JP6014586B2 - ソーラーセルを接触させ結線するための方法と当該方法で作られるソーラーセル複合体 - Google Patents

Description

本発明は、ソーラーセルを接触させ結線させるための方法と、当該方法で作られるソーラーセル複合体とに関し、ソーラーセルの接触はワイヤ導体によって行われ、複数のソーラーセルがワイヤ導体によって互いに組み合わされてソーラーセル複合体になる。

ソーラーセルは通常、前面と背面とを有する基板から成り、両面の少なくとも１つに接触構造が塗布されている。典型的には接触構造は、少なくとも１００μｍの幅を有し、一方その厚さは約１０−１５μｍしかない。接触構造の幅をより大きくすれば、それによって大きくなる陰りで効率が悪くなり、一方幅を減らせば、接触構造の線抵抗が大きくなるという欠点が結果として生じる。さらに、個々の接触構造の電流がバスバーで一緒になり、それによって前面の面がさらに陰ることになる。
ソーラーセルの背面には通例、平面で電流を集める面の大きな接触構造がある。

ソーラーセルの結線は一般的に、ソーラーセルのバスバーにろう接される接触リボンによって行われる。その際すべての電流は、接触リボンを通って誘導される。抵抗の損失を最小限に抑えるために、このリボンの全横断面がある程度あることが必要である。このことは、前面で陰りによる損失が出るという結果になる。

それゆえ、最適なソーラーモジュールを作り出すために、ソーラーセルの接触構造と、接触リボンの数と寸法とが組み合わされて最適化されなくてはならない。

その際問題なのは、細いワイヤをソーラーセル上で操作し、位置決めすることである。特にセルの直列接続は、その際問題を起こす。なぜなら、標準的なろう接プロセスでのろうリボンと同じく、ワイヤは第１のソーラーセルの前面から第２のソーラーセルの背面までもたらされなくてはならないからである。これは同様に、前面と背面との接触のために、同じ材料を使用しなくてはならないことをほのめかしている。

特許文献１から、個々のソーラーセルが電気的接合部材によって接続されてストリングになる、ソーラーセルを加工するための装置が知られている。そのために当該装置は、接合ストリップ受容部と、ろうペーストを接合ストリップに塗布するろうペーストディスペンサと、ろう接箇所としての少なくとも１つのソーラーセル載置場所と、接合ストリップのための転換装置と、接合ストリップをソーラーセルに載置するための、転換装置からソーラーセル載置場所への移送装置とを備える。
この解決法の欠点は、ストリップの形状の接合部材のみが使用可能であり、しかも転換されなくてはならないことである。金属製支持体上に設けられた少なくとも１つの半導体層と、半導体層上に設けられた複数の接点軌道とを有するソーラーセルは、特許文献２に記述されている。少なくとも１つの接点軌道の側方突出部がその際、支持体の背面側へ折り返されて、支持体に対し電気的に絶縁されて配置されている。互いに並立して設けられているソーラーセルは、好適には、穿孔した形成を備える導電軌道によって互いに接合され、ろう接による局所的な接触を可能にする。ソーラーセルのこの構造と、ソーラーセルを製造するための方法の実行と、導電軌道の構造的な実現は、個々のソーラーセルをソーラーモジュールに結線するのを可能にし、かつ個々のソーラーセルを任意に結線することを可能にすることになる。その際支持体は金属製のベルトとして形成されており、接点軌道は支持体の長手方向に対して横方向にあるいは縦方向に設けられており、支持体ベルトから側方へ張り出し、それで結線に利用され得る。その上集積軌道が、長手方向に対し横方向にかつ接点軌道に対し横方向に設けられており、接点軌道と電気的に接合されており、接点軌道と集積軌道とは支持体の背面の領域で接着されている。接点軌道あるいは集積軌道は、銅ワイヤあるいは銅ベルトの形状で形成されている。接点軌道と金属製の支持体との電気的接合を回避するために、縁部に沿って、エッジ絶縁部として実現されている絶縁部が設けられている。全体的に、穿孔した導電軌道の使用による個々のソーラーセルの構築と接合は、問題のある状態になり、エッジ絶縁部の使用は、製造技術上の費用を高めることになる。

ソーラーセルを電気的に接触させるためのワイヤシステムであって、ワイヤ導体が、多数の網を有して延伸方向に沿って連なる網状構造を有するワイヤシステムを形成するように、第１接触部分と、当該第１接触部分と間隔をあけられて設けられた第２接触部分との間で交互に延在するワイヤ導体を備えるワイヤシステムは、特許文献３から知られている。ワイヤ導体は、ワイヤ導体に付加的に備えられた固定手段によっておよび／あるいはワイヤ導体の巻き付き部分の形状の固定手段によって、網状構造に固定されている。ワイヤ導体はエンドレスのロープとして周期的に交互に、延伸方向に沿って第１接触部分と第２接触部分との間で往復して延在する。その際これら２つの接触部分は、ワイヤシステムの延伸方向に沿って延在する、均等に互いに間隔をあけられた、ワイヤシステムの領域である。互いに並立して設けられたそれぞれ２つのソーラーセルは、互いに隣接するその縁部領域において、互いに向かい合って設けられたソーラーセル接触部分を備え、当該ソーラーセル接触部分は、網状のワイヤ導体によって互いに接合されている。その上、ソーラーセルのソーラーセル接触部分においては、電気的に絶縁するベース絶縁層が存在し、それに並立して設けられているソーラーセルのソーラーセル接触部分においては、電気的に絶縁するエミッタ絶縁層が備えられており、それによって直列接続ができる。その際網状のワイヤ導体の製造は、比較的コストがかかることになる。この解決法の決定的な欠点はさらに、前面対背面の接触用の面の寸法が２倍必要となるので、効率に悪影響を及ぼすということにある。

モジュールを組立てるための前段階として作られるストリングには、セルは個々に積み上げられ、かつセルを遮蔽しさらに載置されるべき次のセルの下にも届く錫メッキされた銅ベルト片で覆われるという欠点がある。これらの銅ベルトは、様々な方法でろう接される。この方法には、ろう接合材としての、および自由電子を「集積」して銅ベルトに輸送するための導電軌道としての画線部を有するセルの準備が必要である。
ストリングは、操作装置によって取り上げられ、配列され、モジュールに組立てられる。組立てられたストリングは、横方向接合部材によってモジュールに電気的に接合される。必要な接合は、個々の方法段階において次々に構築され、それによって長い製造時間が生じる。

特許文献４からは、導電性表面特に光起電力素子の少なくとも１つの表面に接触するための電極が知られている。これは、電気的に絶縁性のある光学的に透明なフィルムと、当該フィルムの表面上に塗布された接着層と、ほぼ平行かつ導電性のあるワイヤの第１のグループとから成り、当該ワイヤは、接着層に埋め込まれており、その表面の一部は接着層から突出し、少なくとも、接着層から突出する表面において、低融点の合金から成る層で覆われており、その際第１グループのワイヤは、第１の接触バーと電気的に接合されている。
互いにほぼ平行に延在するワイヤの第２のグループは、透明フィルムと第１グループのワイヤとの間に設けられており、第１グループのワイヤと第２グループのワイヤとは共同して格子を形成し、第２グループのワイヤは第２の接触バーと電気的に接合されている。この構造上の実施形態は、フィルムと接着剤とを使用することによって非常にコストがかかる。接着層の厚さが不均等であれば、ワイヤはそこから均等に突出しないか、もしくは完全に接着剤に隠されかねず、それによって欠陥箇所になりかねない。さらにフィルムと接着剤とはモジュールに残るが、これは、接着剤とフィルムとに長時間の安定性について高い要求をすることを示唆し、かつそれによって比較的高いコストをもたらす。その上、ワイヤと、光学的に透明なフィルムと接着剤とから成る電極の前製造は、工業技術的に要求が多い。

