EP4309211A1 - Solarzellenstring und verfahren zur herstellung eines solarzellenstrings - Google Patents

Solarzellenstring und verfahren zur herstellung eines solarzellenstrings

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EP4309211A1
EP4309211A1 EP22716196.5A EP22716196A EP4309211A1 EP 4309211 A1 EP4309211 A1 EP 4309211A1 EP 22716196 A EP22716196 A EP 22716196A EP 4309211 A1 EP4309211 A1 EP 4309211A1
Authority
EP
European Patent Office
Prior art keywords
solar cell
cell
electrode
connector
cell connector
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
EP22716196.5A
Other languages
English (en)
French (fr)
Inventor
Jan Nekarda
Jan PASCHEN
Oliver John
Gernot EMANUEL
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 Foerderung der Angewandten Forschung eV
Original Assignee
Fraunhofer Gesellschaft zur Foerderung 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 Foerderung der Angewandten Forschung eV filed Critical Fraunhofer Gesellschaft zur Foerderung der Angewandten Forschung eV
Publication of EP4309211A1 publication Critical patent/EP4309211A1/de
Pending legal-status Critical Current

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    • H10—SEMICONDUCTOR DEVICES; ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H10F—INORGANIC SEMICONDUCTOR DEVICES SENSITIVE TO INFRARED RADIATION, LIGHT, ELECTROMAGNETIC RADIATION OF SHORTER WAVELENGTH OR CORPUSCULAR RADIATION
    • H10F19/00—Integrated devices, or assemblies of multiple devices, comprising at least one photovoltaic cell covered by group H10F10/00, e.g. photovoltaic modules
    • H10F19/90—Structures for connecting between photovoltaic cells, e.g. interconnections or insulating spacers
    • H10F19/902—Structures for connecting between photovoltaic cells, e.g. interconnections or insulating spacers for series or parallel connection of photovoltaic cells
    • H—ELECTRICITY
    • H10—SEMICONDUCTOR DEVICES; ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
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    • H10F19/40—Integrated devices, or assemblies of multiple devices, comprising at least one photovoltaic cell covered by group H10F10/00, e.g. photovoltaic modules comprising photovoltaic cells in a mechanically stacked configuration
    • H—ELECTRICITY
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    • H10F19/902—Structures for connecting between photovoltaic cells, e.g. interconnections or insulating spacers for series or parallel connection of photovoltaic cells
    • H10F19/904—Structures for connecting between photovoltaic cells, e.g. interconnections or insulating spacers for series or parallel connection of photovoltaic cells characterised by the shapes of the structures
    • H—ELECTRICITY
    • H10—SEMICONDUCTOR DEVICES; ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H10F—INORGANIC SEMICONDUCTOR DEVICES SENSITIVE TO INFRARED RADIATION, LIGHT, ELECTROMAGNETIC RADIATION OF SHORTER WAVELENGTH OR CORPUSCULAR RADIATION
    • H10F71/00—Manufacture or treatment of devices covered by this subclass
    • H10F71/137—Batch treatment of the devices
    • H10F71/1375—Apparatus for automatic interconnection of photovoltaic 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
    • Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • 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 string according to the preamble of claim 1 and a method for producing a solar cell string according to the preamble of claim 13.
  • Photovoltaic solar cells are typically used to convert electromagnetic radiation into electrical energy with a solar cell module that has a plurality of solar cells.
  • Such solar cell modules typically have a plurality of solar cell strings.
  • a solar cell string comprises a number of solar cells which are connected to one another in an electrically conductive manner. Solar cells are typically connected in series in a solar cell string, since a single solar cell generates a rather low voltage but a high current.
  • Typical solar cells have two metallic contacting structures, so-called electrodes.
  • a p-electrode is electrically conductively connected to a p-doped area of the solar cell and an n-electrode is electrically conductively connected to an n-doped area of the solar cell.
  • the series connection of solar cells in a solar cell string typically takes place by means of a rigid cell connector, which electrically conductively connects the metallic contact structure of a solar cell to a metallic contact structure of an adjacent solar cell.
  • the electrically conductive connection is used to form a series circuit, so that the n-electrode of one solar cell is electrically conductively connected to the p-electrode of the neighboring solar cell, or vice versa.
  • the object of the present invention is therefore to provide such a solar cell string and a method for producing such a solar cell string.
  • the solar cell string according to the invention is preferably produced by means of the method according to the invention, in particular a preferred embodiment thereof.
  • the method according to the invention is preferably designed to produce a solar cell string according to the invention, in particular an advantageous embodiment thereof.
  • the solar cell string according to the invention has a first photovoltaic solar cell A and at least one second photovoltaic solar cell B, wherein the solar cell A has at least one metallic electrode A and the solar cell B has at least one metallic electrode B and the electrode A is connected to the electrode B by means of a Cell connector of the solar cell string is electrically conductively connected.
  • the cell connector is a flexible cell connector, that the cell connector at least partially covers one side of the solar cell A and the electrode A in a cell connector overlap area A and the cell connector in the cell connector coverage area A is at least partially directly electrically conductively connected to the electrode A, that the cell connector at least partially covers one side of the solar cell B and the electrode B in a cell connector coverage area B and the cell connector in the cell connector coverage area B at least partially is directly electrically conductively connected to the electrode B and that the cell connector coverage area A and/or the cell connector coverage area B, preferably the cell connector coverage area A and the cell connector coverage area B, have a width of less than 1000 ⁇ m, in particular less than 500 pm, preferably less than 300 pm.
  • the solar cell string according to the invention has the advantage that on the one hand the solar cells A and B are connected by means of a flexible cell connector. This can at least partially compensate for mechanical stress without mechanical stress occurring on the contact surfaces between the cell connector and the solar cell.
  • the flexible connection also has the advantage that the cells can be positioned next to one another or one above the other with a slight overlap. The method is therefore suitable for different module concepts.
  • Flexible cell connectors also enable larger bending radii compared to rigid cell connectors, so that when the solar cells are arranged side by side, adjacent solar cells can be arranged at a smaller distance.
  • a metal foil preferably an aluminum foil, is particularly preferably used as the cell connector.
  • handling in the manufacturing process is simplified, since no rigid solar cell string, which typically includes a large number of solar cells, has to be handled.
  • the small width of the cell connector overlapping area A and/or B is sufficient to ensure high-quality electrical contact, i. H. form with a low contact resistance. At the same time, due to the small width, there is little shadowing against incident electromagnetic radiation on the front side.
  • the invention is therefore further based on the knowledge that due to the good conductivity of the cell connector there is no need for the Cell connector covers a back or front of the solar cell A or B over a large area.
  • the good conductivity also enables a small contact area between the cell connector and the electrode, which is why the electrodes on the cell can be designed to save a great deal of material.
  • the soldering areas required for cell connectors with previously known types of connection can be significantly reduced.
  • the solar cell string according to the invention has at least two solar cells.
  • the solar cell string it is advantageous for the solar cell string to have additional solar cells, in particular at least four, preferably at least eight, in particular at least ten solar cells, each solar cell having at least two electrodes, the solar cells being arranged in a row and neighboring solar cells having one as described Cell connectors are electrically conductively connected by the cell connector electrically conductively connects an electrode of one solar cell to an electrode of the adjacent solar cell, preferably in series.
  • the aforesaid width of the cell connector coverage area A extends perpendicularly to the edge of the solar cell A, which the solar cell B is facing.
  • the length of the cell connector coverage area A extends parallel to this solar cell edge.
  • the width of the cell connector coverage area B extends perpendicularly to the edge of the solar cell B facing the solar cell A.
  • the length of the cell connector coverage area B extends parallel to this solar cell edge.
  • the cell connector coverage area A In order to achieve a low line resistance of the cell connector, it is advantageous for the cell connector coverage area A to have a length that is greater than 80%, preferably greater than 90%, particularly preferably greater than 95% of the side length of the solar cell A at the cell connector coverage area A is.
  • the cell connector overlap region B has a length which is greater than 80%, preferably greater than 90%, particularly preferably greater than 95% of the side length of the solar cell B at the cell connector coverage area B.
  • the electrode A does not completely cover the cell connector overlapping area A and that the cell connector is mechanically and electrically non-conductively connected to the solar cell A in at least one area not covered by the electrode A, preferably in several such areas is.
  • the electrode B does not completely cover the cell connector overlapping area B and that in at least one area not covered by the electrode B, preferably in several such areas, the cell connector is mechanically and electrically non-conductive to the solar cell B is connected.
  • Such an area or preferably several such areas serve to increase the mechanical stability without disadvantages in the electronic quality of the solar cell or electrical loss due to line resistances when connecting the solar cells.
  • Typical metallic electrodes are designed in the manner of a comb or double comb pattern and have so-called busbars, from which metallic fingers extend perpendicularly.
  • the fingers have a smaller cross-sectional area compared to the busbar, since the charge carriers collected by the fingers are transported to the busbar and a larger cross-sectional area is therefore advantageous on the busbar to avoid cell resistance losses.
  • a busbar can be dispensed with at least in one or advantageously in both cell connector overlapping areas.
  • the electrode B it is therefore advantageous for the electrode B to have a plurality of metallic fingers, preferably straight, parallel fingers, with the fingers in the cell connector overlapping area B not being directly connected by metallic elements of the electrode B and with the cell connector having at least 50% , preferably with at least 80%, more preferably with all fingers of the electrode B directly electrically conductive.
  • the electrode A it is also advantageous for the electrode A to have a plurality of metallic fingers, preferably straight, parallel fingers, with the fingers in the cell connector overlap region A not being directly connected by metallic elements of the electrode A and with the cell connector having at least 50%, preferably at least 80%, more preferably with all fingers of the electrode A is directly electrically conductively connected.
  • the fingers of an electrode When manufacturing the fingers of an electrode, manufacturing tolerances can result in finger areas with a thin cross-section and thus high line resistance, or even interruptions in the fingers. It is therefore advantageous for at least two fingers to be electrically conductively connected to one another by a metallic cross-connector outside of the cell connector overlapping area, in particular on the edge side opposite the cell connector overlapping area.
  • a cross-connector does not have to have the usual cross-sectional area of a busbar; instead, the cross-connector advantageously has the cross-sectional area of the fingers.
  • the cross-connector does not have to fulfill the function of forwarding all the charge carriers collected by the fingers, but merely to distribute the charge carriers collected by this section of the finger to the other fingers if a finger is interrupted due to a manufacturing error.
  • at least two fingers of the electrode are electrically conductively connected by the cross-connector, in particular by means of a plurality of cross-connectors in each case at least two Fingers are electrically conductively connected to one another, preferably in such a way that each finger is electrically conductively connected to at least one other finger by means of a cross connector.
  • the cross-connectors are preferably arranged on the edge side opposite the cell connector overlapping area.
  • all of the fingers of the electrode are electrically conductively connected by means of a common cross-connector.
  • the fingers prefferably be electrically conductively connected to one another by a metallic cross-connector of the electrode B outside of the cell connector overlapping area B, in particular on the edge side opposite the cell connector overlapping area B.
  • the fingers are electrically conductively connected to one another by a metal cross-connector of the electrode A.
  • the present invention enables the known configuration of the cell connector, which is connected to the rear of solar cell A in a Z-structure, is guided between solar cell A and solar cell B to the front of solar cell B and is guided to the front of solar cell B with this is connected.
  • the electrode A is thus arranged on the rear side of the solar cell A and the electrode B on the front side of the solar cell B.
  • the solar cells of the solar cell ring are designed as solar cells that can be contacted on the back.
  • both the n-doped area and the p-doped area can be contacted from the back.
  • solar cell structures that can be contacted on the back are known, in particular solar cells which do not have a metallic electrode on the front.
  • Solar cells are also known which have a metallic electrode on the front side, with the metallic electrode on the front being led to a metallic contacting surface on the rear by means of a metallic connection.
  • Such structures are known, for example, as MWT structures.
  • both electrode A are arranged on the back of solar cell A and electrode B on the back of solar cell B.
  • the cell connector connects electrodes A and B of the solar cells arranged next to each other on the back.
  • Typical solar cells are thin, large-area structures with a front and a back, which have a large area, and edge sides, which have a significantly smaller area compared to the front and back.
  • the cell connector is electrically conductively connected to the electrode A and to the electrode B on the front or on the back of the respective solar cell.
  • the present invention enables a further form of the formation of the electrically conductive connection between the cell connector and the electrode, the cell connector being electrically conductively connected to the electrode on an edge side of the electrode.
  • the electrically conductive connection is not made exclusively, preferably not, as is usually the case, on the front or on the back of the solar cell, but on an edge side.
  • the cell connector overlapping area A is arranged on an edge side of the electrode A, and/or, preferably, and that the cell connector overlapping area B is arranged on an edge side of the electrode B.
  • the edge sides of the solar cells are those sides with a small area that are not the front or back of the solar cell.
  • the cell connector is thus arranged at least on an edge side of the metallization of the solar cell, which is not the front or back of the solar cell.
  • connection is made exclusively on the edge sides, so that there is no connection between the cell connector and the solar cell on a front or rear side and thus the cell connector coverage area A is not on the rear or front side of the solar cell A and/or, preferably and the Cell connector coverage area B is not located on the front or back of the solar cell B.
  • the cell connector In order to increase the mechanical stability, it is advantageous for the cell connector to be arranged in a mechanically and electrically non-conductive manner on an edge side of the solar cell A and/or, preferably, on an edge side of the solar cell B. Such an arrangement can preferably take place in an edge region of the solar cell, which is formed by the substrate, typically a semiconductor substrate, in particular typically a silicon substrate.
  • the electrodes When using solar cells that each have an electrode on the front and an electrode on the back, it is advantageous for the electrodes to be formed on one edge of the solar cell at a distance from the edge of the solar cell, in particular as described below:
  • solar cell A thus has an electrode on the front side and an electrode on the back side
  • solar cell B also has an electrode on the front side and an electrode on the back side
  • Electrode A is, for example, the back electrode of solar cell A
  • electrode B is, for example, the front electrode of solar cell B. It is also within the scope of the invention for electrode A to be the front electrode of solar cell A and electrode B to be the back electrode of solar cell B .
  • the electrodes of the solar cells A and B are preferably designed in such a way that the front electrode of the solar cell is flush with one edge ends at the edge.
  • the opposite arrangement is formed on the opposite edge: the rear electrode is preferably flush with the edge of the solar cell there. In this way, an electrically conductive connection can be formed in a simple manner at the edge of the solar cell A and at the edge of the solar cell B between the electrodes and the cell connector.
  • the rear electrodes of the solar cells A and B are preferably formed in such a way that the rear electrodes of the solar cells A and B are arranged at a distance from each other at the edge, preferably at a distance of at least 100 ⁇ m, more preferably at least 200 ⁇ m, in particular at least 500 ⁇ m , at which the front electrode is flush with the edge.
  • the front electrodes of the solar cells A and B are preferably designed in such a way that the front electrodes of the solar cells A and B are each spaced apart from the edge, preferably at a distance of at least 100 ⁇ m, more preferably at least 200 ⁇ m, in particular at least 500 ⁇ m , at which the rear electrode is flush with the edge.
  • This spacing avoids a short circuit between the cell connector and the electrode spaced from the edge.
  • the electrodes of solar cell A and solar cell B in such a way that the front electrode of the solar cell is flush with the edge at one edge, whereas the rear electrode of the solar cell is spaced at this edge, preferably with a gap of at least 100 ⁇ m, more preferably at least 200 ⁇ m, in particular at least 500 ⁇ m.
  • the reverse arrangement is preferably formed: there, the rear electrode is preferably flush with the edge of the solar cell, whereas the front electrode is preferably at a distance from the edge, preferably at a distance of at least 100 ⁇ m, more preferably at least 200 ⁇ m, in particular at least 500 ⁇ m.
