WO2014111447A1 - Referenzsolarzellenanordnung - Google Patents

Referenzsolarzellenanordnung Download PDF

Info

Publication number
WO2014111447A1
WO2014111447A1 PCT/EP2014/050765 EP2014050765W WO2014111447A1 WO 2014111447 A1 WO2014111447 A1 WO 2014111447A1 EP 2014050765 W EP2014050765 W EP 2014050765W WO 2014111447 A1 WO2014111447 A1 WO 2014111447A1
Authority
WO
WIPO (PCT)
Prior art keywords
solar cell
reference solar
housing
arrangement according
cell arrangement
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Ceased
Application number
PCT/EP2014/050765
Other languages
English (en)
French (fr)
Inventor
Stefan Brachmann
Marco Tranitz
Peter Schmitt
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Fraunhofer Gesellschaft zur Foerderung der Angewandten Forschung eV
Original Assignee
Fraunhofer Gesellschaft zur Foerderung der Angewandten Forschung eV
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Fraunhofer Gesellschaft zur Foerderung der Angewandten Forschung eV filed Critical Fraunhofer Gesellschaft zur Foerderung der Angewandten Forschung eV
Publication of WO2014111447A1 publication Critical patent/WO2014111447A1/de
Anticipated expiration legal-status Critical
Ceased legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • H—ELECTRICITY
    • H10—SEMICONDUCTOR DEVICES; ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H10F—INORGANIC SEMICONDUCTOR DEVICES SENSITIVE TO INFRARED RADIATION, LIGHT, ELECTROMAGNETIC RADIATION OF SHORTER WAVELENGTH OR CORPUSCULAR RADIATION
    • H10F77/00—Constructional details of devices covered by this subclass
    • H10F77/93—Interconnections
    • H10F77/933—Interconnections for devices having potential barriers
    • H10F77/935—Interconnections for devices having potential barriers for photovoltaic devices or modules
    • H10F77/939—Output lead wires or elements
    • H—ELECTRICITY
    • H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02S—GENERATION OF ELECTRIC POWER BY CONVERSION OF INFRARED RADIATION, VISIBLE LIGHT OR ULTRAVIOLET LIGHT, e.g. USING PHOTOVOLTAIC [PV] MODULES
    • H02S40/00—Components or accessories in combination with PV modules, not provided for in groups H02S10/00 - H02S30/00
    • H02S40/30—Electrical components
    • H02S40/34—Electrical components comprising specially adapted electrical connection means to be structurally associated with the PV module, e.g. junction boxes
    • H—ELECTRICITY
    • H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02S—GENERATION OF ELECTRIC POWER BY CONVERSION OF INFRARED RADIATION, VISIBLE LIGHT OR ULTRAVIOLET LIGHT, e.g. USING PHOTOVOLTAIC [PV] MODULES
    • H02S50/00—Monitoring or testing of PV systems, e.g. load balancing or fault identification
    • H02S50/10—Testing of PV devices, e.g. of PV modules or single PV cells
    • H—ELECTRICITY
    • H10—SEMICONDUCTOR DEVICES; ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H10F—INORGANIC SEMICONDUCTOR DEVICES SENSITIVE TO INFRARED RADIATION, LIGHT, ELECTROMAGNETIC RADIATION OF SHORTER WAVELENGTH OR CORPUSCULAR RADIATION
    • H10F19/00—Integrated devices, or assemblies of multiple devices, comprising at least one photovoltaic cell covered by group H10F10/00, e.g. photovoltaic modules
    • H10F19/80—Encapsulations or containers for integrated devices, or assemblies of multiple devices, having photovoltaic cells
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02E—REDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
    • Y02E10/00—Energy generation through renewable energy sources
    • Y02E10/50—Photovoltaic [PV] energy

Definitions

  • the application relates to the construction of a reference solar cell array and a reference solar module, which consists of several reference solar cells.
  • Reference solar cell array is referred to here a reference solar cell, which is fitted in a housing.
  • Reference solar cell arrays are preferably used for calibrating solar cells, solar modules, solar systems or solar simulators. This calibration can take place both "indoor”, ie in measuring laboratories and production facilities, as well as “outdoor”, that is, e.g. Locally installed solar modules, potentially interesting installation locations or similar.
  • reference solar cell arrays are generally suitable for precise measurements in the field of metrology and meteorology. As an example, high-precision light intensity and light irradiation measurements can be mentioned, which can be carried out using reference solar cell arrays.
  • the size of the solar cells used is usually less than 5 cm x 5 cm and is typically in the range 2 cm x 2 cm.
  • the design of a typical reference solar cell array is described in a publication of the World Photovoltaic Scale [CR. Osterwald et al., The World Photovoltaic Scale: An International Reference Cell Calibration Program, Conference Record of the 26th IEEE Photovoltaic Specialists Conference, Anaheim, USA, 1997].
  • the World Photovoltaic Scale is considered an international standard for calibrating reference solar cells for primary and secondary calibration.
  • the cited publication describes the use of a 20 mm x 20 mm monocrystalline float-zone silicon solar cell as a reference solar cell, which is located on a plate made of a copper-nickel alloy.
  • the commercially available reference solar cell assemblies also typically include small area solar cells.
  • the indoor and outdoor reference solar cell arrangements offered by the Photovoltaic Calibration Laboratory of the Fraunhofer ISE (CalLab), which contain an active solar cell area of 20 mm x 20 mm with a tolerance of less than 10 ⁇ m, may be mentioned here.
  • the use of a reference solar cell array with a small area solar cell has significant disadvantages.
  • Radiation intensity on the irradiated level is technically very complex, commercially available and often used in practice solar simulators for economic reasons often have a poor homogeneity of the radiation intensity in the irradiated measuring range.
  • small-area reference solar cells are often used in which the area of the solar cell is small compared to the irradiated measuring area. Consequently, the reference solar cells can determine the light intensity only in a small area of the entire irradiated measuring range. The remaining areas of the measuring range are evaluated inadequately, depending on the quality of the homogeneity of the solar simulator.
  • Light intensity should always be compared to solar cell samples with reference solar cells of the same aperture to reduce calibration errors.
  • Reference solar cell array are interconnected. At the to be measured
  • Solar cell samples are usually industrially produced standard solar cells whose spectral absorption is less pronounced and which potentially have various other, possibly significant, current, voltage and fill factor losses. There are various methods for considering the spectral mismatch between the solar cell used in the reference solar cell array and the
  • An object of the invention is to provide an improved
  • Reference solar cell array including the installation of large-scale
  • the invention comprises a reference solar cell arrangement, which consists of at least one solar cell and a housing in which the solar cell is enclosed.
  • the case has a connector panel that allows you to get out of the way Solar cell, can set up an electrical connection leaving the housing. This electrical connection can be permanently established or separable.
  • the solar cell is not fully electrically contacted on that of the two main surfaces, which is not intended for irradiation with incident light.
  • Solar cells are generally flat, that is, they have two substantially mutually parallel main surfaces, as well as other narrow sides, the area each clearly, ie in particular by at least one
  • a reference solar cell array always consists of a housing, which was usually developed specifically for the particular arrangement. Due to the encapsulation of the solar cell in the housing, the permanent preservation of the
  • Solar cell properties guaranteed.
  • the solar cell is protected from environmental influences such as temperature, humidity and mechanical stress.