前面と背面とでセルの表面に接触させられる前製造された金属メッシュ（たとえばアルミニウムガーゼ）を用いての、ソーラーセルの配線方法は、特許文献５から知られている。圧力と温度作用とで、金属メッシュは、加熱ユニットによってそれぞれ１つのセルと接合される。この解決法では、操作に比較的コストがかかることになる。

特許文献６においては、バリア構造を有する光電性半導体プレートと、半導体プレートの両面に設けられた導電性の電流取出し接点と、半導体プレートの両面に設けられた保護被覆と、電流分岐電極とを備える構成要素が記述される。少なくとも、半導体プレートの前面に設けられた導電性の電流取出し接点は、半導体プレートの表面と接触もしくは非接触する、電気的に接合されかつ連続する部分の形状で実施されている。そのために電流取出し接点は、湾曲したワイヤで作り上げられている。この実施形態は非常にコストがかかり、湾曲した細いワイヤが容易にひしゃげかねない。

ソーラーモジュールのための、周知の組み立て技術はすべて、その考えられ得るサイクル時間および細いセル材料の加工に関して限界にきているが、それに対抗して複数の機械の並列が持ち出される。これは一般的に、製造コストに悪影響を及ぼす。
その上接合材料は、利用可能なシリコン表面の望ましくないほど大きな部分を覆い、そうしてソーラーセルの効率を悪化させる。

その上、ワイヤ導体との接触を保証するために、特別な金属ペースト（たいていは銀あるいは銀合金）を、たとえばシルクスクリーン法で、導電軌道の形状でソーラーセル上に塗布する（いわゆるバー）ことが通常である。これは加えて、ソーラーセルを高価にする。

独国実用新案第２９８０５８０５号明細書 独国特許出願公開第１０２００６０４１０４６号明細書 独国特許出願公開第１０２００７０２２８７７号明細書 独国特許第１０２３９８４５号明細書 特開昭５９−１１５５７６号公報 欧州特許出願公開第０４４０８６９号明細書

本発明の課題は、ソーラーセルを接触させ結線するための方法と、当該方法で作られるソーラーセル複合体を提供することにあり、その際コストを最小限にし、ソーラーセルの効率を改善する。本課題のさらなる目的は、バー（導電軌道）のための印刷される領域を減らし、あるいはこれを完全になくすことにある。

この課題は、請求項１と請求項１９の特徴によって解決される。さらなる有利な形態は、従属請求項からもたらされる。ソーラーセルを接触させ結線するための方法は、本発明に従えば、少なくとも２つの独立した電極によって行われ、少なくとも１つの電極は、少なくとも１つあるいは多数の互いにほぼ平行なワイヤ導体から形成され、ソーラーセルと電極との間の接触の後、直列接続あるいは並列接続の作成が、そのために必要なワイヤ導体を必要な位置で分離することによって、かつ電極間の接合を構築することによって行われるが、電極間の接合の構築は、分離の前あるいは後に実現される。

それによって、電極を、分離の前あるいは後に、直接的にあるいは接触要素／横方向接合部材によって互いに結線し、もしくは接触させることが可能である。

本方法に従えば、ワイヤ導体による、ソーラーセル複合体へのソーラーセルの接触と結線とは、たとえば、できる限り連続して複数のソーラーセルが、
‐並列されたソーラーセルの長手方向に好適には間断なくかつ直線的に延在する少なくとも１つの第１ワイヤ導体あるいは、好適には間断なく延在する第１ワイヤ導体の１つのグループによって、かつ
‐好適には間断なく延在する少なくとも１つのさらなる接触要素あるいは、好適には間断なく延在するさらなる接触要素の１つのグループによって、互いに接合されてソーラーセル複合体となり、
‐第１ワイヤ導体と、さらなる接触要素と、ソーラーセル複合体のソーラーセルとの間で、電気的接合が構築され、
‐必要に応じて、電気的接合の構築の前あるいは後に、第１ワイヤ導体および／あるいは第２接触要素は、ソーラーセルの直列接続あるいは並列接続が生じるかあるいは作られ得るように、分離される
ことによって、行われる。

組立て方向に直線的におよび／あるいは組立て方向に対して横方向に同様に直線的に延伸し、必要に応じて分離される、特に間断ない第１ワイヤ導体とさらなる（特に間断ない）接触要素を用いることによって、ソーラーセル複合体の製造は革命的なものとなり、ひいては根本的により効果的かつ安価に構成される。

好ましくは第１ワイヤ導体はソーラーセルの上面で接触させられ、それからさらなる接触要素が、２つの電気的横方向接合部材の形状で形成されていてよく、当該横方向接合部材は、隣り合うソーラーセルの間で第１ワイヤ導体に対して横方向に延在し、第１ワイヤ導体に接して設置され、当該第１ワイヤ導体と接合される。続いて、第１ワイヤ導体は、その長手方向延伸部に対して横方向かつ電気的横方向接合部材に対して平行に、隣り合うソーラーセルの間で分離され、その結果、第１接触要素の張り出した領域と２つの横方向接合部材とを有するソーラーセルのストリップ状の複合体ができる。この領域は、隣り合うソーラーセルの下面と接合され、その結果少なくとも１つの横方向接合部材が、隣り合うソーラーセルの下面に当接し、これと接触させられる。

代替的に、好ましくは多数の第１ワイヤ導体を、互いに並立して設けられるソーラーセルの上面に、そして横方向接合部材をソーラーセルの下面に固定しかつ接触させることも可能であり、横方向接合部材と第１ワイヤ導体とは、同様に互いに直角に延在する。続いて、第１ワイヤ導体は、その長手方向延伸部に対して横方向かつ横方向接合部材に対して平行に、隣り合うソーラーセルの間で分離され、その結果、２つの横方向接合部材によって互いに接合されているソーラーセルから成るストリップが作られ、当該ストリップは、第１ワイヤ導体を有する張り出した領域を備える。続いて、ソーラーセルから張り出した第１ワイヤ導体の領域は、横方向接合部材によって、隣り合うソーラーセルの下面で接触させられる。

ソーラーセル複合体を製造するためのさらなる方法ヴァリエーションは、直線的に延在する第１ワイヤ導体が同様に、特に複数のソーラーセルの上面に接触させられ、かつさらなる接触要素が、第２ワイヤ導体の形状でも横方向接合部材の形状でも形成されており、第２ワイヤ導体は同様に、特に直線的に延在し、第１ワイヤ導体に対してほぼ平行にソーラーセルの下面に接触させられることにある。第１ワイヤ導体と第２ワイヤ導体とは、電気的横方向接合部材によって互いに結線され、横方向接合部材は好ましくは、第１ワイヤ導体と第２ワイヤ導体との間に延在する。
続いてそれぞれ交互に、横方向接合部材に対する第１ワイヤ導体と第２ワイヤ導体の接合が遮断され、その結果直列接続ができる。

第３の製造ヴァリエーションでは、好ましくは間断ない第１ワイヤ導体が、隣り合うソーラーセルの上面と下面との間で交互に延在する。第２接触要素は、好適には間断なく延在する１つあるいは複数の第２ワイヤ導体の形状で形成されており、当該第２ワイヤ導体は、第１ワイヤ導体に対してほぼ平行に延在し、第２ワイヤ導体は、第１ワイヤ導体に対して交互に（反対に）、隣り合うソーラーセルの下面と上面との間で延在する。続いて第１ワイヤ導体と第２ワイヤ導体とは、好適にはソーラーセルの間で交互に遮断され、その結果同様に直列接続ができる。

第１ワイヤ導体および／あるいは第２ワイヤ導体の遮断は、機械的にあるいは好ましくはレーザーによって行われる。
特に、並列するソーラーセルは、長手方向に関して互いに並立して設けられる多数の第１ワイヤ導体および／あるいは第２ワイヤ導体および／あるいは横方向接合部材によって互いに接合され、それによって、ソーラーセルとともに、第１ワイヤ導体および／あるいは第２ワイヤ導体および／あるいは横方向接合部材から一種のメッシュができる。