  • solar cell strings are known in which the solar cells are arranged in shingle technology.
  • two adjacent solar cells overlap, so that there is an overlap on the rear side.
  • pung area is arranged on the back of a solar cell over a front side overlapping area of the front of the adjacent solar cell and between these overlapping areas there is the electrically conductive connection to form a string.
  • a further advantageous embodiment is based on the knowledge that conventional solar cell structures, which have rigid metallic electrodes on the front and rear, can be used to produce a cost-effective solar cell string using shingle technology if a flexible cell connector is used which, at least on the front, only slightly Front of the solar cell to be contacted covered.
  • the solar cells are arranged in an overlapping manner, so that the solar cells A and B are arranged in an overlapping manner, so that a rear side overlap area of the rear side of the solar cell A is arranged over a front side overlap area of the front side of the solar cell B, so that the electrode A is on the rear side of the solar cell A is arranged and designed to conduct electrical charge carriers on the rear side of the solar cell A to the rear-side overlapping area or to derive them from this, that electrode B is arranged on the front side of the solar cell B and is designed to conduct electrical charge carriers on the front side of the solar cell B to the To conduct or derive from the side overlap region that the cell connector is electrically conductively disposed on electrode A in the rear side overlap region and electrically conductively disposed on electrode B in the front side overlap region.
  • the rear side overlapping area and the cell connector overlapping area A are the same and/or, preferably, the front side overlapping area and the cell connector overlapping area are B is the same, so that material is saved compared to variants with multiple folds of the cell connector.
  • the solar cells of the solar cell string are advantageously designed as bifacial solar cells. This results in the advantage that not only electromagnetic radiation incident from the front but also electromagnetic radiation incident from the rear can be converted into electrical energy.
  • the solar cell string according to the invention is particularly suitable for bifacial use, since, as described above, busbars can be dispensed with, so that the rear electrode is advantageously designed with fingers and preferably a cross-connector, so that there is only minimal coverage of the rear the metallic electrode exists so that there is little shadowing of the electromagnetic radiation impinging on the back.
  • the cell connector is preferably designed as a film. It is within the scope of the invention to use non-metallic, conductive foils.
  • the design of the cell connector as a copper foil or silver foil is also within the scope of the invention.
  • the cell connector is designed as a metal foil made of the metal that is an essential metallic component of the electrode that is contacted by means of the cell connector.
  • the cell connector is preferably designed as a silver foil. If copper is the main metallic component of the electrode, the cell connector is preferably designed as a copper foil. It is within the scope of the invention to use a coated flexible film or an uncoated flexible film as the cell connector. The use of a multi-layer or a single-layer flexible film is also within the scope of the invention.
  • the cell connector is preferably designed as a single-layer film, particularly preferably as an uncoated film, in order to reduce costs.
  • the thickness of the cell connector is preferably in the range from 5 ⁇ m to 50 ⁇ m.
  • a solar cell module with a plurality of solar cell strings, the solar cell strings each being designed as a solar cell string according to the invention, in particular as a preferred embodiment thereof.
  • the solar cell strings are electrically conductively connected to one another in a manner known per se.
  • the cell connector is arranged to cover the electrode A in a cell connector overlapping area A and the cell connector in the cell connector overlapping area A is at least partially directly electrically conductively connected to the electrode A, that the cell connector is arranged to cover the electrode B in a cell connector overlapping area B and the cell connector in the cell connector overlapping area B is at least partially directly electrically conductively connected to the electrode B, with the cell connector being arranged on the electrode B in such a way that the Cell connector coverage area B, in which the cell connector covers a front side of the solar cell B, has a width of less than 1000 ⁇ m, in particular less than 500 ⁇ m, preferably less than 300 ⁇ m, the connection between the cell connector and at least the electrode B, preferably between the cell connector and electrode A and electrode B, by means of heat from laser radiation.
  • the small width of the covering area results in the advantages already described above for the cell connector rear-side covering area, in particular a saving in material.
  • the method according to the invention has the advantages of the solar cell string according to the invention.
  • the use of laser radiation to form the electrically conductive connection between the cell connector and at least the electrode B, preferably between the cell connector and the electrode A and the electrode B, achieves a particularly cost-effective method.
  • the cell connector is at least partially melted by means of the laser radiation in order to form the connection.
  • the cell connector overlapping area A is arranged on an edge side of the electrode A, and/or, preferably, the cell connector overlapping area B is arranged on an edge side of the electrode B.
  • the solar cells A and B are arranged in procedural step B in such a way that the back of one solar cell faces the front of the other solar cell.
  • the solar cell A or the solar cell B can be folded down by 180° in a simple manner.
  • the cell connector is arranged mechanically and electrically non-conductive on an edge side of the solar cell A, and/or, preferably, the cell connector is arranged mechanically and electrically non-conductive on an edge side of the solar cell B. This increases mechanical stability he aims.
  • Arranging the cell connector on an edge side of electrode A and electrode B enables a particularly efficient method of connecting several solar cells:
  • a plurality of solar cells preferably at least 3, particularly preferably at least 6, more preferably at least 10 solar cells, are arranged next to one another in such a way that the front of a solar cell is arranged on the front of the neighboring solar cell and the back of a solar cell is on the back of the neighboring solar cell is.
  • a stack of solar cells is thus formed.
  • At least one cell connector is arranged on two opposite edge sides of the solar cell stack, which covers the edge sides of several of the solar cells of the cell stack, preferably at least 2, more preferably at least 4, more preferably at least 6 solar cells.
  • the cell connectors are connected in an electrically conductive manner to the edge sides of the electrodes of the solar cells; the electrically conductive connection is preferably made by means of laser radiation.
  • the electrically conductive connection preferably takes place in such a way that a series connection takes place, ie an electrode of one contacting type (p-type or n-type) is electrically conductively connected to an electrode of the opposite contacting type of the adjacent solar cell by the cell connector.
  • the cell connector is separated, so that the remaining cell connector sections connect two adjacent solar cells to one another in an electrically conductive manner.
  • the planar solar cell string is preferably formed by unfolding the solar cells, for example rotating each solar cell by 90° alternately in the opposite direction or rotating every second solar cell by 180°.
  • the method for producing a solar cell string is designed in a shingle arrangement:
  • the solar cells are arranged in an overlapping manner in method step C after method step B, so that a rear-side overlap region of the rear side of solar cell A is arranged over a front-side overlap region of the front side of solar cell B.
  • the solar cells A and B are advantageously arranged in method step B in a method step B1 with the front sides facing one another or with the rear sides facing one another, and in a method step B2 the cell connector is arranged on the solar cell A and on the solar cell B.
  • the electrodes A and B are arranged on the same side of the cell connector.
  • the solar cell A or the solar cell B can then be folded over by 180° in a simple manner.
  • At least the solar cell B is made available in method step A as a multiple cell for separation into a number of sub-cells. It is known to use so-called sub-cells to form a solar cell string. Sub-cells are usually obtained by dividing a solar cell into several sub-cells. Typically, sub-cells have a rectangular shape in which the length is a multiple of the width.
  • the method according to the invention enables the multiple cell to be separated and thus the partial cell to be separated only after the solar cells have been connected to the cell connector.
  • At least the solar cell B preferably also the solar cell A, is provided in method step A as a multiple cell for separation into a plurality of sub-cells and that the multiple solar cell is separated to provide the solar cell, in particular by means of laser radiation, wherein the separation takes place after method step B, in particular after method step C.
  • the method according to the invention has the particular advantage that essential method steps can be carried out by means of laser radiation.
  • the cell connector is therefore advantageously connected to the solar cell A, the connecting ends of the cell connector to the solar cell B, and the multiple solar cell is separated to provide at least the solar cell B by means of a laser.
  • the cell connector is preferably connected to the solar cells using the method known as Laser Metal Bonding (LMB), as described in Oliver John et al. , “Laser Metal Bonding (LMB) - low impact joining of thin aluminum foil to Silicon and Silicon nitride surfaces", Procedia CIRP 94 (2020) 863-868, 11 th CIRP Conference on Photonic Technologies [LANE 2020] on September 7- 10, 2020.
  • LMB Laser Metal Bonding
  • the mechanical, electrically non-conductive connection of the cell connector and the solar cell is preferably carried out using the LMB method described.
  • FIG. 1 shows a front and rear view of a solar cell A and solar cell B of an exemplary embodiment of a solar cell string according to the invention
  • FIG. 2 shows two different exemplary embodiments of solar cell strings according to the invention
  • FIG. 3 shows a front and rear view of a multiple solar cell for the exemplary embodiment of a method according to the invention shown in FIG. 4;
  • FIG. 5 shows a further exemplary embodiment with a Z-shaped cell connector
  • FIG. 6 shows a further exemplary embodiment with the cell connector being arranged on the edge sides of the solar cells
  • Figure 7 shows a development of the embodiment shown in Figure 6 and
  • FIG. 8 shows a further exemplary embodiment with interconnection on the back.
  • FIG. 2 shows two exemplary embodiments of a solar cell string according to the invention, each with three solar cells. All solar cells are designed in the same way.
  • the solar cell A described above is designed as the first solar cell 1 and the solar cell B described above is designed as the second solar cell 2 .
  • the electrode A is in the form of a rear-side contacting structure 1b of the first solar cell 1 and the electrode B is in the form of a front-side metallization structure 2a of the second solar cell 2 .
  • the first exemplary embodiment of a solar cell string according to the invention shown in FIG. 2 a has a first solar cell 1 , a second solar cell 2 and a third solar cell 3 .
  • the solar cells (1, 2, 3) are arranged in an overlapping manner, so that a rear-side overlapping area of the rear of a solar cell is arranged over a front-side overlapping area of the front of an adjacent solar cell.
  • FIG. 1 shows a schematic representation of a plan view of the front side (partial image a) and a plan view of the rear side (partial image b) of the first solar cell 1.
  • the solar cell is designed in a manner known per se as a photovoltaic solar cell based on a silicon substrate and has a metallic front-side contacting structure 1a on the front and a metallic rear-side contacting structure 1b on the rear. Both contacting structures are comb-like, with straight fingers running parallel to one another. In the schematic representation according to FIG. 1, each contacting structure 10 has fingers running horizontally.
  • the rear side overlap region of the rear side of the first solar cell 1 with a width BR and a length LR is identified by a dashed line.
  • a front-side overlap region of the front side of the first solar cell with a width BV and a length LV is identified by a dashed line in the front-side view according to FIG. 1b).
  • the rear-side overlapping area with a width BR of the first solar cell 1 is arranged over a front-side overlapping area with the width BV of the second solar cell 2.
  • the back of the first solar cell 1 is electrically conductively connected to the front of the second solar cell 2 .
  • the rear side of the first solar cell 1 is electrically conductively connected to the front side of the second solar cell 2 by means of a flexible cell connector 4 .
  • the flexible cell connector 4 is designed as an aluminum foil with a thickness of 10 ⁇ m.
  • the aluminum foil is single-layer and uncoated.
  • the first solar cell 1 has the metallic rear-side contacting structure 1 b on the rear, which is designed to conduct electrical charge carriers on the rear of the first solar cell one to the rear-side overlapping region with width BR and length LR or to derive from this.
  • the second solar cell 2 (like the third solar cell 3) is identical to the first solar cell 1.
  • the second solar cell 2 thus has a front-side contacting structure 2a on the front side, which is configured and arranged identically to the front-side contacting structure 1a of the first solar cell 1 shown in FIG. 1b).
  • the front-side contacting structure of the second solar cell is designed to divert electrical charge carriers on the front side of the second solar cell to the front-side overlapping area (see FIG. 1b) with width BV and length LV) or to divert them away from it.
  • the cell connector 4 is electrically conductively arranged in the rear-side overlapping area with width BV of the first solar cell 1 on the rear-side contacting structure 1b of the first solar cell 1 and in the front-side overlapping area (with width BV) of the second solar cell 2 in an electrically conductive manner on the front-side contacting structure 2a of the second solar cell 2.
  • the cell connector 4 completely covers the rear side of the solar cell 1 in the rear side overlapping area of the first solar cell 1.
  • a partial connector rear side overlapping area is therefore identical to the rear side overlapping area of the first solar cell with width BR and length LR.
  • the width BR of the cell connector rear side metallization coverage area is less than 200 ⁇ m, in the present case 150 ⁇ m.
  • the cell connector 4 covers the front of the second solar cell in the entire front-side overlap area of the second solar cell 2 with width BV and length LV.
  • the cell connector front side metallization overlap area is identical to the front side overlap area of the second solar cell (with width BV and length LV).
  • the width BV of the cell connector front side metallization coverage area of the second solar cell is also 150 ⁇ m.
  • the solar cells (1, 2, 3) have a width of 25 mm and a length of 200 mm.
  • the width of the cell connector overlapping areas is therefore only a small proportion of the total width of the solar cell.
  • the cell connectors 4 each extend over the entire length of the solar cells.
  • the cell connector rear-side metallization covering area of the first solar cell 1 thus has a length LR which corresponds to the side length of the first solar cell 1 at the rear-side overlapping area.
  • the cell connector front-side metallization covering area of the second solar cell has the length LV, which corresponds to the side length of the second solar cell at the front-side overlapping area.
  • the rear-side overlapping area of the first solar cell 1 and the front-side overlapping area of the second solar cell 2 are arranged on a common side of the cell connector four.
  • cell connector four has only one fold, which in the present case is arranged on the right-hand side in the illustration according to FIG.
  • both the front-side contacting structure and the rear-side contacting structure of the solar cell have a plurality of straight metallic fingers running horizontally in the representation according to FIG. 1, and ten fingers per contacting structure in the schematic representation according to FIG.
  • the fingers of the rear-side contacting structure 1b of the first solar cell in the cell connector rear-side metallization covering area which is identical to the rear-side overlapping area 1c, have no direct connection via the rear-side contacting tion structure 1 b. This means that when the cell connector rear-side metallization coverage area is separated, there would be no metallic connection between the contacting fingers in the cell connector rear-side metallization coverage area.
  • the contacting fingers are connected to one another in an electrically conductive manner via a metal cross-connector at the end which is not in the cell connector rear-side metallization overlapping area, so that if a contacting finger is disconnected as described above or interrupted, an electrically there is a conductive connection via the cross connector.
  • the cell connector 4 is electrically conductively connected to all fingers of the rear-side contacting structure 1b of the first solar cell. It thus replaces the function of a busbar in previously known contacting structures.
  • the fingers of the front-side contacting structure 2a of the second solar cell 2 have no direct connection via the rear-side contacting structure in the cell connector front-side metallization covering area, which is identical to the front-side overlapping area.
  • the cell connector 4 is electrically conductively connected to each finger of the front side contacting structure 2a of the second solar cell 2 in the cell connector front side metallization covering area.
  • the rear-side contacting structure 1b of the first solar cell 1 has a metal cross-connector on the left side in the view according to FIG. 1, which electrically conductively connects all ten fingers of the rear-side contacting structure 1b.
  • the fingers extend perpendicularly to the metallic cross-connector.
  • the front-side contacting structure 1a of the first solar cell 1 has a metallic cross-connector on the edge side opposite the cell connector front-side metallization covering area, which electrically conductively connects all ten fingers to one another.
  • the rear-side contacting structure 1b of the first solar cell covers only a small area of the solar cell.
  • the solar cells 1, 2, 3 are designed as bifacial solar cells, so that electromagnetic radiation from the back of the solar cells also penetrates into the solar cell and into absorbed in the semiconductor layers and converted into electrical energy.
