EP4233097A1 - Solar cell module - Google Patents

Solar cell module

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Publication number
EP4233097A1
EP4233097A1 EP21791372.2A EP21791372A EP4233097A1 EP 4233097 A1 EP4233097 A1 EP 4233097A1 EP 21791372 A EP21791372 A EP 21791372A EP 4233097 A1 EP4233097 A1 EP 4233097A1
Authority
EP
European Patent Office
Prior art keywords
module
solar cell
segment
segments
parallel
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
EP21791372.2A
Other languages
German (de)
French (fr)
Inventor
Li Carlos RENDLER
Max MITTAG
Holger Neuhaus
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Fraunhofer Gesellschaft zur Forderung der Angewandten Forschung eV
Original Assignee
Fraunhofer Gesellschaft zur Forderung der Angewandten Forschung eV
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Fraunhofer Gesellschaft zur Forderung der Angewandten Forschung eV filed Critical Fraunhofer Gesellschaft zur Forderung der Angewandten Forschung eV
Publication of EP4233097A1 publication Critical patent/EP4233097A1/en
Pending legal-status Critical Current

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    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L31/00—Semiconductor devices sensitive to infrared radiation, light, electromagnetic radiation of shorter wavelength or corpuscular radiation and specially adapted either for the conversion of the energy of such radiation into electrical energy or for the control of electrical energy by such radiation; Processes or apparatus specially adapted for the manufacture or treatment thereof or of parts thereof; Details thereof
    • H01L31/04—Semiconductor devices sensitive to infrared radiation, light, electromagnetic radiation of shorter wavelength or corpuscular radiation and specially adapted either for the conversion of the energy of such radiation into electrical energy or for the control of electrical energy by such radiation; Processes or apparatus specially adapted for the manufacture or treatment thereof or of parts thereof; Details thereof adapted as photovoltaic [PV] conversion devices
    • H01L31/042—PV modules or arrays of single PV cells
    • H01L31/05—Electrical interconnection means between PV cells inside the PV module, e.g. series connection of PV cells
    • H01L31/0504—Electrical interconnection means between PV cells inside the PV module, e.g. series connection of PV cells specially adapted for series or parallel connection of solar cells in a module
    • H01L31/0508—Electrical interconnection means between PV cells inside the PV module, e.g. series connection of PV cells specially adapted for series or parallel connection of solar cells in a module the interconnection means having a particular shape
    • H—ELECTRICITY
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    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
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    • H01L31/042—PV modules or arrays of single PV cells
    • H01L31/044—PV modules or arrays of single PV cells including bypass diodes
    • H—ELECTRICITY
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    • H01L31/04—Semiconductor devices sensitive to infrared radiation, light, electromagnetic radiation of shorter wavelength or corpuscular radiation and specially adapted either for the conversion of the energy of such radiation into electrical energy or for the control of electrical energy by such radiation; Processes or apparatus specially adapted for the manufacture or treatment thereof or of parts thereof; Details thereof adapted as photovoltaic [PV] conversion devices
    • H01L31/042—PV modules or arrays of single PV cells
    • H01L31/05—Electrical interconnection means between PV cells inside the PV module, e.g. series connection of PV cells
    • H01L31/0504—Electrical interconnection means between PV cells inside the PV module, e.g. series connection of PV cells specially adapted for series or parallel connection of solar cells in a module
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
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    • Y02E—REDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
    • Y02E10/00—Energy generation through renewable energy sources
    • Y02E10/50—Photovoltaic [PV] energy

Definitions

  • the invention relates to a solar cell module according to the preamble of claim 1.
  • Solar cells are sensitive semiconductor components. In order to protect them against environmental influences over the long term and to achieve manageable electrical output parameters, solar cells are typically electrically connected and encapsulated in a module structure.
  • Partial shading in which individual solar cells are completely or partially shaded, for example due to dirt or objects casting shadows on the solar cell module, is problematic when using solar cell modules.
  • partial shading the electrical output power of the entire solar cell module can be significantly reduced or drop to zero.
  • partial shading can lead to considerable heating of the partially shaded solar cell, so there is a risk of damage to the solar cell and the module structure. It is therefore known to connect bypass diodes in parallel to a plurality of solar cells, so that in the event of partial shading in a partial area of the solar cell module, the solar cells in this partial area are bypassed via the bypass diode.
  • a solar cell module therefore typically has a number of module segments, it being possible for each module segment to have a number of solar cell strings connected in parallel.
  • a solar cell string has several solar cells connected in series.
  • WO2015/001413 discloses a solar cell module with a plurality of module segments and bypass diodes arranged centrally in the solar cell module.
  • the present invention is based on the object of providing a simplified construction of a solar cell module which nevertheless does not lead to a total failure of the solar cell module if the solar cells of the solar cell module are shaded at any edge of the module.
  • the solar cell module according to the invention has at least four module segments and a plurality of bypass elements.
  • Each of the four module segments has at least two solar cell strings connected in parallel.
  • Each solar cell string has a plurality of solar cells connected in series.
  • the four module segments are connected in series, with a second and a third of the four module segments being connected in series between a first and a fourth of the four module segments.
  • the four module segments are thus connected in series in the numbering sequence 1, 2, 3, 4.
  • the four module segments are arranged in two parallel rows, with a first row having the first and second module segments and a second row having the third and fourth module segments.
  • the arrangement thus has a first column of module segments with the first and the fourth module segment and a second column of module segments with the second and the third module segment.
  • a first bypass element is connected in parallel to the first module segment
  • a second bypass element is connected in parallel to the second and third module segments connected in series
  • a third bypass element is connected in parallel to the fourth module segment.
  • Solar cell module thus at least four module segments connected in series,
  • the two middle module segments of the series connection (module segments 2 and 3) are protected against partial shading by a common bypass element connected in parallel to these two module segments.
  • this configuration can be used to form a solar cell module with dimensions comparable to standard modules and comparable electrical characteristics, so that it can be used in structures that are known per se.
  • bypass element In the majority of the configurations known from the prior art, it is necessary for a bypass element to be electrically connected to two opposite ends of a module segment in order to achieve a parallel connection. This requires connecting lines for the bypass element, which typically have to have the length of a module segment, in particular at least the length of a solar cell string of the module segment.
  • the solar cell module according to the invention enables the second bypass element to be arranged such that considerably shorter connecting lines are required for parallel connection of the second bypass element:
  • the second bypass element is arranged between the first and the second row, in particular in the middle between the first and the second row.
  • the bypass element is additionally arranged between the first and the second column, in particular in the middle between the first and the second column, of the four module segments.
  • the second bypass element is arranged in a central area on which the four module segments adjoin. Through this as described above, shorter connecting lines for parallel connection of the second bypass element are made possible.
  • An advantageously structurally simple configuration results from an advantageous embodiment in which a first cross-connector for parallel connection of the solar cell strings of the first and/or second module segment is arranged between the first and second module segment and a second cross-connector for parallel connection of the solar cell strings of the third and / or the fourth module segment is arranged. Furthermore, the second bypass element is connected between the first and the second cross-connector.
  • cross-connectors can be used on the one hand for parallel connection of solar cell strings and on the other hand as contact points for the second bypass element, so that no or only very short connecting lines are required to connect the second bypass element.
  • the second bypass element is connected between the first and the second cross-connector, in particular is arranged between the first and the second cross-connector, so that short connecting lines for the connection of the second bypass element are achieved.
  • the first and the second cross-connector are arranged on a common straight line. This enables the bypass element to be connected between the cross-connectors without or only with short, straight connecting lines.
  • the solar cell module has an edge cross-connector, in particular a straight edge cross-connector, which is arranged on the edges of the second and third module segment facing away from the first and the fourth module segment.
  • the solar cell strings of the second module segment are connected in parallel by means of the edge cross-connector
  • the solar cell strings of the third module segment are connected in parallel
  • the second and third module segments are connected in series by means of the edge cross-connector.
  • the solar cell strings of the first module segment have the same number of solar cells as the solar cell strings of the fourth module segment and the solar cell strings of the second module segment have the same number of solar cells as the solar cell strings of the third module segment. This allows a rectangular shape in a simple manner. In addition, there are advantages in production, since a maximum of two different solar cell strings are used.
  • the number of solar cells in each solar cell string of the four module segments is advantageously in the range from 5 to 65 solar cells.
  • the solar cell strings have the same number of solar cells in all module segments. This results in the advantage that during production of the solar cell module, only one type of solar cell string with a uniform number of solar cells has to be made available uniformly for the production of the solar cell module.
  • the solar cell strings of the first and the fourth module segment have twice as many solar cells as the solar cell strings of the second and the third module segment.
  • the four module segments advantageously have the same number of solar cell strings. This makes it possible in a simple manner for all module segments to supply the same current intensity under standard conditions, so that there is no mismatch and thus no loss due to different current intensities of the individual module segments.
  • solar cells with the same performance data in particular the same voltage and current at the optimal operating point under standard conditions, are used for all module segments within the scope of the usual manufacturing tolerances.
  • the number of solar cell strings of the four module segments is advantageously in the range of two to eight solar cell strings per module segment.
  • the solar cells of a solar cell string are connected in series using the methods known per se.
  • the solar cells can be arranged using shingle technology, so that two adjacent solar cells are arranged in an overlapping manner and the electrical contacting of the two solar cells for series connection is formed in the overlapping area.
  • An overlapping arrangement of the solar cells of a string is also within the scope of the invention, the solar cells being electrically connected in series by means of at least one cell connector. Such an arrangement is called a “negative gap” arrangement.
  • two adjacent solar cells of a solar cell string are electrically connected with at least one, preferably with at least two, in particular at least three cell connectors, to form the series connection of the solar cells.
  • metallic elements are used with a rectangular, round cross-section or with a structured surface as a cell connector.
  • a module segment is characterized in that a module segment has solar cell strings connected in parallel.
  • the solar cell strings in each of the four module segments are advantageously connected exclusively in parallel. This results in a structurally simple design.
  • bypass elements can be designed in a manner known per se, in particular the bypass diodes can also be designed as diodes, in particular Schottky diodes, as MOSFETs or as electronic switching devices and/or integrated circuits, in particular according to DE 102005012213 A1 and/or DE 10 2009 060 604 A1 scope of the invention.
  • the solar cell module advantageously has a laminate in which at least one, preferably all, of the bypass elements are integrated.
  • the solar cell module is structurally designed in a manner known per se.
  • the solar cells of the solar cell module are arranged on a carrier plate and on the side facing the incidence of light during use a known optically transparent cover layer for encapsulating the solar cells is arranged.
  • electrical contacts for connecting the solar cell module in a circuit are preferably arranged on the back of the solar cell module, in particular for connecting other solar cell modules.
  • partial solar cells which are created by dividing a larger basic solar cell, in particular half or third cells as solar cells
  • the solar cells can have a semiconductor material as the absorbing material and one or more pn junctions for separating the charge carriers. It is also within the scope of the invention that materials from III. and V. to use solar cells based on the main group of the periodic table (so-called 111/V solar cells) or solar cells based on perovskite, in particular in combination with other materials.
  • photovoltaic solar cells in particular photovoltaic solar cells based on a silicon substrate, are used to form the solar cell strings.
  • solar cells that are known per se and are available on the market can be used.
  • the solar cell module preferably has optically transparent layers on the front and rear of the solar cell module, so that radiation, in particular sunlight, impinges on the solar cells both from the front and from the rear of the solar cell module through the encapsulation layers of the solar cell module.
  • all module segments of the solar cell module have only solar cell strings connected in parallel and no solar cell strings connected in series. This has the advantage that there is no need for a complex arrangement of the solar cell strings.
  • At least one module segment of the solar cell module has at least one segment cross connector.
  • the module segment is divided into sub-segments by the segment cross-connector, with each sub-segment having at least two solar cell strings connected in parallel.
  • the segment cross-connector is arranged between the sub-segments in order to form a series connection of the sub-segments.
  • all solar cell strings of the module segment with segment cross-connectors preferably all solar cell strings of the solar cell module, advantageously have the same number of solar cells.
  • the solar cell module For a structurally simple configuration, it is advantageous for the solar cell module to have four module segments.
  • the solar cell module has additional module segments, particularly preferably at least two, preferably exactly two additional module segments.
  • the additional module segments are each connected in series with another module segment of the solar cell module.
  • the solar cell module has a bypass element connected in parallel with the module segment for each additional module segment.
  • FIGS. 1 to 15 each show an exemplary embodiment of a solar cell module according to the invention.
  • the exemplary embodiment of a solar cell module according to the invention shown in FIG. 1 has four module segments.
  • the solar cells assigned to the module segments 1 , 2 , 3 and 4 are identified by dashed lines.