好適には、第１ワイヤ導体および／あるいは第２ワイヤ導体および／あるいは横方向接合部材の端部は、電流を取り出すために、電気的集電接合部材が備わっている。第１ワイヤ導体と第２ワイヤ導体もしくは横方向接合部材がソーラーセルに載置された後に、従来の材料接続的な接合技術たとえば接着、ろう接あるいは溶接によって、接触（電気的接合）の構築が行われる。
その際、ワイヤ導体もしくは横方向接合部材とソーラーセルとの間の接触の構築は、バーをソーラーセルにより少なくプリントすることであるいはプリントすることなく行われることが、初めて可能である。バーはたいてい銀からできているので、これは、ソーラーセル複合体のコストを著しく削減することを意味する。

ソーラーセル複合体は好ましくは、複数のストリングあるいはソーラーセルモジュールに分離され、もしくはソーラーセルモジュールを形成するように、作られる。それによって、互いに接合され接触させられたソーラーセルから成る大きな面状複合体を作ることが、初めて効果的に可能である。

本発明に係るソーラーセル複合体は、互いに上下に接合され接触させられた複数のソーラーセルを備え、当該ソーラーセルは、並列するソーラーセルの長手方向に（間断なく）延在する少なくとも１つの第１ワイヤ導体あるいは第１ワイヤ導体のグループによって、かつ少なくとも１つのさらなる接触要素あるいはさらなる接触要素のグループによって、互いに接合されかつ接触させられてソーラーセル複合体になっており、電気的接合の構築前あるいは後に、第１ワイヤ導体および／あるいはさらなる接触要素は（ソーラーセルの間で）分離されていて、好適には直列接続が存在する。

その際第１のヴァリエーションにおいては、分離によって形成されたストリップ状の複数のソーラーセル複合体は、再び互いに接合され、接触させられていてよい。そのために第１ワイヤ導体はそれぞれ、ソーラーセルの上面から隣り合うソーラーセルの下面まで延在する。それからさらなる接触要素は、横方向接合部材の形状で形成されており、当該横方向接合部材は、ソーラーセルの下面と第１ワイヤ導体との間に設けられており、ソーラーセルと第１ワイヤ導体に接触させられている。

第２のヴァリエーションにおいては、互いに平行する多数の第１ワイヤ導体が、同様にそれぞれソーラーセルの上面で接触させられている。さらなる接触要素は、第２ワイヤ導体の形状でかつ横方向接合部材の形状で形成されており、第２ワイヤ導体は、第１ワイヤ導体に対してほぼ平行にソーラーセルの下面に接触させられており、第１ワイヤ導体と第２ワイヤ導体に好適には直列接続で接触させられている少なくとも１つの横方向接合部材が、当該第１ワイヤ導体と第２ワイヤ導体とに対して横方向に延伸する。
直列接続を保証するために、第１ワイヤ導体と第２ワイヤ導体とは、横方向接合部材に対して交互に遮断されている。さらにこのヴァリエーションでは、横方向接合部材は、好ましくは第１ワイヤ導体と第２ワイヤ導体との間とひいては好ましくは隣り合う２つのソーラーセルの間で、第１ワイヤ導体と第２ワイヤ導体とに対して直角に設けられている。

第１ワイヤ導体と第２ワイヤ導体との形状の独立した２つの電極による、ソーラーセルのこのような新式の接触と結線は、その際少なくとも１つの電極はできる限り平行な細いワイヤからできているが、新世代のソーラーセルモジュールの製造を可能にする。

その際特別な特徴は、前面と背面とに、異なる電極材料と接合技術とが利用され得るということである。

ワイヤフィールドは、好ましくは、ほぼ等距離に設けられた、厚さ５０μｍ−３００μｍのそれぞれ１０−５０（最適には約２０）のワイヤから成る。第１ワイヤ導体（第１電極）のワイヤの横断面と、第２ワイヤ導体（第２電極）のワイヤの横断面は異なっていてよく、たとえば円形、楕円形、長方形、台形、三角形などであってよい。ワイヤ導体は、金属たとえばＣｕ、Ａｌ、Ｎｉ、鋼から成り、特にソーラーセルとのあるいは互いの接合を構築するために、たとえばろう（Ｓｎ−Ｐｂ、Ｓｎ−Ｐｂ−Ａｇ、Ｓｎ−Ｂｉなど）で、あるいはＮｉで、あるいは導電性のある接着層でコーティングされていてよい。

第１電極とソーラーセル前面との間の電気的接触および第２電極とソーラーセル背面との電気的接触が行われた後に、２つの電極の接合が実現される。電気的接触を構築するために、周知のろう接技術あるいは接着技術あるいは付着技術が使用されてよい。特別な特徴は、前面と背面とに、初めて異なる接合技術が利用され得ることである。
第１電極（第１ワイヤ導体）と第２電極（第２ワイヤ導体あるいはベルト）の接合のために、好ましくは、ワイヤに対して横手方向に延在する接触要素が、横方向接合部材の形状で利用される。横方向接合部材は導電性があり、たとえば金属あるいは金属化合物から成ってよい。電極（第１ワイヤ導体と第２ワイヤ導体）と接触要素／横方向接合部材との間の接合は、ろう接、圧着接合、溶接あるいは接着接合によって実現され得る。
接触要素／横方向接合部材は好ましくは、第１ワイヤ導体と第２ワイヤ導体（両電極）の間に設けられており（この場合には隣り合うソーラーセルの間を延在する）、あるいはこれら２つの上あるいは下に設けられている。

接触要素／横方向接合部材は構造化されていてよく、その結果、後にモジュール内で、接触要素／横方向接合部材から反射した光は、ガラスでの全反射によってアクティブなセル面に転向される。

さらに、反射して輝く表面ではなく、拡散して反射する表面ができ、その結果同様に、反射光の大部分がアクティブなセル面に達し、それによって効率をさらに高めることができるような、接触要素のコーティングが考えられ得る。

そのようなソーラーセル複合体を製造するために、ソーラーセルの上面の上には第１ワイヤ導体が設けられ、ソーラーセルの下面の下には第２ワイヤ導体が設けられる。

そのために、第２ワイヤ導体がまず基盤の上に位置付けられ、続いてその上にソーラーセルと横方向接合部材とが載置され、続いて第１ワイヤ導体がソーラーセルの上面に置かれる。この「まだ固定されていない複合体」は、続いて互いに接合され接触させられる。従来では短絡してしまっていたセルを電気的に意味のある直列接続あるいは並列接続にするために、さらに余計で邪魔なワイヤブリッジを取り除かなくてはならない。
そのために、ストリングでの同一極性のすべての結線を遮断するために、相互に２つ目のワイヤフィールドごとに、セル中間空間で分離もしくは切り取られる。

分離／切取りは、とりわけレーザーあるいは特に、ソーラーセルの破損を回避するために、切断時にワイヤに力がかからないセルフセンタリングの切断装置によって行われ得る。

その際切断装置は、カメラシステムによって、セルエッジに基づいて調節されてよいであろう。

本発明に係る解決法の第３のヴァリエーションでは、間断ない第１ワイヤ導体が、隣り合うソーラーセルの上面と下面との間で交互に延在する。さらなる接触要素は、第１ワイヤ導体に対してほぼ平行な１つあるいは複数の第２ワイヤ導体の形状で形成されており、第２ワイヤ導体は第１ワイヤ導体に対して交互に反対に、隣り合うソーラーセルの下面と上面との間で延在する。さらに第１ワイヤ導体と第２ワイヤ導体は好適には、ソーラーセルの間で分離されており、その結果直列接続が存在する。
好ましくは、多数の第１ワイヤ導体と多数のさらなる接触要素とが備わっており、その結果一種のメッシュが形成される。その際特に多数の第１ワイヤ導体がそれぞれ１つのソーラーセルの上に架り、第２ワイヤ導体を用いる場合には多数の第２ワイヤ導体がそれぞれ１つのソーラーセルの上に架り、それによって最適な電子の取出しが保証されている。