  • FIG. 2b shows a second exemplary embodiment of a solar cell string according to the invention. This differs from the first exemplary embodiment according to FIG. 2a) in that the solar cells connected to the cell connector 4 are arranged on opposite sides of the cell connector 4. Correspondingly, the cell connector 4 has two folds. The other technical features correspond to those described for the first exemplary embodiment according to FIG. 2a).
  • FIGS. 2a An exemplary embodiment of a method according to the invention is described below with reference to FIGS.
  • the result of the exemplary embodiment described largely corresponds to the solar cell string according to FIG. 2a), the folding of the cell connectors 4 being arranged on the left-hand side.
  • a first and at least one second photovoltaic solar cell are provided in a method step A.
  • the second solar cell is made available as a multiple cell for separation into a number of sub-cells.
  • FIG. 3 shows a rear view of a multiple solar cell 5 in partial image a and a front view of the multiple solar cell 5 in partial image b.
  • the multiple solar cell 5 has three sections, the boundaries of these sections are shown in FIG. 5 by dashed lines.
  • the structure of each section corresponds to the first solar cell 1 shown in FIG. 1.
  • the multi-junction solar cell 5 is separated at the lines shown in dashed lines in FIG. Accordingly, it can be seen in FIG. 3 that three rear-side contacting structures are arranged on the rear of the multiple solar cell 5 and three front-side contacting structures, each with ten contacting fingers and a cross connector, are arranged on the front.
  • FIG. 4a summarizes process steps of the exemplary embodiment of the process according to the invention.
  • a first and a second photovoltaic solar cell are provided.
  • a second solar cell 2 is provided with the front side on top and the multiple solar cell 5 for providing a first solar cell 1 is arranged on the second solar cell 2 with the front side on the bottom, so that the front sides of the two solar cells face each other.
  • the arrangement of the first solar cell (present in the form of the multiple solar cell 5) and the second solar cell 2 with one another is thus carried out in a sub-step B1 facing fronts performed, the arrangement being such that the front-side overlapping area of the second solar cell 2 (with the width BV) is not covered by the first solar cell 1 (and thus not by the multiple solar cell 5).
  • a cell connector 4 is arranged on the rear-side overlapping area of the first solar cell 1 with the width BR and the front-side overlapping area of the second solar cell. As can be seen in FIG. 4a), the rear-side overlapping area of the first solar cell 1 and the front-side overlapping area of the second solar cell 2 are arranged on the same side of the cell connector 4.
  • the cell connector 4 which in this exemplary embodiment is also designed as an aluminum foil as described above, an electrically conductive connection is made to the cell connector 4 with each finger of the rear-side contacting structure.
  • the laser beams are shown schematically as solid arrows.
  • the multiple solar cell 5 is severed by means of laser radiation in order to separate the first solar cell 1 from the multiple solar cell 5 .
  • the laser beam is shown schematically as a dotted arrow.
  • the first solar cell 1 is folded over by 180° according to the curved arrow, resulting in the constellation shown in FIG. 4b).
  • FIG. 5 shows a further exemplary embodiment of the method according to the invention with a partial step in FIG. 5a) and in FIG. 5b) the resulting exemplary embodiment of a solar cell string according to the invention.
  • the first solar cell 1 is arranged next to the multiple solar cell 5 .
  • the cell connector 4 is routed in a Z-shape from the rear of the first solar cell 1 to the front of the second solar cell 2, where the cell connector 4 between the two solar cells is routed from the rear of the first solar cell to the front of the second solar cell.
  • an electrically conductive connection of the cell connector 4 is produced by means of laser radiation (solid arrow lines) on the one hand with the rear-side contacting structure 1b of the first solar cell 1 and on the other hand with the front-side contacting structure 2a of the second solar cell 2. Excess material of the cell connector 4 is also separated by means of laser radiation (arrows with a dashed line).
  • the multiple solar cell 6 is then severed by means of laser radiation in order to isolate the second solar cell 2 (arrow with a dashed line).
  • FIG. 6 shows a further exemplary embodiment of the method according to the invention with a partial step in FIG. 6a) and in FIG. 6b) the resulting exemplary embodiment of a solar cell string according to the invention.
  • the method has things in common with the method described for FIG. The main differences are described below:
  • the first solar cell 1 and the second solar cell 2 are arranged with their backsides facing each other, so that the backside contacting structure 1b of the first solar cell 1 and the backside contacting structure 2b of the second solar cell 2 face each other.
  • the cell connector is arranged on the respective front edges of the first solar cell 1 and the second solar cell 2 .
  • the cell connector 4 is arranged on the edge of the rear-side contacting structure 1b of the first solar cell 1 and electrically conductively connected by means of a laser beam (arrows with a solid line). Likewise, the cell connector 4 is arranged at the edge of the front-side contacting structure 2a of the second solar cell and is electrically conductively connected.
  • the contacting structures of the first solar cell 1 and second solar cell 2 are therefore designed in such a way that the front-side contacting structure of the solar cell is flush with the edge at one edge, whereas the rear-side contacting structure of the solar cell is spaced at this edge, in this case with a distance of 500 pm.
  • the opposite arrangement is formed at the opposite edge: the rear-side contacting structure ends flush with the edge of the solar cell there, whereas the front-side contacting structure is at a distance from the edge, in the present case at a distance of 500 ⁇ m.
  • the metallization covering areas are designed with very small widths in this exemplary embodiment. Since the cell connector only covers the metallization at the edge, the width BR of the cell connector front-side metallization coverage area corresponds approximately to the height of the front-side contacting structure 2a of the second solar cell, and the width BV of the cell connector rear-side metallization coverage area corresponds approximately to the height of the rear-side contacting structure 1b of the first solar cell 1.
  • the cell connector 4 can also be attached to the semiconductor substrate of the first solar cell 1 and to the semiconductor substrate of the second solar cell 2 by means of laser radiation, with only a mechanical but not an electrically conductive connection being formed.
  • the multiple solar cell 6 is also separated by means of laser radiation in this exemplary embodiment (arrow with a dotted line), so that the second solar cell 2 is separated.
  • FIG. 6b) shows the end result when, after arranging the cell connector 4 on the first solar cell 1 and first solar cell 2 and separating the second solar cell 2, the first solar cell 1 is rotated by 180° according to the semicircular arrow in FIG. 6a) .
  • the cell connector of the solar cell string is therefore located with a single fold between the first solar cell 1 and the second solar cell 2.
  • FIG. 7 shows a further development of the exemplary embodiment shown in FIG. 6:
  • a stack of solar cells is formed, with the front of a solar cell facing the front of the adjacent solar cell and the back of a solar cell facing the back of the adjacent solar cell.
  • Cell connectors 4, 4' are arranged on two opposite edge sides of the solar cell stack, which are electrically conductively connected to the edge sides of the electrodes of the solar cells by means of laser radiation (arrows with solid lines).
  • the lowest solar cell is identified as the first solar cell 1 (first solar cell A) with a front-side contacting structure 1a and a rear-side contacting structure 1b.
  • the second solar cell B (reference number 2) is accordingly arranged in such a way that the rear-side contacting structure 2b of the second solar cell 2 faces the rear-side contacting structure 1b of the first solar cell 1 . This arrangement continues in the stack.
  • the contacting structures are also formed, as described above, in such a way that a contacting structure terminates flush with the edge of the solar cell on one side, but is spaced apart from the edge of the solar cell on the opposite edge.
  • the contacting structure arranged on the opposite side of the solar cell is arranged such that at each edge only one of the two contacting structures is flush with the edge of the solar cell and the other contacting structure is at a distance from the edge.
  • the cell connector 4 is electrically conductively connected to the rear-side contacting structure 1b of the first solar cell 1 and to the front-side contacting structure 2a of the second solar cell 2 by means of laser radiation.
  • the cell connector 4 is still electrically conductively connected to the rear side contact structure of the third and fifth solar cell and to the front side contact structure of the fourth and sixth solar cell by means of laser beams.
  • the cell connector 4' is electrically conductively connected accordingly to the rear-side contacting structure of the second and fourth solar cell and to the front-side contacting structure of the third and fifth solar cell in the solar cell stack.
  • the cell connectors 4 and 4' are then separated by means of laser radiation (arrows with dashed lines).
  • the separation takes place in such a way that two solar cells are connected to one another in an electrically conductive manner by the resulting section of the cell connector.
  • a series connection of the six solar cells shown in FIG. 7 is achieved in a process-economical manner.
  • FIG. 1 A further exemplary embodiment is shown in FIG.
  • MWT solar cells are characterized in that they have a front-side contacting structure (front-side contacting structures 11a' and 12a' of the solar cells 11 and 12), but the front-side contacting structure is led to the back by a metallic connection, so that a metallic contacting structure for contacting is on the back the front contacting structure is present (contacting structures 11a and 12a of the solar cells 11 and 12).
  • a rear-side contacting structure (rear-side contacting structures 11b and 12b of solar cells 11 and 12) and a contacting structure (11a and 12a) are thus arranged on the rear side of the solar cells, which is electrically conductively connected to the front-side contacting structure.
  • a cell connector 4 connects the contacting structure 11a of the first solar cell 11 to the rear-side contacting structure 12b of the second solar cell 12, so that a series connection is formed.

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Abstract

Die Erfindung betrifft einen Solarzellenstring, mit einer ersten photovoltaischen Solarzelle A und zumindest einer zweiten photovoltaischen Solarzelle B, wobei die Solarzelle A zumindest eine metallische Elektrode A und die Solarzelle B zu- mindest eine metallische Elektrode B aufweist und die Elektrode A mit der Elekt- rode B mittels eines Zellverbinders des Solarzellenstrings elektrisch leitend ver- bunden ist. Wesentlich ist, dass der Zellverbinder ein biegeschlaffer Zellverbin- der ist, dass der Zellverbinder eine Seite der Solarzelle A und die Elektrode A in einem Zellverbinder-Überdeckungsbereich A zumindest teilweise überdeckt und der Zellverbinder im Zellverbinder-Überdeckungsbereich A zumindest teilweise unmittelbar elektrisch leitend mit der Elektrode A verbunden ist, dass der Zell- verbinder eine Seite der Solarzelle B und die Elektrode B in einem Zellverbin- der-Überdeckungsbereich B zumindest teilweise überdeckt und der Zellverbin- der im Zellverbinder-Überdeckungsbereich B zumindest teilweise unmittelbar elektrisch leitend mit der Elektrode B verbunden ist und dass der Zellverbinder- Überdeckungsbereich A und/oder der Zellverbinder-Überdeckungsbereich B, be- vorzugt der Zellverbinder-Überdeckungsbereich A und der Zellverbinder-Überde- ckungsbereich B, eine Breite von weniger als 1000 µm, insbesondere weniger als 500 µm, bevorzugt weniger als 300 µm aufweist. Die Erfindung betrifft wei- terhin ein Verfahren zur Herstellung eines Solarzellenstrings.

Description

Solarzellenstring und Verfahren zur Herstellung eines Solarzellenstrings
Beschreibung
Die Erfindung betrifft einen Solarzellenstring gemäß Oberbegriff des An spruchs 1 sowie ein Verfahren zur Herstellung eines Solarzellenstrings gemäß Oberbegriff des Anspruchs 13.
Die Verwendung von photovoltaischen Solarzellen zur Umwandlung elektromag netischer Strahlung in elektrische Energie erfolgt typischerweise mit einem So larzellenmodul, welches eine Mehrzahl von Solarzellen aufweist.
Solche Solarzellenmodule weisen typischerweise eine Mehrzahl von Solarzel lenstrings auf. Ein Solarzellenstring umfasst mehrere Solarzellen, die elektrisch leitend miteinander verbunden sind. Typischerweise sind Solarzellen in einem Solarzellenstring in Reihe geschaltet, da eine einzelne Solarzelle eine eher ge ringe Spannung, jedoch einen hohen Strom erzeugt.
Typische Solarzellen weisen zwei metallische Kontaktierungsstrukturen, soge nannte Elektroden auf. Eine p-Elektrode ist mit einem p-dotierten Bereich der Solarzelle und eine n-Elektrode ist mit einem n-dotierten Bereich der Solarzelle elektrisch leitend verbunden.
Die Reihenverschaltung von Solarzellen in einem Solarzellenstring erfolgt typi scherweise mittels eines starren Zellverbinders, welcher die metallische Kontak tierungsstruktur einer Solarzelle mit einer metallischen Kontaktierungsstruktur einer benachbarten Solarzelle elektrisch leitend verbindet. Typischerweise er folgt die elektrisch leitende Verbindung zur Ausbildung einer Reihenschaltung, sodass die n-Elektrode der einen Solarzelle mit der p-Elektrode der benachbar ten Solarzelle elektrisch leitend verbunden ist oder umgekehrt.
Ein solcher Zellverbinder weist jedoch Nachteile in der Handhabung bei der Her stellung des Solarzellenstrings auf. Zudem können mechanische Spannungen durch eine mechanische Belastung des Solarzellenstrings, insbesondere auf grund einer thermischen Belastung zu einer Erhöhung des Kontaktwiderstands zwischen Zellverbinder und Solarzelle bis hin zu einer Kontaktunterbrechung bei Ablösen des Zellverbinders führen. Weiterhin üben diese starren Zellverbinder thermomechanischen Stress auf die Zellen aus, der zu Zellbruch führen kann.
Es besteht daher Bedarf an einem kostengünstig herstellbaren und dennoch ro busten Solarzellenstring sowie einem Verfahren zu dessen Herstellung. Darüber hinaus benötigen typische Zellverbinder aufgrund der Dicke der Zellverbinder und der Begrenzung der Biegeradien einen Mindestabstand zwischen den be nachbarten Solarzellen. Es besteht Bedarf, diesen Mindestabstand zu verrin gern.
Der vorliegenden Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, einen solchen Solarzellenstring und ein Verfahren zur Herstellung solch eines Solarzellenst rings zur Verfügung zu stellen.
Gelöst ist diese Aufgabe durch einen Solarzellenstring gemäß Anspruch 1 sowie ein Verfahren zur Herstellung eines Solarzellenstrings gemäß Anspruch 13. Vor teilhafte Ausgestaltungen finden sich in den abhängigen Ansprüchen.
Der erfindungsgemäße Solarzellenstring ist bevorzugt mittels des erfindungsge mäßen Verfahrens hergestellt, insbesondere einer bevorzugten Ausführungs form hiervon. Das erfindungsgemäße Verfahren ist bevorzugt zur Herstellung ei nes erfindungsgemäßen Solarzellenstrings ausgebildet, insbesondere einer vor teilhaften Ausführungsform hiervon.
Der erfindungsgemäße Solarzellenstring weist eine erste photovoltaischen So larzelle A und zumindest eine zweite photovoltaischen Solarzelle B auf, wobei die Solarzelle A zumindest eine metallische Elektrode A und die Solarzelle B zu mindest eine metallische Elektrode B aufweist und die Elektrode A mit der Elekt rode B mittels eines Zellverbinders des Solarzellenstrings elektrisch leitend ver bunden ist.
Wesentlich ist, dass der Zellverbinder ein biegeschlaffer Zellverbinder ist, dass der Zellverbinder eine Seite der Solarzelle A und die Elektrode A in einem Zellverbinder-Überdeckungsbereich A zumindest teilweise überdeckt und der Zellverbinder im Zellverbinder-Überdeckungsbereich A zumindest teilweise un mittelbar elektrisch leitend mit der Elektrode A verbunden ist, dass der Zellverbinder eine Seite der Solarzelle B und die Elektrode B in einem Zellverbinder-Überdeckungsbereich B zumindest teilweise überdeckt und der Zellverbinder im Zellverbinder-Überdeckungsbereich B zumindest teilweise un mittelbar elektrisch leitend mit der Elektrode B verbunden ist und dass der Zellverbinder-Überdeckungsbereich A und/oder der Zellverbinder-Über- deckungsbereich B, bevorzugt der Zellverbinder-Überdeckungsbereich A und der Zellverbinder-Überdeckungsbereich B, eine Breite von weniger als 1000 pm, insbesondere weniger als 500 pm, bevorzugt weniger als 300 pm aufweist.
