JP2019050351A - Solar cell array having detoured sola cell - Google Patents

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Abstract

To provide means for dealing with problems of operation of a solar cell array, or means for suppressing output voltage drop.SOLUTION: A solar cell array consists of one or more than one solar cells 14 attached to a board. The board includes one or more than one electrical connections with the solar cells. The board also includes one or more than one detour switches 54b for detouring one or more than one electrical connections with one or more than one solar cells. When closed, the switch connects the front contact points and the back contact points of the one or more than one solar cells, so that the current detours the one or more than one solar cells. A string length switch 54a for adding one or more than one solar cells to the solar cell string or removing therefrom is also provided, and the length of string is changed for changing the voltage generated by the string.SELECTED DRAWING: Figure 15

Description

本開示は、概してソーラーセルパネルに関し、より具体的には、迂回させたソーラーセルを有するソーラーセルアレイに関する。   The present disclosure relates generally to solar cell panels, and more particularly to solar cell arrays having diverted solar cells.

典型的な宇宙飛行可能なソーラーセルパネルアセンブリは、直列に接続されたソーラーセルの長いストリングからなるソーラーセルアレイを構築することを含む。これらのストリングは、長さ、すなわちソーラーセルの数が変更可能であり、非常に長くすることができる。   A typical space flightable solar cell panel assembly involves constructing a solar cell array consisting of a long string of solar cells connected in series. These strings can vary in length, i.e. the number of solar cells, and can be very long.

従来のソーラーセルアレイは、必要な出力電圧を生成するために固定数のソーラーセルで構築されている。例えば、直列に接続された50個のソーラーセルのストリングは、100Vの出力電圧を生成する。ストリング内のソーラーセルのうちの一又は複数の不具合は、50個のソーラーセルすべてによって供給される電力を大きく損なう可能性がある。   Conventional solar cell arrays are built with a fixed number of solar cells to generate the required output voltage. For example, a string of 50 solar cells connected in series produces an output voltage of 100V. Failure of one or more of the solar cells in the string can significantly compromise the power provided by all 50 solar cells.

これにより、ソーラーセルアレイの最大の寿命と成功を保証するために、材料とプロセスの試験、検証、及び資格認定に広範な努力がもたらされる。しかし、そのような努力により、コストが増加し、技術革新が低下する。更に、幾つかのミッションのリスクは高すぎるため、完全に回避される。   This brings about a broad effort in the testing, verification and qualification of materials and processes to guarantee the maximum life and success of the solar cell array. However, such efforts increase costs and reduce innovation. Furthermore, the risk of some missions is too high and is completely avoided.

したがって、必要とされることは、ソーラーセルアレイの動作の不具合に対処するための手段であるか、又は、予想される出力電圧がその寿命の間に供給されないことである。   Therefore, what is needed is a means to address the failure of operation of the solar cell array or that the expected output voltage is not supplied during its lifetime.

上記先行技術の限定を克服し、本明細書を読み理解すれば明らかになる他の限定を克服するために、本開示は、基板に取り付けられた一又は複数のソーラーセルを含み、基板が、ソーラーセルへの一又は複数の電気的接続を含み、基板が、ソーラーセルのうちの一又は複数への電気的接続のうちの一又は複数を迂回させるための一又は複数のスイッチを含む、ソーラーセルアレイ、方法及びデバイスを記載する。   In order to overcome the limitations of the prior art and overcome other limitations that will become apparent upon reading and understanding the present specification, the present disclosure includes one or more solar cells attached to the substrate, the substrate comprising: Solar, comprising one or more electrical connections to the solar cell, wherein the substrate comprises one or more switches for diverting one or more of the electrical connections to one or more of the solar cells Cell arrays, methods and devices are described.

一又は複数の刈り込まれたコーナーを有するソーラーセルのうちの少なくとも1つが基板に取り付けられるとき、基板のエリアが露出されたままであり、基板の露出されたままであるエリアが、スイッチのうちの少なくとも1つを含む。ソーラーセルのうちの少なくとも1つの隣接するものの刈り込まれたコーナーによって画定されたコーナー領域が位置合わせされ、それにより基板のエリアを露出するように、ソーラーセルのうちの少なくとも1つが、基板に取り付けられる。スイッチのうちの少なくとも1つは、ソーラーセルのうちの少なくとも1つに隣接した刈り込まれたコーナーによって画定されたコーナー領域内に位置する。   When at least one of the solar cells having one or more clipped corners is attached to the substrate, the area of the substrate remains exposed and the area of the substrate that remains exposed is at least one of the switches. Contains one. At least one of the solar cells is attached to the substrate such that the corner area defined by the trimmed corners of at least one of the solar cells is aligned, thereby exposing the area of the substrate . At least one of the switches is located within a corner area defined by the trimmed corner adjacent to at least one of the solar cells.

ソーラーセル、一又は複数の迂回ダイオード、及びスイッチは、電気的に並列に接続される。更に、スイッチは、一又は複数の制御信号によって制御される。   The solar cell, one or more bypass diodes, and the switch are electrically connected in parallel. Furthermore, the switch is controlled by one or more control signals.

スイッチは、ソーラーセルのうちの一又は複数を避けて電流を迂回させる。特に、スイッチは、閉じられると、ソーラーセルのうちの一又は複数の前面接点及び背面接点を接続し、電流がソーラーセルのうちの一又は複数を避けて迂回する。   The switch diverts current away from one or more of the solar cells. In particular, when the switch is closed, it connects one or more front and back contacts of the solar cell, and the current bypasses one or more of the solar cells.

また、ソーラーセルのうちの一又は複数を、ソーラーセルのストリングに加える又はソーラーセルのストリングから除去するためのスイッチもあり、ストリングによって生成される電圧を変えるために、ストリングの長さが変更される。   There is also a switch to add or remove one or more of the solar cells from the strings of solar cells, the length of the strings being changed to change the voltage generated by the strings Ru.

ここで、図面を参照するが、各図面を通じて、類似の参照番号は対応する部品を表す。   Reference is now made to the drawings, wherein like reference numerals represent corresponding parts throughout the drawings.

ソーラーセルパネルの従来の構造を示す。Figure 1 shows the conventional structure of a solar cell panel. ソーラーセルパネルの従来の構造を示す。Figure 1 shows the conventional structure of a solar cell panel. A及びBは、1つの例によるソーラーセルパネルの改良された構造を示す。A and B show the improved structure of the solar cell panel according to one example. A及びBは、1つの例によるソーラーセルパネルの代替的構造を示す。A and B show alternative structures of solar cell panels according to one example. 図3A−B、及び図4A−Bの改良型ソーラーセルパネルで使用されうる、例示的ソーラーセルの前面を示す。FIG. 3C shows the front of an exemplary solar cell that may be used with the improved solar cell panels of FIGS. 図5の例示的ソーラーセルの背面を示す。Fig. 6 shows the back of the exemplary solar cell of Fig. 5; 1つの例による、アレイの2次元(2D)グリッド内に配置されたセルを示す。FIG. 7 illustrates cells arranged in a two-dimensional (2D) grid of an array, according to one example. 一又は複数の迂回ダイオードがコーナー領域内の基板の露出したエリアに追加されるアレイの例を示す。Fig. 6 shows an example of an array in which one or more bypass diodes are added to the exposed area of the substrate in the corner area. 迂回ダイオードがセルの背面に付けられ、迂回ダイオード用の相互接続子又は接点が前面接点と背面接点との間のコーナー領域内に延在している例を示す。Figure 7 illustrates an example where a bypass diode is attached to the back of the cell and an interconnect or contact for the bypass diode extends in the corner area between the front and back contacts. 迂回ダイオード用の相互接続子又は接点が前面接点と背面接点の間のコーナー領域内に延在している、図9の例の前面図を示す。FIG. 10 shows a front view of the example of FIG. 9 with the interconnectors or contacts for the diverting diodes extending in the corner area between the front and back contacts. 2Dグリッドのアレイ内に配置され基板に付けられた図9及び図10のセルであって、迂回ダイオードがセルの背面に付けられ、迂回ダイオード用の接点がセルのコーナー領域内に延在している、図9及び図10のセルを示す。The cell of FIGS. 9 and 10 arranged in an array of 2D grids and attached to a substrate, wherein a bypass diode is attached to the back of the cell and a contact for the bypass diode extends into the corner area of the cell 10 show the cells of FIG. 9 and FIG. 1つの実施例による、アレイのセル間の上方向/下方向の直列接続を示す。Fig. 6 shows an upward / downward series connection between cells of an array according to one embodiment. 1つの実施例による、アレイのセル間の左方向/右方向の直列接続を示す。Fig. 6 illustrates a left / right series connection between cells of an array according to one embodiment. 複数のスイッチ及び接続経路が示された2つのソーラーセルからなるストリングの回路図を示す。Fig. 3 shows a schematic diagram of a string consisting of two solar cells with a plurality of switches and connection paths shown. ソーラーセルを迂回させることが、ソーラーセルの前面接点と背面接点を接続する単一の迂回スイッチをどのように含むかを示す。The bypassing of the solar cell shows how to include a single bypass switch connecting the front and back contacts of the solar cell. 垂直な列の一組の3つのソーラーセルを示す。Shown is a set of three solar cells in a vertical row. スイッチ機能を迂回ダイオードと組み合わせた単一の集積デバイスを示す。1 shows a single integrated device combining switch function with a bypass diode. 迂回ダイオードに隣接して組み合わせたスイッチを示す。The combined switch is shown adjacent to the bypass diode. 1つの例による、ソーラーセル、ソーラーセルパネル及び/又は人工衛星を製造する方法を説明する。A method of manufacturing a solar cell, a solar cell panel and / or a satellite according to one example is described. 1つの例による、ソーラーセルからなるソーラーセルパネルを有する結果として得られる人工衛星を示す。Fig. 6 shows the resulting satellite having a solar cell panel consisting of solar cells according to one example. 1つの例による、機能ブロック図の形態でのソーラーセルパネルの図である。FIG. 5 is a diagram of a solar cell panel in the form of a functional block diagram, according to one example. AからHは、コーナー導体設計に基づき、フレックス回路基板を使用するソーラーセルアレイが、アレイのストリング長の再構成を示すために構築された実験結果を示す。A to H show experimental results where a solar cell array using a flex circuit board was built to show the reconstruction of the string length of the array based on the corner conductor design.

以下の説明で、本出願の一部を形成する添付図面を参照するが、これらの添付図面は、本開示が実施されうる特定の例を示す目的で図示されている。本開示の範囲から逸脱することなく、他の実施例が利用され、構造的変更が行われうると理解すべきである。   In the following description, reference is made to the accompanying drawings that form a part of the present application, and these attached drawings are illustrated for the purpose of illustrating specific examples in which the present disclosure may be practiced. It is to be understood that other embodiments may be utilized and structural changes may be made without departing from the scope of the present disclosure.

例えば宇宙飛行用電力の用途に使用される、ソーラーセルアレイの設計に関する新たな手法は、アレイ内のソーラーセル間の電気的接続に基づいている。   A new approach to the design of solar cell arrays, for example for use in space power applications, is based on the electrical connections between solar cells in the array.

これらの新たな手法は、ソーラーセルの構成要素及びアレイ内のソーラーセルの配列を配列し直すものである。ソーラーセルを接続して長い直線状のストリングにしてから基板上に組み立てる代わりに、ソーラーセルを個別に基板に取り付け、隣接するセルのコーナー領域が基板上で位置合わせされるようにして、基板のあるエリアを露出させる。セル間の電気的接続は、基板上又は基板内でこれらのコーナー領域内に形成された、コーナー導体によってなされる。結果として、この手法は、個々のセルに基づくソーラーセルアレイ設計を提示する。   These new approaches re-arrange the components of the solar cells and the array of solar cells in the array. Instead of connecting the solar cells into long linear strings and then assembling them on the substrate, the solar cells are individually attached to the substrate so that the corner areas of adjacent cells are aligned on the substrate, Expose a certain area. Electrical connections between the cells are made by corner conductors formed on or in the substrate and in these corner areas. As a result, this approach presents a solar cell array design based on individual cells.

こうして、ソーラーセルアレイの製造に、単一のレイダウンプロセスとレイアウトを使用することができる。ソーラーセル間の電流の流れは、基板内に埋設された導体によって補助されることになる。これらの電気的接続によって、そのソーラーセルアレイの特定の特性、例えばその寸法、ステイアウト区域、及び回路の終端が規定される。この手法は、製造を簡素化し、自動化を可能にし、コストを削減し、納期を短縮する。   Thus, a single laydown process and layout can be used to fabricate a solar cell array. The flow of current between the solar cells will be assisted by conductors embedded in the substrate. These electrical connections define the specific characteristics of the solar cell array, such as its dimensions, the stayout area, and the termination of the circuit. This approach simplifies manufacturing, enables automation, reduces costs, and reduces delivery times.

