Solarzellenmodul und Verfahren zu seiner Herstellung
Die vorliegende Erfindung betrifft ein Solarzellenmodul sowie ein Verfahren zu seiner Herstellung. Derar- tige Solarzellenmodule werden insbesondere im Bereich der konzentrierenden Solartechnik verwendet.
In der Photovoltaik werden mehrere Solarzellen zu größeren Modulen zusammengefasst . Innerhalb eines Moduls sind molirpr» Rnlaryplipn mi t-pi nander verschal- tet, das Modul übernimmt außerdem weitere Aufgaben wie z.B. den Schutz vor Witterungseinflüssen der meist sehr empfindlichen Zellen.
Ein Spezialgebiet der Photovoltaik ist die sogenannte „Konzentrator-Photovoltaik", bei der durch ein optisches System (z.B. Linse, Spiegel) das Sonnenlicht konzentriert wird und der konzentrierte Lichtstrahl auf eine - je nach Anlagenart - relativ kleine Solar- zelle trifft.
Dazu muss die Zelle exakt im Fokus der Linse positioniert sein. Durch die geringe Größe der Zellen werden häufig spezielle Kontaktierungsverfahren (z.B. Bon- ding) notwendig, um die Zellen zu kontaktieren. Diese Verfahren sind jedoch häufig nicht geeignet, auch die verschiedenen Zellen im Modul zu verschalten. Hierzu, sind dann weitere Kontaktierungsschritte notwendig.
In einer Konzentrator-Photovoltaik wird durch Linsen Solarstrahlung gebündelt . Dadurch werden auf sehr kleinen Flächen sehr hohe Energiedichten erreicht. So wird z.B. auf einem Kreis von 2 mm Durchmesser die 500-fache Sonnenenergie erzielt. Die Strahlungsver- teilung hat hierbei eine gauss-förmige Verteilung, wodurch im Mittelpunkt des Brennflecks (ein Bereich von ca. 0,3 mm Durchmesser) eine über 2000-fach konzentrierte Sonnenstrahlung auftritt . Daher muss die Solarzelle im direkten Kontakt mit einer Wärmesenke montiert werden. Um die Bildung von Hotspots zu verhindern, ist die wichtigste Aufgabe dieser Wärmesenke zunächst die Verteilung der entsprechenden Verlustenergie in lateraler Richtung, d.h. in die Breite sowie gleichzeitig natürlich auch eine Übertragung zu den darunterliegenden Schichten. Um dies zu erreichen, wird daher im Stand der Technik die Rückseite der Solarzelle mit einer metallischen Schicht veroun- den. Außerdem muss die Oberseite der Solarzelle als zweite elektrischer Pol kontaktiert werden. Dabei wird diese Kontaktierung mittels derselben metallischen Schicht vorgenommen, die auch die Kontaktierung der Solarzellenunterseite realisiert. Diese Schicht muss daher in verschiedene elektrisch (und daher auch mechanisch und thermisch) getrennte Bereiche struktu- riert werden. Dies geschieht durch das Abtragen von
Kupfer in bestimmten Bereichen, so dass voneinander
elektrisch isolierte Bereiche entstehen.
Figur 1 zeigt eine Solarzelle nach dem Stand der Technik. Diese weist ein Substrat (Modulboden, Glas- träger) 1 auf, auf dem mittels einer Klebeschicht 2a eine Kupferplatte 3a aufgebracht ist. Auf dieser Kupferplatte ist mittels einer elektrisch leitfähigen Klebeschicht 4a eine Solarzelle 5a platziert. Durch die elektrisch leitfähige Kontaktierung der Solarzel- Ie 5a mit der Kupferplatte 3a wird die Solarzelle an ihrem Rückseitenkontakt, hier ihrem Pluspol, kontaktiert. Seitlich versetzt zu der Solarzelle 5a ist eine Isolationsschicht 6 angeordnet, die beispielsweise aus einem Glasfaserverbundwerkstoff bestehen kann. Diese Isolationsschicht 6 weist auf ihrer dem Substrat 1 abgewandten Seite eine elektrisch leitfähige Goldschicht 7 auf. Die Goldschicht 7 ist über einen Bonddraht 9 elektrisch mit einem Kontakt IIa als Minuspol der Solarzelle verschaltet.
