DE9110719U1 - Vorrichtung zum Verschalten von Solarzellen - Google Patents

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BOEHMERT & BOEHMERT, NORDEMANN und PARTNER

ANWALTSSOZIETÄT

An das Deutsche Patentamt Zweibrückenstraße 12

8000 München 2

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PA RA

Patentanwalt Rechtsanwalt

European Patent Altomey Notar

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D 2394

Bremen

29. August 1991

FLACHGLAS AKTIENGESELLSCHAFT

Otto-Seeling-Promenade 10-14

Fürth/Bayern 1

Vorrichtung zum Verschalten von Solarzellen

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum Verschalten von vorzugsweise Solarzellen in einem Solarmodul, bei dem eine Anordnung von Solarzellen zwischen zwei Platten eingeschlossen ist, die wenigstens teilweise transparent sind, mit mindestens einem Verbinder aus wenigstens einer im wesentlichen horizontal verlaufenden ersten Fahne und wenigstens einer ebenfalls im wesentlichen horizontal verlaufenden zweiten Fahne, wobei die erste und die zweite Fahne jeweils wenigstens teilweise aus elektrisch leitendem Material gebildet und miteinander durch eine elektrisch leitende Brücke verbunden sind.

183453

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BOEHMERT & BOEHMERT. NORDEMAN^·|&igr;&ngr;«|&Rgr;&Agr;^!&Ggr;&Ngr;£R ^ I I

Es ist eine Vielzahl von Möglichkeiten bekannt, um Solarzellen beispielsweise seriell zu Strings zu verschalten und aus diesen Strings eine Matrix zu bilden.

So schlägt die DE-B 1 274 753 vor, auf einer Isolierstoffplatte elektrisch leitfähige Streifen aufzubringen, die sich in Richtung des auszubildenden Strings erstrecken und auf die die einzelnen Solarzellen aufgelötet werden.

Auch in der DE-A 36 12 269 werden Verbindungsleiter beschrieben, die im Lötkontakt mit der entsprechenden Solarzelle sind. Dabei soll der Verbindungsleiter auf den entsprechenden Anschlußkontakt der Solarzelle aufgelegt und dann die Solarzelle über ihre lichtempfindliche Vorderseite durch kurzzeitiges Einwirken von Licht geeigneter Wellenlänge auf die Löttemperatur erwärmt werden. Diese Verbindungsleiter können sowohl auf der Vorderseite als auch auf der Rückseite einer Solarzelle angebracht werden, so daß beispielsweise bei der Serienschaltung von Solarzellen der Vorderkontakt einer ersten Zellen mit dem rückseitigen Kontakt der benachbarten Solarzelle über einen oder mehrere Verbindungsleiter verbunden wird. Dabei erstrecken sich die Verbindungsleiter praktisch über die gesamte Solarzelle. Ein ähnlicher Verbindungsleiter ist in der DE-A 36 19 311 offenbart.

In der DE-A 29 42 328 sowie in der US-A 3, 973, 966 sind Verbinder vorgeschlagen, mit denen eine auf einer Isolierplatte aufgebrachte Leiterstruktur mit Solarzellen elektrisch leitend verschaltet werden kann.

Eine Vorrichtung der eingangs genannten Gattung ist aus der DE-A 3 3 0 8 269 bekannt. Die Verbinder, die jeweils den Anschluß zwischen einer Anschlußstelle auf der Rückseite einer Solarzelle mit einer Anschlußstelle auf der

BOEHMERT & BOEHMERT, NORDEMANN

Vorderseite einer benachbarten Solarzelle herstellen, sind dabei vergleichsweise kurz ausgebildet, das heißt, sie ragen nicht wesentlich über den Kantenbereich einer Solarzelle hinaus. Die Verbinder bestehen aus Silber, Aluminium, Zinn oder ähnlichen Materialien, die auf geeignete Weise im elektrischen Kontakt festgelegt werden.

Oftmals ist es notwendig, die Solarzellen stabil auf einer Grundplatte oder dergleichen anzubringen. Dazu wird in der DE-A 30 39 049 vorgeschlagen, Clips zu verwenden, die teilweise elektrisch leitend sind und die in einem besonders ausgestalteten Bett selbst in ihrer Lage fixiert sind, beispielsweise durch Kleben.

Um die relative Lage eines Deckglases bzw. einer Deckplatte in bezug auf die Solarzelle stabil festzulegen, ist gemäß der DE-A 38 29 24 8 vorgesehen, zwischen den beabstandet angeordneten Solarzellen klebende konvexe Teile anzubringen, die das Deckglas in der gewünschten Position parallel zur oberen Oberfläche zu stützen, so daß ein in den Zwischenraum zwischen der Solarzellenanordnung und dem Deckglas eingebrachter Klebstoff über allen Solarzellen der Anordnung eine gleichmäßige Dicke aufweist.