  • the solar cells are shown schematically as rectangles, with the forward direction of the solar cell being identified by an arrow.
  • a solar cell of the module segment 4 is given the reference number 5 as an example. marks.
  • Each of the module segments 1 to 4 has three solar cell strings connected in parallel.
  • the solar cell strings each have a plurality of solar cells connected in series.
  • a solar cell string 6 of the module segment 4 is framed by a dot-dash line as an example. This solar cell string 6 has the solar cell 5 .
  • Module segments 1 and 4 thus each have three solar cell strings connected in parallel, each solar cell string having 20 solar cells connected in series.
  • the module segments 2 and 3 also each have three solar cell strings connected in parallel, these each having ten solar cells connected in series.
  • a first cross-connector 7 is arranged between module segments 1 and 2 . Both the solar cell strings of the module segment 1 and the solar cell strings of the module segment 2 are connected in parallel by means of this first cross-connector 7 . Likewise, the series connection of module segment 1 and module segment 2 takes place by means of the first cross connector 7 .
  • the solar cell module has an edge cross-connector 11 on the upper edge according to the illustration in FIG. Both the solar cell strings of the module segment 2 and the solar cell strings of the module segment 3 are connected in parallel by means of the edge cross connector 11 .
  • the edge cross-connector 11 serves to connect the module segments 2 and 3 in series.
  • a second cross-connector 8 is arranged between module segment 3 and module segment 4, by means of which both the solar cell strings of module segment 3 and of module segment 4 are connected in parallel.
  • module segment 3 and module segment 4 are connected in series by means of the second cross-connector 8.
  • the parallel connection of the solar cell strings of the module segment 4 is completed by means of a further cross-connector 10 .
  • Module segments two and three are thus connected in series between module segments 1 and 4.
  • the four module segments are arranged in two parallel rows, for reasons of better representation in the figures, a representation rotated by 90° was chosen: a first row has the first and second module segment (1, 2) and a second row has the third and fourth module segment (3, 4).
  • a first column has the first and fourth module segment (1, 4) and a second column has the second and third module segment (2, 3).
  • the solar cell module has three bypass elements: a first bypass element 12 is connected in parallel with the first module segment 1, a second bypass element 13 is connected in parallel with the second and third module segments (2, 3) connected in series, and a third bypass element 14 is connected in parallel with the fourth module segment 4 connected.
  • the bypass elements 12, 13 and 14 are each designed as a bypass diode. It is also within the scope of the invention to design the bypass elements in an alternative embodiment as described above, for example as MOSFETs.
  • the second bypass element 13 is arranged between the first and the second row, here in the middle between the first and the second row, of the module segments and also between the first and second column, here in the middle between the first and second column.
  • the second bypass element is arranged in a central area on which the four module segments 1, 2, 3, 4 adjoin.
  • first cross-connector 7 and the second cross-connector 8 are arranged on a common straight line.
  • the second bypass element 13 is connected and arranged between the first and second cross-connectors (7, 8). As can be seen in FIG. 1, only very short line connections are therefore required for connecting the second bypass element 13 to the first cross-connector 7 and the second cross-connector 8 .
  • the solar cell strings of the first module segment 1 have the same number of solar cells as the solar cell strings of the fourth module segment 4 and the solar cell strings of the second module segment 2 have the same number of solar cells as the solar cell strings of the third module segment 3 simplifies the production of the solar cell module, since only solar cell strings have to be made available in two lengths.
  • all three bypass elements 12, 13, 14 there is a parallel connection of 20 solar cells connected in series.
  • the first bypass element 12 and third bypass element 14 these are the solar cells of the solar cell strings of the module segments 1 and 4.
  • the solar cell strings of the module segments 2 and 3 connected in series.
  • the solar cell strings of the first and fourth module segments thus have twice as many solar cells as the solar cell strings of the second and third module segment.
  • all three bypass elements have the same requirements for the switching behavior, ie identical bypass elements can advantageously be used.
  • the four module segments 1 to 4 each have three solar cell strings connected in parallel and thus the same number of solar cell strings.
  • the solar cell strings in each of the four module segments 1 to 4 are exclusively connected in parallel.
  • FIG. 1 The lower edge in FIG. 1 is indicated schematically by the symbols "+" and the position at which the positive and negative contacts for connecting the solar cell module to an external circuit, in particular to other solar cell modules, are arranged on the back of the solar cell module.
  • FIGS. 2 to 13 each show modified exemplary embodiments. To avoid repetition, only the main differences from the exemplary embodiment shown in FIG. 1 will be discussed below:
  • the solar cell strings of module segments 2 and 3 each have 20 solar cells and the solar cell strings of module segments 1 and 4 each have ten solar cells and thus half of the solar cells of the solar cell strings of module segments 2 and 3.
  • the connecting lines of the first bypass element 12 and the third bypass element 14 are laid on the inside of the respective outer solar cell strings of the module segments 1 and 4. In the embodiment shown in Figure 1, however, the connecting lines of the first bypass element 12 and third bypass element 14 run on the outside of the module segments 1 and 4.
  • the exemplary embodiment illustrated in FIG. 4 has the advantage that electrical insulation between a metallic module frame of the solar cell module and the cross-connectors can be implemented in a structurally simpler manner.
  • Figure 5 shows a further exemplary embodiment in which the connecting lines of the first bypass element 12 and the third bypass element 14 have been laid further inwards compared to the exemplary embodiment shown in Figure 4: the connecting lines now run between the two inner solar cell strings of the module segments 1 and 4.
  • the exemplary embodiment according to FIG. 7 shows a configuration with connecting lines according to the exemplary embodiment illustrated in FIG.
  • first bypass element 12 is arranged directly on the outside of the first cross-connector 7 and the third bypass element 14 is arranged directly on the outside of the second cross-connector 8 .
  • the three bypass elements 12, 13 and 14 lie on a common straight line, on which the first cross-connector 7 and the second cross-connector 8 are also arranged.
  • connection boxes lying in a row can be used, with one of the three bypass elements being arranged in each connection box.
  • the exemplary embodiment illustrated in Figure 8 represents a combination of the exemplary embodiment illustrated in Figure 4 and that illustrated in Figure 7:
  • the first bypass element 12 is arranged in the area of the first cross-connector 7 and the third bypass element 14 is arranged in the area of the second cross-connector 8, but these are the first and the third bypass element are not arranged at a respective end of the associated cross-connector, but rather in an area on the inside of the respective peripheral solar cell string of the associated module segment.
  • FIG. 9 shows an exemplary embodiment which, analogously to FIG. 8, represents a combination of the exemplary embodiment according to FIG. 5 and FIG. This results in the advantages mentioned in relation to the exemplary embodiment illustrated in FIG. 5 and FIG.
  • FIG. 10 shows an exemplary embodiment in which the connecting lines of the first bypass element 12 and of the third bypass element 14 are arranged between the module segments 1 and 4 .
  • the three bypass elements 12, 13 and 14 are arranged in a common central area on which the four module segments 1 to 4 adjoin. This results in the advantages mentioned for the exemplary embodiment illustrated in FIG. Furthermore, there is the advantage that all bypass elements can be arranged in a junction box.
  • the solar cell module has additional module segments.
  • the described configuration of the four module segments is repeated several times.
  • FIG. 11 shows an exemplary embodiment in which, according to the illustration in FIG. 11, two configurations, each with four module segments, are connected in series one on top of the other.
  • the configuration below the dashed line in FIG. 11 and the configuration above the dashed line in FIG. 11 each correspond to the embodiment shown in FIG. 4, with a rotation of 90° taking place compared to FIG.
  • the configuration according to FIG. 11 thus corresponds to the configuration according to FIG. 4 with a mirror axis on the right edge of the illustration according to FIG.
  • FIG. 12 Another exemplary embodiment is shown in FIG. 12, which also includes two configurations according to FIG. Such an embodiment is achieved by mirroring the configuration according to FIG. 4 about a horizontal mirror axis lying below.
  • FIGS. 11 and 12 are mirror-symmetrical to the dashed line illustrated in the middle.
  • FIGS. 11 and 12 allow other aspect ratios of length to width of the solar cell module to be implemented compared to the exemplary embodiments described above.
  • FIG. 13 shows an example, which is achieved by mirroring the exemplary embodiment illustrated in FIG. 12 again on a vertical mirror axis at the right-hand edge.
  • FIG. 14 shows an embodiment which is a modification of the embodiment shown in FIG.
  • the first module segment 1 has a segment cross-connector 22 and the fourth module segment 4 has a segment cross-connector 21 .
  • the first module segment 1 and the fourth module segment 4 are thus each divided into two sub-segments by the segment cross-connector.
  • Each sub-segment has three solar cell strings 6 connected in parallel, each with ten solar cells 5 connected in series.
  • the segment cross-connectors 21, 22 are each arranged between the two sub-segments, so that the parallel connection of the solar cell strings of the sub-segments and the series connection of the sub-segments of the module segment are formed by means of the segment cross-connectors.
  • the exemplary embodiment shown in FIG. 14 has the advantage that only solar cell strings with a uniform length, in the present case with ten solar cells, are used.
  • FIG. 15 Another exemplary embodiment is shown in FIG. 15, which has a total of six module segments.
  • the basic structure corresponds to the exemplary embodiment shown in Figure 1, with the second module segment 2 and the third module segment 3 in the exemplary embodiment shown in Figure 15 having solar cell strings with only five solar cells 5 connected in series, whereas the second module segment 2 and the third module segment 3 in the Figure 1 shown embodiment solar cell strings having ten solar cells.
  • the exemplary embodiment illustrated in FIG. 15 additionally has a fifth module segment 17 and a sixth module segment 18 .
  • These two additional module segments each have three solar cell strings 6 connected in parallel, each with ten solar cells 5 connected in series.
  • the fifth module segment 17 is connected in series to the first module segment 1 and the sixth module segment 18 is connected in series to the fourth module segment 4 .
  • a cross-connector 9 and between the sixth module segment 18 and the fourth module segment 4 a cross-connector 10 is arranged.
  • the solar cell module according to the exemplary embodiment illustrated in FIG. 15 has two additional bypass elements: a fourth bypass element 15 is connected in parallel with the fifth module segment 17 and a fifth bypass element 16 with the sixth module segment 18 .
  • a cross connector 20 is provided for the sixth module segment 18 and a cross connector 19 for the fifth module segment 17 in order to complete the parallel connection of the solar cell strings of the module segments and connection points for connecting the module segment for a positive external connection (+) and a negative external connection ( -) to provide.
  • the exemplary embodiment illustrated in FIG. 15 has the advantage that each of the bypass elements 12, 13, 14, 15, 16 is assigned solar cell strings with 10 solar cells connected in series.

Abstract

The invention relates to a solar cell module, comprising at least four module segments and comprising a plurality of bypass elements. Each of the four module segments has at least two solar cell strings connected in parallel and each solar cell string has a plurality of solar cells connected in series, and the four module segments are connected in series, with a second and a third of the four module segments being connected in series between a first and a fourth of the four module segments, and the four module segments being arranged in two parallel rows, with a first row, which comprises the first and the second module segment, and a second row, which comprises the third and the fourth module segment. The invention is characterised in that a first bypass element is connected parallel to the first module segment, a second bypass element is connected parallel to the second and third module segments connected in series, and a third bypass element is connected parallel to the fourth module segment.

Description

Solarzellenmodul solar cell module
Beschreibung description
Die Erfindung betrifft ein Solarzellenmodul gemäß Oberbegriff des Anspruchs 1. Solarzellen sind empfindliche Halbleiterbauelemente. Um diese gegen Umwelteinflüsse langzeitbeständig zu schützen und handhabbare elektrische Ausgangsparameter zu erreichen, werden Solarzellen typischerweise elektrisch verschaltet und in einem Modulaufbau eingekapselt. The invention relates to a solar cell module according to the preamble of claim 1. Solar cells are sensitive semiconductor components. In order to protect them against environmental influences over the long term and to achieve manageable electrical output parameters, solar cells are typically electrically connected and encapsulated in a module structure.