図1及び図2は、基板12、アレイ内に配列された複数のソーラーセル14、及びソーラーセル14間の電気コネクタ16を含む、ソーラーセルパネル10の従来型構造を示す。図1にはハーフサイズのソーラーセル14が、図2にはフルサイズのソーラーセル14が示されている。宇宙ソーラーセル14は、丸いゲルマニウム(Ge)基板出発材料から得られ、後に半矩形形状に加工されて、ソーラーセルパネル10上への高密度なパッキングが高められる。このウエハは、しばしば1つ又は2つのソーラーセル14にダイスカットされ、これらは、ここではハーフサイズ又はフルサイズのソーラーセル14として記載される。ソーラーセル14間の電気的接続を提供する電気コネクタ16は、ソーラーセル14間の長い平行なエッジに沿って作られる。ソーラーセル14が接続されてできるストリングは、任意の数のソーラーセル14の長さを持つように構築されるので、(セルとセルとの)これらの直列接続は、基板に取り付けられていない状態で完成させる。完成したソーラーセル14のストリングは、次に基板12に適用され、取り付けられる。   FIGS. 1 and 2 show a conventional structure of a solar cell panel 10, including a substrate 12, a plurality of solar cells 14 arranged in an array, and an electrical connector 16 between the solar cells 14. FIG. A half size solar cell 14 is shown in FIG. 1 and a full size solar cell 14 is shown in FIG. The space solar cell 14 is obtained from a round germanium (Ge) substrate starting material and is later processed into a semi-rectangular shape to enhance the high density packing on the solar cell panel 10. The wafer is often diced into one or two solar cells 14, which are described herein as half or full size solar cells 14. Electrical connectors 16 that provide electrical connection between the solar cells 14 are made along the long parallel edges between the solar cells 14. Since the strings that the solar cells 14 can connect to are constructed to have any number of solar cell 14 lengths, these series connections (cell to cell) are not attached to the substrate Complete with. The completed string of solar cells 14 is then applied to the substrate 12 and attached.

図2では、配線18がソーラーセル14のストリングの終端に取り付けられており、これは、ストリングを他のストリングに電気的に接続するためか、又は、配線を終端処理して回路とし、ソーラーセル14のアレイの電流をここで断ち切るためである。ストリングとストリングの間の接続及び回路終端の接続は、通常、基板12上で行われ、通常、配線18を用いて行われる。しかし、あるソーラーセルパネル10では、導体がはめ込まれたプリント回路基板(PCB)タイプの材料が用いられる。   In FIG. 2, wires 18 are attached to the ends of the strings of solar cells 14, which may be used to electrically connect the strings to other strings, or to terminate the wires into circuits to form solar cells. This is to break the current of the 14 arrays here. The connections between the strings and the connections of the circuit terminations are usually made on the substrate 12 and are usually made using the wiring 18. However, some solar cell panels 10 use printed circuit board (PCB) type materials embedded with conductors.

接続されたソーラーセル14でできた、隣接するストリング同士は、平行又は反平行に延びることができる。加えて、接続されたソーラーセル14でできたストリングは、位置合わせされていてもいなくてもよい。ソーラーセル14のレイアウトに対して互いに競合する影響を与えるものは多く、その結果、ソーラーセル14が平行な領域又は反平行である領域、位置合わせされている領域又は位置合わせされていない領域が存在する。   Adjacent strings of connected solar cells 14 can extend parallel or anti-parallel. In addition, the strings made of connected solar cells 14 may or may not be aligned. There are many competing influences on the layout of the solar cell 14, so that there are parallel or anti-parallel, aligned or unaligned areas of the solar cell 14 Do.

図3A及び図3Bは、1つの実施例による、ソーラーセルパネル10aの改良された装置及び構造を示し、図3Bは、図3Aの破線円内の詳細拡大図である。図5から図13では、ソーラーセルパネル10aの様々な構成要素が示され、より詳細に記載されている。   FIGS. 3A and 3B show an improved apparatus and structure of a solar cell panel 10a according to one embodiment, and FIG. 3B is an enlarged detail view within the dashed circle of FIG. 3A. In Figures 5 to 13 the various components of the solar cell panel 10a are shown and described in more detail.

ソーラーセルパネル10aは、上に一又は複数のコーナー導体20を有する、ソーラーセル14用の基板12を含む。1つの実施例では、基板12は、一又は複数のパターニングされた金属層を分離する一又は複数のKapton(登録商標)(ポリイミド)層からなる、多層基板12である。基板12は、従来型の組立品に類似する大きな剛性の基板10aに装着されていてよい。代わりに、基板12は、装着用又は展開用の、より軽くより薄いフレーム又はパネル10aに装着することができる。   The solar cell panel 10a includes a substrate 12 for a solar cell 14 having one or more corner conductors 20 thereon. In one embodiment, substrate 12 is a multi-layer substrate 12 consisting of one or more Kapton® (polyimide) layers separating one or more patterned metal layers. The substrate 12 may be mounted to a large rigid substrate 10a similar to a conventional assembly. Alternatively, the substrate 12 can be mounted to a lighter or thinner frame or panel 10a for mounting or deployment.

アレイ22の2次元(2−D)格子状で、複数のソーラーセル14が基板12に取り付けられている。この実施例では、アレイ22は、4段×24列に配列された、96個のソーラーセル14から構成されているが、異なる実施態様では、任意の数のソーラーセル14が用いられ得ることが、認められている。   A plurality of solar cells 14 are attached to the substrate 12 in a two dimensional (2-D) grid of the array 22. In this embodiment, the array 22 is comprised of 96 solar cells 14 arranged in 4 rows × 24 rows, although in different embodiments any number of solar cells 14 may be used ,It recognized.

ソーラーセル14は、破線円によって示されるように、コーナー領域26を画定する刈り込まれたコーナー部24を有する。複数のソーラーセル14が基板12に取り付けられ、ソーラーセル14のうちの隣接するもののコーナー領域26同士が位置合わせされ、それによって基板12のエリア28が露出する。基板12の露出しているエリア28は、一又は複数のコーナー導体20を含み、ソーラーセル14の刈り込まれたコーナー部24によってできたコーナー領域26内で、ソーラーセル14とコーナー導体20との間の一又は複数の電気的接続がなされている。   The solar cell 14 has a trimmed corner 24 that defines a corner area 26, as indicated by the dashed circle. A plurality of solar cells 14 are attached to the substrate 12 and corner areas 26 of adjacent ones of the solar cells 14 are aligned, thereby exposing the area 28 of the substrate 12. The exposed area 28 of the substrate 12 includes one or more corner conductors 20, and between the solar cells 14 and the corner conductors 20 in a corner area 26 created by the trimmed corner portions 24 of the solar cells 14. One or more electrical connections are made.

この実施例では、コーナー導体20は、ソーラーセル14が基板12に取り付けられる前及び/又は後に、基板12に取り付けられたか、基板12上にプリントされたか、基板12内に埋設されたか、基板12上に堆積した導電経路であって、隣接するソーラーセル14間の接続を促進する。ソーラーセル14とコーナー導体20との間の接続は、ソーラーセル14が基板12に取り付けられた後に行われる。   In this embodiment, the corner conductor 20 is attached to the substrate 12, printed on the substrate 12, embedded in the substrate 12, and / or embedded in the substrate 12 before and / or after the solar cell 14 is attached to the substrate 12. The conductive paths deposited thereon facilitate the connection between adjacent solar cells 14. The connection between the solar cell 14 and the corner conductor 20 is made after the solar cell 14 is attached to the substrate 12.

1つの実施例では、4つの隣接するソーラーセル14が基板12上で位置合わせされ、各ソーラーセル14から1つずつの計4つの刈り込まれたコーナー部24がコーナー領域26で集まって共になっている。次いで、ソーラーセル14は、基板12に個々に取り付けられ、コーナー導体20の上に載置され、ソーラーセル14とコーナー導体20との間の電気的接続を形成する。   In one embodiment, four adjacent solar cells 14 are aligned on substrate 12, and a total of four clipped corner portions 24, one from each solar cell 14, are gathered together at corner region 26. There is. The solar cells 14 are then individually attached to the substrate 12 and mounted on the corner conductors 20 to form an electrical connection between the solar cells 14 and the corner conductors 20.

ソーラーセル14は、CIC(セル、相互接続子、カバーグラス)ユニットとして基板12に付けられてもよい。代わりに、未被覆のソーラーセル14を基板12上で組み立て、その後にソーラーセル14に相互接続子を付け、続いて単セルのソーラーセル14用カバーガラス、マルチセルのソーラーセル14用カバーガラス、マルチセルのポリマーカバーシート、又はスプレー式封止材を付けることもできる。このアセンブリは、性能を制限するであろう損傷からソーラーセル14を保護する。   The solar cell 14 may be attached to the substrate 12 as a CIC (cell, interconnect, cover glass) unit. Instead, assemble the uncoated solar cells 14 on the substrate 12 and then attach the interconnects to the solar cells 14 followed by the cover glass for single cell solar cells 14, the cover glass for multi cell solar cells 14, multi cell Polymer cover sheet, or a spray-type encapsulant. This assembly protects the solar cell 14 from damage that would limit performance.

図4A及び図4Bは、1つの例による、ソーラーセルパネル10aの代替的構造を示し、図4Bは、図4Aの破線円内の詳細拡大図である。この実施例では、ごく少数のコーナー導体20のみが、基板12上にプリントされているか、又は基板12に組み込まれている。その代わりに、コーナー導体20の大部分は、基板12に取り付けられる電力ルーティングモジュール(PRM)30内に包含される。   4A and 4B show an alternative structure of the solar cell panel 10a according to one example, and FIG. 4B is a detail enlargement in the dashed circle of FIG. 4A. In this embodiment, only a few corner conductors 20 are printed on or integrated into the substrate 12. Instead, most of the corner conductors 20 are contained within a power routing module (PRM) 30 attached to the substrate 12.

図5は、図3A−B、及び図4A−Bの改良型ソーラーセルパネル10aで使用されうる、例示的ソーラーセル14の前面を示す。ソーラーセル14は、CICユニットであり、ハーフサイズのソーラーセル14である。(フルサイズのソーラーセル14もまた用いることができるだろう。)   FIG. 5 shows the front of an exemplary solar cell 14 that may be used with the improved solar cell panel 10a of FIGS. 3A-B and 4A-B. The solar cell 14 is a CIC unit, and is a half-sized solar cell 14. (A full size solar cell 14 could also be used.)

破線円で示されるように、ソーラーセル14は、コーナー領域26を画定する少なくとも1つの刈り込まれたコーナー部24を有するように製造されており、刈り込まれたコーナー部24によってできたコーナー領域26には、ソーラーセル14との電気的接続をなす少なくとも1つの接点32、34が含まれる。図5に示す実施例では、ソーラーセル14は2つの刈り込まれたコーナー部24を有し、そのそれぞれが、ソーラーセル14の前面にある前面接点32と、ソーラーセル14の背面にある背面接点34とを有し、接点32及び接点34はコーナー領域26内に延在している。(フルサイズのソーラーセル14は、4つの刈り込んだコーナー24を有し、その各々が、前面接点32と背面接点34を有するであろう。)   As shown by the dashed circle, the solar cell 14 is manufactured to have at least one clipped corner 24 that defines a corner region 26, and in the corner region 26 made by the clipped corner 24. Includes at least one contact 32, 34 in electrical connection with the solar cell 14. In the embodiment shown in FIG. 5, the solar cell 14 has two clipped corners 24, each having a front contact 32 on the front of the solar cell 14 and a back contact 34 on the back of the solar cell 14. And the contacts 32 and 34 extend into the corner area 26. (A full size solar cell 14 will have four clipped corners 24, each of which will have a front contact 32 and a back contact 34.)

刈り込まれたコーナー24は、ソーラーセル14のための丸いウエハ出発材料の利用を増加させる。従来のパネル10では、これらの刈り込まれたコーナー24は、ソーラーセル14が基板12に取り付けられた後、パネル10の上に未使用の空間をもたらすだろう。しかし、本開示で記載する新たな手法では、この不使用スペースが利用される。具体的には、コーナー導体20、前面接点32、及び背面接点34を備える金属箔相互接続子を、コーナー領域26に移動させる。これに対して、既存のCICは、相互接続子がソーラーセル14の前面に取り付けられており、ストリングの作製中に背面(接続が起こるところ)に接続される。   The trimmed corners 24 increase the utilization of round wafer starting material for the solar cell 14. In the conventional panel 10, these clipped corners 24 will provide unused space above the panel 10 after the solar cell 14 is attached to the substrate 12. However, the unused space is used in the new approach described in the present disclosure. Specifically, a metal foil interconnect comprising corner conductor 20, front contact 32 and back contact 34 is moved to corner region 26. In contrast, existing CICs have interconnects attached to the front of the solar cell 14 and are connected to the back (where connections occur) during string fabrication.