Im Hinblick auf eine effiziente Fertigung von Solarmodulen wäre es wünschenswert, wenn auf zeitaufwendige Einzelprozesse wie das Kleben oder gegebenenfalls Verlöten weitgehend verzichtet werden könnte.

Es ist daher die Aufgabe der Erfindung, eine Vorrichtung zum Verschalten von vorzugsweise Solarzellen anzugeben, mit der das elektrische Verbinden der einzelnen Solarzellen auf besonders einfache Weise folgen kann, wobei gleichzeitig erreicht werden soll, daß die einzelnen

ROEHMERT & BOEHMERT. NORDEMANN

Komponenten des Solarmoduls möglichst genau in bezug aufeinander ausgerichtet und in ihrer Lage gehalten werden.

Diese Aufgabe wird von einer Vorrichtung der eingangs genannten Gattung mit den Merkmalen des kennzeichnenden Teils von Patentanspruch 1 gelöst. Vorteilhafte Ausgestaltungen sind Gegenstand der Unteransprüche.

Erfindungsgemäß ist ein Sockel vorgesehen, in dem zumindest die Brücke des Verbinders festgelegt ist. Die Vorrichtung kann dann zwischen den Solarzellen des Moduls angeordnet werden, wobei über die Verbinder für den elektrischen Kontakt gesorgt ist. Durch geeignete Dimensionierung des Sockels wirkt dieser als ein Abstandhalter zumindest für die zwei Platten, zwischen denen die Solarzellenanordnung eingeschlossen ist. Da die Brücke in dem Sockel festgelegt ist, erhält der Verbinder eine gewisse Steifigkeit und kann so schon allein zur räumlichen Fixierung der Solarzellen dienen. Dabei liegen die Solarzellen mit wenigstens einer Seitenkante an einem in bezug auf die Platten vertikal liegenden Bereich des Sockels an.

Durch eine zweckmäßige Ausgestaltung des Sockels können die vorteilhaften Eigenschaften der erfindungsgemäßen Vorrichtung weiter verbessert werden. So kann der Sockel einen Rumpfabschnitt, in dem die Brücke festgelegt ist, und wenigstens eine Leiste aufweisen, welche sich wenigstens in eine Richtung seitlich über den Rumpfabschnitt hinaus erstreckt. Damit kann einerseits eine Auflagefläche für die jeweilige Platte geschaffen werden, andererseits wird damit ein zusätzlicher oberer bzw. unterer Anschlag für die Solarzelle gebildet, wenn die Leiste in ihrer Dicke entsprechend dem gewünschten Abstand zwischen der der Platte zugewandten Seite der Solarzellenanordnung und der jeweiligen Platte gewählt wird.

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Es ist bevorzugt, daß der Sockel zwei Leisten aufweist, die einander diametral gegenüberliegend am Rumpfabschnitt angeordnet sind. So können die Solarzellen praktisch klemmend in der erfindungsgemäßen Vorrichtung festgelegt werden.

Besonders vorteilhaft ist es, wenn die entsprechende der Fahnen des Verbinders an der Unterseite desjenigen Bereiches der Leiste anliegt, die sich über den Rumpfabschnitt hinaus erstreckt. Dadurch fördert die Klemmwirkung den elektrischen Kontakt zwischen Verbinder und Solarzellen, so daß auf ein Verlöten gegebenenfalls verzichtet werden kann.

Nach einer bevorzugten Ausführungsform ist eine der Leisten, die sich an dem Rumpfabschnitt gegenüberliegen, in ihrer Dicke erheblich geringer ausgebildet als die andere Leiste. Es wird dies zweckmäßigerweise diejenige Leiste sein, die auf der dem Sonnenlicht zugewandten Seite der Solarzellen angeordnet ist.

Für die Gestaltung der Leisten gibt es vielfältige Möglichkeiten. Es hat sich bewährt, wenigstens eine der Leisten so zu gestalten, daß sie im Querschnitt trapezförmig ist, wodurch Umwandlungsverluste durch eventuelle Abschaltungseffekte minimiert werden. Auch kann bei geringstem Materialeinsatz sowohl die Auflagefläche für die Platte als auch die Klemmverbindung für die Solarzellen geschaffen werden..Es sind jedoch auch andere Ausbildungen möglich, beispielsweise eine quadratischer oder rechteckiger Querschnitt.