その際ソーラーセル複合体の上面図では、第１ワイヤ導体と第２ワイヤ導体とが交互に設けられている。

第１ワイヤ導体および／あるいは第２ワイヤ導体および／あるいは横方向接合部材は、好ましくはほぼ円形あるいは長方形の横断面を有するワイヤの形状で、もしくはベルトの形状で形成されており、特に非常に小さい横断面だけを備える。その際非常に小さい横断面は、複数の第１ワイヤ導体および／あるいは第２ワイヤ導体がソーラーセルと接触させられている場合に可能である。

さらに、第１ワイヤ導体および／あるいは第２ワイヤ導体の端部および／あるいは横方向接合部材の端部は、電流をタップするために、電気的集電接合部材が備えられている。

第１ワイヤ導体および／あるいは第２ワイヤ導体および／あるいは横方向接合部材は、ソーラーセルと特に材料接続的に、たとえば接着、ろう接あるいは溶接によって接合されている。
第１ワイヤ導体および／あるいは第２ワイヤ導体および／あるいは横方向接合部材はその際初めて、バー（導電軌道）をプリントしなくとも、直接的にソーラーセルに接合されていてよい。

さらに、ワイヤ導体もしくは横方向接合部材を分離することによって、ソーラーセル複合体をセグメントに分割することが可能である。これらのセグメントは、ずれて互いに重なって置かれてよく、かつ接合されてソーラーセルモジュールあるいはモジュール複合体になってよい。

しかしながら、製造は従来のストリング方式のように行われてもよい。

本発明に係る解決法の多大な利点は、対応するより幅広の電極フィールドの並列化と使用とによって、結線とマトリックス配置とを規格化する能力であり、その結果不必要なセルとストリング操作とを回避できる。

本発明に係る解決法によって、製造コストとひいてはソーラーセルモジュールのコストを、大幅に削減できる。さらに、機材の費用もしくは設備コストを根本的に下げ、ソーラーセル製造のために必要な面積を減らすことが可能である。
多数のソーラーセルからソーラーセル複合体を、できる限り連続的にもしくは１つの作業段階で（ヴァリエーション２では）形成することが可能なので、組立てストレスによるセルの負荷が減る。
本発明に係る解決法のさらなる利点は、導電軌道印刷に必要な高価な材料の使用を大幅に削減できること、あるいは、ワイヤ導体は直接的にソーラーセルと接合特にろう接あるいは接着され得るので、導電軌道の印刷をまったく行わないことが可能であることによるものである。

さらに本発明によって、ソーラーセルモジュールの効率は、従来の解決法と比べて大幅に改善され得る。これは特に、ソーラーセルごとに多数のワイヤ導体を用いる場合に、陰る面を減少させることによってと、ワイヤの側面領域の反射を高めることによって、およびほとんど面での電子取出しでソーラーセル内の内部損失を少なくすることによって、可能である。さらに、セル破壊による効率の損失を低くすることが可能である。

本発明は以下において、実施例と付属の図とに基づいてより詳細に説明される。図に示されるのは以下である。

図１から図６は、第１ワイヤ導体と、当該第１ワイヤ導体に対して横方向に延在する横方向導体の形状のさらなる接触要素とを用いることによる、ソーラーセルから成るソーラーセル複合体の第１ヴァリエーションの製造方法の段階が示されている。

図７から図１０は、第１ワイヤ導体と、当該第１ワイヤ導体に対して横方向に延在する横方向導体および第１ワイヤ導体に対して平行でソーラーセルの下面に延在する第２ワイヤ導体の形状のさらなる接触要素とを用いることによる、ソーラーセルから成るソーラーセル複合体の第２ヴァリエーションの製造方法の段階が示されている。

図１１から図１８は、ソーラーセルの上面と下面との間を交互に延在する第１ワイヤ導体と、第１ワイヤ導体に対して平行でかつソーラーセルの下面と上面との間を第１ワイヤ導体に対して逆に交互に延在する第２ワイヤ導体の形状のさらなる接触要素とを用いることによる、ソーラーセルから成るソーラーセル複合体の第３ヴァリエーションの製造のための方法の段階と装置とが示されている。

上面に第１ワイヤ導体が載置された、互いに前後にかつ互いに並立して設けられているソーラーセルの縦断面図であって、互いに前後に設けられた２つのソーラーセルの間で第１ワイヤ導体の上に２つの横方向導体が載置されている。 図１の部分領域に従った、上方からの三次元図である。 前に設けられたソーラーセルへの第１ワイヤ導体を分離することによって形成された、互いに並立して設けられたソーラーセルの第１列Ｒ１である。 互いに接合されるべきソーラーセルの２つの列Ｒ１、Ｒ２である。 互いに接触する、ソーラーセルの列Ｒ１からＲ３の側面図である。 ヴァリエーション１にしたがって作られたソーラーセル複合体の三次元図である。 互いに前後にかつ互いに並立して設けられたソーラーセルの縦断面図であって、第１ワイヤ導体は、互いに前後に設けられたソーラーセルの上面にわたって長手方向に延在し、ソーラーセルの下面には第２ワイヤ導体が当接し、第１ワイヤ導体と第２ワイヤ導体との間にはそれぞれ、横方向導体が延在する。 図７の、上方からの三次元図である。 続いて、横方向導体に対する第１ワイヤ導体と第２ワイヤ導体との間の接合が交互に遮断された、図７と図８のソーラーセル複合体の縦断面図である。 図９のソーラーセル複合体の、上方からの三次元図である。 図９に類似するさらなるヴァリエーションの縦断面図であるが、異なる第１ワイヤ導体と第２ワイヤ導体とを有する。 切断装置の原則図である。 第２ワイヤ導体３．１から成る第１（下部）ワイヤフィールドＦ１の図である。 第１ワイヤフィールドＦ１の上に位置付けられたソーラーセル２の図である。 横方向接合部材４を有する、図１０ｄに従った図である。 第１ワイヤ導体３から成る第２ワイヤフィールドＦ２を有する、図１０ｅに従った図である。 分離された第１ワイヤ導体３と第２ワイヤ導体３．１の図である。 細いワイヤの形状の第１（上部）ワイヤ導体３と、幅広のベルトの形状の第２（下部）ワイヤ導体３．１とを有するソーラーセル複合体の図である。 細いワイヤの形状の第１（上部）ワイヤ導体３と、全面ホイルの形状の第２（下部）ワイヤ導体３．１とを有するソーラーセル複合体の図である。 空のキャリアで始まって、背面ワイヤを引き伸ばし、セルを配置し、横方向接合部材を引き伸ばし、前面ワイヤを引き伸ばす作業ステップである。 マトリックスプレートＭ上に作られたキャリアの、加熱プレートＴへの移送である。 互いに前後にかつ互いに並立して設けられたソーラーセルの縦断面図であって、第１ワイヤ導体は、隣り合うソーラーセルの上面と下面とを走り、第２ワイヤ導体は第１ワイヤ導体に対して逆に、隣り合うソーラーセルの下面と上面との間に延在する。 図１１の、上方からの三次元図である。 図１１の、上方からの三次元図の拡大図であるが、印刷された導電軌道は使われなかった。 互いに前後にかつ互いに並立して設けられた、図１１のソーラーセルの縦断面図であって、互いに前後に設けられたソーラーセルの間で、第１ワイヤ導体と第２ワイヤ導体とが交互に分離され、その結果直列接続ができている。 図１４の、上方からの三次元図である。 たった１つの第１ワイヤ導体とたった１つの第２ワイヤ導体とを有する、ヴァリエーション３のストリングの三次元図である。 ヴァリエーション３のソーラーセル複合体を製造するためのウェブ装置の図である。 図１７の詳細図Ｘである。