ソーラーセル14によって生成された電流は、どちらの前面接点32にも接続された、細型の金属フィンガ38とより広い金属バスバー40の格子36によって、ソーラーセル14の前面で集電される。グリッド36に金属を添加する間にはバランスが存在し、ソーラーセル14に入射する光及びその出力電力を低減し、より多くの金属を有することの抵抗が低減される。バスバー40は、高電流を搬送する低抵抗導体であり、また万が一前面接点32が切断された場合にも冗長性を提供する。最適化は、一般に、前面接点32の間を直接通る短いバスバー40を必要とする。前面接点32を切り刈り込まれたコーナー24に有することにより、バスバー40は、ソーラーセル14の周囲から離れるように移動する。これは、バスバー40の長さ及び光の不明瞭さを同時に最小限に抑えながら達成される。加えて、これによってフィンガ38も短くなる。これにより、フィンガ38の長さがより短く、搬送される全電流がより少ないので、グリッド36の寄生抵抗が低減される。これによって、より短い細型のフィンガ38を提供するために、前面接点32及び接続するバスバー40を移動させるという設計志向が生じる。   The current generated by the solar cell 14 is collected at the front of the solar cell 14 by the narrow metal fingers 38 and the wider grid of metal bus bars 40 connected to either front contact 32. A balance exists while adding metal to grid 36, reducing the light incident on solar cell 14 and its output power, and reducing the resistance of having more metal. The bus bar 40 is a low resistance conductor that carries high current, and also provides redundancy if the front contact 32 is disconnected. Optimization generally requires short bus bars 40 passing directly between the front contacts 32. By having the front contacts 32 at the cut corners 24, the bus bars 40 move away from the periphery of the solar cell 14. This is accomplished while simultaneously minimizing bus bar 40 length and light ambiguity. In addition, this also makes the fingers 38 shorter. This reduces the parasitic resistance of the grid 36, as the fingers 38 are shorter and the total current carried is less. This gives rise to a design preference to move the front contacts 32 and the connecting busbars 40 in order to provide shorter, narrow fingers 38.

図6は、図5の例示のソーラーセル14の背面を示す。ソーラーセル14の背面は、背面接点34の両方に結合される金属背面層42を有する。   FIG. 6 shows the back of the exemplary solar cell 14 of FIG. The back of the solar cell 14 has a metal back layer 42 that is bonded to both of the back contacts 34.

図7は、1つの実施例による、アレイ22の2D格子状に配列されたソーラーセル14を示す。アレイ22は、基板12に取り付けられた複数のソーラーセル14を含み、ソーラーセル14のうちの隣接するもののコーナー領域26が位置合わせされ、それによって基板12の領域28が露出する。ソーラーセル14間の電気的接続(図示せず)は、ソーラーセル14の前面接点32及び背面接点34、並びに、基板12の露出したエリア28上又はエリア28内に形成されたコーナー導体20(図示せず)を用いて、基板12の露出したエリア28内で、なされている。   FIG. 7 shows solar cells 14 arranged in a 2D grid of array 22 according to one embodiment. Array 22 includes a plurality of solar cells 14 attached to substrate 12 such that corner regions 26 of adjacent ones of solar cells 14 are aligned, thereby exposing regions 28 of substrate 12. The electrical connections (not shown) between the solar cells 14 are the front contacts 32 and the back contacts 34 of the solar cells 14 and the corner conductors 20 formed on or in the exposed areas 28 of the substrate 12 (see FIG. (Not shown) is done in the exposed area 28 of the substrate 12.

組み立て中に、ソーラーセル14は、個々に基板12に取り付けられる。この組み立ては、支持面、すなわち基板12上で直接行うことができ、この基板は剛性と可撓性のどちらでもよい。代わりに、ソーラーセル14は、仮の支持面上でアレイ22の2D格子状に組み立てられ、その後に最終的な支持面、すなわち基板12へと移送することもできるだろう。   During assembly, the solar cells 14 are individually attached to the substrate 12. This assembly can be done directly on the support surface or substrate 12 which may be either rigid or flexible. Alternatively, the solar cells 14 could be assembled in a 2D grid of the array 22 on a temporary support surface and then transferred to the final support surface, ie the substrate 12.

図8は、基板12のコーナー領域26内の露出したエリア28に、一又は複数の電気的接続で用いるための一又は複数の迂回ダイオード44が追加された、アレイ22の1つの実施例を示す。迂回ダイオード44は、ソーラーセル14が電流を生成できなくなった場合にソーラーセル14を保護するのだが、ソーラーセル14が電流を生成できなくなった場合とは、部分的に影になったせいでもありうるが、その場合には、ソーラーセル14に逆バイアスがかかる。1つの実施例では、迂回ダイオード44は、ソーラーセル14から独立して、コーナー領域26において基板12に取り付けられている。   FIG. 8 illustrates one embodiment of the array 22 with one or more bypass diodes 44 added for use in one or more electrical connections in the exposed area 28 in the corner area 26 of the substrate 12 . The bypass diode 44 protects the solar cell 14 when the solar cell 14 can not generate current, but it is partly because the solar cell 14 can not generate current. However, in that case, the solar cell 14 is reverse biased. In one embodiment, the bypass diode 44 is attached to the substrate 12 in the corner area 26 independently of the solar cell 14.

図9は、迂回ダイオード44がソーラーセル14の背面に付けられ、迂回ダイオード44用の相互接続子又は接点46が、背面層42に接続され、更に前面接点32と背面接点34との間でコーナー領域26内に延在している、1つの実施例を示す。   In FIG. 9, a bypass diode 44 is attached to the back of the solar cell 14, and an interconnector or contact 46 for the bypass diode 44 is connected to the back layer 42, and a corner between the front contact 32 and the back contact 34. One embodiment is shown extending into region 26.

図10は、迂回ダイオード44(図示せず)用の相互接続子又は接点46が前面接点32と背面接点34の間でコーナー領域26内に延在している、図9の実施例の前面図を示す。   FIG. 10 is a front view of the embodiment of FIG. 9 in which an interconnector or contact 46 for bypass diode 44 (not shown) extends into corner area 26 between front contact 32 and back contact 34. Indicates

図11は、アレイ22の2D格子状に配列され基板12に付けられた、図9及び図10のソーラーセル14を示すが、ここでは、迂回ダイオード44(図示せず)がソーラーセル14の背面に付けられ、迂回ダイオード44用の接点46がソーラーセル14のコーナー領域26内に延在している。   FIG. 11 shows the solar cells 14 of FIGS. 9 and 10 arranged in a 2D grid of the array 22 and attached to the substrate 12, but here the back-to-back diodes 44 (not shown) The contacts 46 for the diverting diode 44 extend into the corner area 26 of the solar cell 14.

この手法の1つの利点は、図7、図8、及び図11で示されるレイアウトが、一般化されたレイアウトであることである。特に、これらのレイアウトは、パネル10aの顧客が所望する任意の寸法にわたって、反復することができる。このことは、組み立て、再加工、試験、及び検査のプロセスを大いに簡略化する。   One advantage of this approach is that the layout shown in FIGS. 7, 8 and 11 is a generalized layout. In particular, these layouts can be repeated over any dimensions desired by the customer of panel 10a. This greatly simplifies the process of assembly, rework, testing and inspection.

ソーラーセル14及び迂回ダイオード44の配置は一般的である。ソーラーセル14の直列接続及びストリング終端への電気的接続は、最終顧客のための重要なカスタマイズであり、レイアウトとは独立して行われる。ソーラーセル14のコーナー領域26における前面接点32及び背面接点34は、接続されなければならない。これは、電流を所望の経路を通ってルーティングするために、多くの組み合わせで行うことができる。   The arrangement of the solar cell 14 and the bypass diode 44 is general. The series connection of the solar cells 14 and the electrical connection to the string terminations are important customizations for the end customer and are made independent of the layout. The front contact 32 and the back contact 34 in the corner area 26 of the solar cell 14 must be connected. This can be done in many combinations to route the current through the desired path.

ソーラーセル14とコーナー導体20との間で接続がなされる。ソーラーセル14の前面接点32及び背面接点34は、コーナー導体20に取り付けるために各コーナー領域26に存在する。各ソーラーセル14の前面接点32及び背面接点34用の相互接続子は、電流をソーラーセル14の外部にルーティングする導電経路20、32、34を設けるため、コーナー導体20に溶接、はんだづけ、又は他のやり方で接合される。   A connection is made between the solar cell 14 and the corner conductor 20. A front contact 32 and a back contact 34 of the solar cell 14 are present in each corner area 26 for attachment to the corner conductor 20. The interconnects for the front contacts 32 and the back contacts 34 of each solar cell 14 are welded, soldered or otherwise attached to the corner conductor 20 to provide conductive paths 20, 32, 34 for routing current outside the solar cell 14. Bonded in the manner of

コーナー導体20を用いて、電気的接続において任意のカスタマイズを行うことができる。隣接するソーラーセル14は、特定の設計によって所望されるように、上下方向又は左右方向に電流を流すように電気的に接続させることができる。また、必要に応じて、ステイアウトゾーンを避けて(around stay−out zones)電流の流れをルーティングすることもできる。ソーラーセルアレイ22の長さ及び幅を所望通りに設定することができる。また、アレイ22の幅は、その長さに応じて変化しうる。   The corner conductor 20 can be used to make any customization in the electrical connection. Adjacent solar cells 14 can be electrically connected to conduct current in the vertical or horizontal direction as desired by the particular design. Also, if desired, current flow can be routed around stay-out zones. The length and width of the solar cell array 22 can be set as desired. Also, the width of the array 22 may vary depending on its length.

1つの実施例では、電気的接続は、複数のソーラーセル14を通る電流の流れを決定する直列接続である。これは、図12及び図13に示す接続スキームによって達成されうるが、図12は、アレイ22のソーラーセル14間の上方向/下方向の直列接続48を示しており、図13は、アレイ22のソーラーセル14間の左方向/右方向の直列接続50を示している。図12及び図13のどちらにおいても、これらの直列接続48、50は、ソーラーセル14の前面接点32及び背面接点34と迂回ダイオード44との間の電気的接続であり、これらの直列接続は、基板12の露出したエリア28上又はエリア28内に形成されたコーナー導体20を用いてなされている。これらの直列接続48、50は、矢印52で示すように、ソーラーセル14を介した電流(電力)の流れを決定する。   In one embodiment, the electrical connection is a series connection that determines the flow of current through the plurality of solar cells 14. This can be achieved by the connection scheme shown in FIGS. 12 and 13, but FIG. 12 shows an upward / downward series connection 48 between the solar cells 14 of the array 22 and FIG. The left / right series connection 50 between the solar cells 14 of FIG. In both FIG. 12 and FIG. 13, these series connections 48, 50 are electrical connections between the front contact 32 and back contact 34 of the solar cell 14 and the bypass diode 44, and these series connections are This is done using corner conductors 20 formed on or in the exposed area 28 of the substrate 12. These series connections 48, 50, as indicated by the arrows 52, determine the flow of current (power) through the solar cell 14.

ソーラーセル14間のコーナー導体20は、多くの形態を取ることができる。コーナー導体20は、はんだ付け、溶接、導電性接着剤、又は他の処理であり得る方法で両端になされた電気的接続を有する、電線を用いて完成させることができるだろう。電線に加えて、相互接続子と類似の金属箔コネクタもまた適用できるだろう。金属導体経路又はトレース(図示せず)もまた、基板12に組み込むことができる。   The corner conductors 20 between the solar cells 14 can take many forms. The corner conductor 20 could be completed using a wire having electrical connections made at both ends in a manner that can be soldering, welding, conductive adhesives, or other treatments. In addition to wires, metal foil connectors similar to interconnects could also be applied. Metal conductor paths or traces (not shown) can also be incorporated into the substrate 12.

要するに、この新たな手法は、2個、3個、又は4個の隣接するソーラーセル14のコーナー領域26同士が、基板12上で位置合わせされるようにして、ソーラーセル14を個別に基板12に取り付けるものである。ソーラーセル14は、刈り込まれたコーナー24が位置合わせされ、コーナー領域26が隣接するように配置することができ、それによって基板12のエリア28が露出する。ソーラーセル14間の電気的接続は、これらのコーナー領域26内で、ソーラーセル14の前面接点32及び背面接点32と、迂回ダイオード44と、基板12の露出したエリア28上又はエリア28内のコーナー導体20との間でなされるが、これらの導電経路は、回路を含む直列接続48、50でソーラーセル14のストリングを作り出すのに使用される。   In essence, this new approach allows the solar cells 14 to be individually substrate 12 such that corner regions 26 of two, three or four adjacent solar cells 14 are aligned on the substrate 12. It is attached to The solar cells 14 may be positioned such that the trimmed corners 24 are aligned and the corner areas 26 are adjacent, thereby exposing the area 28 of the substrate 12. The electrical connections between the solar cells 14 are in these corner areas 26 on the front contacts 32 and back contacts 32 of the solar cells 14, the bypass diodes 44 and the corners on or in the exposed areas 28 of the substrate 12. Although made between conductors 20, these conductive paths are used to create a string of solar cells 14 in series connection 48, 50 containing circuitry.

迂回させたソーラーセルを有するソーラーセルアレイ
宇宙ベースのソーラーセルアレイ22は、一般に整備することができない。したがって、不具合が主要な懸念事項であり、幾つかのミッションを回避するだけではなく、広範な品質プログラムにつながる。
Solar cell array with diverted solar cells A space based solar cell array 22 can not generally be serviced. Thus, failure is a major concern and not only avoids some missions but leads to an extensive quality program.