Die Anordnung der Brücke und der Fahnen der Verbinder in dem Sockel wird weitgehend dadurch bestimmt, welche Art

BOEHMERT & BOEHMERT, NORDEMANN im fARTNER * I

der Verschaltung zwischen den Solarzellen realisiert werden soll. Wenn die Vorderseite einer ersten Solarzelle mit der Rückseite einer zweiten Solarzelle elektrisch leitend verbunden werden soll, werden die erste und die zweite Fahne jeweils in im wesentlichen parallel zueinander versetzten Ebenen liegend angeordnet sein. Dabei kann die Brücke im wesentlichen vertikal verlaufend in dem Rumpfabschnitt festgelegt sein. Dies hat den Vorteil, daß auch die Fahnen mit ihren Endbereichen im Sockel festgelegt und somit stabilisiert sind.

Bei der Verschaltung nur von Vorderseiten der Solarzellen bzw. nur von Rückseiten der Solarzellen werden die erste und die zweite Fahne in im wesentlichen derselben Ebene angeordnet sein. Die Verbinder liegen dabei direkt unter einer der Leisten. Falls dies erforderlich ist, können zwei derartige Verbinder, jeder im Grenzbereich zwischen Rumpfabschnitt und der jeweiligen Leiste, in einem Sockel parallel übereinander angeordnet sein.

Das Festlegen der Brücke in dem Sockel kann durch Einschmelzen oder Eingießen geschehen.

Der Sockel kann auch zweiteilig ausgebildet sein, wobei der Rumfabschnitt im wesentlichen in Längsrichtung geteilt ist und ein Teil des Rumpfabschnittes mit einer der Leisten und der andere Teil des Rumpfabschnittes mit der anderen Leiste integral ausgebildet ist und wobei die Brücke zwischen den Teilen des Rumpfabschnittes eingeschlossen ist. , .

Für alle Ausführungsformen gilt, daß die Höhe des Rumpfabschnittes im wesentlichen der Dicke der Solarzellen entsprechen sollte.

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BOEHMERT & BOEHMERT, NORDEMANN GjnD PARTNER

Aus funktionalen und ästhetischen Gründen ist es bevorzugt, den Sockel, zumindest aber die Leisten, wenigstens teilweise aus transparentem Material herzustellen. Dabei kann dieses Material Kunststoff, Glas oder dgl. sein. Vorzugsweise wird ausgehärtetes transparentes Gießharz auf Acrylatbasis verwendet.

Nach einer besonders bevorzugten Ausführungsform erstreckt sich der Sockel im wesentlichen nur über die Anschlußstelle einander benachbart angeordneter Solarzellen.

Ebenso bevorzugt ist aber auch, wenn sich der Sockel im wesentlichen über die gesamte Breite einer oder mehrerer Solarzellen erstreckt, die paarweise benachbart angeordnet sind. So kann eine Vielzahl von Solarzellen durch eine einzige Vorrichtung gemäß der vorliegenden Erfindung, die sich beispielsweise über die gesamte Länge oder Breite des Moduls erstreckt, verschaltet und stabil positioniert werden.

Viele weitere Modifikationen der Vorrichtung sind denkbar. Üblicherweise werden sich die Fahnen eines Verbinders auf gegenüberliegenden Seiten des Sockels erstrecken. Es ist aber auch möglich, sie übereinanderliegend nach derselben Seite des Sockels gerichtet auszubilden. So kann die Vorrichtung auch im Randbereich eines Solarmoduls verwendet werden. Dabei kann es auch erforderlich werden, die Fahnen des Verbinders zwar auf derselben Seite des Sockels aus dem Rumpfabschnitt austreten zu lassen, jedoch seitlich zueinander versetzt, wenn etwa zwei nebeneinanderliegende Strings seriell verschaltet werden sollen. In diesem Fall wird sich die Brücke über einen großen Bereich des Rumpfabschnittes nahezu horizontal in diesem liegend erstrecken. Auch können zwei erste Fahnen zu einer gemeinsamen zweiten Fahne geführt werden, was sich beispiels-

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weise dann als nützlich erweisen kann, wenn Solarzellen unterschiedlichen Typs miteinander zu verschalten sind.