  • connection field which is part of the housing, ensures permanent and precisely reproducible contacting of the solar cell.
  • reference solar cell arrays are typically incorporated in operation such that the one major surface of the solar cell faces the incident light, while the other major surface faces the laminate and the solar cell
  • Reference solar cell array the solar cell directly to a plate of an electrically and thermally highly conductive material, such as a nickel-copper alloy, positioned and fixed. Fixing here means that the solar cell and other components of the reference solar cell array, such as a
  • Temperature sensor, the wiring or the support plate, encapsulated in the housing to ensure a long-lasting stable and accurate operation.
  • Components such as the solar cell and the support plate, unavoidable.
  • the solar cell consists of a semiconductor material such as silicon or a compound semiconductor with elements of III. and V. main group and the support plate made of an alloy of different metals. In this case, the coefficients of expansion differ considerably.
  • large-scale reference solar cell array which contains a solar cell with an electrically active area of, for example, greater than 50 mm x 50 mm, for example, to the above-described disadvantages of the inhomogeneities of
  • One solution to the problem is to avoid full-surface contact between the back of the solar cell and the platen. Instead of contacting the rear side of the solar cell with the electrically conductive support plate over the entire area, alternative contacting structures are used in which the main surface of the solar cell, which is not intended for irradiation with incident light, does not make electrical contact over the entire area.
  • These contacting structures may, for example, be current collectors which consist of an electrically conductive material and are applied to the rear side of the solar cell. If the back is covered with an insulating layer, it may need to be removed locally. If the front side of the solar cell for discharging the charge carriers has current collectors, it may be advantageous for the current collectors on the rear side to have a similar geometry and arrangement to the current collectors on the front side. This will be a
  • thermo-mechanical stress on the current collector avoided and thus minimizes a parasitic sheet resistance.
  • current collectors are current busbars, so-called busbars. These are usually orthogonal to the contact fingers, which are typically applied to the solar cell front side.
  • Another embodiment of the current collectors are so-called contact pads or a directly applied finger metallization. These can be contact points in any size and geometry. Again, it may be advantageous to adjust the contact on the back of the contact structure on the front.
  • Backside contact cells where both the emitter and base contacts are on the back side. With a suitable contacting and interconnection, these can be installed in the housing and both contacts are led from the solar cell to the outside.
  • Other examples of alternative, backside-structured solar cells are emitter-wrap-through (EWT) and metal-wrap-through (MWT) solar cells.
  • solar cells whose electrically active layer consists of a crystalline semiconductor material
  • other solar cell types such as thin-film solar cells, organic solar cells or dye solar cells can be used in the reference solar cell array according to the invention.
  • Reference solar cell array allows the use of large-area solar cells and allows the associated benefits.
  • the reference solar cell array includes a temperature sensor, which is in thermal contact with the solar cell and allows detection of the solar cell temperature.
  • Reference solar cell ie the correlation of current and voltage with the cell temperature, as well as the temperature of the solar cell to be compared, the measured values of the reference solar cell can be corrected.
  • the temperature sensor is typically spring-biased to the underside of the platen while the reference solar cell is in good thermal contact with the top of the platen.
  • the temperature sensor is preferably directly to the back of the
  • the temperature of the solar cell during the measurement can thus be determined directly and directly.
  • the temperature sensor may for example be a Pt100 sensor based on the dependence of the electrical resistance on the temperature of platinum.
  • the Pt100 sensor may be attached to the solar cell with a thermally conductive adhesive or thermally conductive paste.
  • conventional reference solar cell arrays is usually limited to dimensions in the range 20 mm x 20 mm, there are used as solar cells typically in the laboratory specially made high-efficiency solar cells, since solar cells with these dimensions are difficult to produce in industrial production.
  • the reference solar cell and the solar cell to be compared are as similar as possible, for example for reducing the spectral mismatches.
  • solar cells of any size can be installed in principle, if the housing is adjusted accordingly.
  • the reference solar cell arrangement can thus be optimized for the test objects to be examined. This refers to the solar cells just mentioned. On the other hand, however, this can also be applied to the other components of the
  • Expand arrangement for example, on the front, encapsulation and backing materials used. Again, it is desirable if these components are as similar as possible in the reference solar cell array and the solar cell or the solar module to be measured. Again, it is possible that
  • the frame of the housing is designed such that the angular acceptance of the arrangement is at least 160 °, preferably at least 170 °.
  • Angular acceptance describes the maximum angle at which incident rays can strike the reference solar cell array without at least partially shading the solar cell.
  • the shading can be done for example by parts of the housing frame.
  • the angular acceptance plays a role especially in outdoor measurements, in which it is not uncommon that the
  • the housing is designed such that the Total height of the reference solar cell array is at most 30 mm, preferably at most 20 mm, particularly preferably at most 10 mm.
  • a flat trained reference solar cell array is usually advantageous because it is more versatile. If, for example, measurements taken with the aid of a solar simulator, ie so-called indoor measurements, are determined in a first step, the solar cell characteristics of the reference solar cell array removes them from the location of the measurement, places the solar cell to be examined at this location and determines in a second Step under the same measuring conditions the parameters to be examined solar cell. Among other things, care must be taken with these comparative measurements that the distance from the solar cell to be examined and from the reference solar cell to the irradiation source, the solar simulator, is the same in both cases.
  • a flat housing of the reference solar cell array can be quite advantageous here. According to a further embodiment of the invention
  • Reference solar cell array is ensured by means of a thermally highly conductive and compressible material, the homogeneous thermal coupling of the solar cell to the housing and the environment.
  • the housing substantially consists of only one frame.
  • the housing is thus open in the direction of the incident radiation and on the opposite side. This ensures optimum thermal coupling of the solar cell to the environment.
  • the housing frame essentially prevents coupling of the incident radiation over the glass sides. Consequently
  • the measured power of the reference solar cell essentially results from the radiation incident directly on the reference solar cell and is not caused by additional radiation that passes over edges of the cover glass into the solar cell
  • Reference solar cell array are base, emitter and terminal box as well
  • connections of base and emitter to the connection field potential-free to the housing This ensures the electrical insulation of the base and the emitter with respect to the housing.
  • the reference solar cell array according to the invention it is necessary to provide an electrical connection between the base of the reference solar cell and the
  • Reference solar cell array can stand, carries no voltage, base, emitter and connection pad and connections of base and emitter to
  • Connection panel potential-free to the housing Electrical insulation of the base and emitter with respect to the housing is also important so that there is no electrical connection from the housing to other devices in the vicinity of the housing
  • Reference solar cell array may arise.
  • the isolation of the interconnection can e.g. by inserting insulating material between the different ones
  • Reference solar cell arrangement allows the terminal pad contacting and receiving a shunt resistor, which is also referred to as a shunt resistor.
  • connection field itself fulfills several tasks. It serves to interconnect the electrical connectors and the connector. It enables a permanent and precisely reproducible contact.
  • the shape of the connection field is used In addition, as a handling aid, carries the mounting holes and represents the mechanical focus of the housing.
  • connection field furthermore serves to receive a shunt resistor.
  • a shunt resistor is understood to be a low-resistance electrical resistor which is used to measure the electric current.
  • This shunt resistor can be mounted in the terminal box, for example, soldered. It is important that the corresponding electrical
  • Reference solar cell array are the base and emitter contacts of
  • electrical connectors serve to conduct the current from the contacts on the solar cell to the terminal pad.
