DE3942205C2 - Verfahren zur Herstellung eines photovoltaischen Solargenerators - Google Patents
Verfahren zur Herstellung eines photovoltaischen SolargeneratorsInfo
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Description
Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung eines photovoltaischen
Solargenerators, dessen Solarzellen sich über die Zellenbreite erstreckende
Kontaktelemente aufweisen und in geschindelter Form zu Schindelstrings zusammengefaßt
sind, wobei die Schindelstrings zwischen einem Träger und
einer Abdeckung in Schmelzkleberfolien eingebettet sind.
Ein derartiger Solargenerator ist beispielsweise aus der US 46 36 578 bekannt, und
zwar für Solargeneratoren mit Schindelstrings oder mit in einer Ebene nebeneinander
angeordneten Solarzellen. Die Schindelstrings liegen in
Schmelzkleberfolien eingebettet zwischen einem Träger aus beispielsweise
Glas oder Metall, vorzugsweise Aluminium, und einer Abdeckung, insbesondere
aus Glas.
Die Herstellung derartiger Solargeneratoren erfolgte bisher
dadurch, daß die Schindelstrings durch Aufeinanderlegen
der die Kontaktelemente enthaltenden Enden der Solarzellen
und durch anschließendes Zusammenlöten der Kontaktelemente
jeweils der benachbarten Solarzellen hergestellt werden (DE 37 08 548 A1).
Bei den Kontaktelementen handelt es sich vorzugsweise um im
Siebdruckverfahren hergestellte, sich über eine Solarzellen
breite erstreckende Kontakte. Anschließend werden die
Schindelstrings untereinander verschaltet, mit elektrischen
Anschlüssen versehen und in den Schmelzkleberfolien einge
bettet. Der mit einer Abdeckung und einem Träger versehene
Generatorverbund wird abschließend in einem Vakuum-Ver
bundprozeß zu dem photovoltaischen Solargenerator verklebt.
Das beschriebene Herstellungsverfahren hat den Nachteil, daß
sich Solargeneratoren in gekrümmter Form nicht herstellen
lassen. Die vorgefertigten Schindelstrings lassen sich
praktisch überhaupt nicht biegen, da sie schon bei verhält
nismäßig geringer Druckbelastung an den Kontaktlötstellen
brechen.
In der eingangs genannten US 46 36 578 wird erläutert, daß
bei der Herstellung des Solargenerators die Solarzellen auf einer dem Träger
aufliegenden Schmelzkleberfolie angeordnet und mit einer zweiten Schmelzkleberfolie
und einer Abdeckung belegt werden und die komplette Schichtanordnung
in einem Temperatur-Vakuumprozeß zu einer mechanisch festen Einheit
zusammengefügt wird. Über Einzelheiten der Zellenkontaktierung
bei Schindelstrings sind dieser Schrift keine Hinweise zu entnehmen.
Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, ein Ver
fahren vorzuschlagen, mit dem auch die einwandfreie Her
stellung von gekrümmten oder gewölbten Solargeneratoren in
Schindeltechnik ermöglicht wird.
Die Aufgabe wird erfindungsgemäß durch folgende Verfahrens
schritte gelöst:
- a) auf die Kontaktelemente der Solarzellen wird ein pastenförmiges Kontaktierungsmittel aufgebracht, das bei einem Nieder-Temperatur-Vakuumprozeß eine elektrisch leitende Verbindung von zwei aufeinander liegenden Kontaktelementen zweier benachbarter Solarzellen be wirkt,
- b) die Solarzellen werden auf einer auf dem Träger auf liegenden Schmelzkleberfolie derart geschindelt ange ordnet, daß die Kontaktelemente zweier benachbarter Solarzellen über das pastenförmige Kontaktierungsmittel in loser Verbindung stehen,
- c) die Schindelstrings werden in ihren Randbereichen mit einander elektrisch leitend verbunden und mit elek trischen Anschlüssen ausgerüstet,
- d) die Schindelstrings werden mit einer zweiten Schmelz kleberfolie und einer Abdeckung abgedeckt, und
- e) in einem Temperatur-Vakuumprozeß werden die Kontaktele mente benachbarter Solarzellen elektrisch leitend mit einander verbunden und praktisch unmittelbar danach der Träger, die Schmelzkleberfolien, die Solarzellen und die Abdeckung zu einem Solargenerator mechanisch fest mit einander verbunden.
