WO2010057674A2 - Solar cell system, solar cell module and method for the electric interconnection of solar cells contacted on the back side - Google Patents

Solar cell system, solar cell module and method for the electric interconnection of solar cells contacted on the back side Download PDF

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WO2010057674A2
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solar
solar cells
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Maximilian Scherff
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Maximilian Scherff
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    • Y02E—REDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
    • Y02E10/00—Energy generation through renewable energy sources
    • Y02E10/50—Photovoltaic [PV] energy

Definitions

  • the invention relates to a solar cell system, a solar cell module and a method for the electrical connection of back-contacted solar cells.
  • the solar cells are placed against each other so that by applying and soldering of copper strips, the light facing busbars of a rectangular solar cell system with the light remote busbars of another rectangular solar cell system can be electrically connected to each other or with alternating use of solar cells with different polarity of pn - Transition without changing the solar cell side.
  • This method only works with both sides contacted solar cells.
  • the invention has for its object to provide a solar cell system, a solar cell module and a method for electrical interconnection back-contacted solar cells, where labor and cost is reduced, and which lead to an increase in efficiency.
  • the object is achieved with a solar cell system having the features of patent claim 1, a solar cell module having the features of claim 14 and a method for electrically interconnecting rear-contacted solar cells having the features of patent claim 16.
  • the core of the invention is that all interconnected electrode fingers of at least one solar cell are electrically connected, each with an associated cell connector, which runs along at least one area, namely the cell connector portion, along the associated electrode finger, and so can be dispensed with busbars.
  • the electrode finger and thus also the cell connector can have a curved course and do not necessarily have to be rectilinear
  • the cell connectors may thus overlap the electrode fingers, so that a relatively large-area contact with the electrode fingers can be produced, which would not be the case in particular if cell connectors and electrode fingers could only contact the front side
  • a cell connector in a cell connector section along an electrode finger thus, in particular, it also means that the said cell connector lies opposite the electrode finger transversely to its longitudinal direction or transversely to the extension direction of the said electrode finger.
  • cell connectors and electrode fingers run side by side, in particular parallel to one another, in particular in the said cell connector section.
  • a contact surface is formed between the cell connector and the associated electrode finger along said cell connector portion.
  • the contact surface is used for electrical contacting and is formed, for example, by superimposing the surfaces of the cell connector and the associated electrode finger.
  • the contacting means an immediate contact on or along the contact surface. This includes contacting by means of a bonding agent, for example by means of an adhesive or a solder.
  • the connecting means is to be regarded as part of the cell connector in the sense of the present invention.
  • the orientation of the cell connector along the associated electrode finger in the cell connector section has the advantage that an individual interconnection of each electrode finger can take place.
  • the contacting of the electrode finger in the cell connector section results in both a mechanical reinforcement of the electrode finger and a conductivity increase due to reduced losses in the electrode fingers.
  • the contact area between the electrode finger and cell connector section increases and at least some of the contact material of the electrode fingers and busbars can be dispensed with.
  • busbars has the advantage that fill factor losses at base contact buses and power losses at emitter contact buses due to so-called electronic shading are avoided. Fill factor losses are caused by the fact that majorities that are generated above the base contact bus, which is often several millimeters wide, must flow a long way to the next base contact. In contrast, the power losses arise in that minorities that are generated above the often several millimeters wide EmitterCountbusses have to flow a long way to the next emitter contact and recombine there on the way, since their diffusion length is usually shorter than this path.
  • the contact surfaces between the cell connector sections and the associated electrode fingers are substantially punctiform. This may be, for example, contact surfaces produced by soldering points or by pressing. Soldering points have the advantage over flat soldering of forming material-saving and more flexible connections.
  • the contact surfaces between the cell connector sections and the associated electrode fingers each extend substantially along the entire cell connector section. This creates a secure and tight connection between cell connector and electrode fingers.
  • the plurality of electrode fingers of the first solar cell and / or the plurality of electrode fingers of the second solar cell essentially comprise all the electrode fingers of the respective solar cell.
  • all the electrode fingers of at least one solar cell are interconnected with the aid of the cell connectors.
  • essentially as many cell connectors as electrode fingers on a solar cell or half as many cell connectors as electrode fingers on a solar cell are provided per solar cell. This can serve, for example, to interconnect the solar cells in a parallel circuit or in a series connection.
  • each cell connector is formed as an electrically conductive wire, which is contacted with the respective associated electrode finger.
  • the cell connectors may also be band-shaped conductors.
  • each cell connector portion extends on at least one of the solar cells, each cell connector portion along the substantially entire length of the associated contacted electrode finger. This is preferably the case for both or all solar cells connected to one another.
  • the cell connectors can be clamped harp-shaped in a frame in order to be placed on the adjacent solar cells for the connection of the electrode fingers and connected to the electrode fingers.
  • the base electrode fingers are preferably insulated from each other with high electrical resistance and / or the emitter electrode electrodes Finger electrical high impedance isolated from each other. It is hereby meant the electrically high-impedance insulation of the respective electrode fingers with each other on the solar cell rear side itself, ie before their interconnection by means of the cell connectors, which in turn may be interconnected. In other words, in this embodiment, there are no busbars formed on the solar cell backs. The removal of currents from the electrode fingers takes place exclusively via the associated cell connectors.
  • the electrode fingers of one type ie, the base electrode fingers or the emitter electrode fingers
  • the electrode fingers have a substantially constant width. They are thus not tapered, which is always necessary when the current drain from the electrode fingers takes place at one end of the electron finger. In the present case, this is not necessary since the cross-sections carrying current along the electrode fingers are enlarged by means of the cell connectors.
  • the two solar cells are formed as segments, in particular quarter, of a hexagonal or pseudo-hexagonal wafer solar cell.
  • the segments of such a hexagonal or pseudo-hexagonal wafer solar cell can be arranged so that they allow the most efficient use of area in the solar cell system or the finished solar cell module.
  • the material utilization of the round wafers increases.
  • the two solar cells are arranged adjacent to one another such that the solar cell system has a substantially rectangular or square outer contour.
  • This has the advantage that several solar cell systems can be arranged next to one another in a solar cell module without a significant gap being created between them.
  • the outer contour may have interruptions.
  • bridges Such a bridge thus forms a kind of intermediate bus bar, which can interconnect a plurality of emitter electrode fingers and / or base electrode fingers.
  • the bridges are arranged in or above a gap between the solar cells.
  • the bridges can be arranged on or along end faces of a solar cell system or between two solar cell systems in a solar cell module. If the solar cell systems are connected in more or less long solar cell strings, a compensation of current differences can take place via the bridges arranged between the solar cells.
  • the electrical interconnection between the first solar cell system and the second solar cell system is realized by means of cell connectors which extend in such a way that they interconnect both the two solar cells in the solar cell systems and the two solar cell systems. In this way, a current transport across multiple solar cell systems across interconnected cell connectors can take place. A subsequent connection of cell connectors can be saved, which simplifies both the production of the solar cell module, as well as leads to a lower ohmic resistance and thus increased efficiency.
  • each cell connector is provided as an electrically conductive wire, which is connected by means of an electrically conductive fixing means with the electrode fingers.
  • fixatives are, for example, solder or electrically conductive adhesive or adhesive, which are supplied selectively or areally.
  • such means may also be provided on the cell connectors or on the electrode fingers, for example, by sheathing the cell connectors.
  • electrode fingers connected to one another in a vision connection via a cell connector preferably have the same dimensions, in particular equal lengths. Otherwise, losses may occur due to different currents in the electrode fingers, which reduce the efficiency of the solar cell arrangement.
  • the provision of adjacent solar cells for interconnection in series or in series is ensured by a corresponding positioning of the solar cells transversely to an extension direction of the electrodes in such a way that the cell connectors extend over more than two solar cells substantially in a straight line. This allows a simple and inexpensive arranging and connecting the cell connectors, which can be stretched for a straight course in a frame to be placed over the solar cells after the positioning of the solar cells.
  • the step of interconnecting adjacent solar cells comprises severing each second cell connector between two adjacent solar cells by means of separating means.
  • Separation of the cell connectors can be done a serial interconnection of the solar cells.
  • Cell connectors can be achieved at appropriate locations.
  • the severing can be done for example by means of a laser beam and / or by means of mechanical release agent.
  • FIG. 1 is a schematic representation of a solar cell system of a plurality of interconnected solar cells.
  • FIG. 2 shows a detail of a cross-sectional illustration of a solar cell system made up of two solar cells interconnected with one another;
  • FIG. and FIGS. 3a-3d show the stepwise production of the solar cell system according to FIG. 1.
  • Fig. 1 shows a solar cell system of interconnected solar cells 1, 2,3,4.
  • the solar cells 1, 2, 3, 4 are back-contacted and each have base electrode fingers 110, 210 and emitter electrode fingers 11, 1, 211, which are alternately arranged on the solar cell rear side and have a rectilinear profile.
  • the solar cells 1, 2, 3, 4 comprise a first solar cell 1, on whose rear side 10 electrode fingers 11 are arranged, which are divided into base electrode fingers 110 and emitter electrode fingers 111, and a second solar cell 2, on the back side 20 of which likewise Electrode fingers 21 are arranged, which are divided into base electrode fingers 210 and emitter electrode fingers 211.
  • the base electrode fingers 110 of the first solar cell 1 with the base electrode fingers 210 of the second solar cell 2 and the emitter electrode fingers 111 of the first solar cell 1 with the emitter electrode fingers 21 1 of the second solar cell 2 are connected.
  • busbars formed on the solar cells 1, 2, 3, 4 are not necessary and in the present case are not provided, since the interconnection takes place instead between individual electrode fingers 11, 21, 31, 41.
  • the interconnection takes place in such a way that the cell connector 5 is oriented along at least one cell connector section 50 along the associated electrode finger 11, 21.
  • the electrode fingers 11, 21 and the cell connectors 5 connected thereto need not necessarily be straight in the cell connector portions 50, as shown in FIG.
  • the associated cell connector 5 In the case of a curvilinear course of an electrode finger 11, 21, however, the associated cell connector 5 must also run correspondingly curvilinearly, at least in sections.
  • the cell connector 5 further forms one or more contact surfaces 51 with the associated electrode fingers 11, 21. This is shown in FIG. 2.
  • FIG. 2 shows a detail of a cross-sectional representation, which illustrates the interconnection between the first solar cell 1 and the second solar cell 2.
  • the interconnection takes place by means of a cell connector 5, which is connected to the associated electrode finger 11 of the first solar cell 1 and the associated electrode finger 21 of the second solar cell 2.
  • the connection takes place in cell connector sections 50 by means of contact surfaces 51, which form a contact between electrode fingers 11, 21 and cell connector 5.
  • the contacting can be effected, for example, by means of solder joints extending along the cell connector 5 (in FIG. 2 on the back 10 of the first solar cell 1), or by soldering points (in FIG. 2 on the back 10 of the second solar cell 2) which run along of the cell connector section 50 are distributed.