Problematisch bei der Verwendung von Solarzellenmodulen ist eine Teilabschattung, bei welcher einzelne Solarzellen ganz oder teilweise abgeschattet werden, beispielsweise durch Verschmutzung oder durch Objekte mit Schattenwurf auf das Solarzellenmodul. Bei einer Teilverschattung kann zum einen die elektrische Ausgangsleistung des gesamten Solarzellenmoduls wesentlich reduziert werden oder auf null sinken. Zum anderen kann eine Teilverschattung zu einer erheblichen Erwärmung der teilverschatteten Solarzelle führen, sodass das Risiko einer Beschädigung der Solarzelle und des Modulaufbaus besteht. Es ist daher bekannt, Bypassdioden parallel zu mehreren Solarzellen zu verschalten, sodass im Fall einer Teilabschattung in einem Teilbereich des Solarzellenmoduls die Solarzellen in diesem Teilbereich über die Bypassdiode überbrückt werden. Partial shading, in which individual solar cells are completely or partially shaded, for example due to dirt or objects casting shadows on the solar cell module, is problematic when using solar cell modules. In the case of partial shading, the electrical output power of the entire solar cell module can be significantly reduced or drop to zero. On the other hand, partial shading can lead to considerable heating of the partially shaded solar cell, so there is a risk of damage to the solar cell and the module structure. It is therefore known to connect bypass diodes in parallel to a plurality of solar cells, so that in the event of partial shading in a partial area of the solar cell module, the solar cells in this partial area are bypassed via the bypass diode.
Typischerweise weist ein Solarzellenmodul daher mehrere Modulsegmente auf, wobei jedes Modulsegment mehrere parallel verschaltete Solarzellenstrings aufweisen kann. Ein Solarzellenstring weist mehrere in Reihe geschaltete Solarzellen auf. A solar cell module therefore typically has a number of module segments, it being possible for each module segment to have a number of solar cell strings connected in parallel. A solar cell string has several solar cells connected in series.
Aus US 2016/0226439 A1 sind unterschiedliche Konfigurationen von Modulsegmenten eines Solarzellenmoduls bekannt, wobei jedem Modulsegment jeweils eine parallel geschaltete Bypassdiode zugeordnet ist. Aus W02015/001413 ist ein Solarzellenmodul mit mehreren Modulsegmenten und mittig im Solarzellenmodul angeordneten Bypassdioden bekannt. Der vorliegenden Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, einen vereinfachten Aufbau eines Solarzellenmoduls zur Verfügung zu stellen, welcher dennoch bei Verschattung von Solarzellen des Solarzellenmoduls an einer beliebigen Kante des Moduls nicht zu einem Gesamtausfall des Solarzellenmoduls führt. Different configurations of module segments of a solar cell module are known from US 2016/0226439 A1, each module segment being assigned a bypass diode connected in parallel. WO2015/001413 discloses a solar cell module with a plurality of module segments and bypass diodes arranged centrally in the solar cell module. The present invention is based on the object of providing a simplified construction of a solar cell module which nevertheless does not lead to a total failure of the solar cell module if the solar cells of the solar cell module are shaded at any edge of the module.
Gelöst ist diese Aufgabe durch ein Solarzellenmodul gemäß Anspruch 1. Vorteilhafte Ausführungsformen finden sich in den abhängigen Ansprüchen. This object is achieved by a solar cell module according to claim 1. Advantageous embodiments can be found in the dependent claims.
Das erfindungsgemäße Solarzellenmodul weist zumindest vier Modulsegmente und eine Mehrzahl von Bypasselementen auf. The solar cell module according to the invention has at least four module segments and a plurality of bypass elements.
Jedes der vier Modulsegmente weist zumindest zwei parallel verschaltete Solarzellenstrings auf. Jeder Solarzellenstring weist eine Mehrzahl in Reihe verschal- teter Solarzellen auf. Each of the four module segments has at least two solar cell strings connected in parallel. Each solar cell string has a plurality of solar cells connected in series.
Die vier Modulsegmente sind in Reihe verschaltet, wobei zwischen einem ersten und einem vierten der vier Modulsegmente ein zweites und ein drittes der vier Modulsegmente in Reihe verschaltet sind. Die vier Modulsegmente sind somit in der Nummerierungsabfolge 1 , 2, 3, 4 in Reihe verschaltet. The four module segments are connected in series, with a second and a third of the four module segments being connected in series between a first and a fourth of the four module segments. The four module segments are thus connected in series in the numbering sequence 1, 2, 3, 4.
Weiterhin sind die vier Modulsegmente in zwei parallelen Reihen angeordnet, mit einer ersten Reihe, welche das erste und das zweite Modulsegment aufweist und einer zweiten Reihe, welche das dritte und das vierte Modulsegment aufweist. Entsprechend weist die Anordnung somit eine erste Spalte von Modulsegmenten mit dem ersten und dem vierten Modulsegment sowie eine zweite Spalte von Modulsegmenten mit dem zweiten und dem dritten Modulsegment auf. Furthermore, the four module segments are arranged in two parallel rows, with a first row having the first and second module segments and a second row having the third and fourth module segments. Correspondingly, the arrangement thus has a first column of module segments with the first and the fourth module segment and a second column of module segments with the second and the third module segment.
Wesentlich ist, dass ein erstes Bypasselement parallel zu dem ersten Modulsegment verschaltet ist, ein zweites Bypasselement parallel zu den in Reihe verschalteten zweiten und dritten Modulsegmenten verschaltet ist und ein drittes Bypasselement parallel zu dem vierten Modulsegment verschaltet ist. It is essential that a first bypass element is connected in parallel to the first module segment, a second bypass element is connected in parallel to the second and third module segments connected in series, and a third bypass element is connected in parallel to the fourth module segment.
Im Gegensatz zu vorbekannten Konfigurationen weist das erfindungsgemäßeIn contrast to previously known configurations, the inventive
Solarzellenmodul somit zumindest vier in Reihe geschaltete Modulsegmente auf, wobei die beiden mittleren Modulsegmente der Reihenschaltung (Modulsegment 2 und 3) durch ein gemeinsames, parallel zu diesen beiden Modulsegmenten verschaltetes Bypasselement gegenüber Teilverschattungen abgesichert sind. Solar cell module thus at least four module segments connected in series, The two middle module segments of the series connection (module segments 2 and 3) are protected against partial shading by a common bypass element connected in parallel to these two module segments.
In Kombination mit der genannten Anordnung in zwei parallelen Reihen ergibt sich somit einerseits ein vereinfachter und kostengünstigerer Aufbau, bei welchen insbesondere ein Bypasselement im Vergleich mit vorbekannten Konfigurationen eingespart werden kann und dennoch führt eine Teilabschattung von Solarzellen an einer beliebigen Kante des Solarzellenmoduls lediglich zu einer Teilreduzierung der Ausgangsleistung, nicht jedoch zu einem Komplettausfall. Weiterhin kann durch diese Konfiguration ein Solarzellenmodul mit zu Standardmodulen vergleichbaren Abmessungen und vergleichbaren elektrischen Kenndaten ausgebildet werden, so dass eine Verwendung in an sich bekannten Aufbauten möglich ist. In combination with the arrangement mentioned in two parallel rows, this results on the one hand in a simplified and more cost-effective construction, in which in particular one bypass element can be saved compared to previously known configurations, and yet partial shading of solar cells at any edge of the solar cell module only leads to a partial reduction the output power, but not to a complete failure. Furthermore, this configuration can be used to form a solar cell module with dimensions comparable to standard modules and comparable electrical characteristics, so that it can be used in structures that are known per se.
Bei der Mehrzahl der aus dem Stand der Technik bekannten Konfiguration ist notwendig, dass ein Bypasselement elektrisch mit zwei gegenüberliegenden Enden eines Modulsegments verschaltet ist, um eine Parallelschaltung zu erzielen. Dies erfordert Verbindungsleitungen für das Bypasselement, welche typischerweise die Länge eines Modulsegments, insbesondere zumindest die Länge eines Solarzellenstrings des Modulsegments, aufweisen müssen. In the majority of the configurations known from the prior art, it is necessary for a bypass element to be electrically connected to two opposite ends of a module segment in order to achieve a parallel connection. This requires connecting lines for the bypass element, which typically have to have the length of a module segment, in particular at least the length of a solar cell string of the module segment.
Das erfindungsgemäße Solarzellenmodul ermöglicht eine Anordnung des zweiten Bypasselements, sodass erheblich kürzere Verbindungsleitungen zur Parallelschaltung des zweiten Bypasselements notwendig sind: The solar cell module according to the invention enables the second bypass element to be arranged such that considerably shorter connecting lines are required for parallel connection of the second bypass element:
In einer vorteilhaften Ausführungsform ist das zweite Bypasselement zwischen der ersten und der zweiten Reihe insbesondere mittig zwischen der ersten und der zweiten Reihe angeordnet. Insbesondere ist es vorteilhaft, dass das Bypasselement zusätzlich zwischen der ersten und der zweiten Spalte, insbesondere mittig zwischen der ersten und der zweiten Spalte, der vier Modulsegmente angeordnet ist. In an advantageous embodiment, the second bypass element is arranged between the first and the second row, in particular in the middle between the first and the second row. In particular, it is advantageous that the bypass element is additionally arranged between the first and the second column, in particular in the middle between the first and the second column, of the four module segments.
Es ist daher vorteilhaft, dass das zweite Bypasselement in einem mittigen Bereich angeordnet ist, an welchen die vier Modulsegmente angrenzen. Hierdurch werden wie zuvor beschrieben kürzere Verbindungsleitungen zur Parallelschaltung des zweiten Bypasselements ermöglicht. It is therefore advantageous that the second bypass element is arranged in a central area on which the four module segments adjoin. Through this as described above, shorter connecting lines for parallel connection of the second bypass element are made possible.
Eine vorteilhaft konstruktiv einfache Ausgestaltung ergibt sich in einer vorteilhaften Ausführungsform, bei welcher zwischen erstem und zweitem Modulsegment ein erster Querverbinder zur Parallelschaltung der Solarzellenstrings des ersten und/oder des zweiten Modulsegments angeordnet ist und zwischen drittem und viertem Modulsegment ein zweiter Querverbinder zur Parallelveranstaltung der Solarzellenstrings des dritten und/oder des vierten Modulsegments angeordnet ist. Weiterhin ist das zweite Bypasselement zwischen dem ersten und dem zweiten Querverbinder verschaltet. An advantageously structurally simple configuration results from an advantageous embodiment in which a first cross-connector for parallel connection of the solar cell strings of the first and/or second module segment is arranged between the first and second module segment and a second cross-connector for parallel connection of the solar cell strings of the third and / or the fourth module segment is arranged. Furthermore, the second bypass element is connected between the first and the second cross-connector.
Hierdurch ergibt sich der Vorteil, dass die Querverbinder einerseits zur Parallelschaltung von Solarzellenstrings und andererseits als Kontaktpunkte für das zweite Bypasselement verwendet werden können, sodass keine oder nur sehr kurze Verbindungsleitungen zur Verschaltung des zweiten Bypasselements notwendig sind. This has the advantage that the cross-connectors can be used on the one hand for parallel connection of solar cell strings and on the other hand as contact points for the second bypass element, so that no or only very short connecting lines are required to connect the second bypass element.
Insbesondere ist es vorteilhaft, dass das zweite Bypasselement zwischen dem ersten und dem zweiten Querverbinder verschaltet ist, insbesondere zwischen dem ersten und dem zweiten Querverbinder angeordnet ist, sodass kurze Verbindungsleitungen zur Verschaltung des zweiten Bypasselements erzielt werden. In particular, it is advantageous that the second bypass element is connected between the first and the second cross-connector, in particular is arranged between the first and the second cross-connector, so that short connecting lines for the connection of the second bypass element are achieved.
In einer vorteilhaften Weiterbildung sind der erste und der zweite Querverbinder auf einer gemeinsamen geradlinigen Linie angeordnet. Hierdurch ist eine Verschaltung des Bypasselements zwischen den Querverbindern ohne oder lediglich mit kurzen, geradlinigen Verbindungsleitungen möglich. In an advantageous development, the first and the second cross-connector are arranged on a common straight line. This enables the bypass element to be connected between the cross-connectors without or only with short, straight connecting lines.
Eine besonders kostengünstige und platzsparende Ausgestaltung ergibt sich in einer vorteilhaften Weiterbildung, bei welcher mittels des ersten Querverbinders die Solarzellenstrings des ersten und des zweiten Modulsegments parallel verschaltet sind und mittels des zweiten Querverbinders die Solarzellenstrings des dritten und des vierten Modulsegments parallel verschaltet sind. In einer weiteren vorteilhaften Ausführungsform weist das Solarzellenmodul einen Randquerverbinder, insbesondere einen geradlinigen Randquerverbinder auf, welcher an den dem ersten und dem vierten Modulsegment abgewandten Rändern des zweiten und dritten Modulsegments angeordnet ist. Mittels des Randquerverbinders sind die Solarzellenstrings des zweiten Modulsegments parallel verschaltet, die Solarzellenstrings des dritten Modulsegments parallel verschaltet und das zweite und dritte Modulsegment sind mittels des Randquerbinders in Reihe verschaltet. Hierdurch ergibt sich eine besonders kostengünstige und platzsparende Ausgestaltung. A particularly cost-effective and space-saving configuration results from an advantageous development in which the solar cell strings of the first and second module segments are connected in parallel using the first cross-connector and the solar cell strings of the third and fourth module segments are connected in parallel using the second cross-connector. In a further advantageous embodiment, the solar cell module has an edge cross-connector, in particular a straight edge cross-connector, which is arranged on the edges of the second and third module segment facing away from the first and the fourth module segment. The solar cell strings of the second module segment are connected in parallel by means of the edge cross-connector, the solar cell strings of the third module segment are connected in parallel and the second and third module segments are connected in series by means of the edge cross-connector. This results in a particularly cost-effective and space-saving design.