Im folgenden soll die Erfindung lediglich beispielhaft anhand der beigefügten Zeichnungen näher beschrieben werden. Dabei zeigt:

Fig. 1 eine Querschnittsansicht einer ersten Ausführungsform der erfindungsgemäßen Vorrichtung;

Fig. 2 eine Querschnittsansicht einer zweiten Ausführungsform der erfindungsgemäßen Vorrichtung;

Fig. 3 eine Querschnittsansicht einer dritten Ausführungsform der erfindungsgemäßen Vorrichtung mit Solarzellen gleicher Dotierung, die seriell verschaltet werden;

Fig. 4 eine Querschnittsansicht einer vierten Ausführungsform der erfindungsgemäßen Vorrichtung mit Solarzellen gleicher Dotierung, die parallel verschaltet werden;

Fig. 5 eine Querschnittsansicht einer fünften Ausführungsform der erfindungsgemäßen Vorrichtung mit Solarzellen unterschiedlicher Dotierung, die seriell verschaltet werden;

Fig. 6 eine schematische Querschnittsansicht von erfindungsgemäßen Vorrichtungen bei einem Solarmodul, das gleichzeitig isolierende Eigenschaften hat;

Fig. 7 eine Querschnittsansicht ähnlich der Fig. 6, wobei ein Gießharzverbund des Solarmoduls gebildet werden soll;

Fig. 8 eine Anordnung von Vorrichtungen gemäß der vorliegenden Erfindung, die so ausgestaltet sind, daß sie jeweils nur die Anschlußstellen zwischen Solarzellen überdecken;

Fig. 9 eine Anordnung von Vorrichtungen gemäß der vorliegenden Erfindung, bei denen sich die Vorrichtungen über die gesamte Breite der Solarzelle erstrecken; und

Fig. 10 die Reihenschaltung zweier Strings aus Solarzellen mit Hilfe von Vorrichtungen gemäß der

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vorliegenden Erfindung.

Fig. 1 zeigt eine Querschnittsansicht einer ersten Ausführungsform der Vorrichtung gemäß der vorliegenden Erfindung. Ein Sockel 10 besteht aus einen zentral gelegenen Rumpfabschnitt 12, beispielsweise in Form eines langgestreckten Quaders, auf dessen Ober- und Unterseite jeweils eine Leiste 14, 16 mit trapezförmigem Querschnitt angeordnet ist. Im Bereich des Rumpfabschnittes 12 ist ein Verbinder 20, bestehend aus einer ersten Fahne 22, einer zweiten Fahne 24 und einer diese verbindenden Brücke 26 eingebracht. Die Fahne 22 erstreckt sich dabei an der Unterseite der Leiste 14 in seitlicher Richtung über diese hinaus und die Fahne 24 an der Oberseite der Leiste 16, ebenfalls über diese hinaus, jedoch in entgegengesetzter Richtung zu der Fahne 22. Die Fahnen 22, 24 verlaufen daher im wesentlichen parallel, während die sie verbindende Brücke 26 senkrecht zu ihnen etwa auf der Symmetrieachse des Sockels 10 verlaufend angeordnet ist. Die Leisten 14, 16 sind kongruent ausgebildet und liegen einander diametral am Rumpfabschnitt 12 gegenüber.

Eine Vorrichtung gemäß der vorliegenen Erfindung kann hergestellt werden, indem aushärtbares Kunstharz in eine geeignet ausgebildete Form eingebracht wird, wobei zuvor der Verbinder 20 in seiner gewünschten Lage in der Form fixiert worden ist. Im einstückig ausgebildeten Sockel 10 ist somit der Verbinder 20 eingebettet. Eine andere Möglichkeit ist es, den Sockel 10 aus zwei Teilen aufzubauen, wobei ein Teil aus der Leiste 14 sowie einem entsprechend der gewünschten Anordnung des Verbinders 20 geschnittenen Teiles des Rumpfabschnittes 12, der zweite Teil aus der Leiste 16 und dem komplementären Teil des Rumpfabschnittes 12 gebildet ist. In diesem Fall kann der Verbinder 20 angeklebt oder aber, wenn der Sockel 10 aus schmelzbarem

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Material besteht, eingeschmolzen werden. Als schmelzbares Material sind ein Kunststoff mit den entsprechenden Eigenschaften oder ggf. auch Glas denkbar. Aus Gründen der Zweckmäßigkeit sollte darauf geachtet werden, daß das für den Sockel verwendete Material eine hohe Transparenz hat.