  • contacting can be used, for example, bonding or bonding with Polymerleitkleber the cell connector 5 in the associated electrode fingers 11, 21 along the cell connector portion 50. It is also possible to hang the cell connector 5 on the electrode fingers 11, 21 and permanently pressed. This may be used, for example, in a modular design in which permanent pressure is applied to the electrode fingers instead of lamination by creating a vacuum between a front glazing and a module back, as is known from NICE (New Industrial Cell Encapsulation) technology is known.
  • NICE New Industrial Cell Encapsulation
  • These four solar cells have arisen by quartering a pseudohexagonal wafer solar cell and are rearranged in such a way that the cut edges of each of two solar cells 1, 2, 3, 4 together form essentially, that is in this case partially interrupted, rectangular border or outer contour.
  • the rear sides 10, 20 of the solar cells 1, 2, 3, 4 are also arranged coplanar such that their electrode fingers 11, 21, 31, 41 are coplanar in an electrode plane EP.
  • the electrode fingers 31, 41 of the further solar cells 3, 4 are interconnected by means of cell connectors 5. Moreover, in the present case, some of the cell connectors 5 also form interconnections between electrode fingers 11, 21 of the first and second solar cells 1, 2 and the electrode fingers 31, 41 of the further solar cells 3, 4, by interconnecting the electrode fingers 11, 21, 31, 41 an extension direction are arranged one behind the other.
  • the solar cells 1 and 2 are connected in parallel and form a rectangular cell unit.
  • the cell units 1, 2 and 3.4 thus formed are in turn connected to each other in series.
  • a series connection in the pseudo-hexagonal solar cells 1 and 2 would be less advantageous because the respective electrode fingers to be interconnected would have different lengths.
  • Such rectangular or differently configured cell units may also consist of more than two solar cells, for example, four, six, eight or more solar cells. For a parallel connection of all four solar cells 1, 2, 3 and 4 in FIG.
  • the gleichpolige electrode fingers 1 1, 21, 31, 41 interconnect so for example, base electrode fingers 110,210
  • bridges 60 are provided in the case shown in FIG. 1, which the corresponding cell connector. 5 electrically connect with each other.
  • the bridges 60 shown in FIG. 2 are arranged between two solar cells 1, 2, 3, 4 and thus form external busbars 60. On the solar cells 1, 2, 3, 4 are no busbars themselves. In other words, the electrode fingers 11, 21, 31, 41 on respective solar cells 1, 2, 3, 4 are separated from one another with high resistance.
  • FIG. 3a to 3d each show different intermediates in the production of a solar cell system according to FIG. 1.
  • the production process begins according to FIG. 3a with a placement of the solar cells 1, 2, 3, coplanar and with their rear sides 10, 20 in the showing same direction.
  • the individual solar cells 1, 2, 3, 4 are arranged next to one another in such a way that electrode fingers 1 1, 21, 31, 41 to be interconnected are arranged one behind the other along a common line, whereby electrode fingers 11, 21, 31, 41 may be arranged along a common line.
  • the latter case can be considered in a later separation step.
  • the four referenced solar cells 1, 2, 3, 4 may be formed from a single pseudo-hexagonal wafer solar cell by four-division.
  • the first and second solar cells 1, 2 and the solar cells adjoining them can also have been formed from a common wafer solar cell.
  • Some or all of the solar cells 1, 2, 3, 4 may alternatively have a square or pseudo-square shape. They can also be formed from quarter-sized or pseudo-square wafers.
  • the interconnection takes place by means of the cell connectors 5.
  • cell connectors 5 which are arranged parallel to one another, are placed on the arrangement of the solar cells 1, 2, 3, 4.
  • a parallel and equidistant arrangement of the cell connectors 5 with each other is achieved by means of a cell connector frame 52 which holds the cell connectors 5 in a comb-shaped or harp-shaped structure.
  • the cell connector frame 52 is preferably electrically conductive to serve in the final solar cell system for collecting the current drawn from the electrode fingers 11, 21, 31, 41.
  • the cell connector frame 52 can consist of several parts which are electrically insulated from one another in order to avoid short circuits between electrode fingers 11, 21, 31, 41 of different polarity.
  • the cell connectors 5 it is possible for the cell connectors 5 to be in the form of wires
  • Unwind number of wire rolls for example, equal to the number of electrode fingers.
  • the wires can in this case by means of equidistant guide elements parallel harp-shaped over the electrode fingers 11, 21, 31, 41 are arranged and connected to them.
  • the cell connector frame 52 which may also be formed acting as a bus bar, can then be electrically contacted with the cell connectors 5.
  • the cell connectors 5 are electrically connected to the electrode fingers 11, 21, 31, 41. This can be done for example by means of soldering or by using a conductive adhesive or adhesive. Alternatively, the cell connectors 5 can also be pressed onto the associated electrode fingers 11, 21, 31, 41. It is important that, at least in sections, contacting of the electrode fingers 11, 21, 31, 41 to be interconnected with associated cell connectors 5 takes place in such a way that contact surfaces 51 arise therebetween.
  • the arrows T in Fig. 3c illustrate a separation of the cell connectors 5 at the respective locations to electrical connections between certain electrode fingers 11, 21, 31, 41 with each other or between certain electrode fingers 1 1, 21, 31, 41 and the cell connector frame 52 to destroy. In this way, different connection patterns between the solar cells 1, 2, 3, 4 can be generated.
  • mechanical or other suitable release agent T can be used, for example, laser radiation.
  • the solar cells 1, 2, 3, 4 are completely interconnected and can be further processed.
  • the resulting structure shown in FIG. 3d corresponds to the arrangement shown enlarged in FIG. 1 with the exception that in this embodiment, no bridges 60 are provided for the connection between the cell connectors 5.
  • Insulation may be applied to the solar cell backside in the areas between said electrode fingers.
  • This can be, for example, an electrically insulating lacquer which remains on the solar cell during the lamination process or is removed again after the cell connection before the lamination process.
  • Reference numeral list first back-contacted solar cell. 1
  • Electrode fingers of the second solar cell 21 are Electrode fingers of the second solar cell 21
  • Electrode fingers of the other solar cells 31, 41 are Electrode fingers of the other solar cells 31, 41.

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Abstract

The invention relates to a solar cell system, to a solar cell module and to a method for the electric interconnection of solar cells contacted on the back side, wherein a first solar cell (1), which is contacted on the back side and has a back side (10) on which electrode fingers (11) are arranged, which are designed as main electrode fingers (110) and as emitter electrode fingers (111), a second solar cell (2), which is  contacted on the back side and has a back side (20) on which electrode fingers (21) are arranged, which are designed as main electrode fingers (210) and as emitter electrode fingers (211), and cell connectors (5) are provided, which interconnect a plurality of electrode fingers (11) of the first solar cell (1) to a plurality of electrode fingers (21) of the second solar cell (2), wherein each of the interconnected electrode finger (11, 21) is in electric contact with one of the cell connectors (5) on at least one of the solar cells (1, 2), wherein the cell connector (5) is oriented along the respective electrode finger (11, 21) in a cell connector section (50) and together therewith forms a contact surface (51) for the electric contacting between electrode fingers (11, 21) and cell connectors (5).

Description

Solarzellensystem, Solarzellenmodul und Verfahren zur elektrischen Verschattung rückseitenkontaktierter Solarzellen Solar cell system, solar cell module and method for the electrical shading of back-contacted solar cells
Beschreibungdescription
Die Erfindung betrifft ein Solarzellensystem, ein Solarzellenmodul und ein Verfahren zur elektrischen Verschaltung rückseitenkontaktierter Solarzellen.The invention relates to a solar cell system, a solar cell module and a method for the electrical connection of back-contacted solar cells.
Die Verschaltung einzelner Solarzellen zu Solarzellensystemen und weiter zu Solarzellenmodulen bietet einen wichtigen Ansatzpunkt für Effizienzsteigerung und Kostensenkung. Dies gilt insbesondere bei der Verschaltung von Solarzellen, welche mittels Segmentierung aus runden Halbleiterwafem hervorgehen, zu rechteckigen oder quadratischen Solarzellensystemen. Durch das Segmentieren und neu Zusammenfügen soll zum einen eine effizientere Flächennutzung im Modul erreicht werden, zum anderen ein möglichst großer Anteil des Halbleiterwafers genutzt werden.The interconnection of individual solar cells to solar cell systems and further to solar cell modules offers an important starting point for increasing efficiency and reducing costs. This applies in particular to the interconnection of solar cells, which emerge by segmentation from round semiconductor wafers, to rectangular or square solar cell systems. By segmenting and reassembling on the one hand, a more efficient use of space in the module is to be achieved, on the other hand, the largest possible proportion of the semiconductor wafer can be used.
Eine derartige Verschaltung von Solarzellen, welche durch Segmentierung aus runden Halbleiterwafem hervorgegangen sind, wird beispielsweise in US 2007/0074756 A1 offenbart. Bei dem bekannten Verschaltungsverfahren wird ein hexagonaler oder pseudohexagonaler Solarzellenwafer zunächst geviertelt, um vier trapezförmige Solarzellen zu erhalten. Diese Solarzellen werden anschließend paarweise oder in Gruppen miteinander verschaltet und bilden so ein Solarzellensystem mit rechteckigen Außenkonturen. Die Solarzellen weisen auf ihren Vorder- und Rückseiten jeweils parallel verlaufende Elektrodenfinger auf, welche mittels quer hierzu verlaufenden Busbars miteinander verbunden sind. Bei der Verschaltung werden die Solarzellen so aneinander gelegt, dass mittels Auflegen und Verlöten von Kupferstreifen, die dem Licht zugewandten Busbars eines rechteckigen Solarzellensystems mit den lichtabgewandten Busbars eines weiteren rechteckigen Solarzellensystems elektrisch miteinander verbunden werden können oder bei abwechselnder Verwendung von Solarzellen mit unterschiedlicher Polarität des pn- Übergangs, ohne die Solarzellenseite zu wechseln. Diese Verfahren funktioniert lediglich bei beidseitig kontaktierten Solarzellen.Such an interconnection of solar cells, which have resulted from segmentation of round semiconductor wafers, is disclosed for example in US 2007/0074756 A1. In the known interconnection method, a hexagonal or pseudo-hexagonal solar cell wafer is first quartered to obtain four trapezoidal solar cells. These solar cells are then interconnected in pairs or in groups, forming a solar cell system with rectangular outer contours. The solar cells have on their front and back sides in each case parallel electrode fingers, which are connected to each other by means of transversely extending busbars. In the interconnection, the solar cells are placed against each other so that by applying and soldering of copper strips, the light facing busbars of a rectangular solar cell system with the light remote busbars of another rectangular solar cell system can be electrically connected to each other or with alternating use of solar cells with different polarity of pn - Transition without changing the solar cell side. This method only works with both sides contacted solar cells.