In einer weiteren vorteilhaften Ausführungsform weisen die Solarzellenstrings des ersten Modulsegments die gleiche Anzahl an Solarzellen auf wie die Solarzellenstrings des vierten Modulsegments und die Solarzellenstrings des zweiten Modulsegments die gleiche Anzahl an Solarzellen auf wie die Solarzellenstrings des dritten Modulsegments. Hierdurch wird auf einfache Weise eine rechteckige Form ermöglicht. Darüber hinaus ergeben sich Vorteile bei der Herstellung, da maximal zwei unterschiedliche Solarzellenstrings verwendet werden. In a further advantageous embodiment, the solar cell strings of the first module segment have the same number of solar cells as the solar cell strings of the fourth module segment and the solar cell strings of the second module segment have the same number of solar cells as the solar cell strings of the third module segment. This allows a rectangular shape in a simple manner. In addition, there are advantages in production, since a maximum of two different solar cell strings are used.
Vorteilhafterweise liegt die Anzahl von Solarzellen jedes Solarzellenstrings der vier Modulsegmente im Bereich 5 bis 65 Solarzellen. The number of solar cells in each solar cell string of the four module segments is advantageously in the range from 5 to 65 solar cells.
In einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung weisen die Solarzellenstrings alle Modulsegmente die gleiche Anzahl an Solarzellen auf. Hierdurch ergibt sich der Vorteil, dass bei der Herstellung des Solarzellenmoduls einheitlich lediglich eine Art von Solarzellenstring mit einer einheitlichen Anzahl von Solarzellen zur Herstellung des Solarzellenmoduls zur Verfügung gestellt werden muss. In a further advantageous embodiment, the solar cell strings have the same number of solar cells in all module segments. This results in the advantage that during production of the solar cell module, only one type of solar cell string with a uniform number of solar cells has to be made available uniformly for the production of the solar cell module.
In einer alternativen vorteilhaften Ausführungsform weisen die Solarzellenstrings des ersten und des vierten Modulsegments doppelt so viele Solarzellen auf, wie die Solarzellenstrings des zweiten und des dritten Modulsegments. In an alternative advantageous embodiment, the solar cell strings of the first and the fourth module segment have twice as many solar cells as the solar cell strings of the second and the third module segment.
Hierdurch ergibt sich der Vorteil, dass alle drei Bypasselemente einer gleichen Anzahl von in Reihe verschalteten Solarzellen parallel geschaltet sind. Es können daher gleiche oder gleichartige Bypasselemente verwendet werden. Vorteilhafterweise weisen die vier Modulsegmente die gleiche Anzahl von Solarzellenstrings auf. Hierdurch wird in einfacher Weise ermöglicht, dass alle Modulsegmente unter Normbedingungen die gleiche Stromstärke liefern, sodass kein Mismatch und somit kein Verlust aufgrund unterschiedlicher Stromstärken der einzelnen Modulsegmente entsteht. This results in the advantage that all three bypass elements of the same number of solar cells connected in series are connected in parallel. The same or similar bypass elements can therefore be used. The four module segments advantageously have the same number of solar cell strings. This makes it possible in a simple manner for all module segments to supply the same current intensity under standard conditions, so that there is no mismatch and thus no loss due to different current intensities of the individual module segments.
Vorteilhafterweise werden für alle Modulsegmente Solarzellen mit im Rahmen der üblichen Fertigungstoleranzen gleichen Leistungsdaten, insbesondere gleicher Spannung und Stromstärke am optimalen Arbeitspunkt unter Normbedingungen verwendet. Advantageously, solar cells with the same performance data, in particular the same voltage and current at the optimal operating point under standard conditions, are used for all module segments within the scope of the usual manufacturing tolerances.
Vorteilhafterweise liegt die Anzahl der Solarzellenstrings der vier Modulsegmente im Bereich von zwei bis acht Solarzellenstrings pro Modulsegment. The number of solar cell strings of the four module segments is advantageously in the range of two to eight solar cell strings per module segment.
Hierdurch ergibt sich der Vorteil, dass eine gewünschte Ausgangsstromstärke bei Normbeleuchtung durch entsprechende Anzahl der Solarzellenstrings für jedes Modulsegment wählbar ist. This results in the advantage that a desired output current intensity can be selected for each module segment with standard lighting by means of a corresponding number of solar cell strings.
Es liegt im Rahmen der Erfindung, dass die Solarzellen eines Solarzellenstrings mit den an sich bekannten Methoden in Reihe verschaltet sind. Insbesondere können die Solarzellen in Schindeltechnik angeordnet sein, sodass zwei benachbarte Solarzellen überlappend angeordnet sind und im Überlappungsbereich die elektrische Kontaktierung der beiden Solarzellen zur Serienverschaltung ausgebildet ist. It is within the scope of the invention that the solar cells of a solar cell string are connected in series using the methods known per se. In particular, the solar cells can be arranged using shingle technology, so that two adjacent solar cells are arranged in an overlapping manner and the electrical contacting of the two solar cells for series connection is formed in the overlapping area.
Ebenso liegt eine überlappende Anordnung der Solarzellen eines Strings im Rahmen der Erfindung, wobei die Solarzellen mittels zumindest eines Zellverbinders elektrisch in Reihe geschaltet werden. Eine solche Anordnung wird „negative gap“-Anordnung genannt. An overlapping arrangement of the solar cells of a string is also within the scope of the invention, the solar cells being electrically connected in series by means of at least one cell connector. Such an arrangement is called a “negative gap” arrangement.
Es ist jedoch vorteilhaft, zur Vereinfachung des Produktionsprozesses und zum Rückgriff auf etablierte, bekannte Verfahren zur Herstellung von Solarzellenstrings, dass gemäß einer vorteilhaften Ausgestaltung jeweils zwei benachbarte Solarzellen eines Solarzellenstrings mit zumindest einem, bevorzugt mit zumindest zwei, insbesondere zumindest drei Zellverbindern elektrisch verschaltet sind, um die Reihenverschaltung der Solarzellen auszubilden. Es liegt im Rah- men der Erfindung, dass als Zellverbinder metallische Elemente mit rechteckigem, rundem Querschnitt oder mit strukturierter Oberfläche verwendet werden. However, it is advantageous, in order to simplify the production process and to resort to established, known methods for the production of solar cell strings, that according to an advantageous embodiment, two adjacent solar cells of a solar cell string are electrically connected with at least one, preferably with at least two, in particular at least three cell connectors, to form the series connection of the solar cells. It's in the frame Men of the invention that metallic elements are used with a rectangular, round cross-section or with a structured surface as a cell connector.
Wie eingangs beschrieben, zeichnet sich ein Modulsegment dadurch aus, dass ein Modulsegment parallel verschaltete Solarzellenstrings aufweist. Vorteilhafterweise sind die Solarzellenstrings in jedem der vier Modulsegmente ausschließlich parallel verschaltet. Hierdurch ergibt sich eine konstruktiv einfache Ausgestaltung. As described at the outset, a module segment is characterized in that a module segment has solar cell strings connected in parallel. The solar cell strings in each of the four module segments are advantageously connected exclusively in parallel. This results in a structurally simple design.
Die Bypasselemente können in an sich bekannterweise ausgebildet sein, insbesondere liegt auch die Ausbildung der Bypassdioden als Dioden, insbesondere Schottkydioden, als MOSFETs oder als elektronische Schalteinrichtung und/oder integrierte Schaltungen, insbesondere gemäß DE 102005012213 A1 und/oder DE 10 2009 060 604 A1 im Rahmen der Erfindung. The bypass elements can be designed in a manner known per se, in particular the bypass diodes can also be designed as diodes, in particular Schottky diodes, as MOSFETs or as electronic switching devices and/or integrated circuits, in particular according to DE 102005012213 A1 and/or DE 10 2009 060 604 A1 scope of the invention.
Vorteilhafterweise weist das Solarzellenmodul ein Laminat auf, in welche zumindest eine, bevorzugt alle Bypasselemente integriert sind. The solar cell module advantageously has a laminate in which at least one, preferably all, of the bypass elements are integrated.
Es liegt im Rahmen der Erfindung, dass das Solarzellenmodul konstruktiv in an sich bekannter Weise ausgebildet ist. Insbesondere liegt es im Rahmen der Erfindung, dass die Solarzellen des Solarzellenmoduls auf einer Trägerplatte angeordnet sind und auf der bei Verwendung den Lichteinfall zugewandten Seite eine an sich bekannte optisch transparente Deckschicht zur Verkapselung der Solarzellen angeordnet ist. Weiterhin sind bevorzugt rückseitig an dem Solarzellenmodul elektrische Kontakte zur Verschaltung des Solarzellenmoduls in einem Stromkreis angeordnet, insbesondere zur Verschaltung mit weiteren Solarzellenmodulen. It is within the scope of the invention that the solar cell module is structurally designed in a manner known per se. In particular, it is within the scope of the invention that the solar cells of the solar cell module are arranged on a carrier plate and on the side facing the incidence of light during use a known optically transparent cover layer for encapsulating the solar cells is arranged. Furthermore, electrical contacts for connecting the solar cell module in a circuit are preferably arranged on the back of the solar cell module, in particular for connecting other solar cell modules.
Es liegt im Rahmen der Erfindung, an sich bekannte Solarzellen zur Umwandlung einfallender Strahlung in elektrische Energie zu verwenden. It is within the scope of the invention to use solar cells known per se for converting incident radiation into electrical energy.
Insbesondere liegt die Verwendung von Teilsolarzellen, welche durch Teilung einer größeren Basissolarzelle entstehen, insbesondere Halb- oder Drittelzellen als Solarzellen im Rahmen der Erfindung. Die Solarzellen können als absorbierendes Material ein Halbleitermaterial sowie einen oder mehrere pn-Übergänge zur Trennung der Ladungsträger aufweisen. Es liegt weiterhin im Rahmen der Erfindung, dass auf Materialien aus der III. und V. Hauptgruppe des Periodensystems basierende Solarzellen (sogenannte 111/V-Solarzellen) oder auf Perovskit basierende Solarzellen insbesondere in Kombination mit anderen Materialien zu verwenden. In particular, the use of partial solar cells, which are created by dividing a larger basic solar cell, in particular half or third cells as solar cells, is within the scope of the invention. The solar cells can have a semiconductor material as the absorbing material and one or more pn junctions for separating the charge carriers. It is also within the scope of the invention that materials from III. and V. to use solar cells based on the main group of the periodic table (so-called 111/V solar cells) or solar cells based on perovskite, in particular in combination with other materials.
Vorteilhafterweise werden photovoltaische Solarzellen, insbesondere auf einem Siliziumsubstrat basierende photovoltaische Solarzellen, zur Ausbildung der Solarzellenstrings verwendet. Hierdurch kann auf an sich bekannte und auf dem Markt verfügbare Solarzellen zurückgegriffen werden. Advantageously, photovoltaic solar cells, in particular photovoltaic solar cells based on a silicon substrate, are used to form the solar cell strings. As a result, solar cells that are known per se and are available on the market can be used.
Es liegt im Rahmen der Erfindung, bifaziale Solarzellen zur Ausbildung der Solarzellenstrings zu verwenden. Solche Solarzellen sind zur Lichtabsorption von Vorder- und Rückseite der Solarzelle ausgebildet. In dieser Ausführungsform weist das Solarzellenmodul bevorzugt an Vorder- und an der Rückseite des Solarzellenmoduls optisch transparente Schichten auf, sodass Strahlung, insbesondere Sonnenlicht, sowohl von der Vorderseite als auch von der Rückseite des Solarzellenmoduls durch die Verkapselungsschichten des Solarzellenmoduls auf die Solarzellen auftrifft. It is within the scope of the invention to use bifacial solar cells to form the solar cell strings. Such solar cells are designed to absorb light from the front and back of the solar cell. In this embodiment, the solar cell module preferably has optically transparent layers on the front and rear of the solar cell module, so that radiation, in particular sunlight, impinges on the solar cells both from the front and from the rear of the solar cell module through the encapsulation layers of the solar cell module.