図１から図６においては、第１ワイヤ導体３と、当該第１ワイヤ導体に対して横方向に延在する横方向導体４の形状のさらなる接触要素とを用いることによる、ソーラーセル２から成るソーラーセル複合体１の第１ヴァリエーションの製造方法の段階が表わされている。
図１と図２においては、第１の製造段階が表わされており、その際互いに前後にかつ互いに並立して、多数のソーラーセル２が、表わされていない基盤上に載置された。ソーラーセル２の上には、多数の間断ない第１ワイヤ導体３が長手方向に位置付けられ、第１ワイヤ導体３に対して横方向に、当該第１ワイヤ導体の上に、互いに前後に設けられた一列のソーラーセル２の間におよび互いに前後に設けられたソーラーセルに対して間隔をあけられた横方向導体４が載置された。
図１と図２においてはそれぞれ、ソーラーセル２のすぐ手前に分離線Ｔが表示されている。図２から、ソーラーセル２の表面に、第１ワイヤ導体３に対して横方向に導電軌道５がプリントされているのが分かる。互いに位置付けられているソーラーセル２と第１ワイヤ導体３と横方向接合部材４は互いに接合され、ひいては接触させられ、それによって中間複合体１．１が作られる。これは、好ましくはろう接によって行われる。続いて第１ワイヤ導体３が分離線Ｔに沿って分離され、その結果、互いに並立して設けられたソーラーセル２の複数の列Ｒ１、Ｒ２…ができ、当該列は、第１ワイヤ導体３とこれと接触する２つの横方向導体４とから成る張り出した領域Ｂを備える（第１列Ｒ１、図３参照）。
図４は、互いに接合されるべき、ソーラーセル２の２つの列Ｒ１、Ｒ２を示している。そのために列Ｒ１、Ｒ２は、第１列Ｒ１の領域Ｂの２つの横方向導体４が、後続の列Ｒ２のソーラーセル２の下面の下に位置するように、位置付けられる。そのために第１列Ｒ１は、組立て基盤６の上に載置されている。第２列Ｒ２は、矢印の方向に、組立て基盤６の上に、ひいては第１列Ｒ１の領域Ｂとそれによって第１列Ｒ１の横方向導体４の上に載置される。それによって第１列の領域Ｂは、組立て基盤６の方向に折り曲げられるが、それは、このやり方で３つの列Ｒ１からＲ３が互いに対して位置付けられている図５の側面図から明らかである。互いに対して位置付けられた列は、たとえばろう接によって互いに接合され、その結果横方向導体４は、ソーラーセル２の隣り合う列の下面に接触させられている。
この第１の方法によって作られるソーラーセル複合体１の三次元図が、図６において表わされている。ソーラーセル２の３つの列Ｒ１からＲ３が互いに接合された。各ソーラーセル２にわたって、ここでは６つの第１ワイヤ導体３が、長手方向に隣接するソーラーセル２の下面へ通っている。それぞれ２つの横方向導体４が、ソーラーセル列Ｒ１、Ｒ２にわたって延伸し、ソーラーセル２の下面と、ソーラーセルの下面に届く第１ワイヤ導体３との間に設けられている（図５参照）。
表わされていない方法ヴァリエーションに従えば、この複合体は、横方向導体が第１方法段階において、第１ワイヤ導体の上で接触させられるのではなく、ソーラーセルの列の下面にすぐに接触させられることによっても製造可能である。この場合にも、第１ワイヤ導体３は、複数の列ができ、列の張り出した領域Ｂが、隣接する列の隣り合うソーラーセルの下面の下に位置付けられ、当該下面と接触させられるように、分離される。

ソーラーセル複合体を製造するための第２ヴァリエーションの方法段階は、図７から図１０において示される。同様に、縦方向に延伸する第１ワイヤ導体３が用いられる。さらなる接触要素は、第１ワイヤ導体に対して横方向に延在する横方向導体４および第１ワイヤ導体３に対して平行でソーラーセル２の下面に延在する第２ワイヤ導体３．１の形状で形成されている。
互いに前後にかつ互いに並立して設けられたソーラーセル２の縦断面図であって、間断ない第１ワイヤ導体３は、互いに前後に設けられたソーラーセル２の上面にわたって長手方向に延在し、ソーラーセル２の下面には間断ない第２ワイヤ導体３．１が当接し、それぞれ第１ワイヤ導体３と第２ワイヤ導体３．１との間に、これらのワイヤ導体に対して横方向に、それぞれ互いに前後に設けられたソーラーセル２の間に、横方向導体４が延在する、縦断面図が図７に表わされている。
図８は、図７の、上方からの三次元図を示している。そこから分かるのは、長手方向に互いに前後しているソーラーセル２は、上面に、間断ない複数の第１ワイヤ導体３が備わっており、下面に、第１ワイヤ導体３に対して平行かつ横手方向にずらされた複数の第２ワイヤ導体３．１がそれぞれ備わっていることである。第１ワイヤ導体３と第２ワイヤ導体３．１とに対して直角に、横方向導体４が、第１ワイヤ導体と第２ワイヤ導体との間、ソーラーセル２の間に、横手方向に延伸することが分かる。好適には、まず第２ワイヤ導体３．１が、それからソーラーセル２と横方向導体４とが、続いて第１ワイヤ導体３が位置付けられ、引き続いてたとえば連続法でろう接されて中間複合体１．１（図７と図８参照）になる。
この中間複合体１．１は、まだ機能不能であり、第１ワイヤ導体と第２ワイヤ導体とを分離して望ましい結線をなお作らなければならない。
直列接続を実現するために、中間複合体１．１で、第１ワイヤ導体３と第２ワイヤ導体３．１とは、交互に横方向導体４に対して遮断される。接合を遮断した後の縦断面図は、図９において縦断面図で表わされており、図１０において上方からの三次元図で表わされている。それによって初めて、図９と図１０とに記載の、直列に結線された、機能可能なソーラーセル複合体ができる。そこでは、分離で生じた、第１ワイヤ導体３と第２ワイヤ導体３．１の隙間７が分かるが、当該隙間によって、横方向導体４で交互に接合が遮断されており、それによって、ソーラーセル２と第１ワイヤ導体３と第２ワイヤ導体３．１との間の適切な結線が作られた。

さらなるヴァリエーションの縦断面図は、図１０ａに示される。その際第１ワイヤ導体３（第１電極）と第２ワイヤ導体３．１（第２電極）とは、異なる材質から作られており、同様に間断ないワイヤとしてまずソーラーセルの両面に載置され、第１ワイヤ導体３と第２ワイヤ導体３．１との間と、隣り合う２つのソーラーセル２の間に、横方向接合部材４が位置付けられ、第１電極（ワイヤ導体３）とソーラーセル２の背面（ここでは下面）との間の電気的接触、および第２電極（ワイヤ導体３．１）とソーラーセル２の前面（ここでは上面）の電気的接触が作られた後、２つの電極（ワイヤ導体３とワイヤ導体３．１）の接合が実現され、その後、ここで表わされたように、余計で邪魔なワイヤブリッジが取り除かれた結果、各第２ワイヤ導体３、３．１と横方向接合部材４との間に交互に隙間７が生じており、（予め短絡した）セルを、電気的に意味のある接続（並列接続あるいは直列接続）にする。

切取りは、たとえばレーザーあるいは、非センタリングのあるいは表わされたようにセルフセンタリングの切断装置によって行われた。当該切断装置は、図１０ｂに概略的に表わされているように、切断時にワイヤに力がかからない。
切断装置はたとえば、ペアで相対的に互いに接近可能な刃Ｓからできており、ここでは複数の刃ペアが刃Ｓを備えており、刃Ｓは、円形の横断面を備える、ここで表わされた分離されるべき第１ワイヤ導体３の形状にしたがって、その切断エッジＳ１が湾曲している。この場合、切断エッジＳ１は、凹形の湾曲を備える。グレーで表わされた第１ワイヤ導体３は、刃Ｓによって分離された。

