DE3902838A1

DE3902838A1 - Solarbatterie

Info

Publication number: DE3902838A1
Application number: DE3902838A
Authority: DE
Inventors: Hideo Matsumoto; Katsumi Sato; Shigeru Hokuyo
Original assignee: Mitsubishi Electric Corp
Current assignee: Mitsubishi Electric Corp
Priority date: 1988-02-03
Filing date: 1989-01-31
Publication date: 1989-08-17
Also published as: JPH01198082A; US4940496A

Description

Die Erfindung betrifft eine Solarbatterie, insbesondere eine solche Solarbatterie, die eine Vielzahl von Solarbatterie elementen aufweist, die mit einem Verbinder in Reihe oder parallel zueinander geschaltet sind.

Fig. 1 zeigt eine perspektivische Darstellung einer herkömmlichen Solarbatterie, die ein Solarbatterieelement und einen mit ihm verbundenen Verbinder aufweist. Eine erste Elektrode 2 ist auf einem Teil einer Licht empfangenden Oberfläche 1 a einer Solarbatteriezelle 1 vorgesehen, während eine zweite Elektrode 3 auf einer anderen Oberfläche 1 b der Solarbatteriezelle vorgesehen ist. Wenn Licht durch die Licht empfangende Oberfläche 1 a in die Solarbatteriezelle 1 eintritt, wird eine elektromotorische Kraft in der Solarbatteriezelle 1 erzeugt, die über die ersten und zweiten Elektroden 2 und 3 nach außen abgegeben wird.

Gemäß dem jeweiligen Anwendungszweck sind eine Vielzahl von Solarbatteriezellen mit einem derartigen Verbinder 4 mit einander verbunden. Wenn ein Potential, das von einer Solar batteriezelle geliefert wird, niedriger ist als ein gewünschter Wert, so werden beispielsweise eine geeignete Anzahl von solchen Solarbatteriezellen mit dem Verbinder 4 miteinander in Reihe geschaltet, um dadurch das gewünschte Potential zu erzielen.

Um die Solarbatteriezelle 1 gegen Strahlung oder dergleichen zu schützen, ist eine Klebschicht 5 aus einem Klebstoff, wie z. B. Silikonharz, auf der Licht empfangenden Oberfläche 1 a der Solarbatteriezelle 1, der Oberfläche der ersten Elektrode 2 und einem Oberflächenbereich R des Verbinders 4, entsprechend der ersten Elektrode 2, vorgesehen, während ein transparenter Glasdeckel 6 auf der Klebschicht 5 vorgesehen ist.

Der Glasdeckel 6 wird gemäß der nachstehenden Baufolge montiert:

- die Klebschicht 5 wird im nicht ausgehärteten Zustand auf der Licht empfangenden Oberfläche 1 a der Solarbatteriezelle 1, der Oberfläche der ersten Elektrode 2 und dem Oberflächen bereich R des Verbinders 4 ausgebildet.
- Der Glasdeckel 6 wird auf der Klebschicht 5 im nicht ausge härteten Zustand angebracht.
- In der Klebschicht 5 enthaltene Luftblasen werden entfernt.
- Es wird eine geeignete Wärmebehandlung der noch nicht ausge härteten Klebschicht 5 durchgeführt, um diese auszuhärten.

Fig. 2 zeigt eine Schnittansicht zur Erläuterung eines Teiles um einen Verbinder 4 in einem Zustand nach der Anbringung des Glasdeckels 6. Bei den oben beschriebenen ersten drei Schritten fließt die Klebschicht 5, die sich in einem nicht ausgehärteten Zustand befindet, längs des Verbinders 4 in einer Richtung A hinaus, wie es in Fig. 2 angedeutet ist. Somit wird die Kleb schicht 5 in diesem Zustand beim vierten Schritt ausgehärtet. Eine solche Situation kann zu den nachstehenden Problemen führen. Erstens kann die Solarbatterie beschädigt werden, durch Belastungen, die von außen auf sie einwirken. Im allge meinen ist der Verbinder 4 mit einem Entspannungsteil 4 a versehen, und zwar in einer Position dicht beim Oberflächen bereich R, wie es Fig. 1 zeigt. Dieses Entspannungsteil 4 a ist geeignet, Spannungen aufzunehmen, die von außen her auf die Solarbatterie wirken, um dadurch für Entlastung zu sorgen. Wenn beispielsweise eine Zugspannung von außen in einer Richtung B auf die Solarbatterie wirkt, so wird das Entspannungsteil 4 a in der Richtung B gedehnt, um die Energie der Zugspannung aufzunehmen, so daß ein Bruch der Solarbatterie verhindert wird.