In einer vorteilhaften Ausgestaltung weisen alle Modulsegmente des Solarzellenmoduls ausschließlich parallel geschaltete Solarzellenstrings und keine in Reihe geschalteten Solarzellenstrings auf. Hierdurch ergibt sich der Vorteil, dass eine aufwendige Anordnung der Solarellenstrings entfällt. In an advantageous embodiment, all module segments of the solar cell module have only solar cell strings connected in parallel and no solar cell strings connected in series. This has the advantage that there is no need for a complex arrangement of the solar cell strings.
In einer alternativen vorteilhaften Ausführungsform weist zumindest ein Modulsegment des Solarzellenmoduls zumindest einen Segmentquerverbinder auf. Das Modulsegment ist durch den Segmentquerverbinder in Teilsegmente unterteilt, wobei jedes Teilsegment zumindest zwei parallelgeschaltete Solarzellenstrings aufweist. Der Segmentquerverbinder ist zwischen den Teilsegmenten angeordnet, um eine Reihenschaltung der Teilsegmente auszubilden. Hierdurch ergibt sich der Vorteil, dass Modulsegmente mit einer unterschiedlichen Größe, insbesondere einer unterschiedlichen Anzahl von Solarzellen verwendet werden können und dennoch durch das Anordnen von Segmentquerverbindern die Ver- wendung von Solarzellenstrings mit einer einheitlichen Länge, d.h. einer einheitlichen Anzahl von Solarzellen ermöglicht wird. In an alternative advantageous embodiment, at least one module segment of the solar cell module has at least one segment cross connector. The module segment is divided into sub-segments by the segment cross-connector, with each sub-segment having at least two solar cell strings connected in parallel. The segment cross-connector is arranged between the sub-segments in order to form a series connection of the sub-segments. This results in the advantage that module segments with a different size, in particular a different number of solar cells, can be used and yet the connection can be achieved by arranging segment cross-connectors. use of solar cell strings with a uniform length, ie a uniform number of solar cells is made possible.
Vorteilhafterweise weisen daher bei der vorgenannten Ausführungsform alle Solarzellenstrings der Modulsegment mit Segmentquerverbinder, bevorzugt alle Solarzellenstrings des Solarzellenmoduls die gleiche Anzahl von Solarzellen auf. Therefore, in the aforementioned embodiment, all solar cell strings of the module segment with segment cross-connectors, preferably all solar cell strings of the solar cell module, advantageously have the same number of solar cells.
Für eine konstruktiv einfache Ausgestaltung ist es vorteilhaft, dass das Solarzellenmodul vier Modulsegmente aufweist. For a structurally simple configuration, it is advantageous for the solar cell module to have four module segments.
In einer alternativen vorteilhaften Ausgestaltung, weist das Solarzellenmodul zusätzliche Modulsegmente auf, insbesondere bevorzugt zumindest zwei, bevorzugst genau zwei zusätzliche Modulsegmente. Vorteilhafterweise sind die zusätzlichen Modulsegmente jeweils in Reihe mit einem anderen Modulsegment des Solarzellenmoduls geschaltet. Insbesondere ist es vorteilhaft, zwischen den Modulsegmenten einen Querverbinder anzuordnen. In an alternative advantageous embodiment, the solar cell module has additional module segments, particularly preferably at least two, preferably exactly two additional module segments. Advantageously, the additional module segments are each connected in series with another module segment of the solar cell module. In particular, it is advantageous to arrange a cross connector between the module segments.
In einer vorteilhaften Ausgestaltung weist das Solarzellenmodul für jedes zusätzliche Modulsegment ein dem Modulsegment parallel geschaltetes Bypasselement auf. In an advantageous embodiment, the solar cell module has a bypass element connected in parallel with the module segment for each additional module segment.
Weitere bevorzugte Merkmale und Ausführungsformen werden im Folgenden anhand von Ausführungsbeispielen und Figuren erläutert. Dabei zeigen die Figuren 1 bis 15 jeweils ein Ausführungsbeispiel eines erfindungsgemäßen Solarzellenmoduls. Further preferred features and embodiments are explained below using exemplary embodiments and figures. Here, FIGS. 1 to 15 each show an exemplary embodiment of a solar cell module according to the invention.
Die Figuren zeigen schematische, nicht maßstabsgetreue Darstellungen. Gleiche Bezugszeichen in den Figuren bezeichnen gleiche oder gleich wirkende Elemente. The figures show schematic representations that are not true to scale. The same reference symbols in the figures denote the same elements or elements that have the same effect.
Das in Figur 1 gezeigte Ausführungsbeispiel eines erfindungsgemäßen Solarzellenmoduls weist vier Modulsegmente auf. Durch gestrichelte Linien sind jeweils die den Modulsegmenten 1 , 2, 3 und 4 zugeordneten Solarzellen gekennzeichnet. Die Solarzellen sind schematisch als Rechtecke dargestellt, wobei mittels eines Pfeils jeweils die Durchlassrichtung der Solarzelle gekennzeichnet ist.The exemplary embodiment of a solar cell module according to the invention shown in FIG. 1 has four module segments. The solar cells assigned to the module segments 1 , 2 , 3 and 4 are identified by dashed lines. The solar cells are shown schematically as rectangles, with the forward direction of the solar cell being identified by an arrow.
Exemplarisch ist eine Solarzelle des Modulsegments 4 mit Bezugszeichen 5 ge- kennzeichnet. Jedes der Modulsegmente 1 bis 4 weist drei parallel verschaltete Solarzellenstrings auf. Die Solarzellenstrings weisen jeweils eine Mehrzahl in Reihe verschalteter Solarzellen auf. Exemplarisch ist ein Solarzellenstring 6 des Modulsegments 4 durch eine Punkt-Strich-Linie umrahmt. Dieser Solarzellenstring 6 weist die Solarzelle 5 auf. Modulsegment 1 und 4 weisen somit jeweils drei parallel geschaltete Solarzellenstrings auf, wobei jeder Solarzellenstring 20 in Reihe geschaltete Solarzellen aufweist. Die Modulsegmente 2 und 3 weisen ebenfalls jeweils drei parallel geschaltete Solarzellenstrings auf, wobei diese jeweils zehn hintereinandergeschaltete Solarzellen aufweisen. A solar cell of the module segment 4 is given the reference number 5 as an example. marks. Each of the module segments 1 to 4 has three solar cell strings connected in parallel. The solar cell strings each have a plurality of solar cells connected in series. A solar cell string 6 of the module segment 4 is framed by a dot-dash line as an example. This solar cell string 6 has the solar cell 5 . Module segments 1 and 4 thus each have three solar cell strings connected in parallel, each solar cell string having 20 solar cells connected in series. The module segments 2 and 3 also each have three solar cell strings connected in parallel, these each having ten solar cells connected in series.
Zwischen Modulsegment 1 und 2 ist ein erster Querverbinder 7 angeordnet. Mittels dieses ersten Querverbinders 7 sind sowohl die Solarzellenstrings des Modulsegments 1 als auch die Solarzellenstrings des Modulsegments 2 parallel verschaltet. Ebenso erfolgt mittels des ersten Querverbinders 7 die Reihenverschaltung von Modulsegment 1 und Modulsegment 2. Am unten liegenden Rand gemäß der Darstellung in Figur 1 ist ein weiterer Querverbinder 9 angeordnet, um die Parallelverschaltung der Solarzellenstrings des Modulsegment 1 zu vervollständigen. A first cross-connector 7 is arranged between module segments 1 and 2 . Both the solar cell strings of the module segment 1 and the solar cell strings of the module segment 2 are connected in parallel by means of this first cross-connector 7 . Likewise, the series connection of module segment 1 and module segment 2 takes place by means of the first cross connector 7 .
Am oben liegenden Rand gemäß der Darstellung in Figur 1 weist das Solarzellenmodul einen Randquerverbinder 11 auf. Mittels des Randquerverbinders 11 sind sowohl die Solarzellenstrings des Modulsegments 2 als auch die Solarzellenstrings des Modulsegments 3 parallel verschaltet. Darüber hinaus dient der Randquerverbinder 11 zur Reihenverschaltung der Modulsegmente 2 und 3. The solar cell module has an edge cross-connector 11 on the upper edge according to the illustration in FIG. Both the solar cell strings of the module segment 2 and the solar cell strings of the module segment 3 are connected in parallel by means of the edge cross connector 11 . In addition, the edge cross-connector 11 serves to connect the module segments 2 and 3 in series.
Zwischen Modulsegment 3 und Modulsegment 4 ist ein zweiter Querverbinder 8 angeordnet, mittels dessen sowohl die Solarzellenstrings des Modulsegments 3 als auch des Modulsegments 4 parallel verschaltet sind. Darüber hinaus erfolgt mittels des zweiten Querverbinders 8 die Reihenverschaltung von Modulsegment 3 und Modulsegment 4. A second cross-connector 8 is arranged between module segment 3 and module segment 4, by means of which both the solar cell strings of module segment 3 and of module segment 4 are connected in parallel. In addition, module segment 3 and module segment 4 are connected in series by means of the second cross-connector 8.
Mittels eines weiteren Querverbinders 10 wird die Parallelschaltung der Solarzellenstrings des Modulsegments 4 vervollständigt. The parallel connection of the solar cell strings of the module segment 4 is completed by means of a further cross-connector 10 .
Die Modulsegmente zwei und drei sind somit in Reihe zwischen Modulsegment 1 und 4 verschaltet. Die vier Modulsegmente sind in zwei parallelen Reihen angeordnet, wobei aus Gründen der besseren Darstellbarkeit in den Figuren eine um 90° gedrehte Darstellung gewählt wurde: eine erste Reihe weist das erste und zweite Modulsegment (1 , 2) auf und eine zweite Reihe weist das dritte und vierte Modulsegment (3, 4) auf. Entsprechend weist eine erste Spalte das erste und vierte Modulsegment (1 , 4) auf und eine zweite Spalte das zweite und dritte Modulsegment (2, 3). Module segments two and three are thus connected in series between module segments 1 and 4. The four module segments are arranged in two parallel rows, for reasons of better representation in the figures, a representation rotated by 90° was chosen: a first row has the first and second module segment (1, 2) and a second row has the third and fourth module segment (3, 4). Correspondingly, a first column has the first and fourth module segment (1, 4) and a second column has the second and third module segment (2, 3).
Das Solarzellenmodul weist drei Bypasselemente auf: ein erstes Bypasselement 12 ist parallel zu dem ersten Modulsegment 1 verschaltet, ein zweites Bypasselement 13 ist parallel zu den in Reihe verschalteten zweiten und dritten Modulsegment (2, 3) verschaltet und ein drittes Bypasselement 14 ist parallel zu dem vierten Modulsegment 4 verschaltet. Die Bypasselemente 12, 13 und 14 sind jeweils als Bypassdiode ausgebildet. Ebenso liegt es im Rahmen der Erfindung, die Bypasselemente in einer alternativen Ausbildungsform wie zuvor beschrieben auszubilden, beispielsweise jeweils als MOSFET. The solar cell module has three bypass elements: a first bypass element 12 is connected in parallel with the first module segment 1, a second bypass element 13 is connected in parallel with the second and third module segments (2, 3) connected in series, and a third bypass element 14 is connected in parallel with the fourth module segment 4 connected. The bypass elements 12, 13 and 14 are each designed as a bypass diode. It is also within the scope of the invention to design the bypass elements in an alternative embodiment as described above, for example as MOSFETs.
Durch diese Konfiguration verbleibt auch bei Abschattung einer vollständigen randständigen Reihe von Solarzellen stets eine Restausgangsleistung des Solarzellenmoduls: Wird beispielsweise die in Figur 1 rechts angeordnete Solarzellenreihe ganz oder teilweise verschattet, d. h. der rechtsliegende Solarzellenstring des Modulsegments 1 sowie der rechtsliegende Solarzellenstring des Modulsegments 2, so verbleibt dennoch eine durch Modulsegment 4 erzielte elektrische Ausgangsleistung. Wird die in Figur 1 oben liegende Solarzellenreihe ganz oder teilweise verschattet, d. h. jeweils die oberen Solarzellen aus den Modulsegmenten 2 und 3, so verbleiben dennoch Ausgangsleistungen der Modulsegmente 1 und 4. As a result of this configuration, a residual output power of the solar cell module always remains even when a complete row of solar cells at the edge is shaded. H. the solar cell string on the right of module segment 1 and the solar cell string on the right of module segment 2, an electrical output power achieved by module segment 4 still remains. If the row of solar cells at the top in FIG. H. the upper solar cells from module segments 2 and 3, the output power of module segments 1 and 4 still remains.