In Figur 1 ist neben der bisher beschriebenen Anordnung einer Solarzelle seitlich versetzt auf dem Substrat eine zweite Solarzelle 5b in entsprechender Weise angeordnet. Zur seriellen Verschaltung der bei- den Solarzellen 5a und 5b wird die Goldschicht 7 mit der Kupferschicht 3b der Solarzelle 5b elektrisch über eine Verbindung 8b verbunden.
Zur Herstellung einer derartigen Solarzelle werden nun einzelne bestückte Kupferplättchen 3a, 3b (sog. Solarzellenchips) einzeln auf die Bodenplatte 1 über eine Klebeverbindung 2a montiert. Dabei muss die Solarzelle 5a bzw. 5b jeweils exakt platziert werden, so dass sich das Zentrum der Solarzelle im Brennpunkt der darüber angebrachten Linse befindet. Die elektrische Verbindung 8b zwischen den einzelnen Zellen er-
folgt erst danach durch Anlöten z.B. eines Silber- bändchens 8b. Nachteilig hieran ist, dass eine große Zahl einzelner Teile notwendig ist, für die Kosten bei der Beschaffung sowie bei der Lagerung und Ferti- gungslogistik entstehen. Es fallen während der Montage vielerlei Arbeitsschritte an, wie beispielsweise die Vorbereitung der einzelnen Oberflächen, das Auftragen von Verbindungsmaterialien, wie Kleber und Lot, das Greifen und Positionieren der einzelnen Tei- Ie, Aushärten der Klebeschichten sowie diverse Lötprozesse. Hierzu kommen noch weitere prozessbeglei- tende Schritte. Diese große Anzahl von Arbeitsschritten erhöht die Taktzeiten und erniedrigt den Durchsatz einer Fertigungslinie für Solarzellenmodule in der Konzentrator-Photovoltaik. Auch der Materialaufwand ist sehr hoch und verursacht hohe Kosten.
Insbesondere sind einige Schritte der Herstellung des Solarmoduls besonders kostenträchtig, wie beispiels- weise die Lötprozesse. Die Materialkosten für beispielsweise die Silberbändchen 8b sind ebenfalls sehr hoch.
Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es daher, ein Solarzellenmodul sowie ein Verfahren zu seiner Herstellung zu schaffen, mit dem Solarzellen fertigungstechnisch günstig und kostengünstig und in präziser Weise hergestellt werden können, wobei eine hervorragende Wärmeableitung gewährleistet werden soll.
Diese Aufgabe wird durch das Solarzellenmodul durch Anspruch 1 sowie das Verfahren nach Anspruch 24 gelöst. Vorteilhafte Weiterbildung des erfihdungsgemä- ßen Solarzellenmoduls und des erfindungsgemäßen Ver- fahrens werden in den jeweiligen abhängigen Ansprüchen gegeben.
Entscheidend bei der vorliegenden Erfindung ist es nun, dass während der Herstellung des Moduls nicht zuerst einzelne voll kontaktierte Solarzellenchips gefertigt und anschließend einzeln positioniert werden, sondern in einem Arbeitsschritt die gesamte Modulfläche mit einer Metallschicht, beispielsweise einer Kupferschicht, versehen wird, die zum einen die Kontaktierung der Solarzellen sowohl bezüglich des Minus- als auch des Pluspols bewerkstelligt und obendrein die Positionierung der Solarzellen selbst erleichtert. Hierzu wird ein flächiges, dünnes, beispielsweise 0,01 bis 3 mm dickes Metallsubstrat, beispielsweise ein Kupferfolie, durch ein geeignetes Verfahren, wie beispielsweise Stanzen oder Laserstrahlschneiden, strukturiert. Diese strukturierte Metallfläche kann dann mit dem Modulboden (Substrat) verbunden werden. Es ist auch möglich, zuerst eine Metallschicht auf dem Modulboden aufzubringen und so ein Laminat, beispielsweise eine auf Glas laminierte Metallfolie, herzustellen. Die Strukturierung kann dann anschließend unmittelbar auf dem Substrat erfolgen. Die Strukturierung selbst ist durch sämtliche herkömmlichen Maßnahmen, wie beispielsweise Ätzver- fahren oder auch Laserbearbeitung möglich.