Das in US 2007/0074756 A1 beschriebene Verschaltungsverfahren hat zudem den Nachteil, dass die geometrische Anordnung der Kupferstreifen das Vorsehen von Busbars notwendig macht. Die durch die Busbars bedeckten Solarzellenflächen stehen dann für die Nutzung zur Lichtumwandlung nicht mehr zur Verfügung. Zudem müssen die Elektrodenfinger relativ große Abmessungen aufweisen, um die in den Solarzellen erzeugten Ströme zu den Busbars leiten zu können.The interconnection method described in US 2007/0074756 A1 also has the disadvantage that the geometric arrangement of the copper strips makes the provision of busbars necessary. The solar cell areas covered by the busbars are then no longer available for use for light conversion. In addition, the electrode fingers must have relatively large dimensions in order to be able to conduct the currents generated in the solar cells to the busbars.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Solarzellensystem, ein Solarzellenmodul sowie ein Verfahren zur elektrischen Verschaltung rückseitenkontaktierter Solarzellen anzugeben, bei denen Arbeits- und Kostenaufwand vermindert sind, und die zu einer Effizienzsteigerung führen.The invention has for its object to provide a solar cell system, a solar cell module and a method for electrical interconnection back-contacted solar cells, where labor and cost is reduced, and which lead to an increase in efficiency.
Erfindungsgemäß wird die Aufgabe mit einem Solarzellensystem mit den Merkmalen des Patentanspruchs 1 , einem Solarzellenmodul mit den Merkmalen des Patentanspruchs 14 und einem Verfahren zur elektrischen Verschaltung rückseitenkontaktierter Solarzellen mit den Merkmalen des Patentanspruchs 16 gelöst. Vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung ergeben sich aus den Unteransprüchen.According to the invention the object is achieved with a solar cell system having the features of patent claim 1, a solar cell module having the features of claim 14 and a method for electrically interconnecting rear-contacted solar cells having the features of patent claim 16. Advantageous developments of the invention will become apparent from the dependent claims.
Kern der Erfindung ist, dass sämtliche verschaltete Elektrodenfinger zumindest einer Solarzelle mit jeweils einem zugehörigen Zellverbinder elektrisch verbunden sind, welche zumindest in einem Bereich, nämlich dem Zellverbinderabschnitt, entlang des zugehörigen Elektrodenfingers verläuft, und so auf Busbars verzichtet werden kann. Das bedeutet, eine für den Zellverbinder definierbare Längsrichtung deckt sich mit einer Erstreckungsrichtung des mit ihm verbundenen Elektrodenfingers. Mit „Entlang" ist in diesem Zusammenhang somit eine Ausbreitung in Richtung der Länge oder in Richtung des Verlaufs gemeint. Hierbei können der Elektrodenfinger und somit auch der Zellverbinder durchaus einen gekrümmten Verlauf aufweisen und müssen nicht unbedingt geradlinig sein. Insbesondere können die Zellverbinder quer zur Erstreckungsebene der einzelnen Solarzellen oberhalb der Elekrodenfinger verlaufen und diese dabei insbesondere teilweise überdecken. Die Zellverbinder können also die Elektrodenfinger überlappen, so dass ein relativ großflächiger Kontakt zu den Elektrodenfingern herstellbar ist, was insbesondere nicht der Fall wäre, wenn sich Zellverbinder und Elektrodenfinger nur stirnseitig kontaktieren könnten. Die Tatsache, das ein Zellverbinder in einem Zellverbinderabschnitt entlang eines Elektrodenfingers verlaufen kann, bedeutet also insbesondere auch, dass der besagte Zellverbinder quer zu seiner Längsrichtung bzw. quer zur Erstreckungsrichtung des besagten Elektrodenfingers dem Elektrodenfinger gegenüberliegt. Zellverbinder und Elektrodenfinger verlaufen also insbesondere in dem besagten Zellverbinderabschnitt nebeneinander, insbesondere parallel zueinander.The core of the invention is that all interconnected electrode fingers of at least one solar cell are electrically connected, each with an associated cell connector, which runs along at least one area, namely the cell connector portion, along the associated electrode finger, and so can be dispensed with busbars. This means that a longitudinal direction that can be defined for the cell connector coincides with an extension direction of the electrode finger connected to it. By "along" in this context is meant a propagation in the direction of the length or in the direction of the course, whereby the electrode finger and thus also the cell connector can have a curved course and do not necessarily have to be rectilinear The cell connectors may thus overlap the electrode fingers, so that a relatively large-area contact with the electrode fingers can be produced, which would not be the case in particular if cell connectors and electrode fingers could only contact the front side The fact that a cell connector in a cell connector section along an electrode finger Thus, in particular, it also means that the said cell connector lies opposite the electrode finger transversely to its longitudinal direction or transversely to the extension direction of the said electrode finger. Thus, cell connectors and electrode fingers run side by side, in particular parallel to one another, in particular in the said cell connector section.
Ferner ist zwischen dem Zellverbinder und dem zugehörigen Elektrodenfinger entlang des besagten Zellverbinderabschnittes eine Kontaktfläche ausgebildet. Die Kontaktfläche dient der elektrischen Kontaktierung und wird beispielsweise mittels Aufeinanderlegen der Oberflächen des Zellverbinders und des zugehörigen Elektrodenfingers gebildet. In diesem Zusammenhang bedeutet also die Kontaktierung eine unmittelbare Berührung an oder entlang der Kontaktfläche. Dies schließt eine Kontaktierung mittels eines Verbindungsmittels ein, beispielsweise mittels eines Klebemittels oder eines Lots. In diesem Fall ist das Verbindungsmittel als Bestandteil des Zellverbinders im Sinne der vorliegenden Erfindung anzusehen.Further, a contact surface is formed between the cell connector and the associated electrode finger along said cell connector portion. The contact surface is used for electrical contacting and is formed, for example, by superimposing the surfaces of the cell connector and the associated electrode finger. In this context, therefore, the contacting means an immediate contact on or along the contact surface. This includes contacting by means of a bonding agent, for example by means of an adhesive or a solder. In this case, the connecting means is to be regarded as part of the cell connector in the sense of the present invention.
Die Orientierung des Zellverbinders entlang des zugehörigen Elektrodenfingers in dem Zellverbinderabschnitt hat den Vorteil, dass eine individuelle Verschaltung jedes Elektrodenfingers erfolgen kann. Zudem erfolgt durch die Kontaktierung des Elektrodenfingers in dem Zellverbinderabschnitt sowohl eine mechanische Verstärkung des Elektrodenfingers als auch eine Leitfähigkeitssteigerung durch verminderte Verluste in den Elektrodenfingern. Des Weiteren vergrößert sich die Kontaktfläche zwischen Elektrodenfinger und Zellverbinderabschnitt und es kann wenigstens auf einen Teil des Kontaktmaterials der Elektrodenfinger und Busbars verzichtet werden.The orientation of the cell connector along the associated electrode finger in the cell connector section has the advantage that an individual interconnection of each electrode finger can take place. In addition, the contacting of the electrode finger in the cell connector section results in both a mechanical reinforcement of the electrode finger and a conductivity increase due to reduced losses in the electrode fingers. Furthermore, the contact area between the electrode finger and cell connector section increases and at least some of the contact material of the electrode fingers and busbars can be dispensed with.
Die Vermeidung von Busbars hat den Vorteil, dass Füllfaktorverluste an Basiskontaktbussen und Stromverluste an Emitterkontaktbussen aufgrund des sogenannten .Electrical Shading' vermieden werden. Füllfaktorverlusten entstehen dadurch, dass Majoritäten, die oberhalb des oft mehrere Millimeter breiten Basiskontaktbusses generiert werden, einen langen Weg bis zum nächsten Basiskontakt fließen müssen. Demgegenüber entstehen die Stromverluste dadurch, dass Minoritäten, die oberhalb des oft mehrere Millimeter breiten Emitterkontaktbusses generiert werden, einen langen Weg bis zum nächsten Emitterkontakt fließen müssen und auf dem Weg dorthin rekombinieren, da ihre Diffusionslänge üblicherweise kürzer als dieser Weg ist. In einer vorteilhaften Ausführungsform sind die Kontaktflächen zwischen den Zellverbinderabschnitten und den zugehörigen Elektrodenfingern im Wesentlichen punktförmig. Es kann sich hierbei beispielsweise um mittels Lötpunkten oder mittels Einpressen hergestellte Kontaktflächen handeln. Gegenüber flächigem Löten haben Lötpunkte den Vorteil, Material einsparende und flexiblere Verbindungen zu bilden.The avoidance of busbars has the advantage that fill factor losses at base contact buses and power losses at emitter contact buses due to so-called electronic shading are avoided. Fill factor losses are caused by the fact that majorities that are generated above the base contact bus, which is often several millimeters wide, must flow a long way to the next base contact. In contrast, the power losses arise in that minorities that are generated above the often several millimeters wide Emitterkontaktbusses have to flow a long way to the next emitter contact and recombine there on the way, since their diffusion length is usually shorter than this path. In an advantageous embodiment, the contact surfaces between the cell connector sections and the associated electrode fingers are substantially punctiform. This may be, for example, contact surfaces produced by soldering points or by pressing. Soldering points have the advantage over flat soldering of forming material-saving and more flexible connections.
Zweckmäßigerweise erstrecken sich jedoch die Kontaktflächen zwischen den Zellverbinderabschnitten und den zugehörigen Elektrodenfingern jeweils im Wesentlichen entlang des gesamten Zellverbinderabschnittes. Hierdurch entsteht eine sichere und enge Verbindung zwischen Zellverbinder und Elektrodenfinger.Conveniently, however, the contact surfaces between the cell connector sections and the associated electrode fingers each extend substantially along the entire cell connector section. This creates a secure and tight connection between cell connector and electrode fingers.
Vorteilhafterweise umfasst die Mehrzahl der Elektrodenfinger der ersten Solarzelle und/oder die Mehrzahl der Elektrodenfinger der zweiten Solarzelle im Wesentlichen alle Elektrodenfinger der jeweiligen Solarzelle. Mit anderen Worten, sämtliche Elektrodenfinger zumindest einer Solarzelle sind mit Hilfe der Zellverbinder verschaltet.Advantageously, the plurality of electrode fingers of the first solar cell and / or the plurality of electrode fingers of the second solar cell essentially comprise all the electrode fingers of the respective solar cell. In other words, all the electrode fingers of at least one solar cell are interconnected with the aid of the cell connectors.
In einer bevorzugten Ausführung sind im Wesentlichen pro Solarzelle so viele Zellverbinder wie Elektrodenfinger auf einer Solarzelle oder halb so viele Zellverbinder wie Elektrodenfinger auf einer Solarzelle vorgesehen. Dies kann beispielsweise dazu dienen, die Solarzellen in einer Parallelschaltung oder in einer Serienschaltung miteinander zu verschalten.In a preferred embodiment, essentially as many cell connectors as electrode fingers on a solar cell or half as many cell connectors as electrode fingers on a solar cell are provided per solar cell. This can serve, for example, to interconnect the solar cells in a parallel circuit or in a series connection.