Wird entsprechend die in Figur 1 am linken Rand liegende Solarzellenreihe und somit Solarzellen der Modulsegmente 3 und 4 ganz oder teilweise verschattet, so verbleibt die Ausgangsleistung des Modulsegments 1. Wird die in Figur 1 unten liegende Solarzellenreihe ganz oder teilweise verschattet, d. h. die jeweils unten liegenden Solarzellen der Modulsegmente 1 und 4, so verbleibt die Ausgangsleistung der Modulsegmente 2 und 3. Dieses vorteilhafte Verhalten wird durch die gezeigte Konfiguration erzielt, wobei gleichzeitig lediglich drei Bypasselemente benötigt werden. If the row of solar cells at the left edge in Figure 1 and thus the solar cells of module segments 3 and 4 are shaded in full or in part, the output power of module segment 1 remains. If the row of solar cells at the bottom in Figure 1 is shaded in whole or in part, i solar cells of module segments 1 and 4, the output power of module segments 2 and 3 remains. This advantageous behavior is achieved by the configuration shown, with only three bypass elements being required at the same time.
Das zweite Bypasselement 13 ist zwischen der ersten und der zweiten Reihe, vorliegend mittig zwischen der ersten und der zweiten Reihe, der Modulsegmente angeordnet und ebenso zwischen der ersten und zweiten Spalte, vorliegend mittig zwischen der ersten und zweiten Spalte angeordnet. Insbesondere ist bei diesem Ausführungsbeispiel das zweite Bypasselement in einem mittigen Bereich angeordnet, an welchen die vier Modulsegmente 1 , 2, 3, 4 angrenzen. The second bypass element 13 is arranged between the first and the second row, here in the middle between the first and the second row, of the module segments and also between the first and second column, here in the middle between the first and second column. In particular, in this exemplary embodiment, the second bypass element is arranged in a central area on which the four module segments 1, 2, 3, 4 adjoin.
Bei dem in Figur 1 gezeigten Ausführungsbeispiel sind der erste Querverbinder 7 und der zweite Querverbinder 8 auf einer gemeinsamen, geradlinigen Linie angeordnet. Das zweite Bypasselement 13 ist zwischen erstem und zweitem Querverbinder (7, 8) verschaltet und angeordnet. Wie in Figur 1 ersichtlich, sind daher nur sehr kurze Leitungsverbindungen zur Verschaltung des zweiten Bypasselements 13 mit dem ersten Querverbinder 7 und dem zweiten Querverbindung 8 notwendig. In the exemplary embodiment shown in FIG. 1, the first cross-connector 7 and the second cross-connector 8 are arranged on a common straight line. The second bypass element 13 is connected and arranged between the first and second cross-connectors (7, 8). As can be seen in FIG. 1, only very short line connections are therefore required for connecting the second bypass element 13 to the first cross-connector 7 and the second cross-connector 8 .
Bei dem in Figur 1 gezeigten Ausführungsbeispiel weisen die Solarzellenstrings des ersten Modulsegments 1 die gleiche Anzahl an Solarzellen auf wie die Solarzellenstrings des vierten Modulsegments 4 und die Solarzellenstrings des zweiten Modulsegments 2 weisen die gleiche Anzahl an Solarzellen auf wie die Solarzellenstrings des dritten Modulsegments 3. Hierdurch vereinfacht sich die Herstellung des Solarzellenmoduls, da lediglich Solarzellenstrings in zwei Längen zur Verfügung gestellt werden müssen. Darüber hinaus erfolgt mit allen drei Bypasselementen 12, 13, 14 jeweils eine Parallelschaltung von 20 in Reihe geschalteten Solarzellen. Im Falle des ersten Bypasselements 12 und dritten Bypasselements 14 sind dies die Solarzellen der Solarzellenstrings der Modulsegmente 1 und 4. Im Falle des zweiten Bypasselements 13 sind dies die hinterei- nandergeschalteten Solarzellenstrings der Modulsegmente 2 und 3. In the embodiment shown in Figure 1, the solar cell strings of the first module segment 1 have the same number of solar cells as the solar cell strings of the fourth module segment 4 and the solar cell strings of the second module segment 2 have the same number of solar cells as the solar cell strings of the third module segment 3 simplifies the production of the solar cell module, since only solar cell strings have to be made available in two lengths. In addition, with all three bypass elements 12, 13, 14 there is a parallel connection of 20 solar cells connected in series. In the case of the first bypass element 12 and third bypass element 14, these are the solar cells of the solar cell strings of the module segments 1 and 4. In the case of the second bypass element 13, these are the solar cell strings of the module segments 2 and 3 connected in series.
Bei dieser Ausgestaltung weisen die Solarzellenstrings des ersten und des vierten Modulsegments somit doppelt so viele Solarzellen auf wie die Solarzellenstrings des zweiten und dritten Modulsegments. Hierdurch liegen bei allen drei Bypasselementen die gleichen Anforderungen an das Schaltverhalten vor, d. h. es können in vorteilhafter weise identische Bypasselemente verwendet werden. In this configuration, the solar cell strings of the first and fourth module segments thus have twice as many solar cells as the solar cell strings of the second and third module segment. As a result, all three bypass elements have the same requirements for the switching behavior, ie identical bypass elements can advantageously be used.
Die vier Modulsegmente 1 bis 4 weisen jeweils drei parallel geschaltete Solarzellenstrings auf und somit die gleiche Anzahl an Solarzellenstrings. The four module segments 1 to 4 each have three solar cell strings connected in parallel and thus the same number of solar cell strings.
Bei allen Solarzellenstrings des in Figur 1 dargestellten Ausführungsbeispiels sind jeweils zwei benachbarte Solarzellen eines Solarzellenstrings vorliegend mit fünf Zellverbindern verschaltet, um die Reihenschaltung zu erzielen. In den Zeichnungen sind zur besseren Übersichtlichkeit die drei Zellverbinder durch eine Linie zwischen den Solarzellen dargestellt. In all of the solar cell strings of the exemplary embodiment illustrated in FIG. 1, two adjacent solar cells of a solar cell string are each connected to five cell connectors in order to achieve the series connection. In the drawings, the three cell connectors are represented by a line between the solar cells for better clarity.
Weiterhin sind bei dem in Figur 1 gezeigten Ausführungsbeispiel in jedem der vier Modulsegmente 1 bis 4 die Solarzellenstrings ausschließlich parallel verschaltet. Furthermore, in the exemplary embodiment shown in FIG. 1, the solar cell strings in each of the four module segments 1 to 4 are exclusively connected in parallel.
Am in Figur 1 unten liegenden Rand ist schematisch durch Symbole "+" und die Position gekennzeichnet, an welcher rückseitig an dem Solarzellenmodul der positive und negative Kontakt zum Verschalten des Solarzellenmoduls mit einem externen Stromkreis, insbesondere mit weiteren Solarzellenmodulen, angeordnet sind. The lower edge in FIG. 1 is indicated schematically by the symbols "+" and the position at which the positive and negative contacts for connecting the solar cell module to an external circuit, in particular to other solar cell modules, are arranged on the back of the solar cell module.
Die Figuren 2 bis 13 zeigen jeweils abgewandelte Ausführungsbeispiele. Zur Vermeidung von Wiederholungen wird im Folgenden lediglich auf die wesentlichen Unterschiede zu dem in Figur 1 gezeigten Ausführungsbeispiel eingegangen: FIGS. 2 to 13 each show modified exemplary embodiments. To avoid repetition, only the main differences from the exemplary embodiment shown in FIG. 1 will be discussed below:
Bei dem in Figur 2 gezeigten Ausführungsbeispiel weisen die Solarzellenstrings der Modulsegmente 2 und 3 jeweils 20 Solarzellen auf und die Solarzellenstrings der Modulsegmente 1 und 4 jeweils zehn Solarzellen und somit die Hälfte der Solarzellen der Solarzellenstrings der Modulsegmente 2 und 3. In the embodiment shown in Figure 2, the solar cell strings of module segments 2 and 3 each have 20 solar cells and the solar cell strings of module segments 1 and 4 each have ten solar cells and thus half of the solar cells of the solar cell strings of module segments 2 and 3.
Hierdurch ergibt sich der Vorteil, dass eine kürzere Länge der Querverbinder parallel zu Modulsegment 1 erforderlich ist. Bei dem in Figur 3 gezeigten Ausführungsbeispiel weisen sämtliche Solarzellenstrings jeweils 15 Solarzellen auf. Hierdurch ergibt sich der Vorteil, dass bei Herstellung lediglich eine Art von Solarzellenstring mit vorliegend 15 Solarzellen zur Verfügung gestellt werden muss. This results in the advantage that a shorter length of the cross-connector parallel to the module segment 1 is required. In the exemplary embodiment shown in FIG. 3, all of the solar cell strings each have 15 solar cells. This results in the advantage that only one type of solar cell string with 15 solar cells in the present case has to be made available during production.
Bei dem in Figur 4 gezeigten Ausführungsbeispiel sind die Verbindungsleitungen des ersten Bypasselements 12 und des dritten Bypasselements 14 auf die Innenseite der jeweils äußeren Solarzellenstrings der Modulsegmente 1 und 4 verlegt. Bei dem in Figur 1 dargestellten Ausführungsbeispiel verlaufen die Verbindungsleitungen des ersten Bypasselements 12 und dritten Bypasselements 14 hingegen an der Außenseite der Modulsegmente 1 und 4. In the exemplary embodiment shown in FIG. 4, the connecting lines of the first bypass element 12 and the third bypass element 14 are laid on the inside of the respective outer solar cell strings of the module segments 1 and 4. In the embodiment shown in Figure 1, however, the connecting lines of the first bypass element 12 and third bypass element 14 run on the outside of the module segments 1 and 4.
Das in Figur 4 dargestellte Ausführungsbeispiel weist den Vorteil auf, dass eine elektrische Isolation zwischen einem metallischen Modulrahmen des Solarzellenmoduls und den Querverbindern konstruktiv einfacher realisierbar ist. The exemplary embodiment illustrated in FIG. 4 has the advantage that electrical insulation between a metallic module frame of the solar cell module and the cross-connectors can be implemented in a structurally simpler manner.
Figur 5 zeigt ein weiteres Ausführungsbeispiel, bei welchem die Verbindungsleitungen des ersten Bypasselements 12 und des dritten Bypasselements 14 gegenüber dem in Figur 4 gezeigten Ausführungsbeispiel nochmals weiter nach innen verlegt wurden: Die Verbindungsleitungen verlaufen nun zwischen den beiden inneren Solarzellenstrings der Modulsegmente 1 und 4. Hierdurch ergeben sich die zu dem in Figur 4 dargestellten Ausführungsbeispiel genannten Vorteile. Figure 5 shows a further exemplary embodiment in which the connecting lines of the first bypass element 12 and the third bypass element 14 have been laid further inwards compared to the exemplary embodiment shown in Figure 4: the connecting lines now run between the two inner solar cell strings of the module segments 1 and 4. As a result the advantages mentioned for the exemplary embodiment illustrated in FIG.
Bei dem in Figur 6 gezeigten Ausführungsbeispiel wurden die Verbindungsleitungen des ersten Bypasselements 12 und des dritten Bypasselements 14 schließlich vollständig nach innen verlegt und verlaufen nun zwischen den Modulsegmenten 1 und 4. Hierdurch ergibt sich der Vorteil, dass die Querverbinder auch übereinanderliegend angeordnet werden können. Ebenso können die Bypasselemente 12 und 14 der Modulsegmente 1 und 4 in einer gemeinsamen Anschlussdose angeordnet werden. In the embodiment shown in Figure 6, the connecting lines of the first bypass element 12 and the third bypass element 14 were finally laid completely inwards and now run between the module segments 1 and 4. This has the advantage that the cross-connectors can also be arranged one above the other. Likewise, the bypass elements 12 and 14 of the module segments 1 and 4 can be arranged in a common junction box.
Das Ausführungsbeispiel gemäß Figur 7 zeigt eine Konfiguration mit Verbindungsleitungen gemäß dem in Figur 1 dargestellten Ausführungsbeispiel. Die Position des ersten Bypasselements 12 und des dritten Bypasselements 14 ist bei dem Ausführungsbeispiel gemäß Figur 7 jedoch derart gewählt, dass das erste Bypasselement 12 unmittelbar an der Außenseite des ersten Querverbinders 7 und das dritte Bypasselement 14 unmittelbar an der Außenseite des zweiten Querverbinders 8 angeordnet ist. Darüber hinaus liegen die drei Bypasselemente 12, 13 und 14 auf einer gemeinsamen geradlinigen Linie, auf welcher ebenfalls der erste Querverbinder 7 und der zweite Querverbinder 8 angeordnet sind. The exemplary embodiment according to FIG. 7 shows a configuration with connecting lines according to the exemplary embodiment illustrated in FIG. However, in the exemplary embodiment according to FIG first bypass element 12 is arranged directly on the outside of the first cross-connector 7 and the third bypass element 14 is arranged directly on the outside of the second cross-connector 8 . In addition, the three bypass elements 12, 13 and 14 lie on a common straight line, on which the first cross-connector 7 and the second cross-connector 8 are also arranged.