Als Metalle für die Metallschicht bzw. die Metallfolie eignen sich vorteilhafterweise alle Metalle, die für Wärmeleitfolien verwendet werden, insbesondere Kupfer, Aluminium und/oder Legierungen hiervon.
Mit einem Solarmodul gemäß der vorliegenden Erfindung ist die elektrische Kontaktierung der Solarzellen sowie die elektrische Verschaltung der einzelnen Solar- zellen innerhalb des Moduls sichergestellt. Außerdem wird die Solarzelle dauerhaft an einem vorbestimmten
Ort innerhalb des Moduls exakt positioniert, so dass diese immer im Brennpunkt der konzentrierenden' Optik positioniert ist. Durch die große wärmeleitende Metallfläche wird weiterhin die in den Solarzellen an- fallende Wärme sehr gut abgeführt, so dass eine Überhitzung der Solarzellen vermieden werden kann. Mit der Struktur der -vorliegenden Erfindung können beispielsweise mit nur einer auf einem Glasträger als Substrat auflaminierten, sehr dünnen Kupferschicht (mit einer Dicke gemäß Anspruch 11, beispielsweise von lediglich 70 μm bis 500 μm) , die folgenden Funktionen gleichzeitig erfüllt werden:
1. Mechanische Fixierung der Zelle 2. Elektrische Kontaktierung der einzelnen Zellen
3. Elektrische Verschaltung der Zellen untereinander
4. Wärmeableitung bis zur Außenluft
Die Metallfläche kann weiterhin so strukturiert sein, dass Kräfte, die durch die Wärmeausdehnung der verschiedenen Materialien von Substrat, Metall und Solarzelle innerhalb des Moduls auftreten, aufgenommen und ggf. auch kompensiert werden. Durch die Metall - fläche ist es weiterhin möglich, verschiedene elekt- rische Schutzeinrichtungen und Zusatzfunktionen, d.h. elektrische Schaltungen, gleich während der Fertigung mitzuintegrieren .
Durch dieses besondere Vorgehen bei der Herstellung des Solarmoduls verringert sich der Logistikaufwand in der Arbeitsvorbereitung, Lagerhaltung und Montage erheblich. Der Materialeinsatz wird ebenfalls verringert, so dass insgesamt ein geringerer maschineller, personeller und finanzieller Aufwand erforderlich ist .
Durch die vorliegende Erfindung ist es weiterhin erstmals möglich geworden, die bereits in der Elektronikindustrie standardmäßig verwendeten Leiterplat- tentechnologien, Laminationstechnologie und Lead- Frame-Technologie zur Herstellung von Solarmodulen einzusetzen. Die Bestückung eines erfindungsgemäßen Solarmoduls mit Solarzellen, Schutzschaltungen und dergleichen kann daher nun mit Standardtechnologie realisiert werden.
Durch den Einsatz von Justiermarken, die in die Metallfläche einstrukturiert sind, ist es weiterhin möglich, die Positionierung von Solarzellen und ande- ren elektronischen Bauteilen weiter zu standardisieren und zu präzisieren.
Da die Position der einzelnen Solarzellen auf der Metallfläche bzw. Metallfolie relativ zueinander durch die durchgehende Metallfläche fixiert ist, benötigt man lediglich noch einen einzigen Justageschritt , um die konzentrierende Optik, beispielsweise einen Kollimatorlinsenarray, bezüglich der Solarzellen zu positionieren.
Das erfindungsgemäße Solarzellenmodul weist vorteilhafterweise^ dϊe im folgenden aufgezählt werden:
• An den Stellen/ an denen sich der Brennpunkt des konzentrierenden optischen Systems ausbildet, befindet sich der vorgesehene Platz zur Aufnahme der Solarzelle. • An diesen Stellen wird beim Bestückungsvorgang mit hoher Genauigkeit die Solarzelle platziert und der Rückseitkontakt (Pluspol oder Minuspol)
der Solarzelle elektrisch mit dem Metallsubstrat verbunden.