Der erfindungsgemäße Solarzellenstring weist den Vorteil auf, dass einerseits die Solarzellen A und B mittels eines flexiblen Zellverbinders verbunden sind. Dieser kann mechanische Belastungen zumindest teilweise ausgleichen, ohne dass eine mechanische Belastung an den Kontaktflächen zwischen Zellverbin der und Solarzelle entsteht. Die flexible Verbindung weist weiterhin den Vorteil auf, dass die Zellen sowohl nebeneinander, als auch mit geringem Überlapp übereinander positioniert werden können. Das Verfahren eignet sich somit für unterschiedliche Modulkonzepte. Auch ermöglichen flexible Zellverbinder grö ßere Biegeradien verglichen mit starren Zellverbindern, so dass bei Nebenei nanderanordnung der Solarzellen benachbarte Solarzellen mit geringerem Ab stand angeordnet werden können.
Darüber hinaus sind kostengünstige flexible Zellverbinder verfügbar, insbeson dere bevorzugt wird als Zellverbinder eine Metallfolie, bevorzugt eine Alumini umfolie verwendet. Weiterhin ist die Handhabung im Herstellungsverfahren ver einfacht, da kein starrer Solarzellenstring, der typischerweise eine Vielzahl von Solarzellen umfasst, gehandhabt werden muss. Die geringe Breite des Zellver- binder-Überdeckungsbereichs A und/oder B ist nach Untersuchungen der An melderin ausreichend, um eine elektrische Kontaktierung mit hoher Qualität, d. h. mit einem geringen Kontaktwiderstand auszubilden. Gleichzeitig wird durch die geringe Breite eine geringe Abschattung gegenüber einfallender elektromag netischer Strahlung an der Vorderseite erzielt.
Die Erfindung ist daher weiterhin in der Erkenntnis begründet, dass aufgrund der guten Leitfähigkeit des Zellverbinders keine Notwendigkeit besteht, dass der Zellverbinder großflächig eine Rückseite oder Vorderseite der Solarzelle A oder B überdeckt. Die gute Leitfähigkeit ermöglicht auch eie geringe Kontaktfläche zwischen Zellverbinder und Elektrode, weswegen die Elektroden auf der Zelle sehr materialsparend ausgebildet werden können. Die bei vorbekannten Verbin dungsarten notwendigen Lötbereiche für Zellverbinder können deutlich verklei nert werden.
Der erfindungsgemäße Solarzellenstring weist zumindest zwei Solarzellen auf. Es ist jedoch vorteilhaft, dass der Solarzellenstring weitere Solarzellen aufweist, insbesondere zumindest vier, bevorzugt zumindest acht, insbesondere zumin dest zehn Solarzellen, wobei jede Solarzelle eine zumindest zwei Elektroden aufweist, die Solarzellen in einer Reihe angeordnet sind und benachbarte Solar zellen wie beschrieben mit einem Zellverbinder elektrisch leitend verbunden sind, indem der Zellverbinder eine Elektrode der einen Solarzelle mit einer Elektrode der benachbarten Solarzelle elektrisch leitend verbindet, bevorzugt in Reihenschaltung.
Die vorgenannte Breite des Zellverbinder-Überdeckungsbereichs A erstreckt sich senkrecht zu dem Rand der Solarzelle A, welcher der Solarzelle B zuge wandt ist. Entsprechend erstreckt sich die Länge des Zellverbinder-Überde- ckungsbereichs A parallel zu diesem Solarzellenrand.
Ebenso erstreckt sich Breite des Zellverbinder-Überdeckungsbereichs B senk recht zu dem Rand der Solarzelle B, welcher der Solarzelle A zugewandt ist. Entsprechend erstreckt sich die Länge des Zellverbinder-Überdeckungsbereichs B parallel zu diesem Solarzellenrand.
Um einen geringen Leitungswiderstand des Zellverbinders zu erzielen ist es vor teilhaft, der Zellverbinder-Überdeckungsbereich A eine Länge aufweist, welche größer als 80%, bevorzugt größer als 90%, insbesondere bevorzugt größer als 95% der Seitenlänge der Solarzelle A am Zellverbinder-Überdeckungsbereich A ist.
Weiterhin und insbesondere bevorzugt zusätzlich ist es vorteilhaft, dass der Zellverbinder-Überdeckungsbereich B eine Länge aufweist, welche größer als 80%, bevorzugt größer als 90%, insbesondere bevorzugt größer als 95% der Seitenlänge der Solarzelle B am Zellverbinder-Überdeckungsbereich B ist.
Untersuchungen der Anmelderin haben gezeigt, dass ein ausreichend niedriger Leitungswiderstand zwischen Elektrode und Zellverbinder erzielt werden kann, auch wenn die Elektrode die Solarzelle in dem Bereich, in welchen die Solar zelle durch den Zellverbinder überdeckt ist, nicht vollständig überdeckt. Hier durch kann Material der Elektrode eingespart werden und je nach Struktur der Solarzelle ergeben sich auch Vorteile, da an Grenzflächen zwischen Halbleiter und Metall typischerweise hohe Ladungsträger-Rekombinationsgeschwindigkei ten vorliegen.
Es ist daher vorteilhaft, dass die Elektrode A den Zellverbinder-Überdeckungs- bereich A nicht vollständig bedeckt und dass in mindestens einem nicht von der Elektrode A bedeckten Bereich, bevorzugt in mehreren solchen Bereichen, der Zellverbinder mechanisch und elektrisch nichtleitend mit der Solarzelle A ver bunden ist.
Weiterhin und insbesondere zusätzlich ist es vorteilhaft, dass die Elektrode B den Zellverbinder-Überdeckungsbereich B nicht vollständig bedeckt und dass in mindestens einem nicht von der Elektrode B bedeckten Bereich, bevorzugt in mehreren solchen Bereichen, der Zellverbinder mechanisch und elektrisch nicht- leitend mit der Solarzelle B verbunden ist.
Ein solcher Bereich bzw. bevorzugt mehrere solche Bereiche dienen somit dazu, die mechanische Stabilität zu erhöhen, ohne dass Nachteile der elektronischen Güte der Solarzelle oder elektrischer Verlust aufgrund von Leitungswiderstän den bei der Verbindung der Solarzellen bestehen.
Typische metallische Elektroden sind nach Art eines Kamm- oder Doppelkamm musters ausgebildet und weisen sogenannte Busbars auf, von welchen sich senkrecht abgehend metallische Finger erstrecken. Die Finger weisen eine ge ringere Querschnittsfläche gegenüber dem Busbar auf, da die von den Fingern eingesammelten Ladungsträger zu dem Busbar transportiert werden und daher am Busbar zur Vermeidung von Zellenwiderstandsverlusten eine größere Quer schnittsfläche vorteilhaft ist. Bei dem erfindungsgemäßen Solarzellenstring kann jedoch in einer vorteilhaften Ausgestaltung zumindest in einem oder vorteilhafterweise in beiden Zellverbin- der-Überdeckungsbereichen auf einen Busbar verzichtet werden.
Es ist daher vorteilhaft, dass die Elektrode B eine Mehrzahl metallischer Finger aufweist, bevorzugt geradlinige, parallel verlaufende Finger, wobei die Finger in dem Zellverbinder-Überdeckungsbereich B nicht unmittelbar durch metallische Elemente der Elektrode B verbunden sind und wobei der Zellverbinder mit zu mindest 50%, bevorzugt mit zumindest 80%, weiter bevorzugt mit allen Fingern der Elektrode B unmittelbar elektrisch leitend verbunden ist.
Weiterhin und insbesondere zusätzlich ist es vorteilhaft, dass die Elektrode A eine Mehrzahl metallischer Finger aufweist, bevorzugt geradlinige, parallel ver laufende Finger, wobei die Finger in dem Zellverbinder-Überdeckungsbereich A nicht unmittelbar durch metallische Elemente der Elektrode A verbunden sind und wobei der Zellverbinder mit zumindest 50%, bevorzugt mit zumindest 80%, weiter bevorzugt mit allen Fingern der Elektrode A unmittelbar elektrisch leitend verbunden ist.
Bei der Herstellung von Fingern einer Elektrode können aufgrund von Ferti gungstoleranzen Fingerbereiche mit dünnem Querschnitt und somit hohem Lei tungswiderstand oder auch Unterbrechungen der Finger entstehen. Es ist daher vorteilhaft, dass außerhalb des Zellverbinder-Überdeckungsbereiches, insbe sondere an der dem Zellverbinder-Überdeckungsbereich gegenüberliegenden Randseite zumindest zwei Finger durch einen metallischen Querverbinder elektrisch leitend miteinander verbunden sind. Ein solcher Querverbinder muss nicht die übliche Querschnittsfläche eines Busbars aufweisen, vielmehr weist der Querverbinder vorteilhafterweise die Querschnittsfläche der Finger auf.
Denn der Querverbinder muss nicht die Funktion erfüllen, sämtliche von den Fingern eingesammelten Ladungsträger weiterzuleiten, sondern lediglich, bei ei ner durch einen Fertigungsfehler entstandenen Unterbrechung eines Fingers die von diesem Teilstück des Fingers eingesammelten Ladungsträger auf die ande ren Finger verteilen. In einer vorteilhaften Ausführungsform werden durch den Querverbinder zumindest zwei Finger der Elektrode elektrisch leitend verbunden sind, insbesondere, dass mittels mehrerer Querverbinder jeweils zumindest zwei Finger elektrisch leitend miteinander verbunden sind, bevorzugt derart, dass je der Finger mittels eines Querverbinders zumindest mit einem weiteren Finger elektrisch leitend verbunden ist. Die Querverbinder sind bevorzugt an der dem Zellverbinder-Überdeckungsbereich gegenüberliegenden Randseite angeordnet.
In einer vorteilhaften Ausgestaltung sind alle Finger der Elektrode mittels eines gemeinsamen Querverbinders elektrisch leitend verbunden.
Es ist daher vorteilhaft, dass außerhalb des Zellverbinder-Überdeckungsberei- ches B, insbesondere an der dem Zellverbinder-Überdeckungsbereich B gegen überliegenden Randseite die Finger durch einen metallischen Querverbinder der Elektrode B elektrisch leitend miteinander verbunden sind.
Weiterhin und insbesondere zusätzlich ist es vorteilhaft, dass außerhalb des Zellverbinder-Überdeckungsbereiches A, insbesondere an der dem Zellverbin- der-Überdeckungsbereich A gegenüberliegenden Randseite die Finger durch ei nen metallischen Querverbinder der Elektrode A elektrisch leitend miteinander verbunden sind.
Die vorliegende Erfindung ermöglicht die an sich bekannte Ausgestaltung des Zellverbinders, der in einer Z-Struktur mit der Rückseite der Solarzelle A ver bunden ist, zwischen Solarzelle A und Solarzelle B zur Vorderseite der Solar zelle B geführt ist und an der Vorderseite der Solarzelle B mit dieser verbunden ist. In dieser vorteilhaften Ausgestaltung ist die Elektrode A somit an der Rück seite der Solarzelle A und die Elektrode B an der Vorderseite der Solarzelle B angeordnet.
Die Verwendung des flexiblen Zellverbinders ermöglicht jedoch weitere vorteil hafte Ausgestaltungen, die insbesondere neue, kostengünstige Herstellungsver fahren ermöglichen:
In einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung sind die Solarzellen des Solarzel lenstrings als rückseitig kontaktierbar Solarzellen ausgebildet. Bei solchen So larzellen kann sowohl die Kontaktierung des n-dotierten Bereichs, als auch des p-dotierten Bereichs von der Rückseite erfolgten. Es sind mehrere rückseitig kontaktierbar Solarzellenstrukturen bekannt, insbesondere Solarzellen, welche keine metallische Elektrode auf der Vorderseite aufweisen. Ebenso sind Solar zellen bekannt, welche eine metallische Elektrode auf der Vorderseite aufwei sen, wobei mittels einer metallischen Verbindung die vorderseitige metallische Elektrode zu einer metallischen Kontaktierungsfläche an der Rückseite geführt wird. Solche Strukturen sind beispielsweise als MWT-Strukturen bekannt.
Bei der vorteilhaften Ausgestaltung, bei welcher Solarzelle A und Solarzelle B als rückseitig kontaktierbar Solarzelle ausgebildet sind, ist somit sowohl Elekt rode A an der Rückseite der Solarzelle A, als auch Elektrode B an der Rückseite der Solarzelle B angeordnet. Der Zellverbinder verbindet rückseitig Elektrode A und B der nebeneinander angeordneten Solarzellen.
Typische Solarzellen sind dünne, großflächige Gebilde mit einer Vorder- und ei ner Rückseite, die eine große Fläche aufweisen und Randseiten, welche eine gegenüber Vorder- und Rückseite erheblich geringere Fläche aufweisen.
Vorteilhafterweise ist der Zellverbinder mit der Elektrode A und mit der Elekt rode B an der Vorder-oder an der Rückseite der jeweiligen Solarzelle elektrisch leitend verbunden. Hierdurch ergibt sich der Vorteil, dass eine große Fläche, bzw. eine große Länge bei Ausgestaltung der Elektroden mit Metallisierung Fin gern zur Verfügung steht, um die elektrisch leitende Verbindung auszubilden und somit eine Fehlertoleranz hinsichtlich einer örtlichen Verschiebung gegeben ist.
Die vorliegende Erfindung ermöglicht jedoch in einer vorteilhaften Ausgestaltung eine weitere Form der Ausbildung der elektrisch leitenden Verbindung zwischen Zellverbinder und Elektrode, wobei der Zellverbinder an einer Randseite der Elektrode mit der Elektrode elektrisch leitend verbunden ist. In dieser fabelhaf ten Ausführungsform erfolgt die elektrisch leitende Verbindung somit nicht aus schließlich, bevorzugt nicht, wie sonst üblich an der Vorder-oder an der Rück seite der Solarzelle, sondern an einer Randseite.
Es ist daher vorteilhaft, dass der Zellverbinder-Überdeckungsbereich A an einer Randseite der Elektrode A angeordnet ist, und/oder, bevorzugt und dass der Zellverbinder-Überdeckungsbereich B an einer Randseite der Elekt rode B angeordnet ist. Die Randseiten der Solarzellen sind wie zuvor beschrieben diejenigen Seiten mit geringer Fläche, die nicht Vorder- oder Rückseite der Solarzelle sind. Bei der vorgenannten vorteilhaften Ausführungsform erfolgt die Anordnung des Zell verbinders somit zumindest an einer Randseite der Metallisierung der Solar zelle, die nicht Vorder- oder Rückseite der Solarzelle ist. Insbesondere ist es vorteilhaft, dass die Verbindung ausschließlich an Randseiten erfolgt, sodass keine Verbindung zwischen Zellverbinder und Solarzelle an einer Vorder- oder Rückseite besteht und somit der Zellverbinder-Überdeckungsbereich A nicht an der Rückseite oder Vorderseite der Solarzelle A und/oder, bevorzugt und der Zellverbinder-Überdeckungsbereich B nicht an der Vorderseite oder Rückseite der Solarzelle B angeordnet ist.
Zur Erhöhung der mechanischen Stabilität ist es vorteilhaft, dass der Zellverbin der an einer Randseite der Solarzelle A und/oder, bevorzugt und an einer Rand seite der Solarzelle B mechanisch und elektrisch nicht leitend angeordnet ist. Eine solche Anordnung kann bevorzugt in einem Randbereich der Solarzelle er folgen, der durch das Substrat, typischerweise ein Halbleitersubstrat, insbeson dere typischerweise ein Siliziumsubstrat, gebildet wird.