Hierdurch ergibt sich der Vorteil, dass in konstruktiv einfacher Weise drei in einer Reihe liegende Anschlussdosen verwendet werden können, wobei in jede Anschlussdose jeweils eine der drei Bypasselemente angeordnet wird. This results in the advantage that, in a structurally simple manner, three connection boxes lying in a row can be used, with one of the three bypass elements being arranged in each connection box.
Das in Figur 8 dargestellte Ausführungsbeispiel stellt eine Kombination des in Figur 4 und des in Figur 7 dargestellten Ausführungsbeispiels dar: Das erste Bypasselement 12 ist im Bereich des ersten Querverbinders 7 und das dritte Bypasselement 14 ist im Bereich des zweiten Querverbinders 8 angeordnet, jedoch sind das erste und das dritte Bypasselement nicht an einem jeweiligen Ende des zugeordneten Querverbinders angeordnet, sondern in einem Bereich an der Innenseite des jeweiligen randständigen Solarzellenstrings des zugeordneten Modulsegments. The exemplary embodiment illustrated in Figure 8 represents a combination of the exemplary embodiment illustrated in Figure 4 and that illustrated in Figure 7: The first bypass element 12 is arranged in the area of the first cross-connector 7 and the third bypass element 14 is arranged in the area of the second cross-connector 8, but these are the first and the third bypass element are not arranged at a respective end of the associated cross-connector, but rather in an area on the inside of the respective peripheral solar cell string of the associated module segment.
Hierdurch ergeben sich die zu dem in Figur 4 und Figur 7 dargestellten Ausführungsbeispiel genannten Vorteile. This results in the advantages mentioned in relation to the exemplary embodiment illustrated in FIG. 4 and FIG.
In Figur 9 ist ein Ausführungsbeispiel dargestellt, welches analog zu Figur 8 eine Kombination aus dem Ausführungsbeispiel gemäß Figur 5 und Figur 7 darstellt. Hierdurch ergeben sich die zu dem in Figur 5 und Figur 7 dargestellten Ausführungsbeispiel genannten Vorteile. FIG. 9 shows an exemplary embodiment which, analogously to FIG. 8, represents a combination of the exemplary embodiment according to FIG. 5 and FIG. This results in the advantages mentioned in relation to the exemplary embodiment illustrated in FIG. 5 and FIG.
In Figur 10 ist schließlich ein Ausführungsbeispiel dargestellt, bei welchem die Verbindungsleitungen des ersten Bypasselements 12 und des dritten Bypasselements 14 zwischen dem Modulsegment 1 und 4 angeordnet sind. Finally, FIG. 10 shows an exemplary embodiment in which the connecting lines of the first bypass element 12 and of the third bypass element 14 are arranged between the module segments 1 and 4 .
Bei diesem Ausführungsbeispiel sind die drei Bypasselemente 12,13 und 14 in einem gemeinsamen mittigen Bereich angeordnet, an welchen die vier Modulsegmente 1 bis 4 angrenzen. Hierdurch ergeben sich die zu dem in Figur 6 dargestellten Ausführungsbeispiel genannten Vorteile. Weiterhin ergibt sich der Vorteil, dass alle Bypasselemente in einer Anschlussdose angeordnet werden können. In this exemplary embodiment, the three bypass elements 12, 13 and 14 are arranged in a common central area on which the four module segments 1 to 4 adjoin. This results in the advantages mentioned for the exemplary embodiment illustrated in FIG. Furthermore, there is the advantage that all bypass elements can be arranged in a junction box.
Es liegt im Rahmen der Erfindung, dass das Solarzellenmodul weitere Modulsegmente aufweist. Insbesondere liegt es im Rahmen der Erfindung, dass die beschriebene Konfiguration der vier Modulsegmente mehrfach wiederholt wird. It is within the scope of the invention that the solar cell module has additional module segments. In particular, it is within the scope of the invention that the described configuration of the four module segments is repeated several times.
In Figur 11 ist ein Ausführungsbeispiel dargestellt, bei welchen gemäß der Darstellung in Figur 11 übereinanderliegend zwei Konfigurationen mit jeweils vier Modulsegmenten in Reihe verschaltet sind. Die Konfiguration unterhalb der gestrichelten Linie in Figur 11 sowie die Konfiguration oberhalb der gestrichelten Linie in Figur 11 entspricht jeweils der in Figur 4 gezeigten Ausgestaltung, wobei gegenüber Figur 4 aus Gründen der besseren Darstellbarkeit eine Drehung um 90° erfolgte. FIG. 11 shows an exemplary embodiment in which, according to the illustration in FIG. 11, two configurations, each with four module segments, are connected in series one on top of the other. The configuration below the dashed line in FIG. 11 and the configuration above the dashed line in FIG. 11 each correspond to the embodiment shown in FIG. 4, with a rotation of 90° taking place compared to FIG.
Die Konfiguration gemäß Figur 11 entspricht somit der Konfiguration gemäß Figur 4 mit einer Spiegelachse am rechten Rand der Darstellung gemäß Figur 4. The configuration according to FIG. 11 thus corresponds to the configuration according to FIG. 4 with a mirror axis on the right edge of the illustration according to FIG.
In Figur 12 ist ein weiteres Ausführungsbeispiel dargestellt, welches ebenfalls zwei Konfigurationen gemäß Figur 4 umfasst. Eine derartige Ausgestaltung wird erzielt, indem die Konfiguration gemäß Figur 4 an einer waagrechten, unten liegenden Spiegelachse gespiegelt wird. Another exemplary embodiment is shown in FIG. 12, which also includes two configurations according to FIG. Such an embodiment is achieved by mirroring the configuration according to FIG. 4 about a horizontal mirror axis lying below.
Die in den Figuren 11 und 12 dargestellten Ausführungsbeispiele sind spiegelsymmetrisch zu der jeweils mittig gestrichelt dargestellten Linie ausgebildet. The exemplary embodiments illustrated in FIGS. 11 and 12 are mirror-symmetrical to the dashed line illustrated in the middle.
Durch die in den Figuren 11 und 12 gezeigten Ausführungsbeispiele können andere Aspektverhältnisse von Länge zu Breite des Solarzellenmoduls verglichen mit den zuvor beschriebenen Ausführungsbeispielen realisiert werden. The exemplary embodiments shown in FIGS. 11 and 12 allow other aspect ratios of length to width of the solar cell module to be implemented compared to the exemplary embodiments described above.
Die vorbeschriebene Konfiguration der vier Modulsegmente eignet sich auch zum Aufbau großer Solarzellenmodule mit einer großen Anzahl an Solarzellen. Beispielhaft ist in Figur 13 ein weiteres Ausführungsbeispiel gezeigt, welches durch eine erneute Spiegelung des in Figur zwölf dargestellten Ausführungsbeispiels an einer senkrechten Spiegelachse am rechten Rand erzielt wird. Figur 14 zeigt ein Ausführungsbeispiel, welches eine Abwandlung des in Figur 1 gezeigten Ausführungsbeispiels darstellt. Bei dem in Figur 14 gezeigten Ausführungsbeispiel weisen das erste Modulsegment 1 einen Segmentquerverbinder 22 und das vierte Modulsegment 4 einen Segmentquerverbinder 21 auf. Das erste Modulsegment 1 und das vierte Modulsegment 4 sind somit jeweils durch den Segmentquerverbinder in zwei Teilsegmente unterteilt. Jedes Teilsegment weist drei parallel geschaltete Solarzellenstrings 6 mit jeweils zehn in Reihe geschalteten Solarzellen 5 auf. Die Segmentquerverbinder 21 , 22 sind jeweils zwischen den beiden Teilsegmenten angeordnet, so dass mittels der Segmentquerverbinder einerseits die Parallelverschaltung der Solarzellenstrings der Teilsegmente und andererseits die Reihenschaltung der Teilsegmente des Modulsegments ausgebildet wird. The configuration of the four module segments described above is also suitable for constructing large solar cell modules with a large number of solar cells. Another exemplary embodiment is shown in FIG. 13 as an example, which is achieved by mirroring the exemplary embodiment illustrated in FIG. 12 again on a vertical mirror axis at the right-hand edge. FIG. 14 shows an embodiment which is a modification of the embodiment shown in FIG. In the exemplary embodiment shown in FIG. 14, the first module segment 1 has a segment cross-connector 22 and the fourth module segment 4 has a segment cross-connector 21 . The first module segment 1 and the fourth module segment 4 are thus each divided into two sub-segments by the segment cross-connector. Each sub-segment has three solar cell strings 6 connected in parallel, each with ten solar cells 5 connected in series. The segment cross-connectors 21, 22 are each arranged between the two sub-segments, so that the parallel connection of the solar cell strings of the sub-segments and the series connection of the sub-segments of the module segment are formed by means of the segment cross-connectors.
Gegenüber dem in Figur 1 gezeigten Ausführungsbeispiel weist das in Figur 14 gezeigte Ausführungsbeispiel den Vorteil auf, dass ausschließlich Solarzellenstrings mit einheitlicher Länge, vorliegend mit zehn Solarzellen, verwendet werden. Compared to the exemplary embodiment shown in FIG. 1, the exemplary embodiment shown in FIG. 14 has the advantage that only solar cell strings with a uniform length, in the present case with ten solar cells, are used.
In Figur 15 ist ein weiteres Ausführungsbeispiel gezeigt, welches insgesamt sechs Modulsegmente aufweist. Der Grundaufbau entspricht dem in Figur 1 dargestellten Ausführungsbeispiel, wobei das zweite Modulsegment 2 und das dritte Modulsegment 3 dem in Figur 15 dargestellten Ausführungsbeispiel Solarzellenstrings mit lediglich fünf in Reihe geschaltete Solarzellen 5 aufweisen, wohingegen das zweite Modulsegment 2 und das dritte Modulsegment 3 bei dem in Figur 1 dargestellten Ausführungsbeispiel Solarzellenstrings mit zehn Solarzellen aufweisen. Another exemplary embodiment is shown in FIG. 15, which has a total of six module segments. The basic structure corresponds to the exemplary embodiment shown in Figure 1, with the second module segment 2 and the third module segment 3 in the exemplary embodiment shown in Figure 15 having solar cell strings with only five solar cells 5 connected in series, whereas the second module segment 2 and the third module segment 3 in the Figure 1 shown embodiment solar cell strings having ten solar cells.
Weiterhin weist das in Figur 15 dargestellte Ausführungsbeispiel zusätzlich ein fünftes Modulsegment 17 und ein sechstes Modulsegment 18 auf. Auch diese beiden zusätzlichen Modulsegmente weisen jeweils drei parallelverschaltete Solarzellenstrings 6 mit jeweils zehn in Reihe geschalteten Solarzellen 5 auf. Das fünfte Modulsegment 17 ist in Reihe mit dem ersten Modulsegment 1 und das sechste Modulsegment 18 in Reihe mit dem vierten Modulsegment 4 verschaltet. Hierzu ist zwischen dem fünften Modulsegment 17 und dem ersten Mo- dulsegment 1 ein Querverbinder 9 und zwischen dem sechsten Modulsegment 18 und den vierten Modulsegment 4 ein Querverbinder 10 angeordnet. Furthermore, the exemplary embodiment illustrated in FIG. 15 additionally has a fifth module segment 17 and a sixth module segment 18 . These two additional module segments each have three solar cell strings 6 connected in parallel, each with ten solar cells 5 connected in series. The fifth module segment 17 is connected in series to the first module segment 1 and the sixth module segment 18 is connected in series to the fourth module segment 4 . For this purpose, between the fifth module segment 17 and the first mo dulsegment 1, a cross-connector 9 and between the sixth module segment 18 and the fourth module segment 4, a cross-connector 10 is arranged.
Das Solarzellenmodul gemäß dem in Figur 15 dargestellten Ausführungsbeispiel weist zwei zusätzliche Bypasselemente auf: ein viertes Bypasselement 15 ist dem fünften Modulsegment 17 und ein fünftes Bypasselement 16 dem sechsten Modulsegment 18 parallel geschaltet. The solar cell module according to the exemplary embodiment illustrated in FIG. 15 has two additional bypass elements: a fourth bypass element 15 is connected in parallel with the fifth module segment 17 and a fifth bypass element 16 with the sixth module segment 18 .