ソーラーセルアレイ22は、出力電圧を生成するために、多くのソーラーセル14を繋ぎ合わせて電力を生成する。1つの例では、直列の50個のソーラーセル14のストリングが、100Vの出力電圧を生成する。ストリング内の一又は複数のソーラーセルアレイ14の不具合は、50個のソーラーセル14のすべてによって供給される電力を大きく損なう可能性がある。   The solar cell array 22 joins together the many solar cells 14 to generate power to generate an output voltage. In one example, a string of 50 solar cells 14 in series produces an output voltage of 100V. The failure of one or more solar cell arrays 14 in a string can significantly compromise the power provided by all 50 solar cells 14.

本開示は、ソーラーセル14を迂回させる機構を提供し、よってストリングを妥協することはない。また、ストリングの長さは、ソーラーセル14を追加又は除去することによって変更することができる。全体で、これらの能力により、ソーラーセルアレイ22は、ソーラーセル14の不具合時に電力を生成し続けることができる。   The present disclosure provides a mechanism for bypassing the solar cell 14 and thus does not compromise the string. Also, the length of the string can be changed by adding or removing solar cells 14. All in all, these capabilities allow the solar cell array 22 to continue to generate power upon failure of the solar cell 14.

ソーラーセル14は、一般にストリング内で直列に接続される。ストリング内の単一の三重接合ソーラーセル14は、約2Vを生成する。光電流は、ソーラーセル14の裏側(すなわち、p側)から出るのであるが、第1のソーラーセル14の裏側が第2のソーラーセル14の正面(すなわち、n側)に直列接続されている。光電流は、第2のソーラーセル14の裏面から再び出る。電流は、直列に接続されたソーラーセル14を通して一定であるが、各追加のソーラーセル14から2Vを得る。   Solar cells 14 are generally connected in series in a string. A single triple junction solar cell 14 in a string produces about 2V. The photocurrent exits from the back side (i.e., p side) of the solar cell 14, but the back side of the first solar cell 14 is connected in series to the front side (i.e., n side) of the second solar cell 14. . The photocurrent exits from the back of the second solar cell 14 again. The current is constant through the solar cells 14 connected in series, but gets 2V from each additional solar cell 14.

重要な設計仕様は、システムの動作に必要な電圧である。これは、100Vであることが多いが、大きく変動する。   An important design specification is the voltage required to operate the system. This is often 100 V but fluctuates significantly.

ソーラーセル14、迂回ダイオード44、又はそれらの電気的接続に対する損傷は、ストリングによって供給される電力を大幅に低下させる可能性がある。ストリングの直列接続の性質のために、一又は複数のソーラーセル14の不具合は、出力を50%以上低下させる可能性がある。   Damage to the solar cell 14, the bypass diode 44, or their electrical connections can significantly reduce the power provided by the string. Due to the nature of series connection of strings, failure of one or more solar cells 14 can reduce power by more than 50%.

本開示は、結果的にソーラーセル14がストリングから除去され、ストリングの電圧低下を引き起こすような、ソーラーセル14及びその迂回ダイオード44をストリングから迂回させることを記載している。出力電圧及びピーク発電を維持するために、ストリングからソーラーセル14を除去した後に、ストリングにソーラーセル14を追加することによって、ストリングも変化するはずである。典型的には、迂回させたソーラーセル14による劣化なしに、100Vの出力を供給するために、ストリングの長さは維持又は増加されるだろう。   The present disclosure describes diverting the solar cell 14 and its bypass diode 44 away from the string such that the solar cell 14 is consequently removed from the string, causing a voltage drop in the string. The string should also change by adding solar cells 14 to the string after removing the solar cells 14 from the string to maintain output voltage and peak power generation. Typically, the length of the string will be maintained or increased to provide an output of 100 V without degradation due to the diverted solar cell 14.

図14は、基板12に取り付けられた2つのソーラーセル14からなるストリングの回路図を示し、基板12は、ソーラーセル14への一又は複数の電気的接続を含み、各ソーラーセル14は、迂回ダイオード44を有する。各ソーラーセル14はまた、一組の、ストリングの長さを変更するための一又は複数のストリング長スイッチ54aと、ソーラーセル14を迂回させるための迂回スイッチ54bとを有し、それによってソーラーセル14への電気的接続を変更する。   FIG. 14 shows a schematic diagram of a string of two solar cells 14 attached to a substrate 12, which includes one or more electrical connections to the solar cells 14, each solar cell 14 bypassing A diode 44 is provided. Each solar cell 14 also has a set of one or more string length switches 54a for changing the length of the strings and a bypass switch 54b for diverting the solar cells 14, whereby the solar cells Change the electrical connection to 14.

ソーラーセル14は、電流源、シャント抵抗、及びダイオードを含み、これは一般的な回路表現である。これは、ソーラーセルアレイ22がどのように変化しうるかの考慮を単純化する。ソーラーセル14のシャドーイング又は破壊は、電流源を減少させるだろう。ソーラーセル14の損傷は、シャント抵抗を減少させる可能性がある。   Solar cell 14 includes a current source, a shunt resistor, and a diode, which is a general circuit representation. This simplifies the consideration of how the solar cell array 22 may change. Shadowing or destruction of the solar cell 14 will reduce the current source. Damage to the solar cell 14 can reduce shunt resistance.

相互接続子56も示されており、これらの相互接続子56の各々は、ウェブ要素によって結合された平行平面を有する2つのフランジ要素を備え、したがって、その側面が傾いた文字Hに似ているように見える。相互接続子56は、デバイス(ソーラーセル14、迂回ダイオード44、スイッチ54)を導体20に接続するために使用される金属箔片である。   The interconnects 56 are also shown, each of these interconnects 56 comprising two flange elements with parallel planes joined by a web element, thus resembling the letter H whose side is inclined looks like. The interconnect 56 is a piece of metal foil used to connect the device (solar cell 14, bypass diode 44, switch 54) to the conductor 20.

相互接続子56、デバイス14、44、54、及び導体20との間の接続部58は、小さな正方形として示されている。これらの接続部58は、はんだ付け又は溶接された接続部58とすることができる。   The connections 58 between the interconnects 56, the devices 14, 44, 54 and the conductors 20 are shown as small squares. These connections 58 may be soldered or welded connections 58.

導体20は、おそらくワイヤとすることができるが、ソーラーセル14間の電気的接続の複雑なネットワークは禁止され、広範囲の労力とパネル10aエリアの占有を必要とするだろう。しかしながら、ソーラーセルアレイ22におけるコーナー導体20の使用は、この手法を可能にする。このソーラーセル14のレイアウトは、必要な導体20をすべて(コーナー領域26内に)近接して配置し、デバイス14、44、54もコーナー領域26内に存在可能にする。   The conductor 20 could possibly be a wire, but the complex network of electrical connections between the solar cells 14 is forbidden and would require extensive effort and occupation of the panel 10a area. However, the use of corner conductors 20 in the solar cell array 22 enables this approach. This layout of the solar cell 14 places all the required conductors 20 in close proximity (in the corner area 26) and also allows the devices 14, 44, 54 to be present in the corner area 26.

次に、ソーラーセル14は、空間認可された構築方法で容易に入手可能なフレックス回路基板12のような基板12の上に組み立てることができる。フレックス回路基板12は、図に示す電気的接続の配線パターンを形成可能な金属トレースを有する。これらの電気的接続は、従来のソーラーセルアレイでは事実上不可能であるだろうが、本開示のコーナー接続レイアウトにおいては簡単になる。   Next, the solar cell 14 can be assembled on a substrate 12, such as a flex circuit substrate 12, which is readily available in a space licensed construction method. The flex circuit board 12 has metal traces that can form the wiring pattern of the electrical connections shown in the figure. These electrical connections would be virtually impossible with conventional solar cell arrays, but would be simplified in the corner connection layout of the present disclosure.

図14は、2つのソーラーセル14の長さを有するストリングを示す。これは、実際にはあまり有用ではないが、本開示の機能を実証するのに役立つ。極性は、照射されると、上向き矢印の電流源によって示されるように、各ソーラーセル14内で光電流が上に流れるようなものである。結果として得られる電圧も、図の下部ではなく上部(VX+接続)で大きくなるだろう。右側の2つのストリング長スイッチ54aは、出力を制御することができる。図示される出力は、2つの出力V1及びV2の正及び負の極性を含む。ソーラーセルアレイ22の始点として、V1−が固定される。ボトムソーラーセル14の後、一組のストリング長スイッチ54aは、V1+に終端するために、出力を制御することができる。この場合、上部ソーラーセル14は、V2−に接続されるだろう。そして、上部ソーラーセル14の出力は、次いで一組のストリング長スイッチ54aによってV2+にスイッチ接続されるだろう。この構成では、各出力に1つのソーラーセル14の電力を有する2つの出力が存在するだろう。   FIG. 14 shows a string having a length of two solar cells 14. This is not very useful in practice, but serves to demonstrate the functionality of the present disclosure. The polarity is such that, when illuminated, photocurrent flows upward in each solar cell 14 as indicated by the upward pointing current source. The resulting voltage will also be higher at the top (VX + connection) rather than at the bottom of the figure. The two right string length switches 54a can control the output. The illustrated outputs include the positive and negative polarity of the two outputs V1 and V2. As the starting point of the solar cell array 22, V1- is fixed. After the bottom solar cell 14, a set of string length switches 54a can control the output to terminate at V1 +. In this case, the upper solar cell 14 will be connected to V2-. And, the output of the top solar cell 14 will then be switched to V2 + by a pair of string length switches 54a. In this configuration, there will be two outputs with one solar cell 14 power at each output.

ストリング長スイッチ54aはまた、下部ソーラーセル14の後に、2つのストリング長スイッチ54aを通るにもかかわらず、電流が上部ソーラーセル14に続くように設定することもできるだろう。次に、電流は、続いて上部ソーラーセル14を通り、そこで電圧が上昇する。出力は、次いでV1+に方向付けられる。V1+は、以前と同じ電流を有するが、ここで電圧は2倍になる。回路ラインV2−及びV2+は、共に接続することができ、任意の浮遊している未接続の導体を回避する。   The string length switch 54a could also be set so that current follows the upper solar cell 14 despite passing through the two string length switches 54a after the lower solar cell 14. The current then passes through the upper solar cell 14 where the voltage rises. The output is then directed to V1 +. V1 + has the same current as before, but now the voltage is doubled. Circuit lines V2- and V2 + can be connected together to avoid any floating unconnected conductors.

ソーラーセル14又は迂回ダイオード44が正しく動作していない場合、左側の迂回スイッチ54bを閉じて、ソーラーセル14及び迂回ダイオード44をストリングから迂回させることができる。閉じられると、スイッチ54bは、ソーラーセル14を迂回させる低抵抗経路を形成し、その結果、その全域でほぼ0ボルト、かつほとんど又は全く電流が流れないソーラーセル14となるだろう。   If the solar cell 14 or the bypass diode 44 is not operating properly, the left bypass switch 54b can be closed to divert the solar cell 14 and the bypass diode 44 out of the string. When closed, the switch 54b will form a low resistance path that bypasses the solar cell 14, resulting in the solar cell 14 having approximately zero volts and little or no current flow across it.

この動作は、ソーラーセル14をストリングから除去してストリングの電圧低下をもたらすだろう。出力電圧及びピーク発電を維持するために、ストリングも変化しなければならず、これは機能するソーラーセル14をストリングに追加するための別の組のスイッチ54aを必要とする。典型的には、ストリング長は、ストリングが次いで迂回されたソーラーセル14による劣化なしに100V出力を供給するように、維持又は増加されるだろう。   This operation will remove the solar cells 14 from the string, resulting in a voltage drop in the string. In order to maintain the output voltage and peak power generation, the string must also change, which requires another set of switches 54a to add functional solar cells 14 to the string. Typically, the string length will be maintained or increased so that the string provides a 100 V output without degradation due to the solar cell 14 which is then bypassed.

宇宙ベースのソーラーセルアレイ22のための典型的な構築ブロックは、ソーラーセル14及び迂回ダイオード44である。本開示において、構築ブロックは、ここでは、ソーラーセル14、迂回ダイオード44、ストリング長スイッチ54a、及び迂回スイッチ54bになる。この高度に機能的な構築ブロックは、コーナー接続レイアウトと組み合わせると、驚くべき機能性を有するソーラーセルアレイ22を構築するために使用することができる。   Typical building blocks for the space based solar cell array 22 are the solar cell 14 and the bypass diode 44. In the present disclosure, the building blocks are now the solar cell 14, the bypass diode 44, the string length switch 54a, and the bypass switch 54b. This highly functional building block, in combination with the corner connection layout, can be used to build a solar cell array 22 with surprising functionality.