角のある（たとえば長方形の）横断面を有するワイヤ導体では、切断エッジは、好適にはほぼ直線で実施される（表わされず）。

切断装置を、同様に表わされていないカメラシステムによって、ソーラーセルのセルエッジに基づいて調節することが可能である。

図１０ｃに記載の実施例では、ほぼ平行な第１ワイヤ導体３と第２ワイヤ導体３．１の２つのフィールドＦ１、Ｆ２が用いられる。ここで表わされる、下部の第２ワイヤ導体３．１を有する第１ワイヤフィールドＦ１は、作られるべきストリングもしくはマトリックスの全長にわたって設置され、第１ワイヤ導体の長手方向に張設されている。互いに対してより狭い間隔で設けられているそれぞれ２つの第１ワイヤ導体３の後に、ここでは、次の２つの第２ワイヤ導体３．１に対してより広い間隔が備わっている。
続いて、ソーラーセル２が、その背面で、この第１ワイヤフィールドＦ１の上に位置付けられる（図１０ｄ）。場合によっては、ソーラーセル２の背面と第１ワイヤフィールドＦ１との間の接触が、すでに作られてよい。

後に第１ワイヤフィールドＦ１と第２ワイヤフィールドＦ２との間の接触を実現するために、ソーラーセル２のセル中間空間に、横方向接合部材４の形状の接触要素が置かれてよい（図１０ｅ）。接触要素／横方向接合部材４は、ソーラーセル２のセル厚に応じた厚さを有し、それによってソーラーセル２のセルエッジに圧力がかからない。

次のステップにおいては、互いに平行に延在する第１ワイヤ導体３から形成される第２ワイヤフィールドＦ２が、第１ワイヤフィールドＦ１に対して平行に、ソーラーセル２の上面の上かつ接触要素／横方向接合部材４の上に設けられて張設され、図１０ｆに表わされているように、第２ワイヤフィールドＦ２は、第１ワイヤフィールドＦ１に対してずらされて設けられている。ここでは、上部の第２ワイヤフィールドＦ２の第１ワイヤ導体３は、ここでは下になっている第１ワイヤフィールドＦ１の第２ワイヤ導体３．１よりも薄い色で表わされている。（第１ワイヤ導体３と第２ワイヤ導体３．１は、互いにほぼ一直線に並んでいてもよいが、ここでは表わされていない。）ワイヤフィールドＦ１とワイヤフィールドＦ２との間つまり第１ワイヤ導体３と第２ワイヤ導体３．１とソーラーセル２との間、および第１ワイヤフィールドＦ１（第２ワイヤ導体３．１）と第２ワイヤフィールドＦ２（第１ワイヤ導体３）と接触要素／横方向接合部材４との間の電気的接合が構築される。その際様々なテクノロジーが利用されてよい。

続いて、図１０ｇに従えば、なお余計な接合部が分離され、その結果ここではソーラーセル２の下に設けられた第２ワイヤ導体３．１と横方向接合部材４との間に、描写では横方向接合部材４の左側にある隙間７ができ、上にある第１ワイヤ導体３と横方向接合部材４との間にも、ここでは横方向接合部材４の右側に設けられている隙間７が形成されて、適切な結線が作られる。
分離切断は、先に記述されたように、機械的にあるいはレーザーによって行われ得る。

先述の実施例の他に、ソーラーセル２の背面により幅広の電極構造を用いることも可能である。これは、セルからセルへの電流の流れの輸送抵抗を軽減する。前面で幅広の電極構造を用いれば、陰りが増すことになるであろう。

それゆえ本発明に従えば、図１０ｈに記載のさらなる実施形態において、ソーラーセル２の前面では、細い第１ワイヤ導体３から成る第２ワイヤフィールドＦ２が、図１０ｃから１０ｇに記載の実施例と類似して用いられる。それによって、陰りと抵抗とによる性能損失を最適化されて低くすることを実現する。ソーラーセル２の背面では、より幅広の接触リボンからベルトに至るまでの形状の第２ワイヤ導体３．１が用いられる。このやり方で、背面側の接触構造の性能損失を、無視できるレベルまで下げることができる。ここでも、第１ワイヤ導体３（細いワイヤ）と横方向接合部材４との間の部材接触の後で、領域が打抜かれあるいは他の方法で分離されて、その結果隙間７が生じ、第２ワイヤ導体３．１（金属ベルト）と横方向接合部材４との間でも領域が取り除かれ、その結果同様に隙間７が生じて、それによって、望ましい結線が構築される。接触ベルトを用いることによって、分離するための製造技術上のコストが削減される。

図１０ｉに表わされているさらなる実施例に従えば、ソーラーセル２の背面接触も、複数の第２ワイヤ導体３．１の代わりとなる金属ホイルから形成されてよい。当該金属ホイルは、ここでは同様に、３．１の番号が付けられ、たとえばソーラーセル２のセル背面全面に、ろう接されあるいは接着され、あるいはレーザー溶接点で固定される。ホイル３．１の一方は、ソーラーセル２のセル縁部から張り出している。

ウエハー厚を均衡させ、機械的に強化するために、ここでは表わされていない接触要素が、ホイルの張り出した部分に塗布されてよく、あるいはホイルの張り出した部分が、追加の接触要素なしに折られる。これらはすべて、前置された前製造プロセスにおいて行われてよく、その結果金属ホイルは、すでにセル複合体に設置される前に、ソーラーセルの背面と接触され、それによって前組立される。

その後、準備されたウエハーは、ストリング形状もしくはマトリックス形状で設置され、第１ワイヤ導体３の形状の細いワイヤが、既述の例のように、ワイヤフィールドＦ２としてストリング／マトリックスの上に位置付けられ、ソーラーセルのセル前面および隣りのセルのホイル３．１の張り出した部分と接触させられる。
先述の実施例と同じく、同様に隙間７ができる。

さらに、ワイヤ電極とソーラーセル２とを、まず第１作業ステーションにおいて、可動式のマトリックスキャリアＭ上に位置付けることが可能である（図１０ｋ）。当該マトリックスキャリアＭは、理想的には、熱容量が小さく熱伝導の高い材料、たとえば陽極酸化アルミニウムからできている。図１０ｋは、左から右に向かって、ａ）空のマトリックスキャリアＭで開始する作業ステップ、ｂ）互いにほぼ平行に設置されている多数の細い第２ワイヤ導体３．１（第２電極）の形状の背面ワイヤを引き伸ばす作業ステップ、ｃ）セル２を第２ワイヤ導体３．１の上に配置し、隣り合う２つのセルの間に、第２ワイヤ導体３．１に対して直角に横方向接合部材４をそれぞれ引き伸ばす作業ステップ、およびｄ）多数の第１ワイヤ導体３（第１電極）の形状の前面ワイヤを、ソーラーセル２の上面上に引き伸ばす作業ステップと、それによって作られるマトリックスキャリアＭを示している。第１ワイヤ導体３と第２ワイヤ導体３．１とはその際、互いに平行に設けられており、ここでは互いに一直線に並んでおり、数が同じである。
このヴァリエーションによって可能なのは、マトリックスキャリアＭに受容され、かつとりあえず互いに対して位置決めされただけの、ソーラーセルとワイヤ導体と横方向接合部材とから成るマトリックスを、たった１つのステップで接触させることである。

電極（ワイヤ導体３、３．１）と横方向接合部材４とを引き伸ばすためにそれぞれ５秒およびそれぞれのソーラーセル２に１秒とステップ時間を想定すれば、第１作業ステーションでは処理時間がたった７５秒となる。セルと電極と横方向接合部材とは、電極と横方向接合部材とを適切なクランプ装置によって端部で保持する、場合によっては垂直に動く位置決め補助具によって固定される。