Zusätzlich ist ein Querverbinder 20 für das sechste Modulsegment 18 und ein Querverbinder 19 für das fünfte Modulsegment 17 vorgesehen, um die Parallelschaltung der Solarzellenstrings der Modulsegmente zu vervollständigen und Anschlusspunkte zum Verschalten des Modulsegments für einen positiven externen Anschluss (+) und einen negativen externen Anschluss (-) bereitzustellen. In addition, a cross connector 20 is provided for the sixth module segment 18 and a cross connector 19 for the fifth module segment 17 in order to complete the parallel connection of the solar cell strings of the module segments and connection points for connecting the module segment for a positive external connection (+) and a negative external connection ( -) to provide.
Das in Figur 15 dargestellte Ausführungsbeispiel weist den Vorteil auf, dass jedem der Bypasselemente 12, 13, 14, 15, 16 jeweils Solarzellenstrings mit 10 in Reihe geschalteten Solarzellen zugeordnet sind. The exemplary embodiment illustrated in FIG. 15 has the advantage that each of the bypass elements 12, 13, 14, 15, 16 is assigned solar cell strings with 10 solar cells connected in series.
Bezuqszeichenliste Reference character list
Modulsegment 1 , 2, 3, 4, 17, 18 Solarzelle 5Module segment 1, 2, 3, 4, 17, 18 solar cell 5
Solarzellenstring 6 erster Querverbinder 7 zweiter Querverbinder 8 Querverbinder 9, 10, 19, 20 Randquerverbinder 11 erstes Bypasselement 12 zweites Bypasselement 13 drittes Bypasselement 14 viertes Bypasselement 15 fünftes Bypasselement 16 Segmentquerverbinder 21 , 22 Solar cell string 6 first cross-connector 7 second cross-connector 8 cross-connector 9, 10, 19, 20 edge cross-connector 11 first bypass element 12 second bypass element 13 third bypass element 14 fourth bypass element 15 fifth bypass element 16 segment cross-connector 21, 22

Claims

Ansprüche Solarzellenmodul, mit zumindest vier Modulsegmenten (1 ,2, 3, 4) und mit einer Mehrzahl von Bypasselementen, wobei jedes der vier Modulsegmente (1 ,2, 3, 4) zumindest zwei parallel ver- schaltete Solarzellenstrings und jeder Solarzellenstring (6) eine Mehrzahl in Reihe verschalteter Solarzellen aufweist und die vier Modulsegmente(1.2.3.4) in Reihe verschaltet sind, wobei zwischen einem ersten und einem vierten der vier Modulsegmente ein zweites und ein drittes der vier Modulsegmente (1 ,2, 3, 4) in Reihe verschaltet sind und die vier Modulsegmente in zwei parallelen Reihen angeordnet sind, mit einer ersten Reihe, welche das erste und das zweite Modulsegment (1 ,2) aufweist und einer zweiten Reihe, welche das dritte und das vierte Modulsegment(3.4) aufweist, dadurch gekennzeichnet, dass ein erstes Bypasselement (12) parallel zu dem ersten Modulsegment Claims Solar cell module, with at least four module segments (1, 2, 3, 4) and with a plurality of bypass elements, each of the four module segments (1, 2, 3, 4) having at least two solar cell strings connected in parallel and each solar cell string (6) has a plurality of solar cells connected in series and the four module segments (1.2.3.4) are connected in series, with a second and a third of the four module segments (1, 2, 3, 4) in series between a first and a fourth of the four module segments are interconnected and the four module segments are arranged in two parallel rows, with a first row which has the first and the second module segment (1, 2) and a second row which has the third and the fourth module segment (3.4), characterized that a first bypass element (12) parallel to the first module segment
(1) verschaltet ist, ein zweites Bypasselement (13) parallel zu den in Reihe verschalteten zweiten und dritten Modulsegmenten (2,3) verschaltet ist und ein drittes Bypasselement (14) parallel zu dem vierten Modulsegment (4) verschaltet ist. Solarzellenmodul nach Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, dass das zweite Bypasselement (13) zwischen der ersten und der zweiten Reihe insbesondere mittig zwischen der ersten und zweiten Reihe angeordnet ist, vorzugsweise, dass das zweite Bypasselement (13) in einem mittigen Bereich angeordnet ist, an welchen die vier Modulsegmente (1 ,(1) is connected, a second bypass element (13) is connected in parallel to the series-connected second and third module segments (2,3) and a third bypass element (14) is connected in parallel to the fourth module segment (4). Solar cell module according to Claim 1, characterized in that the second bypass element (13) is arranged between the first and second rows, in particular centrally between the first and second rows, preferably in that the second bypass element (13) is arranged in a central area which the four module segments (1,
2, 2,
3, 4) angrenzen. Solarzellenmodul nach Anspruch einem der vorangegangenen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass zwischen erstem und zweitem Modulsegment (1 ,2) ein erster Querverbinder (7) des Solarzellenmoduls zur Parallelverschaltung der Solarzellenstrings des ersten und/oder des zweiten Modulsegments angeordnet ist und zwischen drittem und viertem Modulsegment (3,4) ein zweiter Querverbinder (8) des Solarzellenmoduls zur Parallelverschaltung der Solarzellenstrings des dritten und/oder des vierten Modulsegments angeordnet ist und dass das zweite Bypasselement (13) zwischen dem ersten und dem zweiten Querverbinder verschaltet ist, insbesondere zwischen dem ersten und dem zweiten Querverbinder angeordnet ist. 3, 4) adjoin. Solar cell module according to one of the preceding claims, characterized in that between the first and second module segment (1, 2) a first cross connector (7) of the solar cell module for parallel connection of the solar cell strings of the first and / or second module segment is arranged and a second cross-connector (8) of the solar cell module is arranged between the third and fourth module segment (3,4) for parallel connection of the solar cell strings of the third and/or fourth module segment and that the second bypass element (13) is connected between the first and the second cross-connector, is arranged in particular between the first and the second cross-connector.
4. Solarzellenmodul nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass der erste und der zweite Querverbinder (7,8) auf einer gemeinsamen, geradlinigen Linie angeordnet sind. 4. Solar cell module according to claim 3, characterized in that the first and the second cross-connector (7,8) are arranged on a common straight line.
5. Solarzellenmodul nach einem der Ansprüche 3 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass mittels des ersten Querverbinders (7) die Solarzellenstrings des ersten und des zweiten Modulsegments (1 ,2) parallel verschaltet sind und mittels des zweiten Querverbinders (8) die Solarzellenstrings des dritten und des vierten Modulsegments (3,4) parallel verschaltet sind. 5. Solar cell module according to one of claims 3 to 4, characterized in that the solar cell strings of the first and second module segments (1, 2) are connected in parallel by means of the first cross-connector (7) and the solar cell strings of the third by means of the second cross-connector (8). and the fourth module segment (3,4) are connected in parallel.
6. Solarzellenmodul nach einem der vorangegangenen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Solarzellenmodul einen Randquerverbinder (11), insbesondere einen geradlinigen Randquerverbinder (11) aufweist, welcher an den dem ersten und dem vierten Modulsegment abgewandten Rändern des zweiten und dritten Modulsegments angeordnet ist und mittels dessen die Solarzellenstrings des zweiten Modulsegments (2) parallel verschaltet sind, die Solarzellenstrings des dritten Modulsegments (3) parallel verschaltet sind und zweites und drittes Modulsegment in Reihe verschaltet sind. 6. Solar cell module according to one of the preceding claims, characterized in that the solar cell module has an edge cross-connector (11), in particular a straight edge cross-connector (11), which is arranged on the edges of the second and third module segment facing away from the first and the fourth module segment and by means of the solar cell strings of the second module segment (2) are connected in parallel, the solar cell strings of the third module segment (3) are connected in parallel and the second and third module segments are connected in series.
7. Solarzellenmodul nach einem der vorangegangenen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Solarzellenstrings des ersten Modulsegments (1) die gleiche Anzahl an Solarzellen aufweisen wie die Solarzellenstrings des vierten Modulsegments (4) und die Solarzellenstrings des zweiten Modulsegments (2) die gleiche Anzahl an Solarzellen aufweisen wie die Solarzellenstrings des drit- ten Modulsegments (3). Solarzellenmodul nach einem der vorangegangenen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Solarzellenstrings aller Modulsegmente (1 ,2, 3, 4) die gleiche Anzahl an Solarzellen aufweisen oder dass die Solarzellenstrings des ersten und des vierten Modulsegments (1 ,2) doppelt so viele Solarzellen aufweisen wie die Solarzellenstrings des zweiten und des dritten Modulsegments (2,3). Solarzellenmodul nach einem der vorangegangenen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die vier Modulsegmente (1 ,2, 3, 4) die gleiche Anzahl von Solarzellenstrings aufweisen. Solarzellenmodul nach einem der vorangegangenen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Anzahl der Solarzellenstrings der vier Modulsegmente (1 ,2, 3, 4) im Bereich 2 bis 8 pro Modulsegment liegt. Solarzellenmodul nach einem der vorangegangenen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Anzahl von Solarzellen jedes Solarzellenstrings der vier Modulsegmente (1 ,2, 3, 4) im Bereich 5 bis 65 Solarzellen liegt. Solarzellenmodul nach einem der vorangegangenen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass jeweils zwei benachbarte Solarzellen eines Solarzellenstrings mit zumindest einem, bevorzugt mit zumindest zwei, insbesondere mit zumindest drei Zellverbindern verschaltet sind. Solarzellenmodul nach einem der vorangegangenen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass in jedem der vier Modulsegmente (1 ,2, 3, 4) die Solarzellenstrings ausschließlich parallel verschaltet sind. Solarzellenmodul nach einem der vorangagenenen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass zumindest ein Modulsegment (1 ,2) zumindest zwei Teilsegmente mit zumindest zwei parallel geschalteten Solarzellenstrings aufweist und das Modulsegment einen Segmentquerverbinder (21 ,22) aufweist, welcher zwischen den Teilsegmenten des Modulsegments (1 ,2) angeordnet ist, um eine Reihenschaltung der Teilsegmente auszubilden. Solarzellenmodul nach einem der vorangegangenen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Solarzellenmodul zumindest ein weiteres Modulsegement (17,18) mit zumindest zwei parallel geschalteten Solarzellenstrings aufweist, wel- ches in Reihe mit zumindest einem der anderen Modulsegmente (1 ,2, 3, 4) des Solarzellenmoduls geschaltet ist, wobei bevorzugt das Solarzellenmodul ein weiteres Bypasselement (15, 16) aufweist, welches parallel zu dem weiteren Modulsegment (17, 18) geschaltet ist. 7. Solar cell module according to one of the preceding claims, characterized in that the solar cell strings of the first module segment (1) have the same number of solar cells as the solar cell strings of the fourth module segment (4) and the solar cell strings of the second module segment (2) have the same number of solar cells like the solar cell strings of the third th module segment (3). Solar cell module according to one of the preceding claims, characterized in that the solar cell strings of all module segments (1, 2, 3, 4) have the same number of solar cells or that the solar cell strings of the first and fourth module segments (1, 2) have twice as many solar cells like the solar cell strings of the second and third module segment (2,3). Solar cell module according to one of the preceding claims, characterized in that the four module segments (1, 2, 3, 4) have the same number of solar cell strings. Solar cell module according to one of the preceding claims, characterized in that the number of solar cell strings of the four module segments (1, 2, 3, 4) is in the range 2 to 8 per module segment. Solar cell module according to one of the preceding claims, characterized in that the number of solar cells in each solar cell string of the four module segments (1, 2, 3, 4) is in the range of 5 to 65 solar cells. Solar cell module according to one of the preceding claims, characterized in that in each case two adjacent solar cells of a solar cell string are connected to at least one, preferably to at least two, in particular to at least three cell connectors. Solar cell module according to one of the preceding claims, characterized in that the solar cell strings are exclusively connected in parallel in each of the four module segments (1, 2, 3, 4). Solar cell module according to one of the preceding claims, characterized in that at least one module segment (1, 2) has at least two sub-segments with at least two solar cell strings connected in parallel and the module segment has a segment cross-connector (21, 22) which between the sub-segments of the module segment (1, 2) arranged to form a series connection of the sub-segments. Solar cell module according to one of the preceding claims, characterized in that the solar cell module has at least one further module segment (17,18) with at least two solar cell strings connected in parallel, which is connected in series with at least one of the other module segments (1, 2, 3, 4) of the solar cell module is connected, the solar cell module preferably having a further bypass element (15, 16) which is connected in parallel with the further module segment (17, 18).
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