Wenn jedoch der Klebstoff, der die Klebschicht 5 bildet, teilweise in der Richtung A längs des Verbinders 4 fließt und in das Entspannungsteil 4 a eindringt, so wird das Ent spannungsteil 4 a durch die Klebschicht 5 zurückgehalten, so daß seine Entspannungsfunktion geschwächt wird. Somit kann die Solarbatterie durch von außen auf sie einwirkende Belastungen und Spannungen beschädigt werden, da sie derartigen Belastungen direkt ausgesetzt ist.

Ferner nimmt eine herkömmliche Solarbatterie hinsichtlich ihrer Größe zu. Wie in Fig. 2 dargestellt, wird der Verbinder 4 in einer vorgegebenen Position im Hinblick auf die Wechsel wirkung zwischen den Solarbatteriezellen gebogen. Der Verbinder 4 kann in einem Normalzustand, wo der Klebstoff nicht heraus fließt, in einer Position P 1 gebogen werden. Wenn der Klebstoff herausfließt, muß jedoch der Verbinder 4 unvermeidlicherweise in einer Position P 2 gebogen werden. Somit muß die Länge des Verbinders 4 um die Strecke x vergrößert werden. Mit anderen Worten, die Größe der einzelnen Solarbatteriezellen wird durch die Strecke x vergrößert. Infolgedessen nimmt die daraus zusammengebaute Solarbatterie in ihrem Raumbedarf zu, was bei Anwendungsfällen in künstlichen Satelliten oder dergleichen beträchtliche Platzprobleme aufwerfen kann, da sich die einzelnen Solarbatteriezellen nicht beliebig dicht montieren lassen.

Zur Lösung derartiger Probleme kann man den herausgeflossenen Teil des Klebstoffs entfernen. Im Falle einer derartigen Beseitigung kann jedoch der Verbinder 4 beschädigt werden, was die Zuverlässigkeit der Solarbatterie beeinträchtigt. Somit ist das Entfernen des herausfließenden Teiles des Klebstoffes unter diesem Gesichtspunkt nicht zu empfehlen.

Aufgabe der Erfindung ist es, eine Solarbatterie anzugeben, deren Größe sich reduzieren läßt und bei der ein Bruch der Solarbatteriezelle und ihres Verbinders zuverlässig verhindert werden kann.

Gemäß der Erfindung wird eine Solarbatterie angegeben, die folgendes aufweist: eine Solarbatteriezelle, die eine Licht empfangende Oberfläche zur Aufnahme von Licht aufweist und die mit einer Elektrode in einem ersten Bereich der Licht empfangenden Oberfläche versehen ist; einen Verbinder, der mit einem Ende mit einem Teil des Oberflächenbereiches der Elektrode verbunden ist; eine Klebschicht, die auf der Licht empfangenden Oberfläche, der Oberfläche der Elektrode und einem zweiten Oberflächenbereich des Verbinders, der Elektrode entsprechend, vorgesehen ist; einen transparenten Deckel, der auf der Klebschicht vorgesehen und der mit der Licht empfangenden Oberfläche, der Oberfläche der Elektrode und dem zweiten Bereich des Verbinders durch die Klebschicht zu verbinden ist; und mindestens ein Durchgangsloch, das in einem Bereich des Verbinders vorgesehen ist, der sich in der Nähe des zweiten Bereiches befindet, um das Herausfließen der Klebschicht zu verhindern.

Gemäß einem zweiten Aspekt der Erfindung weist die Solar batterie folgendes auf: eine Solarbatteriezelle, die für den Lichtempfang eine Licht empfangende Oberfläche aufweist und die mit einer Elektrode in einem ersten Bereich der Licht empfangenden Oberfläche versehen ist; einen Verbinder, der mit einem Ende mit einem Teil des Oberflächenbereiches der Elektrode verbunden ist und der ein Entspannungsteil auf weist, das in einem Oberflächenbereich vorgesehen ist, das sich dicht bei einem zweiten, der Elektrode entsprechenden Bereich befindet; eine Klebschicht, die auf der Licht empfangen den Oberfläche, der Oberfläche der Elektrode und dem zweiten Bereich des Verbinders vorgesehen ist; einen transparenten Deckel, der auf der Klebschicht vorgesehen ist und der mit der Licht empfangenden Oberfläche, der Oberfläche der Elektrode und dem zweiten Bereich des Verbinders durch die Klebschicht zu verbinden ist; und mindestens ein Durchgangsloch, das in einem Bereich des Verbinders vorgesehen ist, das zwischen dem zweiten Bereich und dem Entspannungsteil gehalten ist, um das Herausfließen der Klebschicht zu verhindern.