続いて、図１０ｋの描写ｄに従えば装備がされたマトリックスキャリアＭは、第１作業ステーションから第２作業ステーションに移送される。これは、マトリックスキャリアの背面の負の構造要素が適合する、構造化された加熱プレートＴを特徴とする。図１０Ｌ参照。加熱プレートＴとマトリックスキャリアＭとを構造化することによって、マトリックスキャリアＭをソーラーセルの下で非常に薄くひいては特に良好な熱伝導性で、できれば黒色の陽極酸化層によって支持されて、実施することができる一方、背面のブリッジが、必要な機械的剛性を保証し、かつ熱伝達のための表面を増やす。

加熱プレートＴは、ろうの溶融温度近くではあるがそれより下に温度調節される。短い加熱段階の後、電極は、ソーラーセルおよび横方向接合部材とろう接され、それによってたった１つのステップで、多数のソーラーセルを第１ワイヤ導体と第２ワイヤ導体と横方向接合部材とに接触させる。当然ながら、多数の細い第２ワイヤ導体の代わりに、第２電極として数の少ない金属ベルトあるいは１つの金属ホイルが使用されてもよい。

必要な時間に応じて、第２作業ステーションですでに、電極（ワイヤ導体３、３．１）の分離が、たとえばろう接プロセスに並行してあるいは時間をずらして、行われてよい。続いてマトリックスキャリアは、表わされていない第３作業ステーションに移送される。

これは、マトリックスキャリアの冷却を加速させるために、冷却プレートによって第２作業ステーションと同じように実施され得る。この作業ステーションでは、ステーション２で行われない場合には、ワイヤフィールドの分離が実行される。

上で言及された位置決め補助具とクランプ装置とを引き戻すことができる（たとえば、キャリアの、補強背面構造要素にバネで留められて）か、あるいはそれらが明確にマトリックスの外側にある場合には、続いて、包埋材（たとえばＥＶＡ）とモジュールガラスプレートがキャリアに載せられ、固定されてよい。続いてキャリアは、マトリックスと包埋材とガラスと一緒に回転され、ガラスの固定が解除され、キャリアが取り外される。さらなるプロセスを行うために、モジュールガラスディスクは、従来のやり方でさらに処理される（たとえばＥＶＡの第２層と背面ホイルとが塗布され、積層される）。それによって、マトリックスをグリッパあるいは真空吸入器あるいはベルヌーイグリッパによって移送しなくてはならないのを回避する。

この構造体の利点は、セル位置決めとろう接プロセスの時間のかかる作業ステップを並行して行うことである。それによって、加熱プレートに留まる時間も最小限になる。セルマトリックスは、傷つきやすいろう接箇所と細い電極とともに常に、マトリックスキャリアによって、あるいはさらなる経過においては、ガラスプレートによって、支持される。
マトリックスキャリアでの接触の後、実施形態に応じて、第１ワイヤ導体および／あるいは第２ワイヤ導体が、ソーラーセルの間で分離され、その結果望ましい結線ができる。これは好ましくは、マトリックスキャリアで、あるいは適切な切断／分離装置を有するさらなる装置で行われる。

横方向接合部材が用いられた先述の実施例とは異なって、第１ワイヤ導体３と第２ワイヤ導体３．１とを互いに直接的に接合させかつ接触させることも可能であり、これは、ワイヤ導体３、３．１が互いに通じ合わされ、たとえば曲げられ、たとえば圧接あるいはろう接によって互いに接合されることによって、機械的に行われる。これは好ましくは、ワイヤ導体３、３．１がなお張設された状態で行われる。しかしながら、第１ワイヤ導体と第２ワイヤ導体との間の直接的な接合を、これらが適切な結線のために分離された後に構築することも可能である。図１０Ｍは、両面でソーラーセル２に設けられている第１ワイヤ導体３と第２ワイヤ導体３．１とが、互いに直接的に接合され、かつワイヤ導体の分離によって適切な隙間７を備えた実施例を示している。このヴァリエーションには、横方向接合部材を節約できるという利点がある。

図１１から図１８までにおいては、ソーラーセル２の上面と下面との間を交互に延在する第１ワイヤ導体３と、ソーラーセル２の下面と上面との間を第１ワイヤ導体３とは逆に交互に延在し、第１ワイヤ導体３に対して平行な第２ワイヤ導体３．１の形状のさらなる接触要素とを用いることによって、ソーラーセル２から成るソーラーセル複合体１のさらなるヴァリエーションを作るための方法段階と装置とが表わされている。互いに前後にかつ互いに並立して設けられたソーラーセル２の中間複合体の縦断面図であって、間断ない第１ワイヤ導体３は、隣り合うソーラーセル２の上面と下面とにわたって走り、間断ない第２ワイヤ導体３．１はこれとは逆に、隣り合うソーラーセル２の下面と上面との間に延在する縦断面図が図１１において表わされており、図１１の、上方からの三次元図が図１２において表わされている。ソーラーセルはその上面に、第１ワイヤ導体と第２ワイヤ導体とに対して横方向にプリントされている導電軌道５を備える。図１３においては、中間複合体１．１が表わされており、当該中間複合体１．１では、導電軌道がプリントされておらず、それによって製造の手間が軽減され、コストが大幅に削減される。ソーラーセルが第１ワイヤ導体と第２ワイヤ導体と組み合わさって中間複合体１．１となり、ろう接によって接触された後に、ヴァリエーション２でのように、望ましい結線に応じてワイヤ導体を分離することが必要であり、その結果望ましいソーラーセル複合体ができる。図１４は、互いに前後にかつ互いに並立して設けられたソーラーセル２の縦断面図を示しており、図１５は、その三次元図を示しており、互いに前後に設けられたソーラーセル２の間で交互に、第１ワイヤ導体３と第２ワイヤ導体３．１とが分離され、その結果（好ましくはレーザーによる）分離の際にできた隙間７によって直列接続が形成され、望ましいソーラーセル複合体１ができる。図１６においては、１つだけの第１ワイヤ導体３と第２ワイヤ導体３．１とに接触させられたソーラーセル２を有する、ヴァリエーション３に従って作られたストリングＳの三次元図が表わされている。ここでも、ワイヤ導体３、３．１の分離によって隙間７が存在し、それによって直列接続が実現された。図１７においては、ヴァリエーション３のソーラーセル複合体もしくは中間複合体を作るための装置１０の基本描写が表わされており、図１８が図１７の詳細図を示している。互いに並立する多数の第１ワイヤ導体３と、その間にある多数の第２ワイヤ導体３．１とが、第１ロール供給装置を介してウェブ装置１２に供給される。ワイヤ導体３、３．１は、ウェブローラ１３、１４によって、矢印に従って交互に、上と下とに向かって移動させられる。それぞれその間に、セル操作装置１５によって、一連の複数のソーラーセル２が挿入され、それから移送方向に移動させられて、続いて第１ワイヤ導体３と第２ワイヤ導体３．１とが取り替えられる。ソーラーセルの破壊を回避するために、ソーラーセル２の延伸平面で、ウェブプロセス時にワイヤ導体３、３．１を保持する押え装置１６が備わっている。３つのヴァリエーションすべてによって可能なのは、完全なソーラーセルモジュールを形成するか、あるいは多数のソーラーセルモジュールを備えて、それから個々のモジュールに分離されるソーラーセル複合体を作ることである。

本発明に係る解決法によって、ソーラーセルモジュールの製造に革命を起こす。

１ ソーラーセル複合体
１．１ 中間複合体
２ ソーラーセル
３ 第１ワイヤ導体
３．１ 第２ワイヤ導体／金属ベルト／金属ホイル
４ 横方向導体／横方向接合部材
５ 導電軌道
６ 組立て基盤
７ 隙間
１０ 装置
１２ ウェブ装置
１３ ウェブローラ
１４ ウェブローラ
１５ セル操作装置
１６ 押え装置
Ｂ 張り出した領域
Ｆ１ ワイヤフィールド
Ｆ２ ワイヤフィールド
Ｍ マトリックスプレート／マトリックスキャリア
Ｒ１ 列
Ｒ２ 列
Ｒ３ 列
Ｓ 刃
Ｓ１ 切断エッジ
Ｔ 分離線／加熱プレート