Eine zweite Ausführungsform der vorliegenden Erfindung ist in Fig. 2 dargestellt. Diese entspricht, bis auf die Ausbildung der oberen Leiste 114, vollständig der Ausführungsform nach Fig. 1. Wiederum sind die Leiste 114 bzw. die Leiste 116 einander diametral gegenüberliegend am Rumpfabschnitt 112 angeordnet, sie haben auch beide einen trapezförmigen Querschnitt. Die Dicke der oberen Leiste 114 ist aber sehr viel geringer gewählt als diejenige der unteren Leiste 116. Beide Leisten 114, 116 erstrecken sich in gleichem Maße in lateraler Richtung zu beiden Seiten des Rumpfabschnittes 112 über diesen hinaus. Ein Verbinder 120 ist auf die zuvor beschriebene Weise in dem Sockel festgelegt. Die Fahnen 122 und 124 des Verbinders, wiederum parallel zueinander an der Unter-bzw. Oberseiten der Leisten 114, 116 angeordnet und durch eine vertikal liegende Brücke 126 verbunden, ragen an gegenüberliegenden Seiten des Sockels 110 über diesen hinaus.

Aus Fig. 3 ist besonders deutlich zu erkennen, wie Solarzellen 230, 240, aus Darstellungsgründen stark vergrößert gezeichnet, durch die erfindungsgemäße Vorrichtung, von der hier eine dritte Ausführungsform dargestellt ist, sowohl elektrisch als auch mechanisch installiert werden können. Die Höhe des Rumpfabschnittes 212, die den Abstand von Unterseite der oberen Leiste und Oberseite der unteren Leiste festlegt, ist so gewählt, daß sie in etwa der Dicke der verwendeten Solarzellen 230, 240 entspricht, wobei die Abmessungen des Verbinders 220 insbesondere der Fahnen 222 und 224 zu berücksichtigen ist. Hier ist ein

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Beispiel dargestellt, bei dem Solarzellen 230, 240 mit gleicher Dotierung seriell verschaltet werden sollen. Die Seite negative Polarität (-) jeder Solarzelle 230, 240 ist in Richtung zur Leiste 214 gelegt, die Seite positiver Polarität (+) in Richtung der Leiste 216. Die Solarzellen 230, 240 werden in den freien Raum zwischen den Leisten 214, 216 geschoben, bis sie an dem Rumpfabschnitt 212 anliegen. So sind sie in ihrem Kantenbereich von dem Sockel 210 umschlossen. Die erste Fahne 222 des Verbinders 220 liegt auf der Seite negative Polarität (-) der Solarzelle 230 an entsprechend vorgesehenen Kontaktstellen auf der Solarzelle. Dabei wird der elektrische Kontakt gegebenenfalls schon durch die Klemmwirkung des Sockels 210 und somit durch den Anpreßdruck, der auf die erste Fahne 222 und somit auf die Solarzelle 230 ausgeübt wird, hergestellt. Die zweite Fahne 224 liegt an der Seite positiver Polarität (+) der Solarzelle 240. Bei dieser Solarzelle 240 liegen somit die entsprechenden Anschlußkontakte auf der zweiten Fahne 224 auf. Wiederum wird gegebenenfalls schon durch den durch die Klemmwirkung hervorgerufenen Anpreßdruck der elektrische Kontakt hergestellt. Bei Bedarf werden die gegebenenfalls zinnbeschichteten Fahnen durch z. B. Infrarot-Bestrahlen mit den Solarzellen verlötet. Gleichzeitig wird auch diese Solarzelle 240 durch das Umschließen ihres Kantenbereiches durch den Sockel 210 in einer mechanisch stabilen Position gehalten. Bei dieser Ausführungsform der erfindungsgemäßen Vorrichtung sind die Leisten 214, 216 kongruent zueinander mit jeweils geringer Dicke ausgebildet. Im Querschnitt sind sie, wie bei allen dargestellten Ausführungsformen, trapezförmig. Hier wird in besonderem Maße deutlich, daß die Oberseite der Leiste 214 bzw. die Unterseite der Leiste 216 jeweils eine Auflagefläche für transparente Platten bilden, die die Solarzellenanordnung einschließen. Somit wird mittels des Sockels 210 auch die genaue Positionierung dieser

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Platten relativ zu den Solarzellen 230, 240 bzw. den Solarzellenstrings bewirkt.

Einen Sockel 310 mit im wesentlichen gleichem Aufbau wie nach der Ausführungsform aus Fig. 3 ist in Fig. 4 dargestellt. Auch hier sollen Solarzellen 330, 340 mit gleicher Dotierung verschaltet werden, jedoch nicht seriell sondern parallel. Dazu sind zwei Verbinder 320, 350 vorgesehen. Der Verbinder 320 erstreckt sich an der Unterseite der Leiste 314 in einer Ebene, der Verbinder 350 an der Oberseite der Leiste 316 in derselben Weise. Dies bedeutet also, daß die erste Fahne 322, die Brücke 326 und die zweite Fahne 324 des Verbinders 320 ebenso wie die entsprechenden Komponenten 352, 356, 354 des Verbinders jeweils linear ausgerichtet in einer Ebene liegen. Zwischen die auf diese Weise parallel zueinander angeordneten Verbinder 320, 350 werden Solarzellen 330, 340 gebracht, die bezüglich ihrer Polarität wie im Zusammenhang mit Fig. 3 beschrieben, angeordnet sind. Es wird also hier die Seite negative Polarität (-) der Solarzelle 330 mit der Seite negativer Polarität (-) der Solarzelle 340 verschaltet; dasselbe gilt für die Seiten positiver Polarität (+) der beiden Solarzellen 330, 340.