  • the electrical connectors can be made as Druckmaschinesschienen. They consist of a material with good electrical conductivity and are in a preferred
  • the reference solar cell has current bus bars, called busbars, on its front side as well
  • the inner interconnection may be configured so that it contains Kasticiansschienen that connect the front side busbars to the terminal box and the back current busbars to the connection pad.
  • these justifyleitersschienen perform the current at the same edge and are similar in geometry. With such a structure, the differences in the contact resistance of the base and the emitter contact are significantly reduced and facilitates an evaluation of the measurement results.
  • the contact rails are electrically isolated from each other.
  • the contact rails of the emitter and base are removed at the same edge of the reference solar cell and are similar in geometry and arrangement, the contacting rails could at least partially and temporarily touch without suitable countermeasures. This would lead to a short circuit and it goes without saying to avoid.
  • Reference solar cell array is the electrical isolation of
  • These materials may be, for example, nonwoven and ethylene vinyl acetate.
  • the combination of both materials can ensure the reliable electrical insulation of the contacting rails.
  • a thin layer of fleece between the two materials may be, for example, nonwoven and ethylene vinyl acetate.
  • Ethylene vinyl acetate takes over the role of the encapsulating material.
  • a temperature sensor is integrated in the arrangement, this too can be insulated by an adapted and correspondingly positioned layer of insulating material,
  • nonwoven be electrically isolated from the other components of the arrangement.
  • Encapsulating material for example ethylene vinyl acetate, take place.
  • This variant of the insulation of the inner circuit saves the use of separate thin insulating layers, such as nonwoven fabric.
  • Another variant is the use of multilayer flexible conductor foils or printed circuit boards, which also ensures a reliable and stable electrical insulation of the inner circuit and manages without a complex multi-layer system.
  • the reference solar cell array contains a temperature sensor
  • electrical connections to the connection field usually have to be made for this as well. It is important to ensure that in this case, the electrical connections of the temperature sensor with respect to the Kunststofftechniksschienen are electrically isolated from each other.
  • the invention comprises a reference solar cell array containing a plurality of solar cells.
  • a reference solar cell arrangement is also referred to below as a reference solar module.
  • a reference solar module is used in particular for calibrating measurements of
  • Solar cells includes. It ideally contains solar cells that have similar geometric and spectral properties as the solar cells in the solar module to be examined.
  • the reference solar module also consists of a housing, an encapsulation and a connection field. The interconnection of the individual solar cells with each other makes sense to choose. If all solar cells are contacted individually, all existing solar cells are potentially electrically active. On the other hand, it is also possible to contact and interconnect only individual solar cells, so that only these are electrically active and contribute to the reference measurement. Analogous to the reference solar cell arrangement is also in the construction of the reference solar module mainly on the permanent preservation of
  • Figure 1 Housing a reference solar cell array
  • Figure 2 Structure of a reference solar cell
  • FIG. 3 cross-section of a reference solar cell
  • FIG. 5 Structure of a reference solar module
  • Figure 1 shows schematically a part of the housing 1 a
  • Reference solar cell array It consists for example of aluminum, which has been anodized and blackened. It has a connection field 2, which is the interconnection of the serves electrical connector and carries openings for the connector 4. Two openings are provided for the base and emitter contact of the reference solar cell, the third opening for the resistance thermometer, ie the temperature sensor.
  • connection panel 2 allows a durable and precisely reproducible
  • connection field 2 also serves as
  • Handling aid carries the mounting holes 3 and represents the mechanical center of gravity of the housing.
  • Figure 2 shows the structure of a reference solar cell 42 as an exploded view. The structure is shown with the front side down. A backsheet 21 closes the composite down. This can for example consist of a
  • TPT structure There are three-layer TPT structure, namely a high-performance polyethylene terephthalate film for electrical insulation between two Tedlar® films.
  • the contacts of a precise four-wire type temperature sensor 24, e.g. a Pt100 sensor according to DI N EN 60751: 2009-05 are electrically separated from the backside of the active region 25 of the solar cell 42 by a non-woven fabric 23. The electrical insulation is realized only for the contacts of the temperature sensor 24;
  • the Pt100 sensor has direct thermal and electrical contact with the solar cell back.
  • the active region 25 of the solar cell 42 may be embodied in various forms technologically, for example, it may be a crystalline silicon solar cell (monocrystalline, multicrystalline, quasi-monocrystalline), consisting of compound semiconductors (eg I l IV semiconductors or l l-VI). Semiconductor), consist of organic semiconductors, a dye solar cell or thin film solar cell.
  • a silicon solar cell is a commercially available multicrystalline solar cell in the size 156 mm x 156 mm.
  • a composite of encapsulation material 26 and nonwoven 27 electrically isolates base contacts 28 and emitter contacts 28 'of the active region 25 of the solar cell 42 from each other.
  • the emitter contact 28 'and the base contact 28 are each in Four-wire technology designed to minimize ohmic resistance effects.
  • Another composite of encapsulation material 29 and backsheet 30 serves as a cover to the front to avoid reflections.
  • As the front cover is an outer encapsulation material 31 and a glass pane 32.
  • Glass pane can e.g. Low-iron float glass in the form of single-pane safety glass can be used. This improves the transmission and increases safety in the event of a glass breakage.
  • FIG. 3 shows the cross section of the encapsulated reference solar cell.
  • FIG. 3 illustrates that the problem of the electrical insulation of the individual
  • FIG. 4 clarifies the concept of angular acceptance
  • the housing frame 41 represents the lateral boundary of the reference solar cell array and consists for example of black anodized aluminum.
  • the frame On the front side of the arrangement, the frame is flattened toward the reference solar cell 42, which is shown in greater detail in FIGS. 2 and 3, at an angle which is, for example, in the range of 5 ° to 15 °.
  • the reference solar cell 42 is embedded in a further encapsulation material 43.
  • a glass plate 44 such as single-pane safety glass, protected.
  • FIG. 4 shows the irradiation angle of the radiation source 46, which is maximally large in relation to the normal of the reference solar cell 42 in order not yet to cause any shading of the reference solar cell 42. As the angle of incidence increases, the radiation source 46 becomes Partially shaded facing lateral areas of the reference solar cell 42. In practice, a compromise often has to be chosen between one
  • FIG. 5 describes the structure of a reference solar module 51 with nine
  • Solar cells which correspond to the reference solar cells 42 described above and are numbered 52 and 53a to 53h to distinguish here from each other. For example, only the solar cell 52 is contacted and thus electrically active, while the remaining solar cells 53a to 53h are not contacted and thus electrically inactive. On the other hand, it is also possible that several solar cells are contacted and electrically active. If a reference measurement is now carried out on a solar module to be examined with this reference solar module 51, the use of the described reference solar cell module 51 having a plurality of solar cells has advantages over the reference measurement on a solar module to be examined with a solar module
  • Reference solar cell array comprising only one solar cell.
  • influences of the neighboring solar cells can be taken into account, e.g. Reflections or heat conduction effects. If, furthermore, an arrangement is selected in which several solar cells are contacted and electrically active, so that the aperture of the solar module to be examined and the reference module adjoin, this has further advantages, in particular with inhomogeneous radiation sources.