In einer zweckmäßigen Ausführungsform ist jeder Zellverbinder als elektrisch leitfähiger Draht ausgebildet, der mit dem jeweils zugeordneten Elektrodenfinger kontaktiert ist. Alternativ kann es sich bei den Zellverbindern auch um bandförmige Leiter handeln.In an expedient embodiment, each cell connector is formed as an electrically conductive wire, which is contacted with the respective associated electrode finger. Alternatively, the cell connectors may also be band-shaped conductors.
In einer bevorzugten Ausführungsform ist vorgesehen, dass sich auf mindestens einer der Solarzellen jeder Zellverbinderabschnitt entlang der im Wesentlichen gesamten Länge des zugehörigen kontaktierten Elektrodenfingers erstreckt. Vorzugsweise ist dies bei beiden oder allen miteinander verschalteten Solarzellen der Fall. Hierzu können die Zellverbinder in einem Rahmen harfenförmig eingespannt sein, um zur Verschaltung der Elektrodenfinger auf die nebeneinander angeordneten Solarzellen gelegt und mit den Elektrodenfingern verbunden zu werden.In a preferred embodiment, it is provided that extends on at least one of the solar cells, each cell connector portion along the substantially entire length of the associated contacted electrode finger. This is preferably the case for both or all solar cells connected to one another. For this purpose, the cell connectors can be clamped harp-shaped in a frame in order to be placed on the adjacent solar cells for the connection of the electrode fingers and connected to the electrode fingers.
Vorzugsweise sind bei mindestens einer der beiden Solarzellen auf der Rückseite die Basis- Elektrodenfinger elektrisch hochohmig voneinander isoliert und/oder die Emitter-Elektroden- finger elektrisch hochohmig voneinander isoliert. Es ist hiermit die elektrisch hochohmige Isolierung der jeweiligen Elektrodenfinger untereinander auf der Solarzellenrückseite selbst gemeint, also vor ihrem Verschalten mittels der Zellverbinder, welche ihrerseits miteinander verbunden sein können. Mit anderen Worten, es sind in dieser Ausführungsform keine auf den Solarzellenrückseiten gebildeten Busbars vorhanden. Die Entnahme von Strömen aus den Elektrodenfingern erfolgt ausschließlich über die zugehörigen Zellverbinder. Alternativ können die Elektrodenfinger eines Typs (also die Basis-Elektrodenfinger oder die Emitter- Elektrodenfinger) über kleinere Busbars in Gruppen zusammengefasst sein, beispielsweise in Gruppen von 2 bis 5 Elektrodenfingern.In at least one of the two solar cells on the rear side, the base electrode fingers are preferably insulated from each other with high electrical resistance and / or the emitter electrode electrodes Finger electrical high impedance isolated from each other. It is hereby meant the electrically high-impedance insulation of the respective electrode fingers with each other on the solar cell rear side itself, ie before their interconnection by means of the cell connectors, which in turn may be interconnected. In other words, in this embodiment, there are no busbars formed on the solar cell backs. The removal of currents from the electrode fingers takes place exclusively via the associated cell connectors. Alternatively, the electrode fingers of one type (ie, the base electrode fingers or the emitter electrode fingers) may be grouped together via smaller busbars, for example, in groups of 2 to 5 electrode fingers.
In einer vorteilhaften Ausführungsform weisen die Elektrodenfinger eine im Wesentlichen konstante Breite auf. Sie sind somit nicht getapert, was immer dann notwendig ist, wenn die Stromentnahme aus den Elektrodenfingern an einem Ende des Elektronenfingers erfolgt. Vorliegend ist dies nicht notwendig, da die entlang der Elektrodenfinger Strom tragenden Querschnitte mittels der Zellverbinder vergrößert sind.In an advantageous embodiment, the electrode fingers have a substantially constant width. They are thus not tapered, which is always necessary when the current drain from the electrode fingers takes place at one end of the electron finger. In the present case, this is not necessary since the cross-sections carrying current along the electrode fingers are enlarged by means of the cell connectors.
In einer bevorzugten Ausführungsform sind die beiden Solarzellen als Segmente, insbesondere Viertel, einer hexagonalen oder pseudo-hexagonalen Wafersolarzelle ausgebildet. Auf diese Weise können die Segmente einer derartigen hexagonalen oder pseudo-hexagonalen Wafersolarzelle so angeordnet sein, dass sie eine möglichst effiziente Flächenausnutzung in dem Solarzellensystem oder dem fertigen Solarzellenmodul erlauben. Durch die Neuanordnung kann also die flächige Packungsdichte im Modul bei Verwendung runder Halbleiterwafer verbessert werden. Gleichzeitig steigt die Materialausnutzung der runden Wafer.In a preferred embodiment, the two solar cells are formed as segments, in particular quarter, of a hexagonal or pseudo-hexagonal wafer solar cell. In this way, the segments of such a hexagonal or pseudo-hexagonal wafer solar cell can be arranged so that they allow the most efficient use of area in the solar cell system or the finished solar cell module. As a result of the rearrangement, it is thus possible to improve the areal packing density in the module when using round semiconductor wafers. At the same time, the material utilization of the round wafers increases.
Zweckmäßigerweise sind die beiden Solarzellen derart benachbart angeordnet, dass das Solarzellensystem eine im Wesentlichen rechteckige oder quadratische Außenkontur aufweist. Dies hat den Vorteil, dass mehrere Solarzellensysteme in einem Solarzellenmodul nebeneinander angeordnet werden können, ohne dass sich hierzwischen eine signifikante Lücke ergibt. Die Außenkontur kann hierbei Unterbrechungen aufweisen.Expediently, the two solar cells are arranged adjacent to one another such that the solar cell system has a substantially rectangular or square outer contour. This has the advantage that several solar cell systems can be arranged next to one another in a solar cell module without a significant gap being created between them. The outer contour may have interruptions.
Es ist vorteilhaft, wenn mehrere Zellverbinder mittels Brücken untereinander elektrisch kontaktiert sind. Eine derartige Brücke bildet somit eine Art Zwischen-Busbar, welche mehrere Emitter-Elektrodenfinger und / oder Basis-Elektrodenfinger miteinander verbinden kann. Bevorzugterweise sind die Brücken in oder oberhalb eines Zwischenraumes zwischen den Solarzellen angeordnet. Alternativ können die Brücken an oder entlang von Stirnflächen eines Solarzellensystems oder zwischen zwei Solarzellensystemen in einem Solarzellenmodul angeordnet sein. Wenn die Solarzellensysteme in mehr oder minder lange Solarzellenstrings verschaltet sind, kann ein Ausgleich von Stromdifferenzen über die zwischen den Solarzellen angeordneten Brücken erfolgen.It is advantageous if several cell connectors are electrically contacted with each other by means of bridges. Such a bridge thus forms a kind of intermediate bus bar, which can interconnect a plurality of emitter electrode fingers and / or base electrode fingers. Preferably, the bridges are arranged in or above a gap between the solar cells. Alternatively, the bridges can be arranged on or along end faces of a solar cell system or between two solar cell systems in a solar cell module. If the solar cell systems are connected in more or less long solar cell strings, a compensation of current differences can take place via the bridges arranged between the solar cells.
In bevorzugten Ausführungsformen ist die elektrische Verschaltung zwischen dem ersten Solarzellensystem und dem zweiten Solarzellensystem mittels Zellverbindern realisiert, die sich derart erstrecken, dass sie sowohl die beiden Solarzellen in den Solarzellensystemen als auch die beiden Solarzellensysteme miteinander verschalten. Auf diese Weise kann ein Stromtransport über mehrere Solarzellensysteme hinweg über zusammenhängende Zellverbinder stattfinden. Ein nachträgliches Verbinden von Zellverbindern kann eingespart werden, was sowohl die Herstellung des Solarzellenmoduls vereinfacht, als auch zu einem geringeren ohmschen Widerstand und somit erhöhter Effizienz führt.In preferred embodiments, the electrical interconnection between the first solar cell system and the second solar cell system is realized by means of cell connectors which extend in such a way that they interconnect both the two solar cells in the solar cell systems and the two solar cell systems. In this way, a current transport across multiple solar cell systems across interconnected cell connectors can take place. A subsequent connection of cell connectors can be saved, which simplifies both the production of the solar cell module, as well as leads to a lower ohmic resistance and thus increased efficiency.
Vorzugsweise wird jeder Zellverbinder als elektrisch leitfähiger Draht bereitgestellt, der mittels eines elektrisch leitfähigen Fixiermittels mit den Elektrodenfingern verschaltet wird. Derartige Fixiermittel sind beispielsweise Lötmittel oder elektrisch leitenden Klebe- oder Haftmittel, die punktuell oder flächig zugeführt werden. Alternativ können derartige Mittel auch auf den Zellverbindern oder auf den Elektrodenfingern bereitgestellt sein, beispielsweise indem die Zellverbinder hiermit ummantelt sind.Preferably, each cell connector is provided as an electrically conductive wire, which is connected by means of an electrically conductive fixing means with the electrode fingers. Such fixatives are, for example, solder or electrically conductive adhesive or adhesive, which are supplied selectively or areally. Alternatively, such means may also be provided on the cell connectors or on the electrode fingers, for example, by sheathing the cell connectors.
In vorteilhaften Ausführungsformen werden zusätzlich zum Bereitstellen der ersten Solarzelle und der zweiten Solarzelle im Wesentlichen identisch aufgebaute weitere Solarzellen bereitgestellt, wobei die Positionierung aller Solarzellen in der gemeinsamen Elektrodenebene erfolgt und benachbarte Solarzellen entweder miteinander in Reihe oder in Serie verschaltet werden. Das Positionierung und Verschalten der Solarzellen kann mittels entsprechender Vorrichtungen automatisiert ablaufen.In advantageous embodiments, in addition to providing the first solar cell and the second solar cell substantially identically constructed further solar cells are provided, wherein the positioning of all solar cells takes place in the common electrode plane and adjacent solar cells are interconnected either in series or in series. The positioning and interconnection of the solar cells can be automated by means of appropriate devices.
Hierbei ist zu beachten, dass über einen Zellverbinder miteinander in einer Sehenverschaltung verbundene Elektrodenfinger vorzugsweise gleiche Abmessungen aufweisen, insbesondere gleiche Längen. Andernfalls können aufgrund unterschiedlicher Ströme in den Elektrodenfingern Verluste auftreten, welche die Effizienz der Solarzellenanordnung mindern. In bevorzugten Ausgestaltungen wird das Bereitstellen benachbarter Solarzellen zur Verschaltung in Reihe oder in Serie durch eine entsprechende Positionierung der Solarzellen quer zu einer Erstreckungsrichtung der Elektroden derart gewährleistet, dass die Zellverbinder über mehr als zwei Solarzellen hinweg im Wesentlichen geradlinig verlaufen. Dies erlaubt ein einfaches und kostengünstiges Anordnen und Verbinden der Zellverbinder, die für einen geradlinigen Verlauf in einem Rahmen gespannt sein können, um nach der Positionierung der Solarzellen über die Solarzellen gelegt zu werden.It should be noted here that electrode fingers connected to one another in a vision connection via a cell connector preferably have the same dimensions, in particular equal lengths. Otherwise, losses may occur due to different currents in the electrode fingers, which reduce the efficiency of the solar cell arrangement. In preferred embodiments, the provision of adjacent solar cells for interconnection in series or in series is ensured by a corresponding positioning of the solar cells transversely to an extension direction of the electrodes in such a way that the cell connectors extend over more than two solar cells substantially in a straight line. This allows a simple and inexpensive arranging and connecting the cell connectors, which can be stretched for a straight course in a frame to be placed over the solar cells after the positioning of the solar cells.