Ein Vorteil des erfindungsgemäßen Verfahrens liegt neben
einer wesentlichen Verbesserung des Aussehens und Designs
des hergestellten Solargenerators darin, daß Herstellungs
schritte und damit auch Fertigungsmaschinen eingespart wer
den. In dem Temperatur-Vakuumprozeß verschmelzen die mit dem
pastenförmigen Kontaktierungsmittel versehenen Kontaktele
mente zu einem elektrisch verschalteten Generator, während
unmittelbar nach diesem Vorgang die Schmelzkleberfolien
verfließen und somit der Solargenerator-Verbund hergestellt
wird. Der Schmelzkleber (z. B. Hostaflon®) weist einen höhe
ren, bei etwa 180°C liegenden Schmelzpunkt auf als die bei
etwa 150°C liegende Löttemperatur.
Weiterbildungen des erfindungsgemäßen Verfahrens sind
darin zu sehen, daß als pastenförmiges Kontaktierungs
mittel eine Nieder-Temperatur-Lötpaste oder eine metal
lische Kleberleitpaste, z. B. mit Silberpartikeln als
metallische Leiter, verwendet werden.
Eine Weiterbildung der Erfindung geht dahin, daß zur
Erstellung eines gekrümmten bzw. gewölbten Solargenera
tors die unverbundenen Solarzellen der Schindelstrings
und die Schmelzkleberfolien zwischen einem gekrümmten
Träger und einer gekrümmten Abdeckung angeordnet werden.
Für alle Solargeneratoren können Glasscheiben als Träger
und Abdeckung verwendet werden. Auch ist es möglich, daß
als Träger eine Metallplatte und als Abdeckung eine Glas
platte verwendet werden.
Claims (7)
1. Verfahren zur Herstellung eines photovoltaischen Solar
generators, dessen Solarzellen sich über die Zellenbreite
erstreckende Kontaktelemente aufweisen und in geschindelter
Form zu Schindelstrings zusammengefaßt sind, wobei die
Schindelstrings zwischen einem Träger und einer Abdeckung
in Schmelzkleberfolien eingebettet sind, mit
folgenden Verfahrensschritten:
- a) auf die Kontaktelemente der Solarzellen wird ein pasten förmiges Kontaktierungsmittel aufgebracht, das bei einem Nieder-Temperatur-Vakuumprozeß eine elektrisch leitende Verbindung von zwei aufeinander liegenden Kontaktelementen zweier benachbarter Solarzellen bewirkt,
- b) die Solarzellen werden auf einer dem Träger aufliegenden Schmelzkleberfolie derart geschindelt angeordnet, daß die Kontaktelemente zweier benachbarter Solarzellen über das pastenförmige Kontaktierungsmittel in loser Verbindung stehen,
- c) die Schindelstrings werden in ihren Randbereichen mit einander elektrisch leitend verbunden und mit elektrischen Anschlüssen ausgerüstet,
- d) die Schindelstrings werden mit einer zweiten Schmelz kleberfolie und einer Abdeckung abgedeckt, und
- e) in einem Temperatur-Vakuumprozeß werden die Kontakt elemente benachbarter Solarzellen elektrisch leitend mit einander verbunden und praktisch unmittelbar danach der Träger, die Schmelzkleberfolien, die Solarzellen und die Abdeckung zu einem Solarzellengenerator mechanisch fest miteinander verbunden.
2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß
als pastenförmiges Kontaktierungsmittel eine Nieder-Tempe
ratur-Lötpaste verwendet wird.
3. Verfahren nach Anpruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß
als pastenförmiges Kontaktierungsmittel eine metallische
Kleberleitpaste verwendet wird.
4. Verfahren nach Anspruch 3, gekennzeichnet durch die Ver
wendung einer Kleberleitpaste mit Silberpartikeln als
metallische Leiter.
5. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch
gekennzeichnet, daß zur Erstellung eines gekrümmten bzw.
gewölbten Solargenerators die unverbundenen Solarzellen
der Schindelstrings und die Schmelzkleberfolien zwischen
einem gekrümmten Träger und einer gekrümmten Abdeckung
angeordnet werden.
6. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 5, gekennzeich
net durch die Verwendung von Glasscheiben als Träger und
Abdeckung.
7. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch ge
kennzeichnet, daß als Träger eine Metallplatte und als Ab
deckung eine Glasplatte verwendet werden.
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