もたらされる構成は、任意の単一のソーラーセル14又はソーラーセル14のグループを迂回可能にするだろう。電流は、次いで迂回スイッチ54bを通り、ソーラーセル14を避けてルーティングされるだろう。その後、必要な出力電圧に達するように、ストリングの長さを必要に応じて拡張することができるだろう。図14は、個々のソーラーセル14のレベルでのスイッチ制御及び迂回制御を示す。ソーラーセル14のグループをsグループとして迂回させることができるように、接続を修正することは簡単である。これは、ソーラーセル14をグループとして切り替えることに類似する。   The resulting configuration will allow bypassing of any single solar cell 14 or group of solar cells 14. Current will then be routed around the solar cell 14 through the bypass switch 54b. The length of the string could then be extended as needed to reach the required output voltage. FIG. 14 illustrates switch control and bypass control at the level of the individual solar cells 14. It is easy to modify the connection so that groups of solar cells 14 can be diverted as s groups. This is similar to switching the solar cells 14 as a group.

迂回ダイオード44は、迂回スイッチ54bと類似の役割を果たす。迂回スイッチ54bは、動作を感知し、スイッチ構成を決定し、スイッチに情報を送信する外部システムを通して制御される。これらの動作は、迂回ダイオード44に対して内部にあり自動である。迂回ダイオード44に印加される順方向バイアスが0.7Vより大きい場合、電流は、低抵抗の迂回ダイオード44を通って自動的に流れることになる。適切な感知及び制御システムにより、迂回スイッチ54bは、迂回ダイオード44の必要性を排除することができるだろう。   The bypass diode 44 plays a role similar to that of the bypass switch 54b. The bypass switch 54b is controlled through an external system that senses operation, determines the switch configuration, and transmits information to the switch. These operations are internal to the bypass diode 44 and are automatic. If the forward bias applied to the bypass diode 44 is greater than 0.7 V, current will automatically flow through the low resistance bypass diode 44. With an appropriate sensing and control system, the bypass switch 54b could eliminate the need for the bypass diode 44.

図15は、コーナー接続レイアウトにおいてソーラーセル14の前面接点32と背面接点34とを接続する単一の迂回スイッチ54bによって、ソーラーセル14がどのように迂回されるかを示している。更に、ストリング長スイッチ54aの組は、ストリング長を調節するために使用される。   FIG. 15 illustrates how solar cell 14 is bypassed by a single bypass switch 54b connecting front contact 32 and back contact 34 of solar cell 14 in a corner connection layout. Additionally, a set of string length switches 54a is used to adjust the string length.

コーナー接続レイアウトは、この例では、少なくとも1つの刈り込まれたコーナー24を各々が有する4つのソーラーセル14からなるソーラーセルアレイ22に使用される。刈り込まれたコーナー24から生じるソーラーセルセル14のうちの隣接するもののコーナー領域26が位置合わせされ、それによって基板12のエリア28が露出するように、ソーラーセル14は、基板12、すなわちフレックス回路基板12に取り付けられる。ソーラーセル14の前面接点32及び背面接点34は、基板12の露出されたエリア28内を延びる。基板12の露出エリア28はまた、迂回ダイオード44、ストリング長スイッチ54a及び迂回スイッチ54だけではなく、ソーラーセル14の前面接点32と背面接点34との間に一又は複数の電気的接続を行うためのコーナー導体20も含む。   The corner connection layout is used in this example for a solar cell array 22 consisting of four solar cells 14 each having at least one clipped corner 24. The solar cell 14 comprises a substrate 12, ie, a flex circuit substrate 12, such that corner regions 26 of adjacent ones of the solar cell cells 14 resulting from the pruned corner 24 are aligned, thereby exposing the area 28 of the substrate 12. Attached to The front contacts 32 and the back contacts 34 of the solar cell 14 extend within the exposed area 28 of the substrate 12. The exposed area 28 of the substrate 12 also provides one or more electrical connections between the front contact 32 and the back contact 34 of the solar cell 14, as well as the bypass diode 44, the string length switch 54a and the bypass switch 54. Also includes the corner conductor 20 of FIG.

基板12の露出エリア28はまた、ソーラーセル14のうちの一又は複数への電気的接続を迂回させるための一又は複数の迂回スイッチ54bを含み、スイッチ54bは、閉じられると、ソーラーセル14のうちの一又は複数への電気的接続を迂回させるために、ソーラーセル14のうちの一又は複数の前面接点32及び背面接点34を結合する。前面接点32及び背面接点34が互いに対して物理的に隣接しているので、コーナー接続レイアウトは、迂回スイッチ54bの使用を簡単にする。更に、前面接点32及び背面接点34は、フレックス回路基板12上のトレースにアクセス可能である。   The exposed area 28 of the substrate 12 also includes one or more bypass switches 54b for bypassing the electrical connection to one or more of the solar cells 14, and when the switch 54b is closed, the solar cells 14's One or more of the front contact 32 and the back contact 34 of the solar cell 14 are coupled to bypass the electrical connection to one or more of them. The corner connection layout simplifies the use of the bypass switch 54b since the front contact 32 and the back contact 34 are physically adjacent to one another. Further, the front contacts 32 and the back contacts 34 can access the traces on the flex circuit board 12.

コーナー接続レイアウトはまた、ソーラーセル14の迂回のための別の重要な能力を提供する。具体的には、フレックス回路基板12は、ソーラーセル14から電気的に絶縁されたソーラーセル14の下にトレースを含むことができる。   The corner connection layout also provides another important capability for solar cell 14 bypass. Specifically, flex circuit board 12 may include traces under solar cells 14 that are electrically isolated from solar cells 14.

更に、基板12の露出されたエリア28は、ソーラーセル14のうちの一又は複数をストリングの電気的接続に加える及び/又は電気的接続から除去することによって、ソーラーセル14のストリングを変更するための一又は複数の組のスイッチ54aも含む。ストリングによって生成される電圧を変更するために、ストリングが変更される。   Further, the exposed area 28 of the substrate 12 is to modify the strings of the solar cells 14 by adding one or more of the solar cells 14 to and / or removing the electrical connections of the string. It also includes one or more sets of switches 54a. The string is modified to change the voltage generated by the string.

図16は、垂直な列の一組の3つのソーラーセルを示す。バスバー40は、グリッド36(図示せず)の個々の幅の狭い金属フィンガ38からソーラーセル14の前面接点32に電流を運ぶソーラーセル14の表面上の低抵抗金属導体である。バスバー40の各端部は、フレックスシート基板12上のトレースに接続可能な前面接点32に接続される。背面接点34は、ソーラーセル14の裏面に接続される。   FIG. 16 shows a set of three solar cells in a vertical row. The bus bars 40 are low resistance metal conductors on the surface of the solar cell 14 that carry current from the individual narrow metal fingers 38 of the grid 36 (not shown) to the front contacts 32 of the solar cell 14. Each end of the bus bar 40 is connected to a front contact 32 that can be connected to a trace on the flex sheet substrate 12. The back contact 34 is connected to the back of the solar cell 14.

破線は、ソーラーセル14から電気的に絶縁されたソーラーセル14の下のフレックスシート基板12の中又は上のトレース60、62である。これらのトレース60、62は、各コーナー間のソーラーセル14の前面接点32及び背面接点34のための並列電流経路を提供する。これらのトレース60、62はまた、ソーラーセル14を迂回させるための電流経路を提供し、ソーラーセル14が迂回されるとき、ソーラーセル14の下に電流が流れることを可能にする。これは、上で相互参照された用途の幾つかに見られるステイアウトゾーンの議論に類似する。   The dashed lines are the traces 60, 62 in or on the flexsheet substrate 12 below the solar cell 14 electrically isolated from the solar cell 14. These traces 60, 62 provide parallel current paths for the front 32 and back 34 contacts of the solar cell 14 between each corner. These traces 60, 62 also provide a current path for bypassing the solar cell 14 and allow current to flow under the solar cell 14 when the solar cell 14 is bypassed. This is similar to the discussion of stayout zones found in some of the cross-referenced applications above.

コーナー領域26はまた、迂回ダイオード44と、これらのソーラーセル14の直列接続を支持するコーナー導体20とを含みうる。電流は、これらの3つのソーラーセル14を通って上から下に流れるだろう。   The corner area 26 may also include bypass diodes 44 and corner conductors 20 that support the series connection of these solar cells 14. Current will flow from top to bottom through these three solar cells 14.

迂回スイッチ54bは、コーナー領域26にも示されている。単一の迂回スイッチ54bだけが、各コーナー領域26に必要であるが、コーナー領域26の第2の迂回スイッチ54bは、不具合からの更なる保護を提供する。   The bypass switch 54 b is also shown in the corner area 26. Although only a single bypass switch 54b is required for each corner area 26, the second bypass switch 54b in corner area 26 provides additional protection from failure.

再び図15を参照すると、スイッチ54は、単極単投(SPST)スイッチ54として示される。このようなスイッチ54は、例えば、シリコン(Si)MOSFET(金属酸化物半導体電界効果トランジスタ)、又は窒化ガリウム(GaN)若しくは炭化ケイ素(SiC)FET(電界効果トランジスタ)などの半導体ベースとすることができ、宇宙用途のために複数のベンダーから入手可能である。   Referring again to FIG. 15, switch 54 is illustrated as a single pole single throw (SPST) switch 54. Such a switch 54 may be based on a semiconductor such as, for example, a silicon (Si) MOSFET (metal oxide semiconductor field effect transistor) or a gallium nitride (GaN) or silicon carbide (SiC) FET (field effect transistor). Can be obtained from multiple vendors for space applications.

しかしながら、組み立てを単純化するために、スイッチ54及び迂回ダイオード44の機能を単一の集積デバイスに組み合わせることができるだろう。半導体又はMEMS(マイクロ電気機械システム)スイッチ54は、一般的な半導体ウエハ上で、又は様々な集積手法を介して、迂回ダイオード44と十分に統合することができるだろう。   However, to simplify assembly, the functions of switch 54 and bypass diode 44 could be combined into a single integrated device. The semiconductor or MEMS (micro-electro-mechanical system) switch 54 could be fully integrated with the bypass diode 44 on a common semiconductor wafer or via various integration techniques.

スイッチ54の機能と迂回ダイオード44とを組み合わせた単一の集積デバイス64が、図17に示される。太い濃い線は、コーナー領域26内の、集積デバイス64を通る導電経路66を表す。集積デバイス64内のA〜Fとラベル付けされた短い平行線はスイッチ54を表し、スイッチ54は、その領域内の抵抗を非常に低い値から非常に高い値に変化させることができる。スイッチEとC/D54との間のダイオード記号は、迂回ダイオード44を表す。これらのスイッチ54の動作は、直列対回路終端の動作及び集積デバイス64によって実行されるソーラーセル14の迂回動作を制御する。   A single integrated device 64 combining the function of the switch 54 and the bypass diode 44 is shown in FIG. The thick dark line represents the conductive path 66 through the integrated device 64 in the corner area 26. The short parallel lines labeled AF in integrated device 64 represent switch 54, which can change the resistance in that region from a very low value to a very high value. The diode symbol between switch E and C / D 54 represents the bypass diode 44. The operation of these switches 54 controls the operation of the series pair circuit termination and the bypass operation of the solar cell 14 performed by the integrated device 64.

図17のデバイス64は、図14及び図15のレイアウトよりも1つ多いスイッチ54を有する。この余分なスイッチ54により、デバイス64に接続されたいずれかのソーラーセル14の終端が可能になる。このことを理解する別の方法は、構成内の各ソーラーセル14がいずれかのコーナーで終端できることである。   Device 64 of FIG. 17 has one more switch 54 than the layout of FIGS. This extra switch 54 allows termination of any solar cell 14 connected to the device 64. Another way to understand this is that each solar cell 14 in the configuration can be terminated at any corner.

図示されていないのは、集積デバイス64及びそのスイッチ54の制御である。これは、様々な通信戦略で実現することができるだろう。一般的な方法は、集積デバイス64とスイッチ54(A〜F)を識別するためのアドレスを含む情報を連続的に送信し、各スイッチ54の開閉状態を送信することであろう。この連続通信は、一般に、クロック信号と、電力及び接地線を備えた情報信号とによって実施される。これらの通信ラインは、フレックス回路基板12内に統合することができる。それらは多くの電力又は電流を運ばないので、導体のサイズは、他のトレースよりもずっと小さくてよく、難なくフレックス回路基板12内に統合することができる。電磁的又は光学的でありうる無線通信を介するなどして、情報を伝達する他の多くの方法が存在する。   Not shown is the control of the integrated device 64 and its switch 54. This could be achieved with different communication strategies. A common method would be to continuously transmit information including the addresses for identifying the integrated device 64 and the switches 54 (A-F), and transmit the open / close status of each switch 54. This continuous communication is generally performed by a clock signal and an information signal with a power and ground line. These communication lines can be integrated into the flex circuit board 12. Because they do not carry much power or current, the size of the conductors can be much smaller than the other traces and can be easily integrated into the flex circuit board 12. There are many other ways of communicating information, such as via wireless communication, which may be electromagnetic or optical.

スイッチ54を1つの半導体材料から作り、迂回ダイオード44を別の半導体材料から作ることが望ましい場合がある。例えば、窒化ガリウム(GaN)は、組み合わせたスイッチ54には好ましいが、迂回ダイオード44にはSiが好ましい。これらの機能は、図18に示すように別個のデバイスに分離することができ、迂回ダイオード44は、組み合わせたスイッチ54に隣接しかつ接続されて示されている。   It may be desirable to make switch 54 from one semiconductor material and bypass diode 44 from another semiconductor material. For example, gallium nitride (GaN) is preferred for the combined switch 54, while Si for the bypass diode 44 is preferred. These functions can be separated into separate devices as shown in FIG. 18, and the bypass diode 44 is shown adjacent and connected to the combined switch 54.