In einer vorteilhaften Ausführungsform umfasst der Verfahrensschritt des Verschaltens benachbarter Solarzellen das Durchtrennen jedes zweiten Zellverbinders zwischen zwei benachbarten Solarzellen mit Hilfe von Trennmitteln. Durch eine alternierendeIn an advantageous embodiment, the step of interconnecting adjacent solar cells comprises severing each second cell connector between two adjacent solar cells by means of separating means. By an alternating
Durchtrennung der Zellverbinder kann eine serielle Verschaltung der Solarzellen erfolgen.Separation of the cell connectors can be done a serial interconnection of the solar cells.
Alternativ können auch andere Verschaltungsmuster mittels Durchtrennung vonAlternatively, other interconnection patterns by means of separation of
Zellverbindern an geeigneten Stellen erreicht werden. Das Durchtrennen kann beispielsweise mittels eines Laserstrahls und/oder mit Hilfe mechanischer Trennmittel erfolgen.Cell connectors can be achieved at appropriate locations. The severing can be done for example by means of a laser beam and / or by means of mechanical release agent.
Ausführungsbeispiele der Erfindung werden anhand der Zeichnung näher erläutert. Es zeigen:Embodiments of the invention will be explained in more detail with reference to the drawing. Show it:
Fig. 1 eine schematische Darstellung eines Solarzellensystems aus mehreren miteinander verschalteten Solarzellen; Fig. 2 einen Ausschnitt einer Querschnittsdarstellung eines Solarzellensystems aus zwei miteinander verschalteten Solarzellen; und Fig. 3a-3d die schrittweise Herstellung des Solarzellensystems gemäß der Fig. 1.Figure 1 is a schematic representation of a solar cell system of a plurality of interconnected solar cells. FIG. 2 shows a detail of a cross-sectional illustration of a solar cell system made up of two solar cells interconnected with one another; FIG. and FIGS. 3a-3d show the stepwise production of the solar cell system according to FIG. 1.
Die Fig. 1 zeigt ein Solarzellensystem aus miteinander verschalteten Solarzellen 1 ,2,3,4. Die Solarzellen 1 ,2,3,4 sind rückseitenkontaktiert und weisen jeweils Basis-Elektrodenfinger 110,210 und Emitter-Elektrodenfinger 1 1 1 ,211 auf, die auf der Solarzellenrückseite abwechselnd abgeordnet sind und einen geradlinigen Verlauf aufweisen. Die Solarzellen 1 ,2,3,4 umfassen eine erste Solarzelle 1 , auf dessen Rückseite 10 Elektrodenfinger 11 angeordnet sind, welche sich in Basis-Elektrodenfinger 110 und Emitter-Elektrodenfinger 111 aufteilen, sowie eine zweite Solarzelle 2, auf dessen Rückseite 20 dementsprechend ebenfalls Elektrodenfinger 21 angeordnet sind, welche sich in Basis-Elektrodenfinger 210 und Emitter-Elektrodenfinger 211 aufteilen. Mittels Zellverbinder 5 sind die Basis-Elektrodenfinger 110 der ersten Solarzelle 1 mit den Basis-Elektrodenfingern 210 der zweiten Solarzelle 2 sowie die Emitter-Elektrodenfinger 111 der ersten Solarzelle 1 mit den Emitter-Elektrodenfingern 21 1 der zweiten Solarzelle 2 verschaltet. Auf diese Weise sind auf den Solarzellen 1 ,2,3,4 gebildete Busbars nicht nötig und vorliegend auch nicht vorgesehen, da die Verschaltung stattdessen zwischen individuellen Elektrodenfingern 11 ,21 ,31 ,41 erfolgt.Fig. 1 shows a solar cell system of interconnected solar cells 1, 2,3,4. The solar cells 1, 2, 3, 4 are back-contacted and each have base electrode fingers 110, 210 and emitter electrode fingers 11, 1, 211, which are alternately arranged on the solar cell rear side and have a rectilinear profile. The solar cells 1, 2, 3, 4 comprise a first solar cell 1, on whose rear side 10 electrode fingers 11 are arranged, which are divided into base electrode fingers 110 and emitter electrode fingers 111, and a second solar cell 2, on the back side 20 of which likewise Electrode fingers 21 are arranged, which are divided into base electrode fingers 210 and emitter electrode fingers 211. By means of cell connectors 5, the base electrode fingers 110 of the first solar cell 1 with the base electrode fingers 210 of the second solar cell 2 and the emitter electrode fingers 111 of the first solar cell 1 with the emitter electrode fingers 21 1 of the second solar cell 2 are connected. In this way, busbars formed on the solar cells 1, 2, 3, 4 are not necessary and in the present case are not provided, since the interconnection takes place instead between individual electrode fingers 11, 21, 31, 41.
Die Verschaltung geschieht so, dass der Zellverbinder 5 zumindest in einem Zellverbinderabschnitt 50 entlang des zugehörigen Elektrodenfingers 1 1 ,21 orientiert wird. Hierbei brauchen die Elektrodenfinger 11 ,21 und die mit ihnen verbundenen Zellverbinder 5 in den Zellverbinderabschnitten 50 nicht notwendigerweise geradlinig zu verlaufen, wie dies in der Fig. 1 gezeigt ist. Bei einem krummlinigen Verlauf eines Elektrodenfingers 11 ,21 muss allerdings auch der zugehörige Zellverbinder 5 zumindest abschnittsweise entsprechend krummlinig verlaufen. In dem Zellverbinderabschnitt 50 bildet der Zellverbinder 5 ferner eine oder mehrere Kontaktflächen 51 mit dem zugehörigen Elektrodenfinger 11 ,21. Dies wird in der Fig. 2 gezeigt.The interconnection takes place in such a way that the cell connector 5 is oriented along at least one cell connector section 50 along the associated electrode finger 11, 21. Here, the electrode fingers 11, 21 and the cell connectors 5 connected thereto need not necessarily be straight in the cell connector portions 50, as shown in FIG. In the case of a curvilinear course of an electrode finger 11, 21, however, the associated cell connector 5 must also run correspondingly curvilinearly, at least in sections. In the cell connector portion 50, the cell connector 5 further forms one or more contact surfaces 51 with the associated electrode fingers 11, 21. This is shown in FIG. 2.
Die Fig. 2 zeigt einen Ausschnitt einer Querschnittsdarstellung, welche die Verschaltung zwischen der ersten Solarzelle 1 und der zweiten Solarzelle 2 verdeutlicht. Die Verschaltung erfolgt mittels eines Zellverbinders 5, welcher mit dem zugehörigen Elektrodenfinger 11 der ersten Solarzelle 1 und dem zugehörigen Elektrodenfinger 21 der zweiten Solarzelle 2 verbunden ist. Die Verbindung erfolgt in Zellverbinderabschnitten 50 mittels Kontaktflächen 51 , welche eine Kontaktierung zwischen Elektrodenfinger 11 ,21 und Zellverbinder 5 bilden. Die Kontaktierung kann beispielsweise mittels sich entlang des Zellverbinders 5 erstreckenden Lötverbindungen (in der Fig. 2 auf der Rückseite 10 der ersten Solarzelle 1 ) erfolgen, oder mittels Lötpunkten (in der Fig. 2 auf der Rückseite 10 der zweiten Solarzelle 2), welche entlang des Zellverbinderabschnittes 50 verteilt sind. Alternativ können auch andere Kontaktierungsarten benutzt werden, beispielsweise Bonden oder Kleben mit Polymerleitkleber des Zellverbinders 5 in den zugehörigen Elektrodenfinger 11 ,21 entlang des Zellverbinderabschnittes 50. Auch ist es möglich, die Zellverbinder 5 auf die Elektrodenfinger 11 ,21 aufzulegen und permanent anzupressen. Dies kann beispielsweise in einer Modulbauweise Verwendung finden, bei der anstelle des Einlaminierens durch Erzeugen eines Vakuums zwischen einer Vorderseitenverglasung und einer Modulrückseite permanenter Druck auf die Elektrodenfinger ausgeübt wird, wie es aus der NICE- Technologie (NICE - „New Industrial Cell Encapsulation") her bekannt ist. In dem in der Fig. 1 dargestellten Fall sind vier Solarzellen 1 ,2,3,4, welche neben der ersten und der zweiten Solarzelle 1 ,2 zwei weitere rückseitenkontaktierte Solarzellen 3,4 umfassen, nebeneinander angeordnet. Diese vier Solarzellen sind durch Vierteilung einer pseudohexagonalen Wafersolarzelle hervorgegangen und derart neu angeordnet, dass die Schnittkanten jeweils zweier Solarzellen 1 ,2;3,4 gemeinsam eine im Wesentlichen, das heißt in diesem Fall teilweise unterbrochene, rechteckige Umrandung oder Außenkontur bilden. Die Rückseiten 10,20 der Solarzellen 1 ,2,3,4 sind zudem koplanar derart angeordnet, dass ihre Elektrodenfinger 11 ,21 ,31 ,41 koplanar in einer Elektrodenebene EP liegen.FIG. 2 shows a detail of a cross-sectional representation, which illustrates the interconnection between the first solar cell 1 and the second solar cell 2. The interconnection takes place by means of a cell connector 5, which is connected to the associated electrode finger 11 of the first solar cell 1 and the associated electrode finger 21 of the second solar cell 2. The connection takes place in cell connector sections 50 by means of contact surfaces 51, which form a contact between electrode fingers 11, 21 and cell connector 5. The contacting can be effected, for example, by means of solder joints extending along the cell connector 5 (in FIG. 2 on the back 10 of the first solar cell 1), or by soldering points (in FIG. 2 on the back 10 of the second solar cell 2) which run along of the cell connector section 50 are distributed. Alternatively, other types of contacting can be used, for example, bonding or bonding with Polymerleitkleber the cell connector 5 in the associated electrode fingers 11, 21 along the cell connector portion 50. It is also possible to hang the cell connector 5 on the electrode fingers 11, 21 and permanently pressed. This may be used, for example, in a modular design in which permanent pressure is applied to the electrode fingers instead of lamination by creating a vacuum between a front glazing and a module back, as is known from NICE (New Industrial Cell Encapsulation) technology is known. In the case illustrated in FIG. 1, four solar cells 1, 2, 3, 4, which in addition to the first and second solar cells 1, 2 comprise two further back-contacted solar cells 3, 4, are arranged next to one another. These four solar cells have arisen by quartering a pseudohexagonal wafer solar cell and are rearranged in such a way that the cut edges of each of two solar cells 1, 2, 3, 4 together form essentially, that is in this case partially interrupted, rectangular border or outer contour. The rear sides 10, 20 of the solar cells 1, 2, 3, 4 are also arranged coplanar such that their electrode fingers 11, 21, 31, 41 are coplanar in an electrode plane EP.