Landscapes

  • Photovoltaic Devices (AREA)

Abstract

Die Erfindung umfasst eine Referenzsolarzellenanordnung, die eine Solarzelle mit einer ersten Solarzellenhauptoberflache und einer zweiten Solarzellenhauptoberflache und ein Gehäuse (41), in dem die Solarzelle eingefasst ist, aufweist. Das Gehäuse (41) weist ein Anschlussfeld (2) auf, mithilfe dessen sich, abgehend von der Solarzelle, eine das Gehäuse (41) verlassende elektrische Verbindung einrichten lässt. Die Solarzelle ist auf derjenigen der beiden Hauptoberflächen, die nicht zur Bestrahlung mit einfallendem Licht vorgesehen ist, nicht vollflächig elektrisch kontaktiert.

Description

Patentanmeldung:
Referenzsolarzellenanordnung
Anmelderin:
Fraunhofer-Gesellschaft zur Förderung der angewandten Forschung e.V.
Die Anmeldung betrifft den Aufbau einer Referenzsolarzellenanordnung sowie eines Referenzsolarmoduls, das aus mehreren Referenzsolarzellen besteht. Als
Referenzsolarzellenanordnung wird hierbei eine Referenzsolarzelle bezeichnet, die in ein Gehäuse eingepasst ist. Referenzsolarzellenanordnungen werden bevorzugt zur Kalibrierung von Solarzellen, Solarmodulen, Solaranlagen oder Solarsimulatoren verwendet. Diese Kalibrierung kann sowohl "indoor" stattfinden, also in Messlabors und Produktionsstätten, als auch "outdoor", das heißt z.B. am Ort installierter Solarmodule, potenziell interessanter Installationsorte oder ähnlichem. Des Weiteren eignen sich Referenzsolarzellenanordnungen allgemein für präzise Messungen auf dem Gebiet der Metrologie und Meteorologie. Als Beispiel hierzu seien hochpräzise Lichtintensitäts- und Lichteinstrahlungsmessungen genannt, die mithilfe von Referenzsolarzellenanordnungen durchgeführt werden können.
Der Bedarf an verlässlichen und präzisen Referenzsolarzellenanordnungen ist groß und besteht unter anderem von Seiten der Hersteller, Anwender und
Forschungseinrichtungen auf dem Gebiet der Photovoltaik, Metrologie und
Meteorologie.
Bisher gibt es jedoch vor allem Referenzsolarzellenanordnungen, die kleinflächige Solarzellen enthalten. Die Größe der verwendeten Solarzellen ist meist kleiner als 5 cm x 5 cm und befindet sich typischerweise im Bereich 2 cm x 2 cm. Das Design einer typischen Referenzsolarzellenanordnung ist beschrieben in einer Veröffentlichung der World Photovoltaic Scale [CR. Osterwald et al., The World Photovoltaic Scale: an international reference cell calibration program, Conference Record of the 26th IEEE Photovoltaic Specialists Conference, Anaheim, USA, 1997]. Die World Photovoltaic Scale gilt als internationaler Standard zur Kalibrierung von Referenzsolarzellen für die Primär- und Sekundärkalibrierung. In der erwähnten Veröffentlichung wird die Verwendung einer 20 mm x 20 mm großen monokristallinen Float-Zone Silicium-Solarzelle als Referenzsolarzelle beschrieben, die sich auf einer Platte, bestehend aus einer Kupfernickellegierung, befindet. Die im Handel derzeit angebotenen Referenzsolarzellenanordnungen enthalten ebenfalls in aller Regel kleinflächige Solarzellen. Als Beispiel seien hier die vom Photovoltaik-Kalibrierlabor des Fraunhofer ISE (CalLab) angebotenen Indoor- und Outdoor- Referenzsolarzellenanordnungen genannt, die eine aktive Solarzellfläche von 20 mm x 20 mm mit einer Toleranz unter 10 μηη enthalten. Die Verwendung einer Referenzsolarzellenanordnung mit einer kleinflächigen Solarzelle hat jedoch bedeutende Nachteile.
Zum einen können Inhomogenitäten der Strahlungsintensität bzw. des
Strahlungsspektrums des bei einer Indoor-Messung verwendeten Solarsimulators bei Verwendung einer kleinflächigen Referenzsolarzelle nur mit großem Aufwand bewertet und korrigiert werden.
Da die Herstellung von Solarsimulatoren mit einer guten Homogenität der
Strahlungsintensität auf der bestrahlten Ebene technisch sehr aufwändig ist, besitzen am Markt erhältliche und in der Praxis oft verwendete Solarsimulatoren aus wirtschaftlichen Gründen oft eine schlechte Homogenität der Strahlungsintensität im bestrahlten Messbereich. Zur Vermessung der eingestrahlten Lichtintensität werden oftmals kleinflächige Referenzsolarzellen verwendet, bei denen die Fläche der Solarzelle klein gegenüber dem bestrahlten Messbereich ist. Die Referenzsolarzellen können demzufolge die Lichtintensität nur in einem kleinen Bereich des gesamten bestrahlten Messbereichs bestimmen. Die restlichen Bereiche des Messbereichs werden, abhängig von der Güte der Homogenität des Solarsimulators, unzureichend bewertet. Eine Aufnahme des Homogenitätsprofils des bestrahlten Messbereichs mittels mehrerer Einzelmessungen unter Verwendung einer kleinflächigen Solarzelle und anschließendem Ermitteln eines Korrekturfaktors ist zwar theoretisch denkbar, aber sehr aufwändig und überdies prinzipiell fehlerbehaftet. Selbst bei Verwendung eines Solarsimulators mit hoher Güte bezüglich der Homogenität der eingestrahlten
Lichtintensität sollten zur Reduzierung von Kalibrierfehlern immer Solarzellenproben mit Referenzsolarzellen gleich großer Apertur verglichen werden.
Ein anderer Nachteil kleinflächiger Referenzsolarzellen ist der große spektrale Mismatch, der prinzipiell mit dem unterschiedlichen Solarzelldesign der in der Referenzsolarzellenanordnung verwendeten Solarzelle und der zu untersuchenden Solarzelle einhergeht. Im Speziellen sind die bei Referenzsolarzellenanordnungen verwendeten Solarzellen oftmals im Labor hergestellte Hocheffizienzsolarzellen, die eine hervorragende Absorption über einen breiten Wellenlängenbereich aufweisen und überdies mit nur sehr geringen Kontaktwiderständen in der
Referenzsolarzellenanordnung verschaltet sind. Bei den zu vermessenden
Solarzellenproben handelt es sich dagegen in der Regel um industriell gefertigte Standard-Solarzellen, deren spektrale Absorption weniger stark ausgeprägt ist und die potenziell diverse weitere, unter Umständen bedeutende, Strom-, Spannungs- und Füllfaktorverluste aufweisen. Es gibt diverse Methoden zur Berücksichtigung des spektralen Mismatches zwischen der in der Referenzsolarzellenanordnung verwendeten Solarzelle und der
untersuchten Solarzelle. Idealerweise würde man jedoch von vornherein den spektralen Mismatch minimieren, indem man für die Referenzsolarzellenanordnung eine Solarzelle wählt, deren Solarzelldesign dem der zu untersuchenden
Solarzellenproben möglichst nahe kommt.
Eine Aufgabe der Erfindung ist die Bereitstellung einer verbesserten
Referenzsolarzellenanordnung, die unter anderem den Einbau großflächiger
Solarzellen ermöglicht.