製造
本開示の実施例は、図19に示すステップ70〜82を含む、ソーラーセル14、ソーラーセルパネル10a、及び/又は人工衛星の製造方法68に照らして説明され、結果として得られた、ソーラーセル14からなるソーラーセルパネル10aを有する人工衛星84が図20で示される。
Fabrication Embodiments of the present disclosure are described in the context of solar cell 14, solar cell panel 10a, and / or satellite fabrication method 68 including the steps 70-82 shown in FIG. An artificial satellite 84 having a solar cell panel 10a consisting of cells 14 is shown in FIG.

図19に示すように、製造前段階では、例示的方法68は、ソーラーセル14、ソーラーセルパネル10a、及び/又は人工衛星84の仕様及び設計70、並びにこれらの材料の調達72を含みうる。製造段階では、ソーラーセル14、ソーラーセルパネル10a、及び/又は人工衛星84のコンポーネント及びサブアセンブリの製造74、並びにシステムインテグレーション76が行われるが、これらは、ソーラーセル14、ソーラーセルパネル10a、及び/又は人工衛星84の製造を含む。その後、ソーラーセル14、ソーラーセルパネル10a、及び/又は人工衛星84は、運航80に供されるために認可及び納品78を経てもよい。ソーラーセル14、ソーラーセルパネル10a、及び/又は人工衛星84はまた、打ち上げ前に、(改造、再構成、改装などを含む)整備及び保守82が予定されうる。   As shown in FIG. 19, in the pre-manufacturing stage, the exemplary method 68 may include the specification and design 70 of the solar cell 14, the solar cell panel 10a, and / or the satellite 84, and the procurement 72 of these materials. In the production stage, the production 74 of the components and subassemblies of the solar cell 14, the solar cell panel 10a, and / or the artificial satellite 84, and the system integration 76 are performed, which include the solar cell 14, the solar cell panel 10a, and And / or include the production of satellites 84. Thereafter, the solar cell 14, the solar cell panel 10a, and / or the artificial satellite 84 may go through licensing and delivery 78 to be provided for operation 80. The solar cell 14, the solar cell panel 10a, and / or the artificial satellite 84 may also be scheduled for maintenance and maintenance 82 (including remodeling, reconstruction, remodeling, etc.) prior to launch.

方法68の各工程は、システムインテグレータ、第三者、及び/又はオペレーター(例えば顧客)によって実施又は実行されうる。本明細書の目的に関しては、システムインテグレータは、限定しないが、ソーラーセル、ソーラーセルパネル、人工衛星又は宇宙船の、任意の数の製造業者及び主要システムの下請業者を含んでいてよく、第三者は、限定しないが、任意の数のベンダー、下請業者及びサプライヤーを含んでいてよく、またオペレータは、衛星通信会社、軍事団体、サービス機関などであってよい。   Each step of method 68 may be performed or carried out by a system integrator, a third party, and / or an operator (e.g., a customer). For the purposes of this specification, a system integrator may include, but is not limited to, any number of manufacturers and major subcontractors of solar cells, solar cell panels, satellites or spacecraft, and third parties. The parties may include, but are not limited to, any number of vendors, subcontractors and suppliers, and the operators may be satellite carriers, military organizations, service agencies, etc.

図20に示すように、例示的方法68によって製造される人工衛星84は、システム86、本体88、ソーラーセル14からなるソーラーセルパネル10a、及び一又は複数のアンテナ90を含みうる。人工衛星84に含まれるシステム86の実施例は、限定しないが、推進システム92、電気システム94、通信システム96、及び電力システム98のうちの一又は複数を含む。また、任意の数の他のシステム86が含まれてもよい。   As shown in FIG. 20, the artificial satellite 84 manufactured by the exemplary method 68 may include a system 86, a body 88, a solar cell panel 10a consisting of solar cells 14, and one or more antennas 90. Examples of systems 86 included in satellite 84 include, but are not limited to, one or more of propulsion system 92, electrical system 94, communication system 96, and power system 98. Also, any number of other systems 86 may be included.

図22は、1つの実施例による、機能ブロック図の形態のソーラーセルパネル10aの図である。ソーラーセルパネル10aは、基板12に個別に取り付けられたソーラーセル14のうちの一又は複数からなる、ソーラーセルアレイ22からなる。ソーラーセル14の各々は、光源102からの光100を吸収し、これに応答して電気出力104を生成する。   FIG. 22 is a diagram of a solar cell panel 10a in the form of a functional block diagram, according to one example. The solar cell panel 10 a comprises a solar cell array 22 consisting of one or more of the solar cells 14 individually attached to the substrate 12. Each of the solar cells 14 absorbs light 100 from the light source 102 and in response generates an electrical output 104.

ソーラーセル14のうちの少なくとも1つは、コーナー領域26を画定する少なくとも1つの刈り込まれたコーナー部24を有し、それによって、基板12のエリア28は、ソーラーセル14が基板12に取り付けられたときにも露出したままである。複数のソーラーセル14が基板12に取り付けられているときには、ソーラーセル14のうちの隣接するもののコーナー領域26同士が位置合わせされており、それによって基板12のエリア28が露出する。   At least one of the solar cells 14 has at least one clipped corner portion 24 defining a corner area 26, whereby the area 28 of the substrate 12 has the solar cells 14 attached to the substrate 12 Sometimes it remains exposed. When the plurality of solar cells 14 are attached to the substrate 12, the corner areas 26 of adjacent ones of the solar cells 14 are aligned, thereby exposing the area 28 of the substrate 12.

基板12の露出したままのエリア28は、基板12に取り付けられたか、基板12上にプリントされたか、基板12に組み込まれたかしている一又は複数のコーナー導体20を含んでおり、ソーラーセル14とコーナー導体20との間の一又は複数の電気的接続が、ソーラーセル14のうちの少なくとも1つの刈り込まれたコーナー部24によってできたコーナー領域26内でなされている。   The as-exposed area 28 of the substrate 12 includes one or more corner conductors 20 attached to the substrate 12, printed on the substrate 12, or incorporated into the substrate 12, and the solar cell 14 and One or more electrical connections between the corner conductor 20 are made in a corner area 26 made by at least one clipped corner 24 of the solar cell 14.

刈り込まれたコーナー24から得られるコーナー領域26は、コーナー導体20とソーラーセル14との間の電気的接続を行うための、少なくとも1つの接点、例えば、ソーラーセル14の前面側の前面接点32及び/又はソーラーセル14の背面側の背面接点34を含む。電気的接続は、ソーラーセル14を通る電力の流れを決定する上方向/下方向又は左方向/右方向の直列接続を含み、一又は複数の迂回ダイオード44を含みうる。   The corner area 26 obtained from the clipped corner 24 is at least one contact, for example a front contact 32 on the front side of the solar cell 14 and for making an electrical connection between the corner conductor 20 and the solar cell 14 and And / or include a back contact 34 on the back side of the solar cell 14. The electrical connection includes an up / down or left / right series connection to determine the flow of power through the solar cell 14 and may include one or more bypass diodes 44.

基板12の露出したままである領域28は、ソーラーセル14と電気的接続との間の電流流路を変更するための、ソーラーセル14に隣接する刈り込まれたコーナー24によって画定されたコーナー領域26内に位置する少なくとも1つのスイッチ54を含む。基板12は、ソーラーセル14間の電気的接続を行うために、スイッチ54に接続された一又は複数のトレースを含む。   The exposed area 28 of the substrate 12 is a corner area 26 defined by the trimmed corner 24 adjacent to the solar cell 14 for changing the current flow path between the solar cell 14 and the electrical connection. And at least one switch 54 located within. Substrate 12 includes one or more traces connected to switch 54 to make electrical connections between solar cells 14.

スイッチ54aは、制御信号に応答してソーラーセル14を迂回させるように、ソーラーセル14とスイッチ54bとの間の電気的接続のためのストリング長を再構成する。スイッチ54aはまた、ストリング間の接続を再構成し、ストリング間の直列接続及び出力の再構成可能性を許容する。スイッチ54は、単極単投(single−pole single−throw(SPST))スイッチ、若しくは双極単投(dual−pole single−throw(DPST))スイッチであってもよく、又は迂回ダイオード44の機能のようなスイッチング機能以外の機能を含むようにパッケージングされうる集積デバイスであってもよい。   The switch 54a reconfigures the string length for electrical connection between the solar cell 14 and the switch 54b so as to divert the solar cell 14 in response to the control signal. The switch 54a also reconfigures the connections between strings, allowing for serial connection between strings and reconfigurability of outputs. Switch 54 may be a single-pole single-throw (SPST) switch, or a dual-pole single-throw (DPST) switch, or the function of bypass diode 44 It may be an integrated device that can be packaged to include functions other than such switching functions.

実験結果
アレイのストリング長の再構成を実証するために、コーナー導体設計に基づき、フレックス回路基板を使用したソーラーセルアレイを構築した。
Experimental Results To demonstrate the reconstruction of the array string length, a solar cell array using a flex circuit board was built based on the corner conductor design.

図22Aは、各段に4個のソーラーセルを有する、3段に配置された12個のソーラーセルからなるデモンストレーション用のソーラーセルアレイの画像である。直列接続又はストリング終端のいずれかを提供するために、電気的接続がコーナー領域内で行われる。電流の流れ又は導電経路は、金属箔ジャンパを所定位置に溶接することによって選択された。金属ジャンパの代わりに、ソーラーセルアレイの周囲を越えて延在する対のワイヤが、幾つかの場所に追加された。   FIG. 22A is an image of a demonstration solar cell array consisting of 12 solar cells arranged in three stages, with four solar cells in each stage. Electrical connections are made in the corner area to provide either series connection or string termination. The current flow or conductive path was selected by welding metal foil jumpers in place. Instead of metal jumpers, pairs of wires extending beyond the perimeter of the solar cell array were added in some places.

図22Bは、前面接点、背面接点、迂回ダイオード、及びソーラーセルの間の電気的接続を示すコーナー領域のうちの1つの拡大図を示す画像である。   FIG. 22B is an image showing an enlarged view of one of the corner areas showing the electrical connections between the front contact, the back contact, the bypass diode, and the solar cell.

図22Cは、導電経路上に描かれた暗い線によって示された左上のソーラーセルと左下のソーラーセルとの間の電気的接続を有する、図22Bのバージョンである。1つの導電経路は、左上のソーラーセルの背面接点を左下のソーラーセルの前面接点に接続し、電流が下向きに流れるようにする。別の導電経路は、迂回ダイオードを通って左下のソーラーセルの背面接点を接続する。   FIG. 22C is a version of FIG. 22B with electrical connections between the top left solar cell and the bottom left solar cell indicated by the dark lines drawn on the conductive paths. One conductive path connects the back contact of the upper left solar cell to the front contact of the lower left solar cell so that current flows downward. Another conductive path connects the back contact of the lower left solar cell through the bypass diode.

右上のソーラーセルと右下のソーラーセルとの間の電気的接続は、左上のソーラーセルと左下のソーラーセルとの間の電気的接続と比較すると、180度回転したものであり、その結果、電流は、右下のソーラーセルから右上のソーラーセルに流れる。   The electrical connection between the upper right solar cell and the lower right solar cell is 180 degrees rotated as compared to the electrical connection between the upper left solar cell and the lower left solar cell, so that Current flows from the lower right solar cell to the upper right solar cell.

ジャンパは、直列接続用に配置されている。ジャンパの位置を変更することにより、電流の流れを埋設トレース内で終端させることができる。   The jumpers are arranged for series connection. By changing the position of the jumper, current flow can be terminated in the buried trace.

図22Dは、ジャンパの代わりにワイヤが追加された別のコーナー領域の画像である。複数のワイヤを共に短絡させて、ジャンパのように機能させるか、又はワイヤを分離させて、ジャンパがないように機能させることができるだろう。   FIG. 22D is an image of another corner area with wires added instead of jumpers. The multiple wires could be shorted together to function like a jumper, or the wires could be separated to function without a jumper.

このデモンストレーションでは、ジャンパ又はワイヤを使用して、12個のソーラーセルを備えたソーラーセルアレイの構成を、6個のソーラーセルを備えた2つのストリングから、4個のソーラーセルを備えた3つのストリングに変更することができる。   In this demonstration, using jumpers or wires, the configuration of a solar cell array with 12 solar cells from two strings with six solar cells, three strings with four solar cells Can be changed to

図22Eは、AM0(ゼロ大気に対する空気質量係数)照明下でのソーラーセルアレイの光電流−電圧(LIV)測定のグラフであり、測定は、6個のソーラーセルを有する2つのストリング、及び4個のソーラーセルを有する3つのストリングの構成で行われた。電圧の変化は、ストリング長の変化を確認する。   FIG. 22E is a graph of the photocurrent-voltage (LIV) measurement of a solar cell array under AM0 (air mass coefficient to zero atmosphere) illumination, with two strings of six solar cells, and four Made in a three string configuration with a solar cell. A change in voltage confirms a change in string length.