• Zur einfacheren Positionierung der Zelle kann die Strukturierung des Metallsubstrats die Aus- bildung von Positioniermarken ^beinhalten.
• Zur Ableitung des Stroms von der Oberfläche (Minuspol) der Solarzelle weist das Metallsubstrat pro Zelle einen oder mehrere Kontaktfinger aus, die in der Nähe des Chips enden. • Die Kontaktfinger werden idealerweise radial und/oder als sehr schmale Leiterbahnen zur Zelle hingeführt, um die Wärmeableitung vom Zellmittelpunkt so wenig wie möglich zu stören. Vorteilhafterweise verjüngen sich die Kontaktfläche zur Solarzelle hin, um zum einen maximale Stabilität und elektrische Leitfähigkeit zu erzielen und zum anderen unmittelbar bei der Solarzelle die laterale Wärmeabfuhr so wenig wie möglich zu behindern, das heißt Platz für einen breiten Rückseitenkontakt der Solarzelle freizuhalten.
• Die Kontaktfinger können in einem bestimmten Abstand zur Zelle enden. Dadurch ist es möglich, den Bonddraht ausreichend kurz zu halten, jedoch auch zugleich nach Strukturierung des Metallsub- strates Variationen in der Lokalisation der
Brennpunkte zu berücksichtigen und die Zelle entsprechend versetzt zu platzieren. Außerdem wird bei geeignetem Abstand die Wärmeübertragung verbessert, da mehr Fläche für den Rückseiten- kontakt zur Verfügung steht.
• Die Spitzen der Kontaktfinger können lokal mit einem geeigneten Material beschichtet werden (Ausbildung sog. Pads) , um eine bessere Kontak- tierung durch Bonding zu ermöglichen. Hierzu eignet sich insbesondere eine partielle Vergoldung, z.B. aus einer 1 bis 6 μm dicken Nickel-
schicht gefolgt von einer 0,5 bis 5 μm dicken Goldschicht .
• Die Spitzen der Kontaktfinger werden durch einen dünnen Draht („Drahtbonden") mit dem zweiten Kontakt, z.B. auf der Oberseite der Solarzelle, verbunden. Der zweite Kontakt ist dann gegenpolig zum ersten Kontakt bzw. Rückseitkontakt als . Minuspol oder Pluspol der Solarzelle ausgebildet. • Das Metallsubstrat weist Zonen auf, die direkt mit dem Minuspol der Solarzelle verbunden sind, und solche, die direkt mit dem Pluspol verbunden sind.
• Zur Realisierung einer Reihenschaltung sind je- weils gegensätzliche Zonen angrenzender Chips miteinander verbunden.
• Zur Realisierung einer Parallelschaltung sind gleiche Zonen angrenzender Chips miteinander verbunden. « Je nach Anwendungszweck werden mehrere Zellen zusammengeschaltet. Bei entsprechender Größe der Metallfläche lassen sich alle Zellen eines Moduls auf einer Fläche realisieren, oder es lassen sich auch nur einzelne Zellen zu Blöcken zu- sammenfassen, die dann in herkömmlicher Weise miteinander verbunden werden.
Im folgenden werden nun einige Beispiele erfindungsgemäßer Solarzellenmodule gegeben. Dabei werden für gleiche und ähnliche Elemente, gleiche oder ähnliche Bezugszeichen verwendet .
Figur 1 zeigt einen Ausschnitt 'eines herkömmlichen Solarzellenmoduls mit einem montierten So- larzellenchip;
Figur 2 zeigt einen Ausschnitt aus einem erfindungsgemäßen Modul ;
Figur 3 zeigt einen weiteren vergrößerten Aus- schnitt aus einem Solarzellenmodul gemäß
Figur 2 ;
Figuren 4 bis 6 zeigen den Aufbau weiterer Solarzellenmodule ; und
Figur 7 zeigt ein vollständiges Solarmodul mit Kon- zentratoroptik .