Wenn unterschiedlich dotierte Solarzellen seriell verschaltet werden sollen, wie es in Fig. 5 dargestellt ist, ist ein Verbinder 420 erforderlich, dessen erste Fahne 422, Brücke 426 und zweite Fahne 444 wieder linear ausgerichtet an der Unterseite der Leiste 414 und festgelegt im Rumpfabschnitt 412 angeordnet sind. Alternativ kann auch vorgesehen sein, einen entsprechend ausgebildeten Verbinder an der Oberseite der Leiste 416 anzuordnen. Damit wird die Seite negative Polarität (-) der Solarzelle 430 mit der Seite positiver Polarität (+) der Solarzelle 440 elektrisch leitend verbunden.

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Auch bei den in Fig. 4 und Fig. 5 beschriebenen Ausführungsformen der Erfindung ist jeweils zumindest die Brücke 326, 356 bzw. 426 in dem Sockel 310 bzw. 410 festgelegt. Hier wird die Herstellungsweise durch einstückiges Gießen des jeweiligen Sockels mit vorherigem Einlegen des/der Verbinder(s) bevorzugt, damit diese ggf. auch Beanspruchungen in Richtung der Längsachse der Vorrichtung aufnehmen können.

Fig. 6 zeigt eine Teilansicht eines Solarmoduls, das mit Hilfe der erfindungsgemäßen Vorrichtung aufgebaut ist, im Querschnitt. Zwischen zwei im wesentlichen parallel zueinanderliegenden Glasscheiben 600, 602 ist eine Anordnung aus vergrößert dargestellten Solarzellen 604, 606, 608, 610 mit Hilfe von Vorrichtungen 612, 614, 616 positioniert und verschaltet, die im Zusammenhang mit Fig. 1 beschrieben worden ist. Die Solarzellen 604, 606, 608, 610, jeweils mit gleicher Dotierung, sind dabei seriell verschaltet. Die Solarzellen 604 und 606 sind dabei auf gegenüberliegenden Seiten der Vorrichtung 612 in diese eingeschoben, wobei das mechanische Festlegen und die elektrische Kontaktierung in derselben Weise erfolgt, wie es bereits im Zusammenhang mit Fig. 3 beschrieben ist. Die Solarzelle 606 liegt gleichzeitig in der Vorrichtung 614, welche auch die Solarzelle 608 aufnimmt. Eine entsprechende Konfiguration bildet die Solarzelle 608 mit der Solarzelle 610. Diese Anordnung kann beliebig fortgesetzt werden, so daß auf einfache Weise mit Hilfe der Vorrichtungen 612, 614, 616 und weiterer ein String aus Solarzellen aufgebaut werden kann. Die Glasplatten 600 bzw. 602 werden an den Auflageflächen der Vorrichtungen 612, 614, 616 in regelmäßig beabstandeten Bereichen gestützt, so daß sich zwischen der Platte 600 und den Solarzellen 604, 606, 608, 610 bzw. zwischen den Solarzellen der Platte 602 ein über

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das gesamte Modul etwa konstant bleibender Abstand halten läßt. In diesem Beispiel sind Vorrichtungen verwendet, deren Leiste eine relativ große Dicke aufweisen, so daß die Gesamtanordnung neben Energie erzeugenden auch isolierende Eigenschaften zeigt.

Fig. 7 zeigt die Querschnittsansicht eines Teiles einer Anordnung, bei der zwischen zwei Glasscheiben 700, 702 eine Anordnung von Solarzellen 704, 706, 708, 710 in Gießharz eingebettet werden soll. Um größtmögliche Transparenz zu erlangen, werden Vorrichtungen nach der Ausführungsform der Fig. 3 verwendet, so daß die Schichtdicke des zur Anwendung kommenden Gießharzes möglichst gering bleibt. Vorzugsweise wird ein Gießharz auf Acrylatbasis mit schalldämmenden Eigenschaften eingesetzt.