Bei Verwendung von Solarzellen, die jeweils eine Elektrode an der Vorderseite und eine Elektrode an der Rückseite aufweisen, ist es vorteilhaft, dass die Elektroden an jeweils einem Rand der Solarzelle zu dem Solarzellenrand bean standet ausgebildet sind, insbesondere wie nachfolgend beschrieben:
In dieser vorteilhaften Ausführungsform weist somit Solarzelle A eine Elektrode an der Vorderseite und eine Elektrode an der Rückseite auf und ebenso weist Solarzelle B eine Elektrode an der Vorderseite und eine Elektrode an der Rück seite auf. Elektrode A ist beispielsweise die rückseitige Elektrode der Solarzelle A und Elektrode B ist beispielsweise die vorderseitige Elektrode der Solarzelle B. Ebenso liegt es im Rahmen der Erfindung, dass Elektrode A die vorderseitige Elektrode der Solarzelle A und Elektrode B die rückseitige Elektrode der Solar zelle B ist.
Die Elektroden der Solarzellen A und B sind bevorzugt derart ausgebildet, dass jeweils an einem Rand die vorderseitige Elektrode der Solarzelle bündig mit dem Rand abschließt. Am gegenüberliegenden Rand ist die umgekehrte Anord nung ausgebildet: dort schließt die rückseitige Elektrode bevorzugt bündig mit dem Rand der Solarzelle ab. Hierdurch kann in einfacher Weise eine elektrisch leitende Verbindung am Rand der Solarzelle A und am Rand der Solarzelle B zwischen Elektroden und Zellverbinder ausgebildet werden.
Bevorzugt sind die rückseitigen Elektroden der Solarzellen A und B derart aus gebildet, dass die rückseitige Elektrode der Solarzelle A und B jeweils an dem Rand beabstandet angeordnet ist, bevorzugt mit einem Abstand von zumindest 100 pm, weiter bevorzugt zumindest 200 pm, insbesondere zumindest 500 pm, an welchem die vorderseitige Elektrode bündig mit dem Rand abschließt.
Ebenso sind die vorderseitigen Elektroden der Solarzellen A und B bevorzugt derart ausgebildet, dass die vorderseitige Elektrode der Solarzellen A und B je weils zu dem Rand beabstandet ist, bevorzugt mit einem Abstand von zumindest 100 pm, weiter bevorzugt zumindest 200 pm, insbesondere zumindest 500 pm, an welchem die rückseitige Elektrode bündig mit dem Rand abschließt.
Diese Beabstandung vermeidet einen Kurzschluss zwischen Zellverbinder und der vom Rand beabstandeten Elektrode.
Es ist somit vorteilhaft, die Elektroden der Solarzelle A und der Solarzelle B derart auszubilden, dass jeweils an einem Rand die vorderseitige Elektrode der Solar zelle bündig mit dem Rand abschließt, wohingegen die rückseitige Elektrode der Solarzelle an diesem Rand beabstandet ist, bevorzugt mit einem Abstand von zumindest 100 pm, weiter bevorzugt zumindest 200 pm, insbesondere zumindest 500 pm. Am gegenüberliegenden Rand der Solarzelle A und Solarzelle B ist be vorzugt die umgekehrte Anordnung ausgebildet: dort schließt bevorzugt die rück seitige Elektrode bündig mit dem Rand der Solarzelle ab, wohingegen die vorder seitige Elektrode bevorzugt zu dem Rand beabstandet ist, bevorzugt mit einem Abstand von zumindest 100 pm, weiter bevorzugt zumindest 200 pm, insbeson dere zumindest 500 pm.
Um eine vorgegebene Fläche optimal auszunutzen, sind Solarzellenstrings be kannt, bei welchen die Solarzellen in Schindeltechnik angeordnet sind. Hierbei überlappen sich zwei benachbarte Solarzellen, sodass ein Rückseitenüberlap- pungsbereich an der Rückseite einer Solarzelle über einem Vorderseitenüber lappungsbereich der Vorderseite der benachbarten Solarzelle angeordnet ist und zwischen diesen Überlappungsbereichen die elektrisch leitende Verbindung zur Ausbildung eines Strings besteht.
Es ist bekannt, die Solarzellen solch eines Solarzellenstrings im Überlappungs bereich mittels Leitkleber miteinander zu verbinden, sodass ein starrer Solarzel lenstring entsteht.
Eine weitere vorteilhafte Ausgestaltung ist in der Erkenntnis begründet, dass herkömmliche Solarzellenstrukturen, welche an Vorder- und Rückseite starre metallische Elektroden aufweisen, zur Herstellung eines kostengünstigen Solar zellenstrings in Schindeltechnik verwendet werden können, wenn ein flexibler Zellverbinder verwendet wird, der zumindest vorderseitig nur geringfügig die Vorderseite der zu kontaktierenden Solarzelle überdeckt.
In dieser vorteilhaften Ausgestaltung sind die Solarzellen überlappend angeord net, so dass die Solarzellen A und B überlappend angeordnet sind, so dass ein Rückseitenüberlappungsbereich der Rückseite der Solarzelle A über einem Vor derseitenüberlappungsbereich der Vorderseite der Solarzelle B angeordnet ist, dass die Elektrode A an der Rückseite der Solarzelle A angeordnet und ausge bildet ist, elektrische Ladungsträger an der Rückseite der Solarzelle A zu dem Rückseitenüberlappungsbereich zu leiten oder von diesem abzuleiten, dass Elektrode B an der Vorderseite Solarzelle B angeordnet und ausgebildet ist, elektrische Ladungsträger an der Vorderseite der Solarzelle B zu dem Vor derseitenüberlappungsbereich zu leiten oder von diesem abzuleiten, dass der Zellverbinder im Rückseitenüberlappungsbereich elektrisch leitend an der Elektrode A und im Vorderseitenüberlappungsbereich elektrisch leitend an der Elektrode B angeordnet ist.
Hierdurch wird ein flexibler Solarzellenstring in Schindel-Anordnung realisiert.
Vorteilhafterweise sind Rückseitenüberlappungsbereich und Zellverbinder-Über- deckungsbereich A gleich, und/oder, bevorzugt und sind Vorderseitenüberlappungsbereich und Zellverbinder-Überdeckungsbereich B gleich, sodass gegenüber Varianten mit Mehrfachfaltung des Zellverbinders Material eingespart wird.
Vorteilhafterweise sind die Solarzellen des Solarzellenstrings als bifaciale Solar zellen ausgebildet. Hierdurch ergibt sich der Vorteil, dass nicht nur von der Vor derseite einfallende elektromagnetische Strahlung, sondern auch von der Rück seite einfallende elektromagnetische Strahlung in elektrische Energie umgewan delt werden kann.
Der erfindungsgemäße Solarzellenstring ist insbesondere zur Ausbildung für bi faciale Verwendung geeignet, da wie zuvor beschrieben auf Busbars verzichtet werden kann, sodass auch auf der Rückseite durch eine vorteilhafte Ausgestal tung der rückseitigen Elektrode mit Fingern und bevorzugt einem Querverbinder, nur eine geringe Abdeckung der Rückseite durch die metallische Elektrode be steht, sodass eine geringe Abschattung gegenüber von der Rückseite auftreffen der elektromagnetischer Strahlung besteht.
Der Zellverbinder ist bevorzugt als Folie ausgebildet. Es liegt im Rahmen der Erfindung, nicht metallische, leitfähige Folien zu verwenden.
Besonders einfach in der Handhabung und vorteilhaft aufgrund geringer Lei tungswiderstände ist die Ausbildung des Zellverbinders als metallische Folie, bevorzugt als Metallfolie, insbesondere bevorzugt als Aluminiumfolie.
Ebenso liegt die Ausbildung des Zellverbinders als Kupferfolie oder Silberfolie im Rahmen der Erfindung.
In einer vorteilhaften Ausgestaltung ist der Zellverbinder als Metallfolie aus dem Metall ausgebildet, welches wesentlicher metallischer Bestandteil der mittels des Zellverbinders kontaktieren Elektrode ist.
Weist beispielsweise die Elektrode als wesentlichen metallischen Bestand Silber auf, so ist der Zellverbinder entsprechend bevorzugt als Silberfolie ausgebildet. Bei Kupfer als wesentlichem metallischen Bestandteil der Elektrode ist der Zell verbinder bevorzugt als Kupferfolie ausgebildet. Es liegt im Rahmen der Erfindung, eine beschichtete flexible Folie oder eine un beschichtete flexible Folie als Zellverbinder zu verwenden. Ebenso liegt der Ver wendung einer mehrlagigen oder einer einlagigen flexiblen Folie im Rahmen der Erfindung.
Zur Kosteneinsparung ist der Zellverbinder bevorzugt als einlagige, insbeson dere bevorzugt als unbeschichtete Folie ausgebildet, um die Kosten zu reduzie ren.
Die Dicke des Zellverbinders liegt bevorzugt im Bereich von 5pm bis 50 pm.
Die eingangs genannte Aufgabe ist weiterhin durch ein Solarzellenmodul mit ei ner Mehrzahl von Solarzellenstrings gelöst, wobei die Solarzellenstrings jeweils als erfindungsgemäßer Solarzellenstring, insbesondere als bevorzugte Ausfüh rungsform hiervon, ausgebildet sind.
Die Solarzellenstrings sind in an sich bekannter Weise elektrisch leitend mitei nander verbunden.
Weiterhin ist die eingangs gestellte Aufgabe durch ein Verfahren zur Herstellung eines Solarzellenstrings gelöst. Das Verfahren weist folgende Verfahrensschritte auf:
A. Bereitstellen einer ersten photovoltaischen Solarzelle A und zumin dest einer zweiten photovoltaischen Solarzelle B, wobei die Solarzelle A mit zumindest einer metallischen Elektrode A und die Solarzelle B mit zumindest einer metallischen Elektrode B bereitgestellt wird;
B. Ausbilden einer elektrisch leitenden Verbindung zwischen der Elektrode A und der Elektrode B mittels eines Zellverbinders.
Wesentlich ist, dass der Zellverbinder die Elektrode A in einem Zellverbinder- Überdeckungsbereich A überdeckend angeordnet wird und der Zellverbinder im Zellverbinder-Überdeckungsbereich A zumindest teilweise unmittelbar elektrisch leitend mit der Elektrode A verbunden wird, dass der Zellverbinder die Elektrode B in einem Zellverbinder-Überdeckungsbe- reich B überdeckend angeordnet wird und der Zellverbinder im Zellverbinder- Überdeckungsbereich B zumindest teilweise unmittelbar elektrisch leitend mit der Elektrode B verbunden wird, wobei der Zellverbinder derart an der Elektrode B angeordnet wird, dass der Zellverbinder-Überdeckungsbereich B, in welchem der Zellverbinder eine Vor derseite der Solarzelle B überdeckt, eine Breite von weniger als 1000 pm, ins besondere weniger als 500 pm, bevorzugt weniger als 300 pm aufweist, wobei die Verbindung zwischen Zellverbinder und zumindest der Elektrode B, bevorzugt zwischen Zellverbinder und Elektrode A sowie Elektrode B, mittels Wärmeeinwirkung durch Laserstrahlung erfolgt.
Durch die geringe Breite des Überdeckungsbereichs ergeben sich die bereits zuvor zu dem Zellverbinder-Rückseitenbedeckungsbereich beschriebenen Vor teile, insbesondere eine Materialeinsparung.
Das erfindungsgemäße Verfahren weist die Vorteile des erfindungsgemäßen So larzellenstrings auf. Darüber hinaus wird durch die Verwendung von Laserstrah lung zur Ausbildung der elektrisch leitenden Verbindung zwischen Zellverbinder und zumindest der Elektrode B, bevorzugt zwischen Zellverbinder und Elektrode A sowie Elektrode B ein besonders kostengünstiges Verfahren erzielt.
Vorteilhafterweise erfolgt mittels der Laserstrahlung ein zumindest teilweises Aufschmelzen des Zellverbinders, um die Verbindung auszubilden.
Vorteilhafterweise wird der Zellverbinder-Überdeckungsbereich A an einer Randseite der Elektrode A angeordnet wird, und/oder, bevorzugt und dass der Zellverbinder-Überdeckungsbereich B an einer Randseite der Elekt rode B angeordnet. Hierdurch ergeben sich die zuvor genannten Vorteile, insbe sondere können bei der Herstellung in einer vorteilhaften Weiterbildung die So larzellen parallel zueinander angeordnet und von einer Seite mittels der Laser strahlung bearbeitet werden:
Bei dieser vorteilhaften Weiterbildung werden die Solarzellen A und B in Verfah rensschritt B derart angeordnet, dass die Rückseite der einen Solarzelle der Vorderseite der anderen Solarzelle zugewandt ist. Zur Ausbildung der nebeneinanderliegenden Anordnung der Solarzellen kann nach Anordnen des Zellverbinders in einer vorteilhaften Ausgestaltung in einfa cher Weise ein Umklappen um 180° der Solarzelle A oder der Solarzelle B erfol gen.
Vorteilhafterweise wird der Zellverbinder an einer Randseite der Solarzelle A mechanisch und elektrisch nichtleitend angeordnet, und/oder, bevorzugt und der Zellverbinder an einer Randseite der Solarzelle B mechanisch und elektrisch nichtleitend angeordnet. Hierdurch wird eine erhöhte mechanische Stabilität er zielt.
Das Anordnen des Zellverbinders an einer Randseite der Elektrode A und der Elektrode B ermöglicht ein besonders effizientes Verfahren zur Verschaltung mehrerer Solarzellen:
In einer vorteilhaften Weiterbildung werden mehrere Solarzellen, bevorzugt zu mindest 3, insbesondere bevorzugt zumindest 6, weiter bevorzugt zumindest 10 Solarzellen derart nebeneinander angeordnet, dass jeweils der Vorderseite ei ner Solarzelle die Vorderseite der benachbarten Solarzelle und der Rückseite einer Solarzelle die Rückseite der benachbarten Solarzelle angeordnet ist. Es wird somit ein Stapel von Solarzellen gebildet. An zwei gegenüberliegenden Randseiten des Solarzellenstapels wird jeweils zumindest ein Zellverbinder an geordnet, welcher die Randseiten mehrerer der Solarzellen des Zellstapels, be vorzugt von zumindest 2, weiter bevorzugt zumindest 4, weiter bevorzugt zumin dest 6 Solarzellen überdeckt.
Die Zellverbinder werden wie zuvor beschrieben elektrisch leitend mit den Rand seiten der Elektroden der Solarzellen verbunden, bevorzugt erfolgt die elektrisch leitende Verbindung mittels Laserstrahlung.
Die elektrisch leitende Verbindung erfolgt dabei bevorzugt derart, dass eine Rei henschaltung erfolgt, d. h. eine Elektrode eines Kontaktierungstyps (p-Typ oder n-Typ) wird mit einer Elektrode des entgegengesetzten Kontaktierungstyps der benachbarten Solarzelle durch den Zellverbinder elektrisch leitend verbunden. In einem weiteren Verfahrensschritt erfolgt eine Auftrennung des Zellverbinders, so dass die verbleibenden Zellverbinder-Teilstücke jeweils zwei benachbarte Solarzellen miteinander elektrisch leitend verbinden.
Bevorzugt wird durch Aufklappen der Solarzellen, beispielsweise Drehung jeder Solarzelle um 90° alternierend in der entgegengesetzten Richtung oder Drehung jeder zweiten Solarzelle um 180° der flächige Solarzellenstring gebildet.