Figur 2 zeigt einen Ausschnitt aus einem Solarmodul gemäß der vorliegenden Erfindung. Bei der vorliegenden Erfindung handelt es sich um Solarzellenmodule für konzentrierende Solarsysteme. Hierbei wird das Sonnenlicht mit Hilfe einer Optik auf einen winzigen Brennfleck fokussiert, in dem sich dann lediglich noch eine kleine Solarzelle befindet. Die erfindungsgemäßen Solarzellenmodule bestehen nun aus einem flächigen, zweidimensionalen Array aus entsprechenden Konzentratoroptiken, die einen zweidimensionalen Array von Brennflecken erzeugen. In jedem Brennfleck wird nun eine Solarzelle angeordnet. Dies hat den
Vorteil, dass bei der konzentrierenden Solartechnolo- gie hocheffiziente Solarzellen eingesetzt werden kön- nen. So wird beispielsweise bei der sog. Flatcon™- Technologie ein Array von Fresnel -Linsen eingesetzt, die das Sonnenlicht um einen Faktor von 300 bis 1000 konzentrieren und auf einen kleinen Brennfleck fokus- sieren. In jedem Brennfleck jeder einzelnen Fresnel- Linse befindet sich dann eine 1 bis 10 mm2 kleine Solarzelle. Damit kann insgesamt teure Halbleiterfläche hocheffizienter Solarzellen, beispielsweise von III- V-Stapelzellen durch eine vergleichsweise günstige
Optik ersetzt werden. Außerdem steigt der Wirkungsgrad einer Solarzelle logarithmisch mit der Konzentration des Sonnenlichts, so dass die Konzentrator- Solartechnik höhere Effizienzen als herkömmliche So- lartechnik ermöglicht.
In Figur -2 ist nun eine Aufsicht auf drei Elemente einer Anordnung von Solarzellen auf einem Substrat eines derartigen Solarzellenmoduls dargestellt. Dabei sind die schwarzen Flächen nicht -leitende Bereiche, während die weißen Flächen leitende Kupferschichten sind. Insbesondere ist die Kupferschicht mittels Gräben 16 strukturiert, so dass elektrisch voneinander isolierte Bereiche 18a bis 18c bzw. 19a bis 19c ent- stehen.
In der Mitte jedes Abschnitts 12a bis 12c ist jeweils eine Solarzelle 5a bis 5c angeordnet. Die Anordnung der Solarzelle erfolgt dabei innerhalb eines Justage- bzw. Ausgleichsbereichs 21a bis 21c. Wie zu erkennen ist, kontaktiert die Rückseite bzw. Unterseite der Solarzelle 5a im Abschnitt 12a (und wie im folgenden durchgängig auch die entsprechenden Solarzellen 5b und 5c in ihren jeweiligen Bereichen die entsprechen- den Elemente) die Kupferfläche im Bereich 19a. Diese Fläche 19a stellt einen Pluspol dar. Die Fläche 19a kontaktiert dabei die Solarzelle 5a rückseitig sehr großflächig, so dass die in der Solarzelle 5a erzeugte Wärme hervorragend abgeführt und verteilt werden kann. Die Fläche 19a wird dabei lediglich durch zwei Kontaktfinger 14a, 14b verringert, die den Minuspol der Solarzelle 5a auf deren Oberfläche mittels eines hier nicht dargestellten Bonddrahtes kontaktieren. Über die Finger ist auch eine weitere Kontaktierung der Solarzelle möglich.
Wie in Figur 2 zu erkennen ist, sind die Gräben 16 durch Stanzmarken 20a, 20b, 20c unterbrochen, so dass während des Fertigungsprozesses hier noch eine mechanische Verbindung und damit auch elektrische Kontak- tierung zwischen dem Minuspol 18a und dem Pluspol 19a vorliegt. Derartige Stanzmarken sind erforderlich, um eine über sämtliche Abschnitte 12a bάs 12c mechanisch zusammenhängende Kupferfolie zu erhalten, die geschlossen an einem Stück auf ein Substrat aufgebracht werden kann. Nach Aufbringen der Kupferfolie werden dann die Stanzmarken 20a, 20b, 20c beispielsweise mittels eines Lasers durchtrennt, so dass eine elektrische Isolierung zwischen den Bereichen 18a und 19a erfolgt. Die Verwendung von Stanzmarken (Verbindungs- Stegen) ermöglicht es, die Kupferschicht bereits vor dem Aufbringen auf das Substrat zu strukturieren. Dadurch wird neben dem Strukturieren, z.B. Ätzen, von einer Seite der Kupferschicht auch ein Strukturieren von beiden Seiten möglich. Werden z.B. Trenngräben von beiden Seiten geätzt, so kann deren Breite erheblich geringer gehalten werden als beim Ätzen nur von einer Seite. Die Breite der Isolationsgräben kann damit verringert (z.B. halbiert) werden und damit auch die für die Wärmeabfuhr verbleibende Kupferschicht verbreitert werden.