Die Erfindung wird nachstehend, auch hinsichtlich weiterer Merkmale und Vorteile, anhand der Beschreibung von Ausführungs beispielen und unter Bezugnahme auf die beiliegenden Zeichnungen näher erläutert. Die Zeichnungen zeigen in

Fig. 1 eine perspektivische Darstellung einer herkömmlichen Solarbatterie mit einer Solar batteriezelle und einem mit ihr verbundenen Verbinder;

Fig. 2 eine Schnittansicht zur Erläuterung eines Bereiches um einen Verbinder in einem Zustand nach der Montage eines Glasdeckels;

Fig. 3 eine perspektivische Darstellung zur Erläuterung einer Solarbatterie gemäß einer Ausführungsform der Erfindung;

Fig. 4 eine Schnittansicht zur Erläuterung eines Bereiches um die in dem Verbinder vorgesehenen Durchgangslöcher in einem Zustand nach der Montage eines Glasdeckels; und in

Fig. 5 eine teilweise vergrößerte Darstellung des Bereiches gemäß Fig. 4.

Fig. 3 zeigt eine perspektivische Darstellung zur Erläuterung einer Solarbatterie gemäß einer Ausführungsform der Erfindung. Ein wesentliches Merkmale der Solarbatterie gemäß Fig. 3 besteht darin, daß eine große Anzahl von Durchgangslöchern 7, beispielsweise in Form eines Siebes, in einem Bereich eines Verbinders 4 vorgesehen sind, der sich zwischen einem Ober flächenbereich R und einem Entspannungsteil 4 a befindet. Im übrigen ist der Aufbau dieser Anordnung der gleiche wie bei einer herkömmlichen Solarbatterie gemäß Fig. 1, so daß eine nähere Beschreibung an dieser Stelle entbehrlich erscheint.

Die Reihenfolge der Schritte zur Montage des Glasdeckels 6 ist ebenfalls die gleiche wie bei einer herkömmlichen Anordnung, so daß zur Vermeidung von Wiederholungen auf die obigen Darlegungen verwiesen wird.

Fig. 4 zeigt eine Schnittansicht zur Erläuterung eines Bereiches um die Durchgangslöcher 7 in dem Verbinder 4, und zwar in einem Zustand nach der Montage des Glasdeckels 6, während Fig. 5 eine vergrößerte Teilansicht der Anordnung gemäß Fig. 4 zeigt. Wie aus Fig. 5 ersichtlich, sind Teile 5 a eines Klebstoffes, der eine Klebschicht 5 bildet und der längs des Verbinders 4 in einer Richtung A während der Montage schritte herausfließt, in den Durchgangslöchern 7 gefangen. Somit wird der Klebstoff, der die Klebschicht 5 bildet, daran gehindert, daß er zu dem Entspannungsteil 4 a hin herausfließt, so daß die Funktion der Spannungsrelaxation gewährleistet bleibt. Infolgedessen kann eine Beschädigung oder gar ein Bruch der Solarbatterie verhindert werden.

Da die "herausfließenden" Teile 5 a des Klebstoffes in den Durchgangslöchern 7 gefangen sind, kann der Verbinder 4 in einer Position gebogen werden, die an den Oberflächen bereich R angrenzt, beispielsweise in einer Position P 1 gemäß Fig. 4, so daß der Abstand x praktisch zu Null oder minimal gemacht wird. Insofern kann die Solarbatterie in ihren Größenabmessungen reduziert werden.

Wie oben erwähnt erfolgt gemäß der Erfindung das Einfangen und Festhalten der herausfließenden Teile des Klebstoffes, der die Klebschicht 5 bildet, in dem Bereich des Verbinders 4, der sich zwischen dem Oberflächenbereich R und dem Ent spannungsteil 4 a befindet; dadurch wird verhindert, daß der Klebstoff zu dem Entspannungsteil 4 a hin hinausfließt, weiter hin wird damit ermöglicht, daß der Verbinder 4 sich in einer Position biegen läßt, die an den Oberflächenbereich R angrenzt. Infolgedessen kann die Solarbatterie in ihren Größenabmessungen reduziert werden, während zuverlässig verhindert wird, daß eine Beschädigung oder gar ein Bruch der Solarzelle bzw. des Verbinders stattfinden.