Neben der Verschaltung der Elektrodenfinger 11 ,21 der ersten und der zweiten Solarzelle 1 ,2 sind auch die Elektrodenfinger 31 ,41 der weiteren Solarzellen 3,4 mittels Zellverbinder 5 miteinander verschaltet. Darüber hinaus bilden vorliegend einige der Zellverbinder 5 auch Verschaltungen zwischen Elektrodenfingern 11 ,21 der ersten und zweiten Solarzellen 1 ,2 und den Elektrodenfingern 31 ,41 der weiteren Solarzellen 3,4, indem die miteinander verschalteten Elektrodenfinger 1 1 ,21 ,31 ,41 entlang einer Erstreckungsrichtung hintereinander angeordnet sind.In addition to the interconnection of the electrode fingers 11, 21 of the first and the second solar cell 1, 2, the electrode fingers 31, 41 of the further solar cells 3, 4 are interconnected by means of cell connectors 5. Moreover, in the present case, some of the cell connectors 5 also form interconnections between electrode fingers 11, 21 of the first and second solar cells 1, 2 and the electrode fingers 31, 41 of the further solar cells 3, 4, by interconnecting the electrode fingers 11, 21, 31, 41 an extension direction are arranged one behind the other.
In dem in Fig. 1 dargestellten Fall sind die Solarzellen 1 und 2 parallel verschaltet und bilden eine rechteckige Zelleinheit. Gleiches gilt für die weiteren Solarzellen 3 und 4. Die so gebildeten Zelleinheiten 1 ,2 sowie 3,4 sind wiederum miteinander in Reihe verschaltet. Eine Serienverschaltung bei den pseudohexagonalen Solarzellen 1 und 2 wäre weniger vorteilhaft, da die jeweiligen miteinander zu verschaltenden Elektrodenfinger unterschiedlich lang wären. Derartige rechteckige oder anders ausgestaltete Zelleinheiten können auch aus mehr als zwei Solarzellen bestehen, beispielsweise aus vier, sechs, acht oder mehr Solarzellen. Für eine Parallelschaltung aller vier Solarzellen 1 ,2,3 und 4 in der Fig. 1 müssten zwischen der zweiten Solarzelle 2 und der weiteren Solarzelle 3 alle Zellverbinder durchgängig sein und gleichzeitig am unteren Zellverbinderrahmen 52 die durchgehend gezeichneten Zellverbinder aufgetrennt und die aufgetrennt gezeichneten Zellverbinder mit dem unteren Zellverbinderrahmen 52 verbunden sein.In the case illustrated in FIG. 1, the solar cells 1 and 2 are connected in parallel and form a rectangular cell unit. The same applies to the other solar cells 3 and 4. The cell units 1, 2 and 3.4 thus formed are in turn connected to each other in series. A series connection in the pseudo-hexagonal solar cells 1 and 2 would be less advantageous because the respective electrode fingers to be interconnected would have different lengths. Such rectangular or differently configured cell units may also consist of more than two solar cells, for example, four, six, eight or more solar cells. For a parallel connection of all four solar cells 1, 2, 3 and 4 in FIG. 1, all cell connectors would have to be continuous between the second solar cell 2 and the further solar cell 3, and at the same time the cell connectors 52 would be separated at the bottom of the cell connector frame 52 and the cell connectors shown separated would have to be separated be connected to the lower cell connector frame 52.
Um eventuell auftretende Stromdifferenzen zwischen jenen der Zellverbinder 5 auszugleichen, die gleichpolige Elektrodenfinger 1 1 ,21 ,31 ,41 verschalten, also beispielsweise Basis-Elektrodenfinger 110,210, sind in dem in der Fig. 1 dargestellten Fall Brücken 60 vorgesehen, welche die entsprechenden Zellverbinder 5 untereinander elektrisch verbinden. Die in der Fig. 2 dargestellten Brücken 60 sind zwischen zwei Solarzellen 1 ,2,3,4 angeordnet und bilden somit externe Busbars 60. Auf den Solarzellen 1 ,2,3,4 selbst sind keine Busbars gebildet. Mit anderen Worten, die Elektrodenfinger 11 ,21 ,31 ,41 auf jeweiligen Solarzellen 1 ,2,3,4 sind hochohmig voneinander getrennt.In order to compensate for any occurring current differences between those of the cell connectors 5, the gleichpolige electrode fingers 1 1, 21, 31, 41 interconnect, so for example, base electrode fingers 110,210, bridges 60 are provided in the case shown in FIG. 1, which the corresponding cell connector. 5 electrically connect with each other. The bridges 60 shown in FIG. 2 are arranged between two solar cells 1, 2, 3, 4 and thus form external busbars 60. On the solar cells 1, 2, 3, 4 are no busbars themselves. In other words, the electrode fingers 11, 21, 31, 41 on respective solar cells 1, 2, 3, 4 are separated from one another with high resistance.
Die Fig. 3a bis 3d zeigen jeweils unterschiedliche Zwischenprodukte bei der Herstellung eines Solarzellensystems gemäß der Fig. 1. Das Herstellungsverfahren beginnt gemäß Fig. 3a mit einem Anordnen der Solarzellen 1 ,2,3,4 koplanar und mit ihren Rückseiten 10,20 in die gleiche Richtung zeigend. Vorzugsweise werden die einzelnen Solarzellen 1 ,2,3,4 so nebeneinander angeordnet, dass miteinander zu verschaltende Elektrodenfinger 1 1 ,21 ,31 ,41 entlang einer gemeinsamen Linie hintereinander angeordnet sind, wobei auch nicht miteinander zu verschaltende Elektrodenfinger 11 ,21 ,31 ,41 entlang einer gemeinsamen Linie angeordnet sein können. Letzterer Fall kann in einem späteren Trennschritt berücksichtigt werden. Die vier mit Bezugsziffern versehenen Solarzelle 1 ,2,3,4 können aus einer einzelnen pseudo-hexagonalen Wafersolarzelle mittels Vierteilung hervorgegangen sein. Allerdings können stattdessen auch die erste und die zweite Solarzelle 1 ,2 und die an diesen grenzenden Solarzellen, welche in der Fig. 3a keine Bezugsziffern tragen, aus einer gemeinsamen Wafersolarzelle entstanden sein. Einige der oder alle Solarzellen 1 ,2,3,4 können auch alternativ eine quadratische oder pseudoquadratische Form aufweisen. Sie können auch aus vierteln quadratischer oder pseudoquadratischer Wafer gebildet sein.3a to 3d each show different intermediates in the production of a solar cell system according to FIG. 1. The production process begins according to FIG. 3a with a placement of the solar cells 1, 2, 3, coplanar and with their rear sides 10, 20 in the showing same direction. Preferably, the individual solar cells 1, 2, 3, 4 are arranged next to one another in such a way that electrode fingers 1 1, 21, 31, 41 to be interconnected are arranged one behind the other along a common line, whereby electrode fingers 11, 21, 31, 41 may be arranged along a common line. The latter case can be considered in a later separation step. The four referenced solar cells 1, 2, 3, 4 may be formed from a single pseudo-hexagonal wafer solar cell by four-division. However, instead of this, the first and second solar cells 1, 2 and the solar cells adjoining them, which do not carry reference numbers in FIG. 3 a, can also have been formed from a common wafer solar cell. Some or all of the solar cells 1, 2, 3, 4 may alternatively have a square or pseudo-square shape. They can also be formed from quarter-sized or pseudo-square wafers.
Nach dem Anordnen der Solarzellen 1 ,2,3,4 findet die Verschaltung mittels der Zellverbinder 5 statt. Wie in der Fig. 3b dargestellt, werden hierzu Zellverbinder 5, die parallel zueinander angeordnet sind, auf die Anordnung der Solarzellen 1 ,2,3,4 gelegt. Eine parallele und äquidistante Anordnung der Zellverbinder 5 untereinander wird mittels eines Zellverbinderrahmens 52 erreicht, der die Zellverbinder 5 in einer kammförmigen oder harfenförmigen Struktur hält. Der Zellverbinderrahmen 52 ist vorzugsweise elektrisch leitfähig, um im fertigen Solarzellensystem zur Sammlung des aus den Elektrodenfingern 11 ,21 ,31 ,41 entnommenen Stromes zu dienen. Der Zellverbinderrahmen 52 kann hierfür wie in der Fig. 3b dargestellt aus mehreren Teilen bestehen, die elektrisch voneinander isoliert sind, um Kurzschlüsse zwischen Elektrodenfinger 11 ,21 ,31 ,41 unterschiedlicher Polarität zu vermeiden.After arranging the solar cells 1, 2, 3, 4, the interconnection takes place by means of the cell connectors 5. As shown in FIG. 3b, for this purpose cell connectors 5, which are arranged parallel to one another, are placed on the arrangement of the solar cells 1, 2, 3, 4. A parallel and equidistant arrangement of the cell connectors 5 with each other is achieved by means of a cell connector frame 52 which holds the cell connectors 5 in a comb-shaped or harp-shaped structure. The cell connector frame 52 is preferably electrically conductive to serve in the final solar cell system for collecting the current drawn from the electrode fingers 11, 21, 31, 41. As shown in FIG. 3b, the cell connector frame 52 can consist of several parts which are electrically insulated from one another in order to avoid short circuits between electrode fingers 11, 21, 31, 41 of different polarity.
Alternativ ist es möglich, die Zellverbinder 5 in Form von Drähten von einer geeignetenAlternatively, it is possible for the cell connectors 5 to be in the form of wires
Anzahl an Drahtrollen abzuwickeln, beispielsweise gleich der Anzahl an Elektrodenfinger. Die Drähte können hierbei mittels äquidistanter Führungselemente parallel harfenförmig über den Elektrodenfingern 11 ,21 ,31 ,41 angeordnet und mit diesen zu verbunden werden. In einem weiteren Arbeitsschritt kann anschließend der Zellverbinderrahmen 52, welcher ebenfall als Busbar wirkend gebildet sein kann, mit den Zellverbindern 5 elektrisch kontaktiert werden.Unwind number of wire rolls, for example, equal to the number of electrode fingers. The wires can in this case by means of equidistant guide elements parallel harp-shaped over the electrode fingers 11, 21, 31, 41 are arranged and connected to them. In In a further step, the cell connector frame 52, which may also be formed acting as a bus bar, can then be electrically contacted with the cell connectors 5.