Die Erfindung umfasst eine Referenzsolarzellenanordnung, die zumindest aus einer Solarzelle und einem Gehäuse, in dem die Solarzelle eingefasst ist, besteht. Das Gehäuse weist ein Anschlussfeld auf, mithilfe dessen sich, abgehend von der Solarzelle, eine das Gehäuse verlassende elektrische Verbindung einrichten lässt. Diese elektrische Verbindung kann dauerhaft eingerichtet oder trennbar sein. Die Solarzelle ist auf derjenigen der beiden Hauptoberflächen, die nicht zur Bestrahlung mit einfallendem Licht vorgesehen ist, nicht vollflächig elektrisch kontaktiert. Solarzellen sind in der Regel flächig ausgeführt, das heißt, sie besitzen zwei im Wesentlichen zueinander parallele Hauptoberflächen, sowie weitere Schmalseiten, deren Flächeninhalt jeweils deutlich, d.h. insbesondere um mindestens eine
Zehnerpotenz, kleiner als der beider Hauptoberflächen ist. Dabei versteht sich von selbst, dass jede reale Solarzelle prozesstechnisch bedingte Unebenheiten sowie Strukturierungen auf ihren Hauptoberflächen aufweisen kann.
Eine Referenzsolarzellenanordnung besteht immer aus einem Gehäuse, das in der Regel speziell für die jeweilige Anordnung entwickelt wurde. Durch die Verkapselung der Solarzelle in dem Gehäuse wird die dauerhafte Erhaltung der
Solarzelleneigenschaften gewährleistet. Insbesondere wird die Solarzelle vor Umwelteinflüssen wie Temperatur, Feuchtigkeit und mechanischer Belastung geschützt.
Das Anschlussfeld, das Teil des Gehäuses ist, gewährleistet eine dauerhafte und präzise reproduzierbare Kontaktierung der Solarzelle.
Des Weiteren sind Referenzsolarzellenanordnungen in der Regel im Betrieb derartig eingebaut, dass die eine Hauptoberfläche der Solarzelle dem einfallenden Licht zugewandt ist, während die andere Hauptoberfläche dem Laminat und der
Gehäuserückwand zugewandt ist. Im Folgenden wird die dem einfallenden Licht zugewandte Hauptoberfläche als Vorderseite der Solarzelle und die andere
Hauptoberfläche als Rückseite der Solarzelle bezeichnet. Bei herkömmlichen Referenzsolarzellenanordnungen ist der elektrische Kontakt zwischen der Solarzellenrückseite und den stromabführenden Mitteln stets vollflächig ausgebildet. So wird beispielsweise bei einer typischen
Referenzsolarzellenanordnung die Solarzelle direkt auf eine Platte aus einem elektrischen und thermisch gut leitenden Material, z.B. einer Nickelkupferlegierung, positioniert und fixiert. Unter Fixierung ist hierbei zu verstehen, dass die Solarzelle sowie weitere Komponenten der Referenzsolarzellenanordnung, wie etwa ein
Temperaturfühler, die Verkabelung oder die Auflageplatte, im Gehäuse verkapselt werden, um einen dauerhaft stabilen und präzisen Betrieb zu gewährleisten.
Die Vorteile der direkten Verbindung zwischen Solarzellenrückseite und Auflageplatte bestehen zu einem in einer homogenen thermischen Ankopplung der Solarzelle an ein wärmeleitendes Medium. Zum anderen lässt sich so ein relativ geringer elektrischer Widerstand zwischen dem Rückseitenkontakt der Solarzelle und der Auflageplatte realisieren.
Dabei ist zu beachten, dass die Wärmeausdehnungskoeffizienten der beiden aufeinander liegenden bzw. aufeinander gepressten Materialien, nämlich der
Solarzelle und der Auflageplatte, im Regelfall signifikante Unterschiede aufweisen. Da es prinzipiell unter Einstrahlung zu einer Erwärmung der
Referenzsolarzellenanordnung kommt, ist eine Ausdehnung einiger ihrer
Komponenten, wie der Solarzelle und der Auflageplatte, nicht zu vermeiden.
Typischerweise besteht die Solarzelle aus einem Halbleitermaterial wie Silicium oder einem Verbindungshalbleiter mit Elementen der III. und V. Hauptgruppe und die Auflageplatte aus einer Legierung aus verschiedenen Metallen. In diesem Fall weisen die Ausdehnungskoeffizienten beträchtliche Unterschiede auf.
Bei kleinflächigen Referenzsolarzellenanordnungen, bei denen die Größe der Solarzelle einen Wert im Bereich 20 mm x 20 mm nicht übersteigt, sind die negativen Effekte, die sich aus den unterschiedlichen Ausdehnungskoeffizienten ergeben, in der Regel nicht bedeutend. Da jedoch insbesondere an Referenzsolarzellen höchste Ansprüche bezüglich Präzision und Langzeitstabilität gestellt werden, ist prinzipiell eine Lösung der mit der unterschiedlichen Ausdehnung verbundenen Probleme auch bei kleinflächigen Referenzsolarzellenanordnungen wünschenswert.
Bei großflächigen Referenzsolarzellenanordnung, die eine Solarzelle mit einer elektrisch aktiven Fläche von beispielsweise größer als 50 mm x 50 mm enthält, um zum Beispiel den vorbeschriebenen Nachteilen der Inhomogenitäten der
Strahlungsintensität beziehungsweise des Strahlungsspektrums oder des spektralen Mismatches zu begegnen, kann der Effekt der unterschiedlichen
Ausdehnungskoeffizienten sehr bedeutsam werden. Bei Erwärmung der Referenzsolarzellenanordnung kann es dann zu Verspannungen und Verwölbungen in der Solarzelle kommen, selbst Risse und Brüche sind schon empirisch beobachtet worden. Aus diesem Grund haben sich großflächige Referenzsolarzellenanordnungen bisher nicht durchgesetzt. Erfindungsgemäß wurde erkannt, dass es einer neuartigen Rückseitenkontaktierung der Solarzelle in der Referenzsolarzellenanordnung bedarf.
Eine Lösung des Problems besteht darin, einen vollflächigen Kontakt zwischen der Rückseite der Solarzelle und der Auflageplatte zu vermeiden. Anstatt die Rückseite der Solarzelle wie bisher vollflächig mit der elektrisch leitenden Auflageplatte zu kontaktieren, werden alternative Kontaktierungsstrukturen eingesetzt, bei denen die Solarzellenhauptoberfläche, die nicht zur Bestrahlung mit einfallendem Licht vorgesehen ist, nicht vollflächig elektrisch kontaktiert.
Diese Kontaktierungsstrukturen können beispielsweise Stromsammler sein, die aus einem elektrisch leitenden Material bestehen und auf die Rückseite der Solarzelle aufgebracht werden. Sollte die Rückseite mit einer isolierenden Schicht bedeckt sein, muss diese gegebenenfalls lokal entfernt werden. Falls die Vorderseite der Solarzelle zum Abführen der Ladungsträger Stromsammler aufweist, kann es vorteilhaft sein, wenn die Stromsammler auf der Rückseite eine ähnliche Geometrie und Anordnung wie die Stromsammler auf der Vorderseite aufweisen. Dadurch wird eine
asymmetrische thermo-mechanische Belastung der Stromsammler vermieden und damit ein parasitärer Schichtwiderstand minimiert.