Im vorliegenden Beispiel sind die Bereiche 19a, 18b und 19c elektrisch über mäanderförmige Strukturen 21a und 21b miteinander verbunden. In gleicher Weise sind die Bereiche 18a, 19b und 18c elektrisch miteinander verbunden. Dies bedeutet, dass der Pluspol 19a der Solarzelle über den Kontaktfinger 14a' mit dem Minuspol der Solarzelle 5b und der Pluspol der Solarzelle 5b über den Bereich 19b und den Kontaktfinger 14a' ' mit dem Minuspol der Solarzelle 5c verbunden ist. Es handelt sich also um eine se-
rielle Verschaltung der Solarzellen 5a, 5b und 5c.
Die mäanderförmigen Strukturen 21a und 21b trennen die einzelnen Abschnitte 12a, 12b und 12c voneinander und sorgen für einen mechanischen Ausgleich zwischen den einzelnen Abschnitten 12a bis 12c und damit für eine Kompensation, unterschiedlicher Wärmeausdehnungen der einzelnen Abschnitte 12a, 12b und 12c.
Weiterhin ist in Figur 2 zu erkennen, dass in den Abschnitten 2b und 2c Positioniermarken 17a und 17b angeordnet sind, die eine präzise und automatische Bestückung der einzelnen Abschnitte 12a bis 12c mit den Solarzellen 5a bis 5c ermöglichen.
Figur 3 zeigt nun einen Ausschnitt aus dem Abschnitt 12b in Figur 2. Zu erkennen sind die der Solarzelle 5b zugewandten Enden der Finger 14a' und 14b' . Die Solarzelle 5b ist innerhalb eines markierten Justage- bereichs 22b angeordnet und über Bonddrähte 9 mit den
Fingern 14a' und 14b' verbunden.
Figur 4 zeigt nun ein erfindungsgemäßes Solarzellenmodul, bei dem die Stanzmarken 20a bis 2Oy noch nicht durchbrochen wurden. Derartige Stanzmarken sind, wie bereits beschrieben, erforderlich, sofern die Folie vor dem Aufbringen auf das Substrat strukturiert wird. Wird die Folie erst in mit dem Substrat laminiertem Zustand strukturiert, sind derartige Stanz- marken nicht erforderlich.
In Figur 4 ist ein Modul bestehend aus einer Anordnung von 2 mal 3 Solarzellen 5a bis 5f dargestellt. Dieses Solarzellenmodul, dessen Kupferoberfläche dar- gestellt ist, ohne die oberhalb der Zeichnungsebene liegenden konzentrierenden Fresnel -Linsen darzustel-
len, ist folglich in sechs Abschnitte 12a bis 12f unterteilt, wobei die gestrichelten Trennungslinien 13 zwischen den Abschnitten 12a bis 12f lediglich dem besseren Verständnis der Erfindung in Figur 4 einge- zeichnet wurden. Die gestrichelten Linien 13 sind auf dem realen Modul nicht zu erkennen.
Im vorliegenden Fall sind nun sämtliche Unterseiten der Solarzellen 5a bis 5f, d.h. sämtliche Pluspole miteinander über die Flächen 19a bis 19f, die eine einheitliche Fläche 19 bilden, verbunden. Die Flächen 18a bis 18f, die eine einheitliche Fläche 18 einschließlich der Finger 14a bis 14f bilden, sind ebenfalls miteinander elektrisch leitend verbunden. Bei dem in Figur 4 vorliegenden Array handelt es sich also um eine Parallelschaltung der Solarzellen 5a bis 5f .