Nach dem Positionieren auf den Solarzellen 1 ,2,3,4, werden die Zellverbinder 5 mit den Elektrodenfingern 11 ,21 ,31 ,41 elektrisch verbunden. Dies kann beispielweise mittels Lötens oder mittels Anwendung eines leitfähigen Klebe- oder Haftmittels erfolgen. Alternativ können die Zellverbinder 5 auch auf die zugehörigen Elektrodenfinger 11 ,21 ,31 ,41 aufgepresst werden. Wichtig ist, dass zumindest Abschnittsweise eine Kontaktierung der zu verschaltenden Elektrodenfinger 11 ,21 ,31 ,41 mit zugehörigen Zellverbindern 5 derart erfolgt, dass Kontaktflächen 51 hierzwischen entstehen.After positioning on the solar cells 1, 2, 3, 4, the cell connectors 5 are electrically connected to the electrode fingers 11, 21, 31, 41. This can be done for example by means of soldering or by using a conductive adhesive or adhesive. Alternatively, the cell connectors 5 can also be pressed onto the associated electrode fingers 11, 21, 31, 41. It is important that, at least in sections, contacting of the electrode fingers 11, 21, 31, 41 to be interconnected with associated cell connectors 5 takes place in such a way that contact surfaces 51 arise therebetween.
Die Pfeile T in der Fig. 3c veranschaulichen eine Auftrennung der Zellverbinder 5 an den jeweiligen Stellen, um elektrische Verbindungen zwischen bestimmten Elektrodenfingern 11 ,21 ,31 ,41 untereinander oder zwischen bestimmten Elektrodenfingern 1 1 ,21 ,31 ,41 und dem Zellverbinderrahmen 52 zu zerstören. Auf diese Weise können unterschiedliche Verbindungsmuster zwischen den Solarzellen 1 ,2,3,4 erzeugt werden. Als Trennmittel T zur Durchtrennung der Zellverbinder 5 können mechanische oder andere geeignete Trennmittel T eingesetzt werden, beispielsweise auch Laserstrahlung.The arrows T in Fig. 3c illustrate a separation of the cell connectors 5 at the respective locations to electrical connections between certain electrode fingers 11, 21, 31, 41 with each other or between certain electrode fingers 1 1, 21, 31, 41 and the cell connector frame 52 to destroy. In this way, different connection patterns between the solar cells 1, 2, 3, 4 can be generated. As separating means T for the separation of the cell connectors 5 mechanical or other suitable release agent T can be used, for example, laser radiation.
Nach Durchtrennung der Zellverbinder 5 an geeigneter Stelle, sind die Solarzellen 1 ,2,3,4 fertig Verschaltet und können weiterverarbeitet werden. Die hierbei entstandene, in der Fig. 3d gezeigte Struktur entspricht der in der Fig. 1 vergrößert dargestellten Anordnung mit der Ausnahme, dass in dieser Ausführungsform keine Brücken 60 für die Verbindung zwischen den Zellverbindern 5 vorgesehen sind.After transection of the cell connectors 5 at a suitable location, the solar cells 1, 2, 3, 4 are completely interconnected and can be further processed. The resulting structure shown in FIG. 3d corresponds to the arrangement shown enlarged in FIG. 1 with the exception that in this embodiment, no bridges 60 are provided for the connection between the cell connectors 5.
Um allgemein Kurzschlüsse zwischen den Emitter-Elektrodenfingern (110, 210, ...) und Basiselektrodenfingern (111 , 211 , ...) zu vermeiden, kann auf der Solarzellenrückseite in den Bereichen zwischen den besagten Elektrodenfingern eine Isolierung aufgebracht werden. Dies kann beispielsweise ein elektrisch isolierender Lack sein, der beim Laminierungsprozess auf der Solarzelle verbleibt oder auch nach der Zellverschaltung vor dem Laminierprozess wieder entfernt wird. Bezugszeichen liste erste rückseitenkontaktierte Solarzelle 1In order to generally avoid short circuits between the emitter electrode fingers (110, 210,...) And base electrode fingers (111, 211,...), Insulation may be applied to the solar cell backside in the areas between said electrode fingers. This can be, for example, an electrically insulating lacquer which remains on the solar cell during the lamination process or is removed again after the cell connection before the lamination process. Reference numeral list first back-contacted solar cell. 1
Rückseite der ersten Solarzelle 10 Elektrodenfinger der ersten Solarzelle 1 1Rear side of the first solar cell 10 Electrode fingers of the first solar cell 1 1
Basis-Elektrodenfinger der ersten Solarzelle 1 10Basic electrode fingers of the first solar cell 1 10
Emitter-Elektrodenfinger der ersten Solarzelle 111Emitter electrode fingers of the first solar cell 111
zweite rückseitenkontaktierte Solarzelle 2 Rückseite der zweiten Solarzelle 20second back-contacted solar cell 2 rear side of the second solar cell 20
Elektrodenfinger der zweiten Solarzelle 21Electrode fingers of the second solar cell 21
Basis-Elektrodenfinger der ersten Solarzelle 210Basic electrode fingers of the first solar cell 210
Emitter-Elektrodenfinger der ersten Solarzelle 211Emitter electrode fingers of the first solar cell 211
weitere rückseitenkontaktierte Solarzellen 3,4further back-contacted solar cells 3,4
Elektrodenfinger der weiteren Solarzellen 31 ,41Electrode fingers of the other solar cells 31, 41
Zellverbinder 5Cell connector 5
Zellverbinderabschnitt 50 Kontaktfläche 51Cell connector section 50 contact surface 51
Zellverbinderrahmen 52Cell connector frame 52
Brücke 60Bridge 60
Elektrodenebene EPElectrode level EP
Trennmittel TRelease agent T
* * * * ** * * * *

Claims

Patentansprüche claims
1. Solarzellensystem umfassend: - eine erste rückseitenkontaktierte Solarzelle (1 ) mit einer Rückseite (10), auf derA solar cell system comprising: - a first back-contacted solar cell (1) having a back side (10) on which
Elektrodenfinger (11 ) angeordnet sind, die als Basis-Elektrodenfinger (110) und als Emitter-Elektrodenfinger (111 ) ausgebildet sind,Electrode fingers (11) are arranged, which are designed as base electrode fingers (110) and as emitter electrode fingers (111),
- eine zweite rückseitenkontaktierte Solarzelle (2) mit einer Rückseite (20), auf der Elektrodenfinger (21 ) angeordnet sind, die als Basis-Elektrodenfinger (210) und als Emitter-Elektrodenfinger (211 ) ausgebildet sind und- A second back-contacted solar cell (2) having a rear side (20) on which electrode fingers (21) are arranged, which are formed as a base electrode fingers (210) and as emitter electrode fingers (211) and
- Zellverbinder (5), die eine Mehrzahl Elektrodenfinger (1 1 ) der ersten Solarzelle (1 ) mit einer Mehrzahl Elektrodenfinger (21 ) der zweiten Solarzelle (2) verschalten,- Cell connector (5) interconnecting a plurality of electrode fingers (1 1) of the first solar cell (1) with a plurality of electrode fingers (21) of the second solar cell (2),
dadurch gekennzeichnet,characterized,
dass auf mindestens einer der Solarzellen (1 ,2) jeder verschaltete Elektrodenfinger (11 ,21 ) mit jeweils einem der Zellverbinder (5) in elektrischem Kontakt steht, wobei der Zellverbinder (5) in einem Zellverbinderabschnitt (50) entlang des zugehörigen Elektrodenfingers (11 ,21 ) verläuft und mit diesem eine Kontaktfläche (51 ) zur elektrischen Kontaktierung zwischen Elektrodenfinger (1 1 ,21) und Zellverbinder (5) bildet.on at least one of the solar cells (1, 2) each interconnected electrode finger (11, 21) is in electrical contact with in each case one of the cell connectors (5), the cell connector (5) being arranged in a cell connector section (50) along the associated electrode finger (11 , 21) and forms with this a contact surface (51) for electrical contact between electrode fingers (1 1, 21) and cell connector (5).
2. Solarzellensystem gemäß Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, dass die Kontaktflächen (51) zwischen den Zellverbinderabschnitten (50) und den zugehörigen Elektrodenfingern (1 1 ,21 ) im Wesentlichen punktförmig sind.2. Solar cell system according to claim 1, characterized in that the contact surfaces (51) between the cell connector sections (50) and the associated electrode fingers (1 1, 21) are substantially punctiform.
3. Solarzellensystem gemäß Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, dass sich die Kontaktflächen (51 ) zwischen den Zellverbinderabschnitten (50) und den zugehörigen Elektrodenfingern (11 ,21 ) jeweils im Wesentlichen entlang des gesamten Zellverbinderabschnittes (50) erstrecken.The solar cell system according to claim 1, characterized in that the contact surfaces (51) between the cell connector portions (50) and the associated electrode fingers (11, 21) each extend substantially along the entire cell connector portion (50).
4. Solarzellensystem gemäß einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Mehrzahl der Elektrodenfinger (11) der ersten Solarzelle (1) und/oder die Mehrzahl der Elektrodenfinger (21 ) der zweiten Solarzelle (2) im Wesentlichen alle Elektrodenfinger (1 1 ,21 ) der jeweiligen Solarzelle (1 ,2) umfasst. 4. Solar cell system according to one of the preceding claims, characterized in that the plurality of electrode fingers (11) of the first solar cell (1) and / or the plurality of electrode fingers (21) of the second solar cell (2) substantially all electrode fingers (1 1, 21) of the respective solar cell (1, 2).
5. Solarzellensystem gemäß einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass im Wesentlichen pro Solarzelle (1 ,2) so viele Zellverbinder (5) wie Elektrodenfinger (11 ,21 ) auf einer Solarzelle (1 ,2) oder halb so viele Zellverbinder (5) wie Elektrodenfinger (11 ,21) auf einer Solarzelle (1 ,2) vorgesehen sind.5. Solar cell system according to one of the preceding claims, characterized in that substantially each solar cell (1, 2) as many cell connectors (5) as electrode fingers (11, 21) on a solar cell (1, 2) or half as many cell connectors (5 ) How electrode fingers (11, 21) on a solar cell (1, 2) are provided.
6. Solarzellensystem gemäß einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass jeder Zellverbinder (5) als elektrisch leitfähiger Draht ausgebildet ist, der mit dem jeweils zugeordneten Elektrodenfinger (11 ,21) kontaktiert ist.6. solar cell system according to one of claims 1 to 3, characterized in that each cell connector (5) is formed as an electrically conductive wire, which is contacted with the respectively associated electrode fingers (11, 21).
7. Solarzellensystem gemäß einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass sich auf mindestens einer der Solarzellen (1 ,2) jeder7. Solar cell system according to one of the preceding claims, characterized in that on at least one of the solar cells (1, 2) each
Zellverbinderabschnitt (50) entlang der im Wesentlichen gesamten Länge des zugehörigen kontaktierten Elektrodenfingers (11 ,21) erstreckt.Cell connector portion (50) along substantially the entire length of the associated contacted electrode finger (11, 21) extends.