In einer vorteilhaften Weiterbildung ist das Verfahren zur Herstellung eines So larzellenstrings in Schindel-Anordnung ausgebildet:
Es ist daher vorteilhaft, dass in einem Verfahrensschritt C nach Verfahrens schritt B ein Überlappendes Anordnen der Solarzellen erfolgt, so dass ein Rück seitenüberlappungsbereich der Rückseite der Solarzelle A über einem Vorder seitenüberlappungsbereich der Vorderseite der Solarzelle B angeordnet ist.
Vorteilhafterweise weist Verfahrensschritt B folgende Teilschritte auf:
Die Solarzellen A und B werden vorteilhafterweise in Verfahrensschritt B in ei nem Verfahrensschritt B1 mit einander zugewandten Vorderseiten oder mit ei nander zugewandten Rückseiten angeordnet und in einem Verfahrensschritt B2 wird der Zellverbinder an der Solarzelle A und an der Solarzelle B angeordnet.
Hierdurch ergibt sich eine einfache Handhabung des Zellverbinders, da dieser keine Faltung während des Anbringens des Zellverbinders aufweisen muss.
Insbesondere ist es vorteilhaft, dass die Elektroden A und B an der gleichen Seite des Zellverbinders angeordnet werden.
Zur Ausbildung der Schindelanordnung kann anschließend in einfacher Weise ein Umklappen um 180° der Solarzelle A oder der Solarzelle B erfolgen.
Vorteilhafterweise wird zumindest die Solarzelle B, bevorzugt auch Solarzelle A in Verfahrensschritt A als Mehrfachzelle zur Vereinzelung in mehrere Teilzellen zur Verfügung gestellt. Es ist bekannt, sogenannte Teilzellen zur Ausbildung eines Solarzellenstrings zu verwenden. Teilzellen werden üblicherweise durch Auftrennen einer Solar zelle in mehrere Teilzellen erzielt. Typischerweise weisen Teilzellen eine recht eckige Form auf, bei welcher die Länge ein Mehrfaches der Breite beträgt.
Das erfindungsgemäße Verfahren ermöglicht das Auftrennen der Mehrfachzelle und somit das Separieren der Teilzelle erst nach Verbinden der Solarzellen mit dem Zellverbinder.
Es ist daher vorteilhaft, dass zumindest die Solarzelle B, bevorzugt auch die So larzelle A, in Verfahrensschritt A als Mehrfachzelle zur Vereinzelung in mehrere Teilzellen zur Verfügung gestellt wird und eine Vereinzelung der Mehrfachsolar zelle zur Bereitstellung der Solarzelle erfolgt, insbesondere mittels Laserstrah lung, wobei die Vereinzelung nach Verfahrensschritt B erfolgt, insbesondere nach Verfahrensschritt C.
Das erfindungsgemäße Verfahren weist insbesondere den Vorteil auf, dass we sentliche Verfahrensschritte mittels Laserstrahlung durchgeführt werden kön nen. Vorteilhafterweise erfolgt daher sowohl das Verbinden des Zellverbinders mit der Solarzelle A, dass Verbindenden des Zellverbinders mit der Solarzelle B, als auch das Vereinzeln der Mehrfachsolarzelle zum Bereitstellen zumindest der Solarzelle B mittels Laser.
Die Verbindung des Zellverbinders mit den Solarzellen erfolgt bevorzugt mittels des als Laser Metal Bonding (LMB) bekannten Verfahrens, wie in Oliver John et al . , „Laser Metal Bonding (LMB) - low impact joining of thin aluminum foil to Si licon and Silicon nitride surfaces“, Procedia CIRP 94 (2020) 863-868, 11 th CIRP Conference on Photonic Technologies [LANE 2020] on September 7-10, 2020 beschrieben. Insbesondere erfolgt bevorzugt das mechanische, elektrisch nicht leitende Verbinden von Zellverbinder und Solarzelle mittels des beschriebenen LMB-Verfahrens.
Weitere vorteilhafte Merkmale und Ausgestaltungen werden im Folgenden an hand von Ausführungsbeispielen und den Figuren erläutert. Dabei zeigt: Figur 1 eine Vorder- und Rückansicht einer Solarzelle A und Solarzelle B ei nes Ausführungsbeispiels eines erfindungsgemäßen Solarzellenst rings;
Figur 2 zwei verschiedene Ausführungsbeispiele erfindungsgemäße Solarzel lenstrings;
Figur 3 Vorder- und Rückansicht einer Mehrfachsolarzelle für das in Figur 4 dargestellte Ausführungsbeispiel eines erfindungsgemäßen Verfah rens;
Figur 5 ein weiteres Ausführungsbeispiel mit Zellverbinder in Z-Form;
Figur 6 ein weiteres Ausführungsbeispiel mit Anordnen des Zellverbinders an Randseiten der Solarzellen;
Figur 7 eine Weiterbildung des in Figur 6 gezeigten Ausführungsbeispiels und
Figur 8 ein weiteres Ausführungsbeispiel mit rückseitiger Verschaltung.
Sämtliche Figuren zeigen schematische, nicht maßstabsgetreue Darstellungen. Gleiche Bezugszeichen in den Figuren bezeichnen gleiche oder gleich wirkende Elemente.
In Figur 2 sind zwei Ausführungsbeispiele eines erfindungsgemäßen Solarzel lenstrings mit jeweils drei Solarzellen dargestellt. Alle Solarzellen sind gleich ausgebildet.
In den nachfolgenden Ausführungsbeispielen ist die zuvor beschriebene Solar zelle A als erste Solarzelle 1 und die zuvor beschriebene Solarzelle B als zweite Solarzelle 2 ausgebildet. Weiterhin ist in den nachfolgenden Beispielen die Elektrode A als Rückseitenkontaktierungsstruktur 1 b der ersten Solarzelle 1 und die Elektrode B als Vorderseitenmetallisierungsstruktur 2a der zweiten Solar zelle 2 ausgebildet. Das in Figur 2a) dargestellte erste Ausführungsbeispiel eines erfindungsgemä ßen Solarzellenstrings weist eine erste Solarzelle 1 , eine zweite Solarzelle 2 und eine dritte Solarzelle 3 auf. Die Solarzellen (1 , 2, 3) sind überlappend ange ordnet, sodass jeweils ein Rückseitenüberlappungsbereich der Rückseite einer Solarzelle über einem Vorderseitenüberlappungsbereich der Vorderseite einer benachbarten Solarzelle angeordnet ist.
In Figur 1 ist eine schematische Darstellung einer Draufsicht auf die Vorderseite (Teilbild a) und einer Draufsicht auf die Rückseite (Teilbild b) der ersten Solar zelle 1 dargestellt. Die Solarzelle ist in an sich bekannter Weise als photovoltai- sche Solarzelle basierend auf einem Siliziumsubstrat ausgebildet und weist an der Vorderseite eine metallische Vorderseitenkontaktierungsstruktur 1 a und an der Rückseite eine metallische Rückseitenkontaktierungsstruktur 1 b auf. Beide Kontaktierungsstrukturen sind kammartig ausgebildet, mit geradlinigen parallel zueinander verlaufenden Fingern. In der schematischen Darstellung gemäß Fi gur 1 weist jede Kontaktierungsstruktur 10 waagrecht verlaufende Finger auf.
Bei der Rückseitenansicht gemäß Figur 1 a) ist durch eine gestrichelte Linie der Rückseitenüberlappungsbereich der Rückseite der ersten Solarzelle 1 mit einer Breite BR und einer Länge LR gekennzeichnet. Entsprechend ist in der Vorder seitenansicht gemäß Figur 1 b) mit einer gestrichelten Linie ein Vorderseiten überlappungsbereich der Vorderseite der ersten Solarzelle mit einer Breite BV und einer Länge LV gekennzeichnet.
Wie in Figur 2 ersichtlich, ist der Rückseitenüberlappungsbereich mit einer Breite BR der ersten Solarzelle 1 über einem Vorderseitenüberlappungsbereich mit der Breite BV der zweiten Solarzelle 2 angeordnet.
Die Rückseite der ersten Solarzelle 1 ist mit der Vorderseite der zweiten Solar zelle 2 elektrisch leitend verbunden.
Wesentlich ist, dass die Rückseite der ersten Solarzelle 1 mittels eines biege schlaffen Zellverbinders 4 mit der Vorderseite der zweiten Solarzelle 2 elektrisch leitend verbunden ist. Der biegeschlaffe Zellverbinder 4 ist vorliegend als Aluminiumfolie mit einer Dicke von 10pm ausgebildet. Die Aluminiumfolie ist einlagig und unbeschichtet. Wie in Figur 1 a) ersichtlich, weist die erste Solarzelle 1 an der Rückseite die metallische Rückseitenkontaktierungsstruktur 1 b auf, die ausgebildet ist, elektri sche Ladungsträger an der Rückseite der ersten Solarzelle eins zu dem Rück seitenüberlappungsbereich mit Breite BR und Länge LR zu leiten oder von die sem abzuleiten.
Die zweite Solarzelle 2 (wie auch die dritte Solarzelle 3) sind identisch zur ers ten Solarzelle 1 ausgebildet. Die zweite Solarzelle 2 weist somit an der Vorder seite eine Vorderseitenkontaktierungsstruktur 2a auf, welche identisch zu der Fi gur 1 b) gezeigten Vorderseitenkontaktierungsstruktur 1 a der ersten Solarzelle 1 ausgebildet und angeordnet ist.
Die Vorderseitenkontaktierungsstruktur der zweiten Solarzelle ist ausgebildet, elektrische Ladungsträger an der Vorderseite der zweiten Solarzelle zu dem Vorderseitenüberlappungsbereich (siehe Figur 1 b) mit Breite BV und Länge LV) abzuleiten oder von diesem abzuleiten.
Der Zellverbinder 4 ist im Rückseitenüberlappungsbereich mit Breite BV der ers ten Solarzelle 1 elektrisch leitend an der Rückseitenkontaktierungsstruktur 1 b der ersten Solarzelle 1 und im Vorderseitenüberlappungsbereich (mit Breite BV) der zweiten Solarzelle 2 elektrisch leitend an der Vorderseitenkontaktierungs struktur 2a der zweiten Solarzelle 2 angeordnet.
Der Zellverbinder 4 überdeckt die Rückseite der Solarzelle 1 vollständig im Rückseitenüberlappungsbereich der ersten Solarzelle 1. Ein Tellverbinder-Rück- seitenüberdeckungsbereich ist in diesem Ausführungsbeispiel somit identisch zu dem Rückseitenüberlappungsbereich der ersten Solarzelle mit Breite BR und Länge LR.
Die Breite BR des Zellverbinder-Rückseitenmetallisierungsüberdeckungsbe- reichs beträgt weniger als 200 pm, vorliegend 150 pm.
Entsprechend überdeckt der Zellverbinder 4 die Vorderseite der zweiten Solar zelle im gesamten Vorderseitenüberlappungsbereich der zweiten Solarzelle 2 mit Breite BV und Länge LV. Auch hier ist der Zellverbinder-Vorderseitenmetalli- sierungsüberdeckungsbereich identisch zu dem Vorderseitenüberlappungsbe reich der zweiten Solarzelle (mit Breite BV und Länge LV). Die Breite BV des Zellverbinder-Vorderseitenmetallisierungsüberdeckungsbereichs der zweiten So larzelle beträgt ebenfalls 150 pm.
Die Solarzellen (1 , 2, 3) weisen vorliegend eine Breite von 25mm und eine Länge von 200mm auf. Die Breite der Zellverbinder-Überdeckungsbereiche be trägt somit nur einen geringen Anteil der Gesamtbreite der Solarzelle.
Die Zellverbinder 4 erstrecken sich jeweils über die gesamte Länge der Solar zellen. Der Zellverbinder-Rückseitenmetallisierungsüberdeckungsbereich der ersten Solarzelle 1 weist somit eine Länge LR auf, welche der Seitenlänge der ersten Solarzelle 1 am Rückseitenüberlappungsbereich entspricht. Ebenso weist der Zellverbinder-Vorderseitenmetallisierungsüberdeckungsbereich der zweiten Solarzelle die Länge LV auf, welche der Seitenlänge der zweiten Solarzelle am Vorderseitenüberlappungsbereich entspricht.
Wie in Figur 2 ersichtlich, sind Rückseitenüberlappungsbereich der ersten Solar zelle 1 und Vorderseitenüberlappungsbereich der zweiten Solarzelle 2 an einer gemeinsamen Seite des Zellverbinders vier angeordnet. Der Zellverbinder vier weist bei dem in Figur 2a) dargestellten Ausführungsbeispiel lediglich eine Fal tung auf, welche vorliegend jeweils an der rechten Seite bei der Darstellung ge mäß Figur 2 angeordnet ist.
Wie in Figur 1 ersichtlich, weisen sowohl Vorderseitenkontaktierungsstruktur als auch Rückseitenkontaktierungsstruktur der Solarzelle eine Mehrzahl bei der Darstellung gemäß Figur 1 waagrecht verlaufender, geradliniger metallischer Finger auf, in der schematischen Darstellung gemäß Figur 1 jeweils zehn Finger pro Kontaktierungsstruktur.
Wie weiterhin in Figur 1 ersichtlich, weisen die Finger der Rückseitenkontaktie rungsstruktur 1 b der ersten Solarzelle im Zellverbinder-Rückseitenmetallisie- rungsüberdeckungsbereich, welcher identisch mit dem Rückseitenüberlappungs bereich 1 c ist, keine unmittelbare Verbindung über die Rückseitenkontaktie- rungsstruktur 1 b auf. Dies bedeutet, dass bei einem Abtrennen des Zellverbin- der-Rückseitenmetallisierungsüberdeckungsbereichs keine metallische Verbin dung zwischen den Kontaktierungsfingern im Zellverbinder-Rückseitenmetalli- sierungsüberdeckungsbereich bestünde. Wie in Figur 1 ersichtlich, sind die Kon taktierungsfinger an dem Ende, welches nicht im Zellverbinder-Rückseitenmetal- lisierungsüberdeckungsbereichs liegt, über einen metallischen Querverbinder miteinander elektrisch leitend verbunden, so dass bei einem Abtrennen wie zu vor beschrieben oder einer Unterbrechung eines Kontaktierungsfingers dennoch eine elektrisch leitende Verbindung über den Querverbinder besteht.
Der Zellverbinder 4 ist mit allen Fingern der Rückseitenkontaktierungsstruk tur 1 b der ersten Solarzelle elektrisch leitend verbunden. Er ersetzt somit die Funktion eines Busbars bei vorbekannten Kontaktierungsstrukturen.
Ebenso weisen die Finger der Vorderseitenkontaktierungsstruktur 2a der zwei ten Solarzelle 2 im Zellverbinder-Vorderseitenmetallisierungsüberdeckungsbe- reich, welcher identisch ist zu dem Vorderseitenüberlappungsbereich, keine un mittelbare Verbindung über die Rückseitenkontaktierungsstruktur auf. Auch hier ist der Zellverbinder 4 mit jedem Finger der Vorderseitenkontaktierungsstruktur 2a der zweiten Solarzelle 2 im Zellverbinder-Vorderseitenmetallisierungsüberde- ckungsbereich elektrisch leitend verbunden.
Wie in Figur 1 a) ersichtlich, weist die Rückseitenkontaktierungsstruktur 1 b der ersten Solarzelle 1 an der in der Ansicht gemäß Figur 1 linken Seite einen me tallischen Querverbinder auf, welcher alle zehn Finger der Rückseitenkontaktie rungsstruktur 1 b elektrisch leitend miteinander verbindet. Die Finger erstrecken sich senkrecht zu dem metallischen Querverbinder. Entsprechend weist die Vor derseitenkontaktierungsstruktur 1 a der ersten Solarzelle 1 an der dem Zellver- binder-Vorderseitenmetallisierungsüberdeckungsbereich gegenüberliegenden Randseite einen metallischen Querverbinder auf, der alle zehn Finger elektrisch leitend miteinander verbindet.