図22Fは、図22Aのデモンストレーションソーラーセルアレイの画像であり、中央の4つのソーラーセルが、それらの動作を妨げるように覆われている。   FIG. 22F is an image of the demonstration solar cell array of FIG. 22A, with the central four solar cells being covered to prevent their operation.

図22Gは、AM0照明下でのソーラーセルアレイのLIV測定のグラフであり、中央の4つのソーラーセルがそれらの動作を妨げるように覆われた状態で、図22Fに示される構成の測定が行われた。ソーラーセルを覆うことは、ソーラーセルが電流又は電圧出力を減少させたソーラーセルに対する損傷を模擬する実験的な方法である。   FIG. 22G is a graph of LIV measurement of a solar cell array under AM0 illumination, with measurements of the configuration shown in FIG. 22F taken with the four central solar cells covered to prevent their operation The Covering a solar cell is an experimental way to simulate damage to a solar cell where the solar cell has reduced current or voltage output.

この例では、ソーラーセルアレイは、4つのソーラーセルをそれぞれ有する3つのストリングを有するように構成されている。覆った場合と覆っていない場合の両方のストリング1、2、3のデータが示される。覆っていないとき、3つのストリングは、11Vに近い電圧を有する類似の出力を有する。覆われると、2つのストリングがソーラーセルを失い、1つのストリングが2つのソーラーセルを失う。このソーラーセルの損失は、電圧の損失に反映される。Vloadの垂直線は、電流が電力システムによって収集される負荷電圧を表す。この負荷電圧の選択では、負荷電流は、ほぼ0まで低下するだろう。   In this example, the solar cell array is configured to have three strings, each having four solar cells. Data for strings 1, 2 and 3 are shown for both covered and uncovered cases. When uncovered, the three strings have similar outputs with voltages close to 11V. When covered, two strings lose solar cells and one string loses two solar cells. The loss of this solar cell is reflected in the loss of voltage. The vertical line of Vload represents the load voltage at which current is collected by the power system. With this selection of load voltage, the load current will drop to almost zero.

図22Hは、AM0照明下でのソーラーセルアレイのLIV測定のグラフであり、中央の4つのソーラーセルがそれらの動作を妨げるように覆われた状態で、図22Fに示される構成の測定が行われた。   FIG. 22H is a graph of LIV measurements of solar cell arrays under AM0 illumination, with measurements of the configuration shown in FIG. 22F taken with the four central solar cells covered to prevent their operation. The

この例では、ソーラーセルアレイは、それぞれが6つのソーラーセルを有する2つのストリングを有するように構成され、6つのソーラーセルは、ストリングの電力出力を増加させる。中央の4つのソーラーセルがそれらの動作を妨げるように覆われた状態で、動作中の4つのソーラーセルと各ストリングで動作していない2つのセルが存在する。電流は、動作していないソーラーセルの迂回ダイオードを流れる必要があり、従ってストリングの電圧出力は、動作中の4つのソーラーセルから2つの迂回ダイオードを差し引いたものである。   In this example, the solar cell array is configured to have two strings, each having six solar cells, wherein the six solar cells increase the power output of the strings. With the four central solar cells covered to prevent their operation, there are four solar cells in operation and two cells not operating in each string. The current needs to flow through the bypass diodes of the non-operating solar cell, so the voltage output of the string is the four solar cells in operation minus the two bypass diodes.

図22Hのデータは、中央の4つのソーラーセルが覆われる前の元のストリングのデータを示す。次に、中央の4つのソーラーセルが覆われると、電圧は、損傷したストリングによって示されるレベルまで低下する。   The data in FIG. 22H shows the data of the original string before the four central solar cells were covered. Then, when the middle four solar cells are covered, the voltage drops to the level indicated by the damaged string.

6つのソーラーセルのストリング長に再構成すると、弾力のあるストリング1及び2の電圧及び電力出力が増加する。図22Gと同様に、Vloadの垂直線は、負荷電圧を表す。弾力のあるストリング1と2の場合、負荷電流は、ここで元のストリングとほぼ同じになる。   Reconfiguring to string lengths of six solar cells increases the voltage and power output of resilient strings 1 and 2. Similar to FIG. 22G, the vertical line of Vload represents the load voltage. In the case of resilient strings 1 and 2, the load current is now about the same as the original string.

覆われている中央の4つのソーラーセルからの電力は、もちろんなおも失われる。しかし、従来のソーラーセルアレイでは、12個のソーラーセルのうちの4個のソーラーセルへの損傷は、電力システムに供給される負荷での電流を大幅に除去するだろう。この例では、ソーラーセルアレイを再構成することによって、各ソーラーセルからの電力を、ほぼ最適な収集で電力システムに供給することができる。具体的には、元のストリングは、負荷電圧でソーラーセル当たり2.2ワットを供給するが、中央の4つのソーラーセルが覆われると、損傷したストリングは、ソーラーセル当たり0.1ワットまで低下する。再構成後、弾性ストリング1及び2は、機能するソーラーセル当たり2.1ワットを供給することができる。   The power from the four central solar cells covered is of course still lost. However, with conventional solar cell arrays, damage to four of the twelve solar cells will substantially eliminate the current at the load supplied to the power system. In this example, by reconfiguring the solar cell array, power from each solar cell can be supplied to the power system with near optimal collection. Specifically, the original string supplies 2.2 watts per solar cell at the load voltage, but when the central four solar cells are covered, the damaged string drops to 0.1 watts per solar cell Do. After reconfiguration, elastic strings 1 and 2 can provide 2.1 watts per working solar cell.

アレイ内のソーラーセルの前面接点と背面接点を接続する別のスイッチを追加することにより、電力出力を改善することができるだろう。これを行うことによって、電流は、電力損失のないスイッチを介してアレイ内の機能しないソーラーセルを迂回させることになるだろう。しかし、このデモンストレーションのソーラーセルアレイは、この機能を提供せず、したがって迂回ダイオード内への電力損失がある。   The power output could be improved by adding another switch connecting the front and back contacts of the solar cells in the array. By doing this, the current will cause non-functional solar cells in the array to bypass through the switch without power loss. However, the solar cell array in this demonstration does not provide this function, so there is a power loss into the bypass diode.

更に、本開示は、以下の条項による実施例を含む。
条項1. 基板に取り付けられた一又は複数のソーラーセルを含み、基板が、ソーラーセルへの一又は複数の電気的接続を含み、基板が、ソーラーセルのうちの一又は複数への電気的接続のうちの一又は複数を迂回させるための一又は複数のスイッチを含む、ソーラーセルアレイ。
条項2. 一又は複数の刈り込まれたコーナーを有するソーラーセルのうちの少なくとも1つが基板に取り付けられるとき、基板のエリアが露出されたままであり、基板の露出されたままであるエリアが、スイッチのうちの少なくとも1つを含む、条項1に記載のソーラーセルアレイ。
条項3. ソーラーセルのうちの少なくとも1つの隣接するものの刈り込まれたコーナーによって画定されたコーナー領域が位置合わせされ、それにより基板のエリアを露出するように、ソーラーセルのうちの少なくとも1つが基板に取り付けられる、条項2に記載のソーラーセルアレイ。
条項4. スイッチのうちの少なくとも1つが、ソーラーセルのうちの少なくとも1つに隣接した刈り込まれたコーナーによって画定されたコーナー領域内に位置する、条項3に記載のソーラーセルアレイ。
条項5. スイッチが、ソーラーセルのうちの一又は複数を避けて電流を迂回させる、条項1から4の何れか一項に記載のソーラーセルアレイ。
条項6. ソーラーセル、一又は複数の迂回ダイオード、及びスイッチが、電気的に並列である、条項1から5の何れか一項に記載のソーラーセルアレイ。
条項7. スイッチが、一又は複数の制御信号によって制御される、条項1から6の何れか一項に記載のソーラーセルアレイ。
条項8. スイッチは、閉じられると、ソーラーセルのうちの一又は複数の前面接点及び背面接点を接続し、電流がソーラーセルのうちの一又は複数を避けて迂回する、条項1から7の何れか一項に記載のソーラーセルアレイ。
条項9. ソーラーセルのうちの一又は複数をソーラーセルのストリングに加える又はソーラーセルのストリングから除去するための一又は複数のスイッチを更に含む、条項1から8の何れか一項に記載のソーラーセルアレイ。
条項10. ストリングの長さが、ストリングによって生成される電圧を変えるために変更される、条項9に記載のソーラーセルアレイ。
条項11. 電気的接続が、基板の上又は基板の中に一又は複数の導体を含む、条項1から10の何れか一項に記載のソーラーセルアレイ。
条項12. 基板が、ソーラーセル間の電気的接続を行うための迂回スイッチに接続された一又は複数のトレースを含む、条項1から11の何れか一項に記載のソーラーセルアレイ。
条項13. 一又は複数のソーラーセルを基板に取り付けることを含み、基板が、ソーラーセルへの一又は複数の電気的接続を含み、基板が、ソーラーセルのうちの一又は複数への電気的接続のうちの一又は複数を迂回させるための一又は複数のスイッチを含む、ソーラーセルアレイを製造するための方法。
条項14. 一又は複数の刈り込まれたコーナーを有するソーラーセルのうちの少なくとも1つが、基板に取り付けられるとき、基板のエリアが露出されたままであり、基板の露出されたままであるエリアが、スイッチのうちの少なくとも1つを含む、条項13に記載の方法。
条項15. ソーラーセルのうちの少なくとも1つの隣接するものの刈り込まれたコーナーによって画定されたコーナー領域が位置合わせされ、それにより基板のエリアを露出するように、ソーラーセルのうちの少なくとも1つが基板に取り付けられる、条項14に記載の方法。
条項16. スイッチのうちの少なくとも1つが、ソーラーセルのうちの少なくとも1つに隣接した刈り込まれたコーナーによって画定されたコーナー領域内に位置する、条項15に記載の方法。
条項17. スイッチが、ソーラーセルのうちの一又は複数を避けて電流を迂回させる、条項13から16の何れか一項に記載の方法。
条項18. ソーラーセル、一又は複数の迂回ダイオード、及びスイッチが、電気的に並列である、条項13から17の何れか一項に記載の方法。
条項19. スイッチが、一又は複数の制御信号によって制御される、条項13から18の何れか一項に記載の方法。
条項20. スイッチは、閉じられると、ソーラーセルのうちの一又は複数の前面接点及び背面接点を接続し、電流がソーラーセルのうちの一又は複数を避けて迂回する、条項13から19の何れか一項に記載の方法。
条項21. 一又は複数のスイッチを使用して、ソーラーセルのうちの一又は複数を、ソーラーセルのストリングに加えること又はソーラーセルのストリングから除去することを更に含む、条項13から20の何れか一項に記載の方法。
条項22. ストリングの長さが、ストリングによって生成される電圧を変えるために変更される、条項21に記載の方法。
条項23. 電気的接続が、基板の上又は基板の中に一又は複数の導体を含む、条項13から22の何れか一項に記載の方法。
条項24. 基板が、ソーラーセル間の電気的接続を行うための迂回スイッチに接続された一又は複数のトレースを含む、条項13から23の何れか一項に記載の方法。
条項25. ソーラーセルのうちの一又は複数への電気的接続のうちの一又は複数を迂回させるための、一又は複数のソーラーセルへの一又は複数の電気的接続内の一又は複数のスイッチを制御すること
を含む、ソーラーセルアレイを動作させる方法。
Furthermore, the present disclosure includes embodiments according to the following clauses.
Clause 1. The substrate includes one or more solar cells attached to a substrate, the substrate including one or more electrical connections to the solar cells, the substrate being one of the electrical connections to one or more of the solar cells A solar cell array comprising one or more switches for diverting one or more.
Clause 2. When at least one of the solar cells having one or more clipped corners is attached to the substrate, the area of the substrate remains exposed and the area of the substrate that remains exposed is at least one of the switches. Solar cell array according to clause 1 including one.
Clause 3. At least one of the solar cells is attached to the substrate such that the corner area defined by the pruned corners of at least one of the solar cells is aligned, thereby exposing the area of the substrate The solar cell array according to clause 2.
Clause 4. The solar cell array according to clause 3, wherein at least one of the switches is located in a corner area defined by clipped corners adjacent to at least one of the solar cells.
Clause 5. The solar cell array of any one of clauses 1 to 4, wherein the switch diverts current away from one or more of the solar cells.
Clause 6. The solar cell array according to any one of clauses 1 to 5, wherein the solar cell, one or more bypass diodes, and the switch are electrically in parallel.
Clause 7. 6. A solar cell array according to any of the preceding clauses, wherein the switch is controlled by one or more control signals.
Clause 8. The switch, when closed, connects one or more front and back contacts of the solar cell, and the current bypasses one or more of the solar cells, any one of clauses 1 to 7 Solar cell array described in.
Clause 9. The solar cell array of any of clauses 1 to 8, further comprising one or more switches for adding or removing one or more of the solar cells from the string of solar cells.
Clause 10. 11. The solar cell array of clause 9, wherein the length of the string is varied to change the voltage generated by the string.
Clause 11. 11. A solar cell array according to any of the preceding clauses, wherein the electrical connection comprises one or more conductors on or in the substrate.
Clause 12. 12. A solar cell array according to any of the clauses 1 to 11, wherein the substrate comprises one or more traces connected to a bypass switch for making an electrical connection between the solar cells.
Clause 13. Including attaching one or more solar cells to the substrate, the substrate including one or more electrical connections to the solar cells, the substrate being one of the electrical connections to one or more of the solar cells A method for manufacturing a solar cell array, comprising one or more switches for diverting one or more.
Clause 14. When at least one of the solar cells having one or more clipped corners is attached to the substrate, the area of the substrate remains exposed and the area of the substrate that remains exposed is at least one of the switches The method of clause 13 including one.
Clause 15. At least one of the solar cells is attached to the substrate such that the corner area defined by the pruned corners of at least one of the solar cells is aligned, thereby exposing the area of the substrate Method according to clause 14.
Clause 16. The method according to clause 15, wherein at least one of the switches is located in a corner area defined by clipped corners adjacent to at least one of the solar cells.
Clause 17. The method according to any one of clauses 13 to 16, wherein the switch causes the current to bypass the one or more of the solar cells.
Clause 18. 22. The method according to any one of clauses 13 to 17, wherein the solar cell, one or more bypass diodes, and the switch are electrically in parallel.
Clause 19. 22. A method according to any one of clauses 13 to 18, wherein the switch is controlled by one or more control signals.
Clause 20. The switch, when closed, connects one or more front and back contacts of the solar cell, and the current bypasses one or more of the solar cells, any one of clauses 13 to 19. The method described in.
Clause 21. In any one of clauses 13 to 20, further comprising adding one or more of the solar cells to the string of solar cells or removing them from the string of solar cells using one or more switches Method described.
Clause 22. 22. The method of clause 21 wherein the length of the string is changed to change the voltage generated by the string.
Clause 23. The method according to any one of clauses 13 to 22, wherein the electrical connection comprises one or more conductors on or in the substrate.
Clause 24. 14. The method according to any one of clauses 13-23, wherein the substrate comprises one or more traces connected to a bypass switch to make an electrical connection between solar cells.
Clause 25. Controlling one or more switches in one or more electrical connections to one or more solar cells to divert one or more of the electrical connections to one or more of the solar cells How to operate a solar cell array, including:

結論
上記の実施例の説明は、例示及び説明を目的として提示されており、網羅的であること、又は記載された実施例に限定することを意図しているのではない。上記の特定の要素の代わりに、多数の代替形態、修正形態、及び変形形態が用いられてもよい。
Conclusion The descriptions of the above embodiments have been presented for purposes of illustration and description, and are not intended to be exhaustive or to limit the embodiments described. Many alternatives, modifications, and variations may be used instead of the specific elements described above.

Claims (25)

基板(12)に取り付けられた一又は複数のソーラーセル(14)を含み、
前記基板が、前記ソーラーセルへの一又は複数の電気的接続を含み、
前記基板が、前記ソーラーセルのうちの一又は複数への前記電気的接続のうちの一又は複数を迂回させるための一又は複数のスイッチ(54)を含む、ソーラーセルアレイ。
Comprising one or more solar cells (14) attached to a substrate (12),
The substrate includes one or more electrical connections to the solar cell;
A solar cell array, wherein the substrate comprises one or more switches (54) for diverting one or more of the electrical connections to one or more of the solar cells.
一又は複数の刈り込まれたコーナー(24)を有する前記ソーラーセル(14)のうちの少なくとも1つが前記基板に取り付けられるとき、前記基板(12)のエリア(28)が露出されたままであり、
前記基板の露出されたままである前記エリアが、前記スイッチ(54a)(54b)のうちの少なくとも1つを含む、請求項1に記載のソーラーセルアレイ。
When at least one of the solar cells (14) having one or more clipped corners (24) is attached to the substrate, the area (28) of the substrate (12) remains exposed.
The solar cell array of claim 1, wherein the area of the substrate that remains exposed comprises at least one of the switches (54a) (54b).
前記ソーラーセル(14)のうちの前記少なくとも1つの隣接するものの前記刈り込まれたコーナー(24)によって画定されたコーナー領域(26)が位置合わせされ、それにより前記基板(12)の前記エリア(28)を露出するように、前記ソーラーセル(14)のうちの前記少なくとも1つが、前記基板(12)に取り付けられる、請求項2に記載のソーラーセルアレイ。   The corner area (26) defined by the clipped corner (24) of the at least one of the solar cells (14) is aligned, whereby the area (28) of the substrate (12) is aligned. The solar cell array of claim 2, wherein the at least one of the solar cells (14) is attached to the substrate (12) so as to expose. 前記スイッチ(54)のうちの前記少なくとも1つが、前記ソーラーセルのうちの前記少なくとも1つに隣接した前記刈り込まれたコーナー(24)によって画定された前記コーナー領域(26)内に位置する、請求項3に記載のソーラーセルアレイ。   Said at least one of said switches (54) being located within said corner area (26) defined by said clipped corner (24) adjacent to said at least one of said solar cells The solar cell array according to Item 3. 前記スイッチ(54)が、前記ソーラーセルのうちの一又は複数を避けて電流を迂回させる、請求項1から4の何れか一項に記載のソーラーセルアレイ。   The solar cell array of any of the preceding claims, wherein the switch (54) diverts current away from one or more of the solar cells. 前記ソーラーセル、一又は複数の迂回ダイオード(44)、及び前記スイッチが、電気的に並列である、請求項1から5の何れか一項に記載のソーラーセルアレイ。   Solar cell array according to any one of the preceding claims, wherein the solar cell, one or more bypass diodes (44) and the switch are electrically in parallel. 前記スイッチ(54)が、一又は複数の制御信号によって制御される、請求項1から6の何れか一項に記載のソーラーセルアレイ。   The solar cell array according to any one of the preceding claims, wherein the switch (54) is controlled by one or more control signals. 前記スイッチ(54)は、閉じられると、前記ソーラーセル(14)のうちの前記一又は複数の前面接点(32)及び背面接点(34)を接続し、電流が前記ソーラーセルのうちの前記一又は複数を避けて迂回する、請求項1から7の何れか一項に記載のソーラーセルアレイ。   The switch (54), when closed, connects the one or more front contacts (32) and back contacts (34) of the solar cell (14), and a current flows through the one of the solar cells The solar cell array according to any one of claims 1 to 7, wherein a plurality of solar cells are avoided. 前記ソーラーセルのうちの一又は複数を前記ソーラーセルのストリングに加える又は前記ソーラーセルのストリングから除去するための一又は複数のスイッチ(54)を更に含む、請求項1から8の何れか一項に記載のソーラーセルアレイ。   9. One or more switches (54) for adding or removing one or more of the solar cells to or from the string of solar cells. Solar cell array described in. 前記ストリングの長さが、前記ストリングによって生成される電圧を変えるために変更される、請求項9に記載のソーラーセルアレイ。   The solar cell array of claim 9, wherein the length of the string is varied to change the voltage generated by the string. 前記電気的接続が、前記基板(12)の上又は前記基板(12)の中に一又は複数の導体(20)を含む、請求項1から10の何れか一項に記載のソーラーセルアレイ。   A solar cell array according to any of the preceding claims, wherein the electrical connection comprises one or more conductors (20) on or in the substrate (12). 前記基板(12)が、前記ソーラーセル(14)間の前記電気的接続を行うための迂回スイッチ(54b)に接続された一又は複数のトレースを含む、請求項1から11の何れか一項に記載のソーラーセルアレイ。   12. A substrate according to any one of the preceding claims, wherein the substrate (12) comprises one or more traces connected to a bypass switch (54b) for making the electrical connection between the solar cells (14). Solar cell array described in. ソーラーセルアレイを動作させる方法であって、
前記ソーラーセルのうちの一又は複数への電気的接続のうちの一又は複数を迂回させるための、一又は複数のソーラーセル(14)への一又は複数の電気的接続内の一又は複数のスイッチ(54)を制御すること
を含む方法。
A method of operating a solar cell array, comprising
One or more of the one or more electrical connections to one or more solar cells (14) for diverting one or more of the electrical connections to one or more of the solar cells Controlling the switch (54).
ソーラーセルアレイを製造するための方法であって、
一又は複数のソーラーセル(14)を基板(12)に取り付けること
を含み、
前記基板が、前記ソーラーセルへの一又は複数の電気的接続を含み、
前記基板が、前記ソーラーセルのうちの一又は複数への前記電気的接続のうちの一又は複数を迂回させるための一又は複数のスイッチ(54)を含む、方法。
A method for manufacturing a solar cell array, comprising
Including attaching one or more solar cells (14) to the substrate (12),
The substrate includes one or more electrical connections to the solar cell;
A method, wherein the substrate comprises one or more switches (54) for diverting one or more of the electrical connections to one or more of the solar cells.
一又は複数の刈り込まれたコーナー(24)を有する前記ソーラーセル(14)のうちの少なくとも1つが前記基板に取り付けられるとき、前記基板(12)のエリア(28)が露出されたままであり、
前記基板の露出されたままである前記エリアが、前記スイッチ(54)のうちの少なくとも1つを含む、請求項14に記載の方法。
When at least one of the solar cells (14) having one or more clipped corners (24) is attached to the substrate, the area (28) of the substrate (12) remains exposed.
The method of claim 14, wherein the area of the substrate that remains exposed comprises at least one of the switches (54).
前記ソーラーセル(14)のうちの前記少なくとも1つの隣接するものの前記刈り込まれたコーナー(24)によって画定されたコーナー領域(26)が位置合わせされ、それにより前記基板の前記エリア(28)を露出するように、前記ソーラーセル(14)のうちの前記少なくとも1つが、前記基板(12)に取り付けられる、請求項15に記載の方法。   The corner area (26) defined by the clipped corner (24) of the at least one of the solar cells (14) is aligned, thereby exposing the area (28) of the substrate The method according to claim 15, wherein the at least one of the solar cells (14) is attached to the substrate (12). 前記スイッチ(54)のうちの前記少なくとも1つが、前記ソーラーセル(14)のうちの前記少なくとも1つに隣接した前記刈り込まれたコーナー(24)によって画定された前記コーナー領域(26)内に位置する、請求項16に記載の方法。   The at least one of the switches (54) is located in the corner area (26) defined by the clipped corner (24) adjacent to the at least one of the solar cells (14) The method according to claim 16, wherein 前記スイッチ(54)が、前記ソーラーセル(14)のうちの一又は複数を避けて電流を迂回させる、請求項14から17の何れか一項に記載の方法。   The method according to any one of claims 14 to 17, wherein the switch (54) diverts current away from one or more of the solar cells (14). 前記ソーラーセル(14)、一又は複数の迂回ダイオード(44)、及び前記スイッチ(54)が、電気的に並列である、請求項14から18の何れか一項に記載の方法。   The method according to any one of claims 14 to 18, wherein the solar cell (14), one or more bypass diodes (44), and the switch (54) are electrically in parallel. 前記スイッチ(54)が、一又は複数の制御信号によって制御される、請求項14から19の何れか一項に記載の方法。   20. A method according to any one of claims 14 to 19, wherein the switch (54) is controlled by one or more control signals. 前記スイッチ(54)は、閉じられると、前記ソーラーセル(14)のうちの前記一又は複数の前面接点及び背面接点を接続し、電流が前記ソーラーセルのうちの前記一又は複数を避けて迂回する、請求項14から20の何れか一項に記載の方法。   The switch (54), when closed, connects the one or more front and back contacts of the solar cell (14), and a current bypasses the one or more of the solar cells 21. A method according to any one of claims 14 to 20. 一又は複数のスイッチ(54)を使用して、前記ソーラーセル(14)のうちの一又は複数を、前記ソーラーセルのストリングに加えること又は前記ソーラーセルのストリングから除去することを更に含む、請求項14から21の何れか一項に記載の方法。   Claiming further comprising adding one or more of the solar cells (14) to the string of solar cells or removing them from the string of solar cells using one or more switches (54) A method according to any one of items 14 to 21. 前記ストリングの長さが、前記ストリングによって生成される電圧を変えるために変更される、請求項22に記載の方法。   23. The method of claim 22, wherein the length of the string is varied to change the voltage generated by the string. 前記電気的接続が、前記基板(12)の上又は前記基板(12)の中に一又は複数の導体(20)を含む、請求項14から23の何れか一項に記載の方法。   24. A method according to any one of claims 14 to 23, wherein the electrical connection comprises one or more conductors (20) on or in the substrate (12). 前記基板(12)が、前記ソーラーセル(14)間の前記電気的接続を行うための迂回スイッチ(54b)に接続された一又は複数のトレースを含む、請求項14から24の何れか一項に記載の方法。
25. A substrate according to any one of claims 14 to 24, wherein the substrate (12) comprises one or more traces connected to a bypass switch (54b) for making the electrical connection between the solar cells (14). The method described in.
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