8. Solarzellensystem gemäß einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass bei mindestens einer der beiden Solarzellen (1 ,2) auf der Rückseite (10,20) die Basis-Elektrodenfinger (110,210) elektrisch hochohmig voneinander isoliert sind und/oder die Emitter-Elektrodenfinger (111 ,211) elektrisch hochohmig voneinander isoliert sind.8. Solar cell system according to one of the preceding claims, characterized in that in at least one of the two solar cells (1, 2) on the back (10,20), the base electrode fingers (110,210) are electrically insulated from each other high impedance and / or the emitter Electrode fingers (111, 211) are electrically highly insulated from each other.
9. Solarzellensystem gemäß einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Elektrodenfinger (1 1 ,21) eine im Wesentlichen konstante Breite aufweisen.9. Solar cell system according to one of the preceding claims, characterized in that the electrode fingers (1 1, 21) have a substantially constant width.
10. Solarzellensystem gemäß einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die beiden Solarzellen (1 ,2) als Segmente, insbesondere Viertel, einer hexagonalen oder pseudo-hexagonalen Wafersolarzelle ausgebildet sind.10. Solar cell system according to one of the preceding claims, characterized in that the two solar cells (1, 2) are formed as segments, in particular quarter, a hexagonal or pseudo-hexagonal wafer solar cell.
11. Solarzellensystem gemäß Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, dass die beiden Solarzellen (1 ,2) oder mehrere solcher Solarzellenpaare derart benachbart angeordnet sind, dass das Solarzellensystem eine im Wesentlichen rechteckige oder quadratische Außenkontur aufweist.11. Solar cell system according to claim 10, characterized in that the two solar cells (1, 2) or a plurality of such solar cell pairs are arranged adjacent to each other such that the solar cell system has a substantially rectangular or square outer contour.
12. Solarzellensystem gemäß einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass mehrere Zellverbinder (50) mittels Brücken (60) untereinander elektrisch kontaktiert sind. 12. Solar cell system according to one of the preceding claims, characterized in that a plurality of cell connectors (50) by means of bridges (60) are electrically contacted with each other.
13. Solarzellensystem gemäß Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, dass die Brücken (60) in oder oberhalb eines Zwischenraumes (61) zwischen den Solarzellen (1 ,2) angeordnet sind.13. Solar cell system according to claim 12, characterized in that the bridges (60) are arranged in or above an intermediate space (61) between the solar cells (1, 2).
14. Solarzellensystem gemäß einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die erste und die zweite Solarzelle (1 , 2) parallel verschaltet sind, wobei insbesondere mehrere solche Solarzellenpaare (1 , 2; 3, 4) vorgesehen sind, wobei jene Solarzellenpaare (1 , 2; 3, 4) insbesondere in Reihe oder parallel verschaltet sind.14. Solar cell system according to one of the preceding claims, characterized in that the first and the second solar cell (1, 2) are connected in parallel, wherein in particular a plurality of such solar cell pairs (1, 2, 3, 4) are provided, wherein those solar cell pairs (1 , 2, 3, 4) are connected in particular in series or in parallel.
15. Solarmodul umfassend ein erstes Solarzellensystem und ein mit dem ersten Solarzellensystem elektrisch verschaltetes zweites Solarzellensystem, wobei mindestens eines der beiden Solarzellensysteme mit Merkmalen gemäß eines der vorangehenden Ansprüche ausgebildet ist.15. Solar module comprising a first solar cell system and an electrically connected to the first solar cell system second solar cell system, wherein at least one of the two solar cell systems is formed with features according to one of the preceding claims.
16. Solarmodul gemäß Anspruch 15, dadurch gekennzeichnet, dass die elektrische Verschaltung zwischen dem ersten Solarzellensystem und dem zweiten Solarzellensystem mittels Zellverbindern (5) realisiert ist, die sich derart erstrecken, dass diese sowohl die beiden Solarzellen (1 ,2) beider Solarzellensysteme als auch die beiden Solarzellensysteme miteinander verschalten.16. Solar module according to claim 15, characterized in that the electrical interconnection between the first solar cell system and the second solar cell system is realized by means of cell connectors (5) which extend such that these both the two solar cells (1, 2) of both solar cell systems as well interconnect the two solar cell systems.
17. Verfahren zur elektrischen Verschaltung rückseitenkontaktierter Solarzellen mit den folgenden Verfahrensschritten:17. Method for the electrical connection of back-contacted solar cells with the following method steps:
- Bereitstellen einer ersten rückseitenkontaktierten Solarzelle (1) mit einer Rückseite (10), auf der Elektrodenfinger (11 ) angeordnet sind, die als Basis- Elektrodenfinger (110) und als Emitter-Elektrodenfinger (111 ) ausgebildet sind,Providing a first back-contacted solar cell (1) with a rear side (10), on which electrode fingers (11) are arranged, which are designed as base electrode fingers (110) and as emitter electrode fingers (111),
- Bereitstellen einer zweiten rückseitenkontaktierten Solarzelle (2) mit einer Rückseite (20), auf der Elektrodenfinger (11 ,21) angeordnet sind, die als Basis- Elektrodenfinger (110) und als Emitter-Elektrodenfinger (111 ) ausgebildet sind, - Positionieren der beiden Solarzellen (1 ,2) relativ zueinander derart, dass die- Providing a second back-contacted solar cell (2) having a rear side (20) on which electrode fingers (11, 21) are arranged, which are formed as a base electrode fingers (110) and emitter electrode fingers (111), - Positioning of the two Solar cells (1, 2) relative to each other such that the
Elektrodenfinger (11 ,21) beider Solarzellen (1 ,2) im Wesentlichen parallel zueinander und die Rückseiten (10,20) beider Solarzellen (1 ,2) koplanar in einer gemeinsamen Elektrodenebene (EP) angeordnet sind,Electrode fingers (11, 21) of both solar cells (1, 2) are arranged substantially parallel to one another and the rear sides (10, 20) of both solar cells (1, 2) are arranged coplanar in a common electrode plane (EP),
- Positionieren einer Mehrzahl von Zellverbindern (5) derart, dass sich in einer Aufsicht auf die Elektrodenebene (EP) jeder Zellverbinder (5) zumindest abschnittsweise entlang eines zugeordneten Elektrodenfingers (11) der ersten Solarzelle (1 ) und/oder zumindest abschnittsweise entlang eines zugeordneten Elektrodenfingers (21) der zweiten Solarzelle (2) erstreckt undPositioning of a plurality of cell connectors (5) such that in a plan view of the electrode plane (EP) each cell connector (5) at least partially along an associated electrode finger (11) of the first solar cell (1) and / or extends at least in sections along an associated electrode finger (21) of the second solar cell (2) and
- Verschalten der Elektrodenfinger (11 ,21 ), indem die Zellverbinder (5) in Zellverbinderabschnitten (50) mit den zugehörigen Elektrodenfingern (1 1 ,21 ) Kontaktiert werden, um hierzwischen Kontaktflächen (51 ) zu bilden, wobei sich die- Connecting the electrode fingers (11, 21) by the cell connectors (5) are contacted in cell connector sections (50) with the associated electrode fingers (1 1, 21) to form therebetween contact surfaces (51), wherein the
Zellverbinder in den Zellverbinderabschnitten (50) auf der ersten Solarzelle (1 ) und/oder auf der zweiten Solarzelle (2) entlang der zugehörigen Elektrodenfinger (11 ,21 ) erstrecken.Cell connectors in the cell connector sections (50) on the first solar cell (1) and / or on the second solar cell (2) along the associated electrode fingers (11, 21) extend.
18. Verfahren gemäß Anspruch 17, dadurch gekennzeichnet, dass jeder Zellverbinder (5) als elektrisch leitfähiger Draht bereitgestellt wird, der mittels eines elektrisch leitfähigen Fixiermittels mit den Elektrodenfingern (11 ,21) verschaltet wird.18. The method according to claim 17, characterized in that each cell connector (5) is provided as an electrically conductive wire, which is connected by means of an electrically conductive fixing means with the electrode fingers (11, 21).
19. Verfahren gemäß Anspruch 17 oder 18, dadurch gekennzeichnet, dass zusätzlich zum Bereitstellen der ersten Solarzelle (1 ) und der zweiten Solarzelle (2) im Wesentlichen identisch aufgebaute weitere Solarzellen (3,4) bereitgestellt werden, wobei die Positionierung aller Solarzellen (1 ,2,3,4) in der gemeinsamen Elektrodenebene (EP) erfolgt und benachbarte Solarzellen (1 ,2,3,4) entweder miteinander in Reihe oder in Serie verschaltet werden.19. The method according to claim 17 or 18, characterized in that in addition to providing the first solar cell (1) and the second solar cell (2) substantially identically constructed further solar cells (3,4) are provided, wherein the positioning of all solar cells (1 , 2,3,4) takes place in the common electrode plane (EP) and adjacent solar cells (1, 2,3,4) are interconnected either in series or in series.
20. Verfahren gemäß Anspruch 19, dadurch gekennzeichnet, dass das Bereitstellen benachbarter Solarzellen (1 ,2,3,4) zur Verschattung in Reihe oder in Serie durch eine entsprechende Positionierung der Solarzellen (1 ,2,3,4) quer zu einer Erstreckungsrichtung der Elektroden (1 1 ,21 ,31 ,41 ) derart gewährleistet wird, dass die Zellverbinder (5) über mehr als zwei Solarzellen hinweg im Wesentlichen geradlinig verlaufen.20. The method according to claim 19, characterized in that the provision of adjacent solar cells (1, 2,3,4) for shading in series or in series by a corresponding positioning of the solar cells (1, 2,3,4) transversely to an extension direction the electrodes (11, 21, 31, 41) are ensured such that the cell connectors (5) extend over more than two solar cells away substantially in a straight line.
21. Verfahren gemäß Anspruch 20, dadurch gekennzeichnet, dass der Verfahrensschritt des Verschaltens benachbarter Solarzellen (1 ,2,3,4) das Durchtrennen jedes zweiten Zellverbinders (5) zwischen zwei benachbarten Solarzellen (1 ,2,3,4) mit Hilfe von21. The method according to claim 20, characterized in that the step of interconnecting adjacent solar cells (1, 2, 3, 4) cuts each second cell connector (5) between two adjacent solar cells (1, 2, 3, 4) by means of
Trennmitteln (T) umfasst.Release agents (T) includes.
* * * * ** * * * *
PCT/EP2009/008405 2008-11-18 2009-11-17 Solar cell system, solar cell module and method for the electric interconnection of solar cells contacted on the back side WO2010057674A2 (en)

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DE102008043833.2A DE102008043833B4 (en) 2008-11-18 2008-11-18 Solar cell system, solar module and method for the electrical connection of back-contacted solar cells

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