Eine mögliche Ausführungsform der Stromsammler sind Stromsammeischienen, sogenannte Busbars. Diese verlaufen in der Regel orthogonal zu den Kontaktfingern, die typischerweise auf der Solarzellenvorderseite aufgebracht sind. Eine andere Ausführungsform der Stromsammler sind sogenannte Kontaktpads oder eine direkt aufgebrachte Fingermetallisierung. Dies können Kontaktierungspunkte in beliebiger Größe und Geometrie sein. Auch hier kann es von Vorteil sein, die Kontaktierung auf der Rückseite der Kontaktstruktur auf der Vorderseite anzupassen.
Verwendet man die oben geschilderten Kontaktierungsstrukturen statt einer vollflächigen Rückseitenkontaktierung, können nun auch andere Solarzellentypen in der Referenzsolarzellenanordnung eingesetzt werden. Ein Beispiel dafür sind
Ruckseitenkontaktzellen, bei denen sowohl der Emitter- als auch der Basiskontakt auf der Rückseite liegen. Mit einer passenden Kontaktierung und Verschaltung können diese in das Gehäuse eingebaut werden und beide Kontakte von der Solarzelle nach außen geleitet werden. Weitere Beispiele für alternative, rückseitenstrukturierte Solarzellen sind Emitter-Wrap-Through (EWT) und Metal-Wrap-Through (MWT) Solarzellen.
Abgesehen von den bisher genannten Solarzellen, deren elektrisch aktive Schicht aus einem kristallinen Halbleitermaterial besteht, können auch weitere Solarzelltypen, wie Dünnschichtsolarzellen, organische Solarzellen oder Farbstoffsolarzellen in der erfindungsgemäßen Referenzsolarzellenanordnung verwendet werden.
Da die Kontaktierung der Rückseite der Solarzelle durch andere Mittel und
Maßnahmen, als bisher nach dem Stand der Technik für Referenzsolarzellen bekannt, erreicht wird, ist eine wesentliche Folge, dass die Auflageplatte in der Referenzsolarzellenanordnung obsolet geworden ist. Dadurch stellt sich das Problem der unterschiedlichen Wärmeausdehnungskoeffizienten nicht mehr. Eine Konsequenz davon ist insbesondere, dass nun Referenzsolarzellenanordnungen mit großflächigen Solarzellen möglich sind.
Es mag rückschauend verwundern, dass bisher keine
Referenzsolarzellenanordnungen entwickelt worden sind, bei denen die
Solarzellenhauptoberfläche, die nicht zur Bestrahlung mit einfallendem Licht vorgesehen ist, nicht vollflächig elektrisch kontaktiert. Solche Solarzellen sind schließlich aus dem Stand der Technik bekannt. Die mit der Entwicklung von
Referenzsolarzellen beschäftige Fachwelt hat anscheinend das Problem nicht hinreichend analysiert und von daher immer als Lösung gewählt keine großflächigen Solarzellen einzusetzen. Damit standen grundsätzlich brauchbare
Referenzsolarzellenanordnungen zur Verfügung, welche allerdings die eingangs geschilderten Nachteile aufwiesen. Erst die erfindungsgemäße
Referenzsolarzellenanordnung gestattet den Einsatz großflächiger Solarzellen und ermöglicht die damit verbundenen Vorteile. Gemäß einer Ausführungsform der erfindungsgemäßen Anordnung enthält die Referenzsolarzellenanordnung einen Temperaturfühler, der im thermischen Kontakt zur Solarzelle steht und eine Erfassung der Solarzellentemperatur ermöglicht.
Für hochpräzise und verlässliche Messungen mit einer Referenzsolarzellenanordnung ist es wichtig, die genaue Temperatur der Referenzsolarzelle während der Messung zu kennen, da in der Regel der gemessene Strom und die gemessene Spannung abhängig von der Zelltemperatur sind. Sind die Temperaturkoeffizienten der
Referenzsolarzelle, das heißt die Korrelation von Strom und Spannung mit der Zelltemperatur, sowie die Temperatur der zu vergleichenden Solarzelle bekannt, können die Messwerte der Referenzsolarzelle korrigiert werden.
In herkömmlichen Referenzsolarzellenanordnungen wird der Temperaturfühler typischerweise mit einer Feder an die Unterseite der Auflageplatte gepresst, während sich die Referenzsolarzelle in gutem thermischen Kontakt mit der Oberseite der Auflageplatte befindet. In der erfindungsgemäßen Referenzsolarzellenanordnung wird dagegen der Temperaturfühler bevorzugt direkt an die Rückseite der
Referenzsolarzelle angebracht. Die Temperatur der Solarzelle während der Messung kann damit unmittelbar und direkt bestimmt werden. Der Temperaturfühler kann beispielsweise ein Pt100-Sensor sein, der auf der Abhängigkeit des elektrischen Widerstands von der Temperatur bei Platin basiert. Der Pt100-Sensor kann beispielsweise mit einem wärmeleitenden Kleber oder einer wärmeleitenden Paste an der Solarzelle befestigt werden.
Gemäß einer weiteren Ausführungsform der erfindungsgemäßen
Referenzsolarzellenanordnung ist diese geeignet, eine breite Auswahl von Solarzellen in die Anordnung zu integrieren. Damit können auch kommerziell erhältliche
Standardsolarzellen eingesetzt werden. Da die Größe der Solarzelle in
herkömmlichen Referenzsolarzellenanordnungen zumeist auf Maße im Bereich 20 mm x 20 mm beschränkt ist, werden dort als Solarzellen typischerweise im Labor speziell angefertigte Hocheffizienzsolarzellen verwendet, da sich Solarzellen mit diesen Abmessungen kaum in der industriellen Produktion herstellen lassen. Es ist aber andererseits wünschenswert, dass sich die Referenzsolarzelle und die zu vergleichende Solarzelle möglichst stark ähneln, etwa zur Reduzierung des spektralen Mismatches. In der erfindungsgemäßen Anordnung können im Prinzip Solarzellen beliebiger Größe eingebaut werden, wenn das Gehäuse entsprechend angepasst wird. So ist es beispielsweise für einen Hersteller von Solarzellen, der die Kenngrößen der fertigen Solarzellen einer Prozesslinie überprüfen möchte, mit relativ wenig Aufwand möglich, sich eine Referenzsolarzellenanordnung anzufertigen, in der eine repräsentative Solarzelle aus der Prozesslinie, deren Solarzellen er überprüfen möchte, in die Anordnung integriert ist.
Die Referenzsolarzellenanordnung kann somit auf die zu untersuchenden Testobjekte optimiert werden. Dies bezieht sich zum einen auf die gerade erwähnten Solarzellen. Zum anderen lässt sich dies jedoch auch auf die weiteren Komponenten der
Anordnung erweitern, beispielsweise auf die verwendeten Front-, Verkapselungs- und Rückseitenmaterialien. Auch hier ist es erstrebenswert, wenn diese Komponenten bei der Referenzsolarzellenanordnung und der zu messenden Solarzelle bzw. des zu messenden Solarmoduls möglichst ähnlich sind. Auch hier ist es möglich, die
Referenzsolarzellenanordnung entsprechend den Anforderungen des Benutzers anzupassen.
Gemäß einer weiteren Ausführungsform der erfindungsgemäßen
Referenzsolarzellenanordnung ist der Rahmen des Gehäuses derartig gestaltet, dass die Winkelakzeptanz der Anordnung mindestens 160°, bevorzugt mindestens 170° beträgt.