Wie in Figur 1 a ersichtlich, bedeckt die Rückseitenkontaktierungsstruktur 1 b der ersten Solarzelle nur ein geringe Fläche der Solarzelle. Die Solarzellen 1 , 2, 3 sind als bifaciale Solarzellen ausgebildet, sodass auch elektromagnetische Strahlung von der Rückseite der Solarzellen in die Solarzelle eindringen und in den Halbleiterschichten absorbiert und in elektrische Energie umgewandelt wer den kann.
In Figur 2b ist ein zweites Ausführungsbeispiel eines erfindungsgemäßen Solar- zellenstrings gezeigt. Dieses unterscheidet sich von dem ersten Ausführungs beispiel gemäß 2a) dadurch, dass die mit dem Zellverbinder 4 verbundenen So larzellen an gegenüberliegenden Seiten des Zellverbinders 4 angeordnet sind. Entsprechend weist der Zellverbinder 4 zwei Faltungen auf. Die weiteren techni schen Merkmale entsprechen den zu dem ersten Ausführungsbeispiel gemäß Fi- gur 2a) beschriebenen.
Nachfolgend wird anhand der Figuren 3 und 4 ein Ausführungsbeispiel eines er findungsgemäßen Verfahrens beschrieben. Das Ergebnis des beschriebenen Ausführungsbeispiels entspricht weitgehend dem Solarzellenstring gemäß Figur 2a), wobei die Faltung der Zellverbinder 4 jeweils an der linken Seite angeord net ist.
Bei dem Ausführungsbeispiel des erfindungsgemäßen Verfahrens erfolgt in ei nem Verfahrensschritt A ein Bereitstellen einer ersten und zumindest einer zwei- ten photovoltaischen Solarzelle. Die zweite Solarzelle wird in Verfahrens schritt A als Mehrfachzelle zur Vereinzelung in mehrere Teilzellen zur Verfügung gestellt.
In Figur 3 ist in Teilbild a eine Rückseitenansicht einer Mehrfachsolarzelle 5 und in Teilbild b eine Vorderseitenansicht der Mehrfachsolarzelle 5 schematisch dar gestellt.
Die Mehrfachsolarzelle 5 weist vorliegend drei Sektionen auf, die Grenzen die ser Sektionen sind in Figur 5 durch gestrichelte Linien dargestellt. Jede Sektion entspricht im Aufbau der in Figur 1 dargestellten ersten Solarzelle 1. Bei Auf trennen der Mehrfachsolarzelle 5 an den in Figur 3 gestrichelt dargestellten Li nien erhält man somit drei Teilsolarzellen, wobei jede Teilsolarzelle der zu Fi gur 1 beschriebenen ersten Solarzelle entspricht. Entsprechend ist in Figur 3 ersichtlich, dass an der Rückseite der Mehrfachso larzelle 5 drei Rückseitenkontaktierungsstrukturen und an der Vorderseite ent sprechend drei Vorderseitenkontaktierungsstrukturen mit jeweils zehn Kontaktie rungsfingern und einem Querverbinder angeordnet sind.
In Figur 4a) sind schematisch Verfahrensschritte des Ausführungsbeispiels des erfindungsgemäßen Verfahrens zusammengefasst.
Zunächst wird in einem Verfahrensschritt A eine erste und eine zweite photovol- taische Solarzelle bereitgestellt.
Hierbei wird eine zweite Solarzelle 2 mit oben liegender Vorderseite bereitge stellt und die Mehrfachsolarzelle 5 zur Bereitstellung einer ersten Solarzelle 1 wird mit unten liegender Vorderseite an der zweiten Solarzelle 2 angeordnet, so- dass die Vorderseiten der beiden Solarzellen zueinander gewandt sind. Um in einem Verfahrensschritt B eine elektrisch leitende Verbindung der Rückseite der ersten Solarzelle 1 mit der Vorderseite der zweiten Solarzelle 2 auszubilden, wird somit in einem Teilschritt B1 die Anordnung von erster Solarzelle (vorlie gend in Form der Mehrfachsolarzelle 5) und zweiter Solarzelle 2 mit einander zugewandten Vorderseiten durchgeführt, wobei die Anordnung derart erfolgt, dass der Vorderseitenüberlappungsbereich der zweiten Solarzelle 2 (mit der Breite BV) nicht von der ersten Solarzelle 1 (und somit nicht von der Mehrfach solarzelle 5) überdeckt wird.
In einem Teilschritt B2 wird ein Zellverbinder 4 an dem Rückseitenüberlap pungsbereich der ersten Solarzelle 1 mit der Breite BR und dem Vorderseiten überlappungsbereich der zweiten Solarzelle angeordnet. Wie in Figur 4a) er sichtlich, sind hierbei Rückseitenüberlappungsbereich der ersten Solarzelle 1 und Vorderseitenüberlappungsbereich der zweiten Solarzelle 2 an der gleichen Seite des Zellverbinders 4 angeordnet.
Anschließend erfolgt mittels eines Lasers durch partielles Aufschmelzen des Zellverbinders 4, welcher in diesem Ausführungsbeispiel ebenfalls als Alumini umfolie wie zuvor beschrieben ausgebildet ist, ein elektrisch leitendes Verbin den des Zellverbinders 4 mit jedem Finger der Rückseitenkontaktierungsstruk- tur 1 b der ersten Solarzelle 1 und mit jedem Finger der Vorderseitenkontaktie rungsstruktur 2a der zweiten Solarzelle 2. Schematisch sind die Laserstrahlen als durchgezogene Pfeile dargestellt.
Anschließend erfolgt ebenfalls mittels Laserstrahlen ein Abtrennen überschüssi ger Aluminiumfolie des Zellverbindendes 4, sofern überschüssiges Material vor liegt. Bei passgenauem bereitstellen des Zellverbinders ist ein Abtrennen nicht notwendig. Schematisch sind die Laserstrahlen als gestrichelte Pfeile darge stellt. Durch das Abtrennen ergibt sich der Zellverbinder-Überlappungsbereich, welcher auch vorliegend einerseits mit dem Vorderseitenüberlappungsbereich der zweiten Solarzelle 2 und andererseits mit dem Rückseitenüberlappungsbe reich der ersten Solarzelle 1 übereinstimmt.
Weiterhin wird mittels Laserstrahlung die Mehrfachsolarzelle 5 durchtrennt, um die erste Solarzelle 1 von der Mehrfachsolarzelle 5 abzutrennen. Der Laser strahl ist schematisch als gepunkteter Pfeil dargestellt.
Die erste Solarzelle 1 wird gemäß dem gebogenen Pfeil um 180° umgeklappt, sodass sich die in Figur 4b) dargestellte Konstellation ergibt.
In Figur 5 ist ein weiteres Ausführungsbeispiel des erfindungsgemäßen Verfah rens mit einem Teilschritt in Figur 5a) und in Figur 5b) das resultierende Ausfüh rungsbeispiel eines erfindungsgemäßen Solarzellenstrings dargestellt.
Bei diesem Ausführungsbeispiel wird die erste Solarzelle 1 neben der Mehrfach solarzelle 5 angeordnet. Der Zellverbinder 4 wird in Z-Form von der Rückseite der ersten Solarzelle 1 zu der Vorderseite der zweiten Solarzelle 2 geführt, wo bei der Zellverbinder 4 zwischen den beiden Solarzellen von der Rückseite der ersten Solarzelle zu der Vorderseite der zweiten Solarzelle geführt wird. Wie bei den zuvor beschriebenen Ausführungsbeispielen wird mittels Laserstrahlung (durchgezogene Pfeillinien) jeweils eine elektrisch leitende Verbindung des Zell verbinders 4 einerseits mit der Rückseitenkontaktierungsstruktur 1 b der ersten Solarzelle 1 und andererseits mit der Vorderseitenkontaktierungsstruktur 2a der zweiten Solarzelle 2 hergestellt. Überschüssiges Material des Zellverbinders 4 wird ebenfalls mittels Laserstrahlung (Pfeile mit gestrichelter Linie) abgetrennt. Anschließend wird mittels Laserstrahlung die Mehrfachsolarzelle 6 durchtrennt, um die zweite Solarzelle 2 zu vereinzeln (Pfeil mit gestrichelter Linie).
Das Ergebnis ist in Figur 5b dargestellt.
In Figur 6 ist ein weiteres Ausführungsbeispiel des erfindungsgemäßen Verfah rens mit einem Teilschritt in Figur 6a) und in Figur 6b) das resultierende Ausfüh rungsbeispiel eines erfindungsgemäßen Solarzellenstrings dargestellt.
Das Verfahren weist Gemeinsamkeiten mit dem zu Figur 4 beschriebenen Ver fahren auf. Nachfolgend werden die wesentlichen Unterschiede beschrieben:
Die erste Solarzelle 1 und die zweite Solarzelle 2 werden mit zueinanderge wandten Rückseiten angeordnet, sodass sich die Rückseitenkontaktierungs struktur 1 b der ersten Solarzelle 1 und die Rückseitenkontaktierungsstruktur 2b der zweiten Solarzelle 2 gegenüberliegen. An jeweils vorderen Rändern der ers ten Solarzelle 1 und zweiten Solarzelle 2 wird der Zellverbinder angeordnet. Mit tels eines Laserstrahls (Pfeile mit durchgezogener Linie) wird der Zellverbinder 4 an den Rand der Rückseitenkontaktierungsstruktur 1 b der ersten Solarzelle 1 angeordnet und elektrisch leitend verbunden. Ebenso wird der Zellverbinder 4 an den Rand der Vorderseitenkontaktierungsstruktur 2a der zweiten Solarzelle angeordnet und elektrisch leitend verbunden.
Die Kontaktierungsstrukturen der ersten Solarzelle 1 und zweiten Solarzelle 2 sind daher derart ausgebildet, dass jeweils an einem Rand die Vorderseitenkon taktierungsstruktur der Solarzelle bündig mit dem Rand abschließt, wohingegen die Rückseitenkontaktierungsstruktur der Solarzelle an diesem Rand beab- standet ist, vorliegend mit einem Abstand von 500 pm. Am gegenüberliegenden Rand ist die umgekehrte Anordnung ausgebildet: dort schließt die Rückseiten kontaktierungsstruktur bündig mit dem Rand der Solarzelle ab, wohingegen die Vorderseitenkontaktierungsstruktur zu dem Rand beabstandet ist, vorliegend mit einem Abstand von 500 pm.
Wie in Teilbild a) der Figur 6 ersichtlich, sind die Metallisierungsüberdeckungs- bereiche bei diesem Ausführungsbeispiel mit sehr geringen Breiten ausgebildet. Da der Zellverbinder die Metallisierung jeweils lediglich am Rand überdeckt, entspricht die Breite BR des Zellverbinder-Vorderseitenmetallisierungsüberde- ckungsbereiches in etwa der Höhe der Vorderseitenkontaktierungsstruktur 2a der zweiten Solarzelle und entsprechend die Breite BV des Zellverbinder-Rück- seitenmetallisierungsüberdeckungsbereiches in etwa der Höhe der Rückseiten kontaktierungsstruktur 1 b der ersten Solarzelle 1.
In einer Weiterbildung des vorgeschriebenen Ausführungsbeispiels kann zusätz lich mittels Laserstrahlung ein Anheften des Zellverbinders 4 an das Halb leitersubstrat der ersten Solarzelle 1 sowie an das Halbleitersubstrat der zwei ten Solarzelle 2 erfolgen, wobei lediglich eine mechanische, nicht jedoch eine elektrisch leitende Verbindung ausgebildet wird.
Überschüssiges Material des Zellverbinders 4 wird mittels Laserstrahlung abge trennt (Pfeile mit gestrichelten Linien in Figur 6a).
Wie zuvor beschrieben wird auch in diesem Ausführungsbeispiel die Mehrfach solarzelle 6 mittels Laserstrahlung getrennt (Pfeil mit gepunkteter Linie), sodass die zweite Solarzelle 2 vereinzelt wird.
In Figur 6b) ist das Endergebnis gezeigt, wenn nach Anordnen des Zellverbin ders 4 an die erste Solarzelle 1 und erste Solarzelle 2 und Vereinzeln der zwei ten Solarzelle 2 die erste Solarzelle 1 um 180° gedreht wird gemäß des halb kreisförmigen Pfeils in Figur 6a). Der Zellverbinder des Solarzellenstrings befin det sich somit mit Einfachfaltung zwischen der ersten Solarzelle 1 und der zwei ten Solarzelle 2.
In Figur 7 ist eine Weiterbildung des in Figur 6 gezeigten Ausführungsbeispiels dargestellt:
Zur Erhöhung der Produktionseffizienz wird ein Stapel aus Solarzellen gebildet, wobei jeweils die Vorderseite einer Solarzelle der Vorderseite der benachbarten Solarzelle und die Rückseite einer Solarzelle der Rückseite der benachbarten Solarzelle zugewandt ist. An zwei gegenüberliegenden Randseiten des Solarzel lenstapels werden Zellverbinder 4, 4‘ angeordnet, welche mittels Laserstrahlung (Pfeile mit durchgezogenen Linien) an Randseiten der Elektroden der Solarzel len elektrisch leitend verbunden werden. Exemplarisch ist die unterste Solarzelle als erste Solarzelle 1 (erste Solarzelle A) gekennzeichnet mit Vorderseitenkontaktierungsstruktur 1 a und Rückseiten kontaktierungsstruktur 1 b. Die zweite Solarzelle B (Bezugszeichen 2) ist ent sprechend derart angeordnet, dass die Rückseitenkontaktierungsstruktur 2b der zweiten Solarzelle 2 der Rückseitenkontaktierungsstruktur 1 b der ersten Solar zelle 1 zugewandt ist. Diese Anordnung setzt sich im Stapel fort.
Die Kontaktierungsstrukturen sind weiterhin wie zuvor beschrieben derart aus gebildet, dass eine Kontaktierungsstruktur an einer Seite bündig mit dem Rand der Solarzelle abschließt, an dem gegenüberliegenden Rand jedoch von dem Rand der Solarzelle beabstandet ist. Die auf der entgegengesetzten Seite der Solarzelle angeordnete Kontaktierungsstruktur ist derart angeordnet, dass an je dem Rand lediglich eine der beiden Kontaktierungsstrukturen bündig mit dem Rand der Solarzelle abschließt und die andere Kontaktierungsstruktur zu dem Rand beabstandet ist.
Wie in Figur 7 ersichtlich, wird der Zellverbinder 4 mittels Laserstrahlung mit der Rückseitenkontaktierungsstruktur 1 b der ersten Solarzelle 1 , mit der Vordersei tenkontaktierungsstruktur 2a der zweiten Solarzelle 2 elektrisch leitend verbun den. Bei Durchnummerierung der Solarzellen ausgehend von der untenliegen den ersten Solarzelle 1 ist der Zellverbinder 4 weiterhin mit der Rückseitenkon taktierungsstruktur der dritten und fünften Solarzelle sowie mit der Vorderseiten kontaktierungsstruktur der vierten und sechsten Solarzelle mittels Laserstrah lung elektrisch leitend verbunden.
Am gegenüberliegenden Rand des Solarzellenstapels ist der Zellverbinder 4‘ entsprechend mit der Rückseitenkontaktierungsstruktur der zweiten und vierten Solarzelle sowie mit der Vorderseitenkontaktierungsstruktur der dritten und fünf ten Solarzelle des Solarzellenstapels elektrisch leitend verbunden.