Obwohl der Verbinder 4 bei der oben beschriebenen Ausführungs form mit dem Entspannungsteil 4 a versehen ist, ist die Erfindung auch anwendbar auf solche Verbinder, die ohne Entspannungsteil ausgerüstet sind. In diesem Falle sind eine große Anzahl von Durchgangslöchern 7 in einem Bereich des Verbinders 4 vorge sehen, der an den Oberflächenbereich R angrenzt, um aus strömende Teile 5 a des Klebstoffs in den jeweiligen Durch gangslöchern 7 festzuhalten und dafür zu sorgen, daß sich der Verbinder 4 in einer Position biegen läßt, die unmittelbar an den Bereich R angrenzt, um auf diese Weise wiederum die Größe der Solarbatterie reduzieren zu können.

Die Durchgangslöcher 7 sind nicht speziell in ihrer Konfigura tion eingeschränkt. Obwohl eine Vielzahl von Durchgangslöchern 7 bei der oben beschriebenen Ausführungsform vorgesehen sind, ist die Anzahl von derartigen Durchgangslöchern 7 nicht beschränkt; eine entsprechende Wirkung kann auch erzielt werden, wenn man beispielsweise ein einziges, entsprechend bemessenes Durchgangsloch verwendet. In diesem Zusammenhang ist von Wichtigkeit, daß die Konfiguration, die Anzahl und die Größe von einem oder mehreren solchen Durchgangslöchern 7 in Abhängigkeit von dem Anwendungszweck der Solarbatterie bestimmt werden können.

Claims

1. Solarbatterie, gekennzeichnet durch

- eine Solarbatteriezelle (1) mit einer Licht empfangenden Oberfläche (1 a) und mit einer Elektrode (2) auf einem ersten Bereich der Licht empfangenden Oberfläche (1 a);
- einen Verbinder (2), der mit einem Ende mit einem Teil des Oberflächenbereiches der Elektrode (2) verbunden ist;
- eine Klebschicht (5), die auf der Licht empfangenden Oberfläche (1 a), der Oberfläche der Elektrode (2) und einem zweiten Oberflächenbereich des Verbinders (4) vorgesehen ist, der der Elektrode (2) entspricht,;
- einen transparenten Deckel (6), der auf der Klebschicht (5) vorgesehen ist und der mit der Licht empfangenden Oberfläche (1 a), der Oberfläche der Elektrode (2) und dem zweiten Bereich des Verbinders (4) mit der Klebschicht (5) zu verbinden ist; und
- mindestens ein Durchgangsloch (7), das in einem Bereich des Verbinders (4) vorgesehen ist, der an den zweiten Bereich des Verbinders angrenzt, um das Herausfließen der Klebschicht (5) zu verhindern.

2. Solarbatterie, gekennzeichnet durch

- eine Solarbatteriezelle (1) mit einer Licht empfangenden Oberfläche (1 a) und mit einer Elektrode (2) auf einem ersten Bereich der Licht empfangenden Oberfläche (1 a);
- einen Verbinder (4), der mit einem Ende mit einem Teil des Oberflächenbereiches (2) verbunden ist und der ein Ent spannungsteil (4 a) in einem Oberflächenbereich aufweist, der sich dicht bei dem zweiten Bereich befindet, der der Elektrode (2) in seinem Oberflächenbereich entspricht,;
- eine Klebschicht (5), die auf der Licht empfangenden Ober fläche (1 a), der Oberfläche der Elektrode (2) und dem zweiten Bereich des Verbinders (4) vorgesehen ist;
- einen transparenten Deckel (6), der auf der Klebschicht (5) vorgesehen ist und der mit der Licht empfangenden Oberfläche (1 a), der Oberfläche der Elektrode (2) und dem zweiten Bereich des Verbinders (4) mit der Klebschicht (5) zu verbinden ist; und
- mindestens ein Durchgangsloch (7), das in einem Bereich des Verbinders (4) vorgesehen ist, der zwischen dem zweiten Bereich und dem Entspannungsteil (4 a) vorgesehen ist, um das Herausfließen der Klebschicht (5) zu verhindern.

3. Solarbatterie nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Verbinder streifenförmig ausgebildet ist und mindestens einen quer zur Erstreckungsrichtung verlaufenden Schlitz als Entspannungsteil (4 a) aufweist.

4. Solarbatterie nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Durchgangslöcher (7) in Form eines Siebes ausgebildet sind.