Die Winkelakzeptanz beschreibt den maximalen Winkel, unter dem einfallende Strahlen auf die Referenzsolarzellenanordnung auftreffen können, ohne dass die Solarzelle zumindest partiell abgeschattet wird. Die Abschattung kann beispielsweise durch Teile des Gehäuserahmens erfolgen. Die Winkelakzeptanz spielt vor allem bei Outdoor-Messungen eine Rolle, bei denen es nicht unüblich ist, dass die
Sonneneinstrahlung zumindest zum Teil in großem Winkel entfernt von der Normalen der Solarzelle auf diese auftrifft. Eine hohe Winkelakzeptanz kann beispielsweise durch ein Gehäuseprofil erreicht werden, dessen Kante zur Solarzelle hin abgeflacht ist. Gemäß einer weiteren Ausführungsform der erfindungsgemäßen
Referenzsolarzellenanordnung ist das Gehäuse derartig gestaltet, dass die Gesamthöhe der Referenzsolarzellenanordnung höchstens 30 mm, vorzugsweise höchstens 20 mm, besonders bevorzugt höchstens 10 mm, beträgt.
Eine flach ausgebildete Referenzsolarzellenanordnung ist in der Regel vorteilhaft, da sie vielseitiger einsetzbar ist. Betrachtet man beispielsweise Messungen, die mithilfe eines Sonnensimulators vorgenommen werden, also sogenannte Indoor-Messungen, bestimmt man beispielsweise in einem ersten Schritt die Solarzellenkenngrößen der Referenzsolarzellenanordnung, entfernt diese vom Ort der Messung, platziert die zu untersuchende Solarzelle an diesen Ort und bestimmt in einem zweiten Schritt unter gleichen Messbedingungen die Kenngrößen zu untersuchenden Solarzelle. Bei diesen Vergleichsmessungen muss unter anderem sehr sorgfältig darauf geachtet werden, dass der Abstand von der zu untersuchenden Solarzelle und von der Referenzsolarzelle zur Bestrahlungsquelle, dem Solarsimulator, in beiden Fällen gleich groß ist. Ein flaches Gehäuse der Referenzsolarzellenanordnung kann hier durchaus vorteilhaft sein. Gemäß einer weiteren Ausführungsform der erfindungsgemäßen
Referenzsolarzellenanordnung wird mittels eines thermisch gut leitenden und komprimierbaren Materials die homogene thermische Ankopplung der Solarzelle an das Gehäuse und die Umgebung gewährleistet.
Diese gute thermische Ankopplung der Solarzelle an das Laminat und das Gehäuse und die Umgebung kann beispielsweise durch eine sogenannte Adaptionsmatte und/ oder den Einsatz von Vergussmaterial realisiert werden. Weiterhin ist zu beachten, dass in einer möglichen Ausführungsform der erfindungsgemäßen Anordnung das Gehäuse im Wesentlichen nur aus einem Rahmen besteht. Das Gehäuse ist somit in Richtung der einfallenden Strahlung sowie auf der gegenüberliegenden Seite offen. Dies sorgt für eine optimale thermische Ankopplung der Solarzelle an die Umgebung.
Gemäß einer weiteren Ausführungsform der erfindungsgemäßen
Referenzsolarzellenanordnung werden aufgrund des speziellen Designs des
Gehäuses parasitäre horizontale Lichtleitungseffekte im Abdeckglas minimiert.
Damit ist vor allem gemeint, dass der Gehäuserahmen eine Einkopplung der einfallenden Strahlung über die Glasseiten im Wesentlichen verhindert. Somit resultiert die gemessene Leistung der Referenzsolarzelle im Wesentlichen aus der direkt auf die Referenzsolarzelle einfallenden Strahlung und wird nicht durch zusätzliche Strahlung, die über Kanten des Abdeckglases in die Solarzelle
eingekoppelt werden, verfälscht. Gemäß einer weiteren Ausführungsform der erfindungsgemäßen
Referenzsolarzellenanordnung sind Basis, Emitter und Anschlussfeld sowie
Verbindungen von Basis und Emitter zum Anschlussfeld potenzialfrei zum Gehäuse ausgeführt. Damit wird die elektrische Isolation der Basis und des Emitters gegenüber dem Gehäuse gewährleistet. Bei der erfindungsgemäßen Referenzsolarzellenanordnung ist es notwendig, eine elektrische Verbindung zwischen der Basis der Referenzsolarzelle und dem
Anschlussfeld sowie zwischen dem Emitter der Referenzsolarzelle und dem
Anschlussfeld zu realisieren. Die Gesamtheit der elektrischen Verbinder wird im weiteren als innere Schaltung bezeichnet. Um die elektrische Isolation von Basis und Emitter gegenüber dem Gehäuse zu gewährleisten, damit beispielsweise das
Gehäuse, das in direktem Kontakt zu einem menschlichen Bediener der
Referenzsolarzellenanordnung stehen kann, keine Spannung trägt, sind Basis, Emitter und Anschlussfeld sowie Verbindungen von Basis und Emitter zum
Anschlussfeld potenzialfrei zum Gehäuse ausgeführt. Eine elektrische Isolation von Basis und Emitter gegenüber dem Gehäuse ist auch wichtig, damit keine elektrische Verbindung vom Gehäuse zu anderen Geräten in der Umgebung der
Referenzsolarzellenanordnung entstehen kann. Die Isolierung der Verschaltung kann z.B. durch Einlage von isolierendem Material zwischen die verschiedenen
elektrischen Verbinder erfolgen. Gemäß einer weiteren Ausführungsform der erfindungsgemäßen
Referenzsolarzellenanordnung ermöglicht das Anschlussfeld die Kontaktierung und die Aufnahme eines Nebenschlusswiderstands, der auch als Shuntwiderstand bezeichnet wird.
Das Anschlussfeld selber erfüllt dabei mehrere Aufgaben. Es dient der Verschaltung der elektrischen Verbinder und der Anschlussstecker. Es ermöglicht eine dauerhafte und präzise reproduzierbare Kontaktierung. Die Form des Anschlussfeldes dient darüber hinaus als Handhabungshilfe, trägt die Befestigungsbohrungen und stellt den mechanischen Schwerpunkt des Gehäuses dar.
In der erfindungsgemäßen Anordnung dient das Anschlussfeld darüber hinaus der Aufnahme eines Nebenschlusswiderstands. Unter einem Nebenschlusswiderstand versteht man dabei einen niederohmigen elektrischen Widerstand, der zur Messung des elektrischen Stromes verwendet wird. Dieser Nebenschlusswiderstand kann in das Anschlussfeld montiert, beispielsweise gelötet, werden. Dabei ist es wichtig, dass die entsprechenden elektrischen
Verbindungen so kurz wie möglich ausgestaltet und symmetrisch angeschlossen sind, was durch die Montage des Nebenschlusswiderstands im Anschlussfeld möglich ist. Des Weiteren kann der Nebenschlusswiderstand bei Montage auf dem Gehäuse mit einfachen Mitteln gekühlt werden.
Gemäß einer weiteren Ausführungsform der erfindungsgemäßen
Referenzsolarzellenanordnung werden die Basis- und Emitterkontakte der
Referenzsolarzelle mit Kontaktierungsschienen verbunden, die den Strom an derselben Kante der Solarzelle abführen.