In Fig. 8 ist in einer Draufsicht ein Teilstring aus Solarzellen 800, 802, 804 gezeigt, die mit Hilfe von vier Vorrichtungen 806, 808, 810, 812 gemäß der vorliegenden Erfindung verbunden sind. Diese Vorrichtungen sind jeweils so dimensioniert, daß sie den Anschlußbereich zwischen den Solarzellen jeweils überdecken und nur wenig über diesen hinausragen. Deutlich ist zu erkennen, wie die jeweils ersten Fahnen der Vorrichtungen 806, 808, 810, auf den Kontaktbahnen 814, 818, 816, 820 liegen. Die Kontaktbahnen 822, 824 des Moduls 804 werden dann durch nachfolgend angeordnete Vorrichtungen entsprechend beschaltet.

Fig. 9 zeigt eine,Draufsieht eines Teilstringes aus Solarzellen 900, 902, 904 die elektrisch auf gleiche Weise verschaltet sind, wie es in Fig. 8 dargestellt ist, bei dem jedoch der Sockel der Vorrichtungen 906, 910 sich über die gesamte Breite der Solarzellen erstreckt, d. h., jede der Vorrichtungen 906, 910 umfaßt zwei Verbinder. In

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der Fig. 9 dargestellt ist die Verschaltung der Kontaktbahn 914 der Solarzelle 900 durch einen ersten Verbinder mit der Kontaktbahn auf der Unterseite der Solarzelle 902 und entsprechend der Kontaktbahn 916 über den zweiten Verbinder mit der entsprechenden Kontaktbahn wiederum auf der Unterseite der Solarzelle 902. Auf gleiche Weise sind die Kontaktbahnen 918, 920 auf der Oberseite der Solarzelle 902 mit den entsprechenden Kontaktbahnen auf der Unterseite der Solarzelle 904 über die Vorrichtung 910 mit den beiden Verbindern elektrisch in Kontakt, auf ähnliche Weise die Kontaktbahn 922, 924 über eine nachfolgend angeordnete erfindungsgemäße Vorrichtung mit den zugeordneten Kontaktbahnen der sich daran anschließenden Solarzelle usw.

Die Fig. 10 zeigt in einer Teildraufsicht die serielle Verschaltung zweier Strings 1000, 2000 in denen Solarzellen 1010 und 1020 bzw. 2010 und 2020 mit Hilfe jeweils einer Vorrichtung 1030 bzw. 2030 gemäß Fig. 9 seriell verschaltet sind. Zur Verbindung der parallel liegenden Strings 1000, 2000 ist eine Schiene 3000 vorgesehen, die nach den Prinzipen der vorliegenden Erfindung aufgebaut ist. Auf den Kontaktleitungen 1040 bzw. 1050 der Solarzelle 1020 liegen die ersten Fahnen 3010 bzw. 3020 eines Verbinders der Schiene 3000. Diese Fahnen sind elektrisch leitend mit einer gemeinsamen Brücke 3030 ausgebildet und münden in zweiten Fahnen 3040 bzw. 3050, die auf der Unterseite von entsprechend zu verschaltenden Kontaktbahn der Solarzelle 2020 liegen.

Es sollte deutlich geworden sein, daß der besondere Vorteil der Erfindung darin liegt, daß die mechanischen und elektrischen Verbindungen der Solarzellen in einem Arbeitsgang einfach durch Steckverbindungen hergestellt werden können, wobei auch gegebenfalls auf ein Verlöten

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der elektrischen Verbindungen verzichtet werden kann.

Die in der vorstehenden Beschreibung, in der Zeichnung sowie in den Ansprüchen offenbarten Merkmale der Erfindung können sowohl einzeln als auch in beliebiger Kombination für die Verwirklichung der Erfindung in ihren verschiedenen Ausführungsformen wesentlich sein.

Claims (19)

1. Vorrichtung zum Verschalten von vorzugsweise Solarzellen in einem Solarmodul, bei dem eine Anordnung von Solarzellen zwischen zwei Platten eingeschlossen ist, die wenigstens teilweise transparent sind, mit mindestens einem Verbinder aus wenigstens einer im wesentlichen horizontal verlaufenden ersten Fahne und wenigstens einer ebenfalls im wesentlichen horizontal verlaufenden zweiten Fahne, wobei die erste und die zweite

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   Bremen:

   Hollcrallee 32. Postl 10 71 D-2800 Bremen

   Telephon (04 21) 34 90 Telefax (04 21) 3 49 17 6« Telex 244 958 bopat d

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   Telephon (0 89) 22 33 11 Tekiix (0 89) 22 15 69