Anschließend erfolgt ein Auftrennen der Zellverbinder 4 und 4‘ mittels Laser strahlung (Pfeile mit gestrichelten Linien). Die Auftrennung erfolgt derart, dass jeweils zwei Solarzellen durch das entstehende Teilstück des Zellverbinders elektrisch leitend miteinander verbunden sind. Hierdurch wird in prozessökonomischer Weise eine Serienverschaltung der sechs in Figur 7 dargestellten Solarzellen erzielt. Nach Aufklappen der Solarzel len, so dass alle Solarzellen mit den Randseiten einander zugewandt in einer ebenen Fläche liegen, ist ein Solarzellenstring mit sechs Solarzellen ausgebil- det.
In Figur 8 ist ein weiteres Ausführungsbeispiel dargestellt, bei welchem die erste Solarzelle A als MWT (Metal Wrap Through) Solarzelle 11 und die zweite Solar zelle B als MWT-Solarzelle 12 ausgebildet ist.
MWT-Solarzellen zeichnen sich dadurch aus, dass sie eine Vorderseitenkontak tierungsstruktur aufweisen (Vorderseitenkontaktierungsstrukturen 11 a‘ und 12a‘ der Solarzellen 1 1 und 12), die Vorderseitenkontaktierungsstruktur jedoch durch eine metallische Verbindung zur Rückseite geführt wird, so dass rückseitig eine metallische Kontaktierungsstruktur zur Kontaktierung der Vorderseitenkontaktie rungsstruktur vorliegt (Kontaktierungsstrukturen 11 a und 12a der Solarzellen 11 und 12).
An der Rückseite der Solarzellen ist somit einerseits eine Rückseitenkontaktie- rungsstruktur (Rückseitenkontaktierungsstrukturen 11 b und 12b der Solarzellen 11 und 12) sowie eine Kontaktierungsstruktur (11 a und 12a) angeordnet, welche mit der Vorderseitenkontaktierungsstruktur elektrisch leitend verbunden ist.
Ein Zellverbinder 4 verbindet die Kontaktierungsstruktur 11 a der ersten Solarzelle 11 mit der Rückseitenkontaktierungsstruktur 12b der zweiten Solarzelle 12, so- dass eine Reihenverschaltung ausgebildet ist.
Bezugszeichenliste
1 , 11 erste Solarzelle A
1 a Vorderseitenkontaktierungsstruktur der ersten Solarzelle A 1 b Rückseitenkontaktierungsstruktur der ersten Solarzelle A 1 c Rückseitenüberlappungsbereich der ersten Solarzelle A
1 d Vorderseitenüberlappungsbereich der ersten Solarzelle A 2, 12 zweite Solarzelle B
2a Vorderseitenkontaktierungsstruktur der zweiten Solarzelle B 2b Rückseitenkontaktierungsstruktur der zweiten Solarzelle B
3 dritte Solarzelle
3a Vorderseitenkontaktierungsstruktur der dritten Solarzelle 3b Rückseitenkontaktierungsstruktur der dritten Solarzelle
4, 4‘ Zellverbinder 5 Mehrfachsolarzelle

Claims

Ansprüche
1. Solarzellenstring, mit einer ersten photovoltaischen Solarzelle A (1 , 11) und zumindest einer zweiten photovoltaischen Solarzelle B (2, 12), wobei die Solarzelle A (1 , 11) zumindest eine metallische Elektrode A und die Solarzelle B zu mindest eine metallische Elektrode B aufweist und die Elektrode A mit der Elektrode B mittels eines Zellverbinders (4,4‘) des Solarzellenstrings elektrisch leitend verbunden ist, dadurch gekennzeichnet, dass der Zellverbinder (4,4‘) ein biegeschlaffer Zellverbinder (4,4‘) ist, dass der Zellverbinder (4,4‘) eine Seite der Solarzelle A (1 , 11) und die Elektrode A in einem Zell verbinder- Überdeckungsbereich A zumindest teilweise überdeckt und der Zellverbinder (4,4‘) im Zellverbinder-Überde- ckungsbereich A zumindest teilweise unmittelbar elektrisch leitend mit der Elektrode A verbunden ist, dass der Zellverbinder (4,4‘) eine Seite der Solarzelle B (2, 12) und die Elektrode B in einem Zell verbinder- Überdeckungsbereich B zumindest teilweise überdeckt und der Zellverbinder (4,4‘) im Zellverbinder-Überde- ckungsbereich B zumindest teilweise unmittelbar elektrisch leitend mit der Elektrode B verbunden ist und dass der Zellverbinder-Überdeckungsbereich A und/oder der Zellverbin- der-Überdeckungsbereich B, bevorzugt der Zellverbinder-Überdeckungs- bereich A und der Zell verbinder- Überdeckungsbereich B, eine Breite von weniger als 1000 pm, insbesondere weniger als 500 pm, bevorzugt weni ger als 300 pm aufweist.
2. Solarzellenstring nach Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, dass der Zell verbinder- Überdeckungsbereich A eine Länge aufweist, wel che größer als 80%, bevorzugt größer als 90%, insbesondere bevorzugt größer als 95% der Seitenlänge der Solarzelle A (1 , 11) am Zellverbinder- Überdeckungsbereich A ist, und/oder, bevorzugt und dass der Zellverbinder-Überdeckungsbereich B eine Länge aufweist, wel che größer als 80%, bevorzugt größer als 90%, insbesondere bevorzugt größer als 95% der Seitenlänge der Solarzelle B (2, 12) am Zellverbinder- Überdeckungsbereich B ist.
3. Solarzellenstring nach einem der vorangegangenen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Zellverbinder-Überdeckungsbereich A an einer Randseite der Elektrode A angeordnet ist, und/oder, bevorzugt und dass der Zellverbinder-Überdeckungsbereich B an einer Randseite der Elektrode B angeordnet ist.
4. Solarzellenstring nach einem der vorangegangenen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Zell verbinder (4,4‘) an einer Randseite der Solarzelle A (1 , 11) mechanisch und elektrisch nichtleitend angeordnet ist, und/oder, bevor zugt und, dass der Zellverbinder (4,4‘) an einer Randseite der Solarzelle B (2, 12) mechanisch und elektrisch nichtleitend angeordnet ist.
5. Solarzellenstring nach einem der vorangegangenen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Elektrode B eine Mehrzahl metallischer Finger aufweist, bevor zugt geradlinige, parallel verlaufende Finger, wobei die Finger in dem Zell verbinder- Überdeckungsbereich B nicht unmittelbar durch metallische Elemente der Elektrode B verbunden sind und wobei der Zellverbinder (4,4‘) mit zumindest 50%, bevorzugt mit zumindest 80%, weiter bevorzugt mit allen Fingern der Elektrode B unmittelbar elektrisch leitend verbunden ist, insbesondere, dass außerhalb des Zell verbinder- Überdeckungsbereiches B, insbesondere an der dem Zellverbinder-Überdeckungsbereich B ge genüberliegenden Randseite zumindest zwei Finger durch einen metalli schen Querverbinder der Elektrode B elektrisch leitend miteinander ver bunden sind, und/oder, bevorzugt und, dass die Elektrode A eine Mehrzahl metallischer Finger aufweist, bevor zugt geradlinige, parallel verlaufende Finger, wobei die Finger in dem Zell verbinder- Überdeckungsbereich A nicht unmittelbar durch metallische Elemente der Elektrode A verbunden sind und wobei der Zellverbinder mit zumindest 50%, bevorzugt mit zumindest 80%, weiter bevorzugt mit allen Fingern der Elektrode A unmittelbar elektrisch leitend verbunden ist, insbesondere, dass außerhalb des Zellverbinder-Überdeckungsbereiches A, insbesondere an der dem Zellverbinder-Überdeckungsbereich A ge genüberliegenden Randseite zumindest zwei Finger durch einen metalli schen Querverbinder der Elektrode A elektrisch leitend miteinander ver bunden sind.
6. Solarzellenstring nach einem der vorangegangenen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Elektrode A den Zellverbinder-Überdeckungsbereich A nicht voll ständig bedeckt und dass in mindestens einem nicht von der Elektrode A bedeckten Bereich, bevorzugt in mehreren solchen Bereichen, der Zell verbinder (4,4‘) mechanisch und elektrisch nichtleitend mit der Solarzelle A verbunden ist, und/oder, bevorzugt und dass die Elektrode B den Zellverbinder-Überdeckungsbereich B nicht voll ständig bedeckt und dass in mindestens einem nicht von der Elektrode B bedeckten Bereich, bevorzugt in mehreren solchen Bereichen, der Zell verbinder (4,4‘) mechanisch und elektrisch nichtleitend mit der Solarzelle B verbunden ist.
7. Solarzellenstring nach einem der vorangegangenen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, wobei die Solarzellen A (1 , 11) und B (2, 12) überlappend angeordnet sind, so dass ein Rückseitenüberlappungsbereich der Rückseite der Solarzelle A über einem Vorderseitenüberlappungsbereich der Vorderseite der So larzelle B angeordnet ist, dass die Elektrode A an der Rückseite der Solarzelle A (1 , 11) angeordnet und ausgebildet ist, elektrische Ladungsträger an der Rückseite der So larzelle A zu dem Rückseitenüberlappungsbereich zu leiten oder von die sem abzuleiten, dass Elektrode B an der Vorderseite Solarzelle B (2, 12) angeordnet und ausgebildet ist, elektrische Ladungsträger an der Vorderseite der Solar zelle B (2, 12) zu dem Vorderseitenüberlappungsbereich zu leiten oder von diesem abzuleiten, dass der Zellverbinder (4,4‘) im Rückseitenüberlappungsbereich elektrisch leitend an der Elektrode A und im Vorderseitenüberlappungsbe reich elektrisch leitend an der Elektrode B angeordnet ist.
8. Solarzellenstring nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass Rückseitenüberlappungsbereich und Zellverbinder-Überdeckungsbe- reich A gleich sind, und/oder, bevorzugt und dass Vorderseitenüberlappungsbereich und Zellverbinder-Überdeckungs- bereich B gleich sind.
9. Solarzellenstring nach einem der vorangegangenen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Zell verbinder- Überdeckungsbereich A und der Zellverbinder- Überdeckungsbereich B an einer gemeinsamen Seite des Zellverbinders angeordnet sind.
10. Solarzellenstring nach einem der vorangegangenen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Solarzellen (1 , 11 ,2, 12) des Solarzellenstrings als bifaciale So larzellen ausgebildet sind.
11 . Solarzellenstring nach einem der vorangegangenen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Zellverbinder (4,4‘) als Folie, insbesondere als Metallfolie, be vorzugt als Aluminiumfolie ausgebildet ist und/oder als dass der Zellver binder (4,4‘) als einlagige, bevorzugt unbeschichtete Folie ausgebildet ist.
12. Solarzellenmodul mit einer Mehrzahl von Solarzellenstrings gemäß einem der vorangehenden Ansprüche, wobei die Solarzellenstrings elektrisch leitend miteinander verbunden sind.
13. Verfahren zur Herstellung eines Solarzellenstrings, mit den Verfahrensschritten A. Bereitstellen einer ersten photovoltaischen Solarzelle A (1 , 11) und zumindest einer zweiten photovoltaischen Solarzelle B (2, 12), wobei die Solarzelle A (1 , 11) mit zumindest einer metallischen Elektrode A (1 , 11) und die Solarzelle B (2, 12) mit zumindest einer metallischen Elektrode B bereitgestellt wird;
B. Ausbilden einer elektrisch leitenden Verbindung zwischen der Elektrode A und der Elektrode B mittels eines Zellverbinders; dadurch gekennzeichnet, dass der Zellverbinder (4,4‘) die Elektrode A in einem Zellverbinder-Über- deckungsbereich A überdeckend angeordnet wird und der Zellverbinder (4,4‘) im Zellverbinder-Überdeckungsbereich A zumindest teilweise unmit telbar elektrisch leitend mit der Elektrode A verbunden wird, dass der Zellverbinder (4,4‘) die Elektrode B in einem Zellverbinder-Über- deckungsbereich B überdeckend angeordnet wird und der Zellverbinder (4,4‘) im Zell verbinder- Überdeckungsbereich B zumindest teilweise unmit telbar elektrisch leitend mit der Elektrode B verbunden wird, wobei der Zellverbinder (4,4‘) derart an der Elektrode B angeordnet wird, dass der Zellverbinder-Überdeckungsbereich B, in welchem der Zellver binder (4,4‘) eine Vorderseite der Solarzelle B überdeckt, eine Breite von weniger als 1000 pm, insbesondere weniger als 500 pm, bevorzugt weni ger als 300 pm aufweist, wobei die Verbindung zwischen Zellverbinder (4,4‘) und zumindest der Elektrode B, bevorzugt zwischen Zellverbinder (4,4‘) und Elektrode A so wie Elektrode B, mittels Wärmeeinwirkung durch Laserstrahlung erfolgt.
14. Verfahren zur Herstellung eines Solarzellenstrings nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, dass der Zell verbinder- Überdeckungsbereich A an einer Randseite der Elektrode A angeordnet wird, und/oder, bevorzugt und dass der Zell verbinder- Überdeckungsbereich B an einer Randseite der Elektrode B angeordnet wird.
15. Verfahren zur Herstellung eines Solarzellenstrings nach einem der An sprüche 13 bis 14, dadurch gekennzeichnet, dass der Zellverbinder an einer Randseite der Solarzelle A (1 , 11) mecha nisch und elektrisch nichtleitend angeordnet wird, und/oder, bevorzugt und, dass der Zellverbinder (4,4‘) an einer Randseite der Solarzelle B (2, 12) mechanisch und elektrisch nichtleitend angeordnet wird.
16. Verfahren nach einem der Ansprüche 14 bis 15, dadurch gekennzeichnet, dass die Solarzellen A (1 , 11) und B (2, 12) in Verfahrensschritt B derart angeordnet werden, dass die Rückseite der einen Solarzelle der Vorder seite der anderen Solarzelle zugewandt ist.
17. Verfahren zur Herstellung eines Solarzellenstrings nach einem der voran gegangenen Ansprüche 13 bis 16, dadurch gekennzeichnet, dass in einem Verfahrensschritt C nach Verfahrensschritt B ein Überlap pendes Anordnen der Solarzellen erfolgt, so dass ein Rückseitenüberlap pungsbereich der Rückseite der Solarzelle A (1 , 11) über einem Vorder seitenüberlappungsbereich der Vorderseite der Solarzelle B (2, 12) ange ordnet ist.
18. Verfahren nach Anspruch 17, dadurch gekennzeichnet, dass in Verfahrensschritt B die Solarzellen A (1 , 11) und B in einem Ver fahrensschritt B1 mit einer zugewandten Vorderseiten oder mit einander zugewandten Rückseiten angeordnet werden und dass in einem Verfahrensschritt B2 der Zellverbinder (4,4‘) an der Solar zelle A (1 , 11) und an der Solarzelle B angeordnet wird.
19. Verfahren nach einem der vorangegangenen Ansprüche 13 bis 18, dadurch gekennzeichnet, dass nach Verfahrensschritt B in einem Trennschritt überschüssiges Zell verbindermaterial entfernt wird, insbesondere durch Abtrennen mittels La serstrahlung.
20. Verfahren nach einem der vorangegangenen Ansprüche 13 bis 19, dadurch gekennzeichnet, dass zumindest die Solarzelle B (2, 12), bevorzugt auch die Solarzelle A (1 , 11), in Verfahrensschritt A als Mehrfachsolarzelle (5) zur Vereinzelung in mehrere Teilzellen zur Verfügung gestellt wird und eine Vereinzelung der Mehrfachsolarzelle (5) zur Bereitstellung der Solarzelle erfolgt, insbe sondere mittels Laserstrahlung, wobei die Vereinzelung nach Verfahrensschritt B erfolgt, insbesondere nach Verfahrensschritt C.
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