Claims (19)

1. 少なくとも２つの独立した電極を用いて複数のソーラーセルを接触させ結線するための方法であって、少なくとも１つの電極は、少なくとも１つの第１ワイヤ導体から形成されており、少なくとも１つの別の電極は、少なくとも１つの第２ワイヤ導体から形成されている、方法において、以下のステップ、すなわち、
   ‐間断ない前記第１および第２ワイヤ導体を位置付けし、それによって、該第１ワイヤ導体が、複数のソーラーセルの一面にわたって延伸し、該第２ワイヤ導体が、複数のソーラーセルの他面にわたって延伸する、ステップと、
   ‐結線に必要な位置で、前記電極を遮断するステップと、
   ‐前記ソーラーセルと前記電極とを接触させるステップと、
   ‐一の前記ソーラーセル上の前記第１ワイヤ導体と隣接する他の前記ソーラーセル上の前記第２ワイヤ導体との間で結線を形成するステップと、
   を備え、
   前記第１ワイヤ導体および前記第２ワイヤ導体は、互いにずらされて置かれており、前記電極を遮断するステップによって分割されていることを特徴とする方法。
2. 前記電極を前記ソーラーセルと接触させるステップおよび／あるいは少なくとも２つの前記電極同士の接触させるステップが、前記電極を遮断するステップの前に行われることを特徴とする請求項１に記載の方法。
3. 以下のステップ、すなわち、
   ‐第１電極を複数のソーラーセルの光入射面に設置するステップであって、前記第１電極が、互いにほぼ平行でありかつ隣り合う少なくとも２つのソーラーセルにわたって延伸する、多数のワイヤ導体から形成される、ステップと、
   ‐前記第１電極の前記ワイヤ導体を隣り合う前記ソーラーセルの背面で第２電極と接触させるステップと、
   ‐前記第１電極および前記第２電極の接触箇所と隣り合う前記ソーラーセルの縁部との間で、前記第１電極および／あるいは前記第２電極のワイヤ導体を遮断するステップと、
   によって実行されることを特徴とする請求項１あるいは２に記載の方法。
4. 前記電極が、接触要素／横方向接合部材によって互いに結線／接触させられ、
   前記接触要素／横方向接合部材の設置が、第１電極の前記ワイヤ導体の配列に対してほぼ垂直に、かつ隣り合う２つのソーラーセルの間および第１電極と第２電極との間の中間空間において行われることを特徴とする請求項１から３のいずれか一項に記載の方法。
5. 第１電極の第１ワイヤ導体が、前記ソーラーセルの上面（光入射面）で接触させられ、
   さらなる接触要素が、第２電極の第２ワイヤ導体の形状で、および、横方向接合部材の形状で形成されており、
   前記第２ワイヤ導体が、前記第１ワイヤ導体に対してほぼ平行に、前記ソーラーセルの下面で接触させられ、
   前記第１ワイヤ導体と前記第２ワイヤ導体とが、前記電気的横方向接合部材によって互いに結線されることを特徴とする請求項１から４のいずれか一項に記載の方法。
6. 前記横方向接合部材に対する前記第１ワイヤ導体および前記第２ワイヤ導体の接合は、それぞれ互い違いに遮断され、それによって、直列接続ができることを特徴とする請求項４あるいは５に記載の方法。
7. 接触の構築は、バーを前記ソーラーセルにプリントせずに行われることを特徴とする請求項１から６のいずれか一項に記載の方法。
8. 分割されたソーラーセルは、互いに接触させられかつ結線されていることを特徴とする請求項１から７のいずれか一項に記載の方法。
9. ソーラーセルが少なくとも２つの独立した電極によって互いに接触し合うソーラーセル複合体であって、
   第１電極が、ソーラーセルの一面において複数のソーラーセルに架る少なくとも１つの第１ワイヤ導体から形成されており、
   第２電極が、ソーラーセルの他面において複数のソーラーセルに架る少なくとも１つの第２ワイヤ導体から形成されており、
   前記第１電極および／あるいは前記第２電極が、結線のために必要な位置で分離されており、
   一の前記ソーラーセル上の前記第１ワイヤ導体と隣接する他の前記ソーラーセル上の前記第２ワイヤ導体との間には、結線が形成されており、
   前記第１ワイヤ導体および前記第２ワイヤ導体は、互いにずらされて置かれていることを特徴とするソーラーセル複合体。
10. 少なくとも１つの第１電極が、少なくとも１つの第１ワイヤ導体から形成され、
    前記第１電極が、２つのソーラーセルの間で前記第２電極と接触しており、
    複数の前記電極が、接触要素／横方向接合部材によって互いに結線／接触していることを特徴とする請求項９に記載のソーラーセル複合体。
11. 前記第１電極および／あるいは前記第２電極が、前記ソーラーセルの間で分離されていることを特徴とする請求項９あるいは１０に記載のソーラーセル複合体。
12. 前記第１ワイヤ導体および前記第２ワイヤ導体の数は同じであるか、あるいは前記第１ワイヤ導体が前記第２ワイヤ導体より多く存在していることを特徴とする請求項９から１１のいずれか一項に記載のソーラーセル複合体。
13. ワイヤフィールドは、特にほぼ等距離に設けられた、厚さ５０μｍ−３００μｍのそれぞれ１０−５０（最適には約２０）のワイヤ導体から成ることを特徴とする請求項９から１２のいずれか一項に記載のソーラーセル複合体。
14. 分割されたソーラーセルは、互いに接触させられかつ結線されていることを特徴とする請求項９から１３のいずれか一項に記載のソーラーセル複合体。
15. 前記ソーラーセル複合体が、複数のソーラーセルと、
    ‐第１ソーラーセルの光入射面上の第１電極であって、該第１電極が、互いにほぼ平行でありかつこのソーラーセルの光入射面と接触している多数の第１ワイヤ導体から成る、第１電極と、
    ‐第２ソーラーセルの背面上の第２電極であって、隣り合う前記第２ソーラーセルの背面と接合されかつ前記第１ソーラーセルへの中間空間において前記第１ソーラーセルの前記第１電極と接触している、第２電極と、
    を備えることを特徴とする請求項９から１４のいずれか一項に記載のソーラーセル複合体。
16. 前記ソーラーセル複合体が、互いに接合されかつ接触し合う複数のソーラーセルを備え、
    前記ソーラーセルが、前記第１電極の第１ワイヤ導体によって互いに接合されかつ接触して第１ワイヤ導体、並列するソーラーセルの長手方向に延在する、あるいは、前記第１電極の第１ワイヤ導体のグループによって互いに接合されかつ接触する、かつ、少なくとも１つのさらなる接触要素あるいはさらなる接触要素のグループによって互いに接合されかつ接触し、それによって、ソーラーセル複合体を形成し、
    前記第１ワイヤ導体および／あるいは前記さらなる接触要素が、（前記ソーラーセルの間で）分離されており、その結果、直列接続あるいは並列接続が存在していることを特徴とする請求項９から１５のいずれか一項に記載のソーラーセル複合体。
17. 前記第１ワイヤ導体および／あるいは前記第２ワイヤ導体および／あるいは横方向接合部材が、バー（導電軌道）をプリントせずに、直接的に前記ソーラーセルに接合されていることを特徴とする請求項９から１６のいずれか一項に記載のソーラーセル複合体。
18. 前記第２電極が、互いにほぼ平行である多数の第２ワイヤ導体から形成されることを特徴とする請求項９から１７のいずれか一項に記載のソーラーセル複合体。
19. ２つのソーラーセルの間に設けられている接触要素／横方向接合部材が、前記ソーラーセルとほぼ同じ厚さ以上であることを特徴とする請求項９から１８のいずれか一項に記載のソーラーセル複合体。