In Figur 5 ist ein der Figur 4 entsprechender Array von 2 mal 3 Solarzellen 5a bis 5f dargestellt, wobei jedoch nunmehr eine serielle Verschaltung realisiert ist . Auch hier sind die Linien 13 zur Unterteilung des Moduls in einzelne Abschnitte 12a bis 12f lediglich für das bessere Verständnis eingezeichnet. Hier wie auch in sämtlichen anderen Figuren sind leitende Kupferflächen weiß und nicht-leitende Bereiche schwarz dargestellt. In Figur 5 handelt es sich nun um eine serielle Verschaltung, da die jeweiligen Finger 14 der einen Solarzelle mit der Rückseite der nächsten Solarzelle elektrisch leitend verbunden sind.
Auch Figur 6 zeigt eine weitere Ausführungsform einer seriellen Verschaltung innerhalb eines Solarzellenmo- duls aus 4 mal 12 Solarzellen 5. Hierbei wurden jedoch lediglich die ersten Solarzellen mit Bezugszei-
chen versehen.
Es ist zu erkennen, dass wiederum die Finger 14 über die Fläche 18 mit der Fläche 19 der nachfolgenden So- larzelle und damit mit deren Pluspol verbunden sind.
Die Finger 14 sind hier kürzer ausgeführt, so dass die in dieser Figur lediglich bei der zweitletzten Solarzelle eingezeichneten Bonddrähte länger sein müssen als in den Ausführungsformen der Figuren 4 und 5.
Figur 7 zeigt ein vollständiges Solarmodul mit Kon- zentratoroptik gemäß der vorliegenden Erfindung. Dieses Solarmodul weist ein Substrat 30 auf, auf dem ei- ne Kupferfolie 31 angeordnet ist. Auf dieser Kupferfolie sind Solarzellen 5a, 5b, 5c etc. in serieller Verschaltung angeordnet . Der Aufbau und die Strukturierung der Kupferfolie entsprechen weitergehend denjenigen, wie er in Figur 5 gezeigt ist. Die auf dem Substrat 30 schwarz dargestellten Bereiche (mit Ausnahme der Solarzellen 5a, 5b, 5c etc.) sind nichtleitende Bereiche, an denen keine Kupferfolie vorhanden ist. Die Kupferfolie 31 weist ihrerseits Gräben 16 auf, die sie so strukturieren, dass sich eine se- rielle Verschaltung beginnend mit der Solarzelle 5a über die Solarzelle 5b und 5c und die parallel dazu angeordneten, teilweise in der Zeichnung verdeckten Solarzellen ergibt.
Das Solarmodul weist weiterhin eine Abdeckung 32 auf, die insgesamt sechs Fresnel -Linsen 33a bis 33f aufweist, die nebeneinander derart angeordnet sind, dass die Brennpunkte dieser Fresnel-Linsen 33a bis 33f je'- weils auf die Solarzellen 5a, 5b, 5c etc. fokussiert sind. Die Abdeckung 32 mit den Fresnel-Linsen 33a bis 33f ist einstückig ausgebildet und beispielsweise aus
einem Kunststoff im Spritzgießverfahren hergestellt. Um das erfindungsgemäße Solarmodul herzustellen, ist es also lediglich erforderlich, die Abdeckung 32 relativ zu dem Substrat 30 richtig zu positionieren. Dies erfordert nur einen einzigen Positionierschritt Die Abdeckung 32 ist über Wandungen 34 vom Substrat 30 beabstandet. Die Wandungen 34 dienen auch dazu, das Innere des Solarmoduls hermetisch abzuschließen, so dass dieses in seinem Inneren weder verschmutzen noch anderweitig beschädigt werden kann. Zusätzlich kann wie beim vorliegenden Beispiel eine Revisionsöffnung mit Abdeckung 35 in einer der Seitenwände vorgesehen werden.
Mit der vorliegenden Erfindung ist es damit erstmals möglich, großflächige Module für die Konzentrator- Photovoltaik kostengünstig und präzise zu fertigen.