Bereich 346 eine Breite besitzt, welche
größer als
die Breite der zweiten Leitung benachbart zu dem Bereich 346 ist.
Dies gilt in gleicher Weise für
den Bereich 349 am rechten Ende der zweiten Leitung 340. Zum
Beispiel besitzt die zweite Leitung 340 in dem Bereich 349 eine
Breite B2, welche etwa dreifach so groß ist wie die Breite B1 der
zweiten Leitung benachbart zu diesem Bereich 349.
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Bei
dieser dritten Ausführungsform
ist die zweite Leitung 340 am linken Ende im Bereich 346 derart
ausgebildet, dass eine dreiecksförmige
Verbreiterung der Querschnittsfläche
vorgesehen ist, wobei die zweite Leitung 340 in zwei Leitungsarme 347 und 348 aufgeteilt ist,
welche an der ersten Leitung 330 angebunden sind. Damit
ist sichergestellt, dass bei der Anbindung der zweiten Leitung 340 an die
erste Leitung 330 trotz der Verringerung in der Höhe der elektrische
Widerstand der zweiten Leitung 340 nicht abnimmt und ein
guter Ladungstransport zur ersten Leitung 330 erreicht
wird. Die zweite Leitung kann an einem rechten Ende, siehe Bezugszeichen 349,
auch derart ausgebildet sein, dass ihre Breite B1 sprungartig rechteckförmig auf
die Breite B2 zunimmt. Es ist ebenso möglich, dass an einem Ende der
zweiten Leitung die Anbindung an die erste Leitung 331 rechteckförmig erfolgt,
siehe Bezugszeichen 352, wobei die zweite Leitung 340 in
diesem Bereich in zwei Leitungsarme 351 und 352 aufgeteilt ist.
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Die
zweite Schicht 342 reicht bei dieser Ausführungsform
nicht bis zu den ersten Leitungen 330 und 331 heran,
was aus der Sicht der Fertigungstechnik vorteilhaft sein kann, da
keine hohen Anforderungen an die Positionierung der zweiten Schicht 340 bezüglich der
ersten Leitung 330 oder 331 erfüllt werden
müssen.
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3 zeigt
somit eine Ausführungsform,
bei der eine Aussparung im mittleren Bereich der zweiten Leitung
als auch eine Aussparung in einem Bereich an einem linken Ende der
zweiten Leitung und eine Aussparung in einem Bereich an einem rechten
Ende der zweiten Leitung vorhanden ist.
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Eine
vierte Ausführungsform
einer Solarzelle 400 ist in 4 dargestellt.
Auf dem Substrat 402 sind zwei erste Leitungen 430 und 431 sowie
eine zweite Leitung 440 vorgesehen. Die zweite Leitung 440 besitzt
eine erste Schicht 441 und eine zweite Schicht 442,
wobei im mittleren Bereich zwischen den beiden ersten Leitungen 430 und 431 eine
Aussparung 443 vorhanden ist. Im Unterschied zu den vorher
beschriebenen Ausführungsformen
ist die Höhe
der zweiten Leitung 440 benachbart zur Aussparung 443 im
mittleren Bereich der zweiten Leitung 440 nicht konstant,
sondern nimmt mit zunehmender Annäherung an die ersten Leitungen 430 und 431 zu. Bei
der in 4 dargestellten Ausführungsform ist die Höhe der ersten
Schicht 441 konstant, während nur
die Höhe
der zweiten Schicht 442 zunimmt. Es ist ebenso möglich, dass
die erste Schicht 441 in der Höhe zunimmt und die zweite Schicht 442 eine
konstante Dicke aufweist. Ferner ist es möglich, dass die Breite der
zweiten Schicht nicht konstant ist, sondern mit zunehmender Annäherung an
die ersten Leitungen 430 und 431 zunimmt, siehe
die Draufsicht in 4. Analog zu ersten Ausführungsform
kann die zweite Leitung 440 über die erste Leitung 430 überstehen,
siehe Bezugszeichen 444, oder genau angrenzen, siehe Bezugszeichen 445.
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5 zeigt
eine fünfte
Ausführungsform
einer erfindungsgemäßen Solarzelle 500.
Sie weist erste Leitungen 530 und 531 auf, welche
im Unterschied zu den vorherigen Ausführungsformen nicht auf der
Oberseite 503 des Substrates 502 verlaufen, sondern
von der Oberseite 503 bis zur Unterseite 504 reichen,
so dass die Oberseite 503 mit der Unterseite 504 elektrisch
verbunden werden kann. Die zweite Leitung 540 weist eine
erste Schicht 541 und eine zweite Schicht 542 auf,
wobei im mittleren Bereich zwischen den ersten Leitungen 530 und 531 eine Aussparung 543 vorhanden
ist. Die zweite Leitung 540 ragt in die erste Leitung 530 hinein
und bewirkt damit eine Anbindung mit der ersten Leitung 530.
Die zweite Leitung 540 kann jedoch auch die erste Leitung
vollständig überdecken,
siehe Bezugszeichen 546, so dass ein minimaler Widerstand
am Übergang zwischen
der ersten Leitung 531 und zweiten Leitung 540 erreichbar
ist.
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Bei
der in 6 dargestellten Ausführungsform ragen die erste
Leitung 630 und 631 geringfügig über die Oberseite 603 und
Unterseite 604 hervor, so dass die erste Leitung 630 jeweils
an der Oberseite 603 und an der Unterseite 604 einen
T-förmigen Querschnitt
bildet. Die zweite Leitung 640 weist eine erste Schicht 641 auf,
welche die ersten Leitungen 630 und 631 mindestens
teilweise überdeckt,
siehe Bezugszeichen 646.
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7 zeigt
eine Draufsicht auf eine siebte Ausführungsform für eine Solarzelle 700.
Die ersten Leitungen 730, 731, 732, 733, 734,
welche wie bei der sechsten Ausführungsform
das Substrat durchdringen und dessen Oberseite mit dessen Unterseite verbinden,
sind jeweils mit zweiten Leitungen 740 verbunden, welche
ungerade verlaufen. Die zweiten Leitungen 740 besitzen
wie bei den vorherigen Ausführungsformen
eine erste Schicht 741 und eine zweite Schicht 742,
wobei im mittleren Bereich jeweils eine Aussparung 743 vorgesehen
ist. Die zweiten Leitungen 740 können somit in ihrem Verlauf
derart optimiert sein, dass eine möglichst geringe Abschattung
der Oberfläche
der Solarzelle 700 erreicht wird, aber ein Ladungstransport
noch mit geringem Widerstand möglich
ist.