   ^: Te'ex 524 282 forbo d

   Leipzig:

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   Telephon (0037-41) 31 03 Telefax (0037-41) 31 03

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   Fahne jeweils wenigstens teilweise aus elektrisch leitendem Material gebildet und miteinander durch eine elektrisch leitende Brücke verbunden sind, dadurch gekennzeichnet, daß ein Sockel (10, 110, 210, 310, 410) vorgesehen ist, in dem zumindest die Brücke (26, 126, 226, 326, 426) festgelegt ist.
2. 2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Sockel (10, 110, 210, 310, 410) einen Rumpfabschnitt (12, 112, 212, 312, 412) aufweist, in dem die Brücke (26, 126, 226, 326, 356, 426) festgelegt ist und wenigstens eine Leiste (14, 16; 114, 116; 214, 216; 314, 316; 414, 416) aufweist, welche sich in wenigstens einer Richtung horizontal über den Rumpfabschnitt hinaus erstreckt.
3. 3. Vorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Sockel (10, 110, 210, 310, 410) zwei Leisten (14, 16; 114, 116; 214, 216; 314, 316; 414, 416) aufweist, die einander diametral gegenüberliegend am Rumpfabschnitt angeordnet sind.
4. 4. Vorrichtung nach Anspruch 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, daß die entsprechende der Fahnen (22, 24, 122, 124, 222, 224, 322, 324, 352, 354, 422, 444) an der Unterseite einer der Leisten (14, 114, 214, 314, 414) bzw. an der Oberseite der anderen der Leisten (16, 116, 216, 316, 416) anliegt.
5. 5. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 2 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß eine der Leisten (114) in ihrer Dicke erheblich geringer ausgebildet ist als die andere Leiste (116).

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6. 6. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 2 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß wenigstens eine der Leisten (14, 16; 114, 116; 214, 216; 314, 316; 414, 416) im Querschnitt trapezförmig ist.
7. 7. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß die erste und die zweite Fahne (22, 24; 122, 124; 222, 224) jeweils in im wesentlichen parallel zueinander versetzten Ebenen liegend angeordnet sind.
8. 8. Vorrichtung nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß die Brücke (26, 126) im wesentlichen vertikal verlaufend im Rumpfabschnitt (12, 112) festgelegt ist.
9. 9. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß die erste und die zweite Fahne (322, 324; 352, 354; 422, 424) und die Brücke (326, 356, 426) eines Verbinders (320, 420) im wesentlichen in derselben Ebene liegend angeordnet sind.
10. 10. Vorrichtung nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß zwei Verbinder (320, 350) übereinander angeordnet sind.
11. 11. Vorrichtung nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der Rumpfabschnitt im wesentlichen in Längsrichtung der Vorrichtung geteilt ist, wobei ein Teil mit einer der Leisten und der andere Teil mit der anderen Leiste integral ausgebildet ist und wobei die Brücke zwischen den Teilen des Rumpfes eingeschlossen ist.

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12. 12. Vorrichtung nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Höhe des Rumpfabschnittes (12, 112, 212, 312, 412) im wesentlichen der Dicke von Solarzellen (230, 240; 330, 340; 430, 440) entspricht.
13. 13. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 12, dadurch gekennzeichnet, daß wenigstens die Brücke (26, 126, 326, 356, 426) in den Sockel (10, 110, 210, 310, 410) eingeschmolzen oder eingegossen ist.
14. 14. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 13, dadurch gekennzeichnet, daß der Sockel (10, 110, 210, 310, 410) wenigstens teilweise aus transparenten Material hergestellt ist.
15. 15. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 13, dadurch gekennzeichnet, daß die Leisten (14, 16; 114, 116; 214, 216; 314, 316; 414, 416) wenigstens teilweise aus transparenten Material hergestellt ist.
16. 16. Vorrichtung nach Anspruch 14 oder 15, dadurch gekennzeichnet, daß das transparente Material Kunststoff, Glas oder dergleichen ist.
17. 17. Vorrichtung nach Anspruch 16, dadurch gekennzeichnet, daß das transparente Material Kunstharz auf Acrylatbasis ist.
18. 18. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 17, dadurch gekennzeichnet, daß sie sich im wesentlichen nur über die Anschlußstelle einander benachbart angeordneter Solarzellen (800, 802; 802, 804) erstreckt.

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19. 19. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 17, dadurch gekennzeichnet, daß sie sich im wesentlichen über die gesamte Breite einer oder mehrerer Solarzellen (900, 902; 902, 904) erstreckt, die paarweise benachbart angeordnet sind.