Wie schon vorstehend erläutert, dienen elektrische Verbinder dazu, den Strom von den Kontakten an der Solarzelle zum Anschlussfeld zu leiten. Die elektrischen Verbinder können dabei als Kontaktierungsschienen gefertigt sein. Sie bestehen aus einem elektrisch gut leitenden Material und sind in einer bevorzugten
Ausführungsform starr. Somit lassen sich die Kontaktierungsschienen kontrolliert im Gehäuse positionieren.
Für hochpräzise Messungen ist es wichtig, genau den Kontaktwiderstand des Basis- und des Emitterkontakts zu kennen, um ihn bei der Auswertung der Messergebnisse korrekt berücksichtigen zu können. Weist die Referenzsolarzelle beispielsweise Stromsammeischienen, sogenannte Busbars, auf ihrer Vorderseite auf sowie
Stromsammeischienen in ähnlicher Geometrie und Anordnung auf ihrer Rückseite, kann die innere Verschaltung so ausgestaltet sein, dass sie Kontaktierungsschienen enthält, die die vorderseitigen Stromsammeischienen mit dem Anschlussfeld und die rückseitigen Stromsammeischienen mit dem Anschlussfeld verbinden. In einer bevorzugten Ausführungsform führen diese Kontaktierungsschienen den Strom an derselben Kante ab und sind sich in ihrer Geometrie ähnlich. Mit einem derartigen Aufbau werden die Unterschiede bei den Kontaktwiderständen des Basis- und des Emitterkontakts deutlich reduziert und eine Auswertung der Messergebnisse erleichtert.
In einer weiteren Ausführungsform der erfindungsgemäßen
Referenzsolarzellenanordnung sind die Kontaktierungsschienen elektrisch isoliert voneinander.
Insbesondere wenn die Kontaktierungsschienen von Emitter und Basis an derselben Kante der Referenzsolarzelle abgeführt werden und sich in Geometrie und Anordnung ähneln, könnten sich ohne geeignete Gegenmaßnahmen die Kontaktierungsschienen zumindest teil- und zeitweise berühren. Dies würde zu einem Kurzschluss führen und gilt es selbstredend zu vermeiden.
Gemäß einer weiteren Ausführungsform der erfindungsgemäßen
Referenzsolarzellenanordnung ist die elektrische Isolation der
Kontaktierungsschienen von Basis und Emitter durch ein Mehrschichtsystem isolierender Materialien realisiert.
Diese Materialien können beispielsweise Vlies und Ethylenvinylacetat sein. Der Verbund aus beiden Materialien kann die zuverlässige elektrische Isolation der Kontaktierungsschienen gewährleisten. Eine dünne Lage Vlies zwischen den
Kontaktierungsschienen stellt dabei die Isolierung sicher, während das
Ethylenvinylacetat die Rolle des Verkapselungsmaterials übernimmt.
Sollte ein Temperaturfühler in der Anordnung integriert sein, kann auch dieser durch eine angepasste und entsprechend positionierte Lage Isolationsmaterial,
beispielsweise Vlies, von den übrigen Komponenten der Anordnung elektrisch isoliert werden.
Gemäß einer weiteren Ausführungsform der erfindungsgemäßen
Referenzsolarzellenanordnung kann die elektrische Isolation der Kontaktierungsschienen durch Einbettung derselben in ein isolierendes
Verkapselungsmaterial, beispielsweise Ethylenvinylacetat, erfolgen.
Hierfür wird das Verkapselungsmaterial bei Temperaturen oberhalb des
materialtypischen Schmelzbereichs aufgeschmolzen. Nach dem Abkühlen liegt ein dauerhafter Verbund vor, der insbesondere wärmebeständig ist und gute
Alterungseigenschaften aufweist. Bei dieser Variante der Isolation der inneren Schaltung erspart man sich den Einsatz separater dünner Isolationsschichten, wie beispielsweise Vlies.
Eine andere Variante ist die Verwendung von mehrlagigen flexiblen Leiterfolien oder Leiterplatten, die ebenfalls eine zuverlässige und stabile elektrische Isolation der inneren Schaltung gewährleistet und ohne ein aufwändiges Mehrlagensystem auskommt.
Sollte die Referenzsolarzellenanordnung einen Temperaturfühler enthalten, müssen in der Regel auch hierfür elektrische Verbindungen zum Anschlussfeld gelegt werden. Es ist darauf zu achten, dass in diesem Fall auch die elektrischen Verbindungen des Temperaturfühlers gegenüber den Kontaktierungsschienen elektrisch voneinander isoliert sind.
Des Weiteren umfasst die Erfindung eine Referenzsolarzellenanordnung, die mehrere Solarzellen enthält. Eine derartige Referenzsolarzellenanordnung wird im Folgenden auch als Referenzsolarmodul bezeichnet.
Ein Referenzsolarmodul wird insbesondere für kalibrierende Messungen von
Solarmodulen benötigt. Analog zu kleinflächigen Referenzsolarzellen, die man sukzessive an verschiedenen Orten im Messbereich positioniert und jeweils separate Messungen durchführt, um damit einen Anhaltspunkt von einer Referenzmessung über den gesamten Messbereich zu gewinnen, ist es auch möglich, mit einer einfachen Referenzsolarzelle durch sukzessive Messungen die komplette Fläche eines zu untersuchenden Solarmoduls abzudecken. Diese Art der Referenzmessung auf Modulebene ist allerdings ebenso fehlerbehaftet wie die Referenzmessung an großflächigen Solarzellen mithilfe einer kleinflächigen Referenzsolarzelle. Ein Referenzsolarmodul mit einer vergleichbaren Apertur wie die zu untersuchenden Solarmodule ist daher wünschenswert.
Diese Problemstellung wird gelöst durch den Einsatz eines erfindungsgemäßen Referenzsolarmoduls, also einer Referenzsolarzellenanordnung, die mehrere
Solarzellen umfasst. Es enthält idealerweise Solarzellen, die ähnliche geometrische und spektrale Eigenschaften aufweisen wie die Solarzellen in dem zu untersuchenden Solarmodul. Das Referenzsolarmodul besteht neben den Solarzellen ebenso aus einem Gehäuse, einer Verkapselung und einem Anschlussfeld. Die Verschaltung der einzelnen Solarzellen untereinander ist sinnvoll zu wählen. Werden alle Solarzellen einzeln kontaktiert, sind potenziell alle vorhandenen Solarzellen elektrisch aktiv. Es ist andererseits auch möglich, nur einzelne Solarzellen zu kontaktieren und zu verschalten, so dass nur diese elektrisch aktiv sind und zur Referenzmessung beitragen. Analog zu der Referenzsolarzellenanordnung ist auch bei der Konstruktion des Referenzsolarmoduls vor allem auf die dauerhafte Erhaltung der
Solarmoduleigenschaften und präzise und reproduzierbare Solarmodulkenngrößen zu achten.
Nachfolgend soll die Erfindung anhand mehrerer Figuren näher erläutert werden. Des Weiteren wird ein Ausführungsbeispiel der Erfindung beschrieben. Es zeigen
Figur 1 : Gehäuse einer Referenzsolarzellenanordnung Figur 2: Aufbau einer Referenzsolarzelle
Figur 3: Querschnitt einer Referenzsolarzelle
Figur 4: Verdeutlichung einer verbesserten Winkelakzeptanz der
Referenzsolarzellenanordnung
Figur 5: Aufbau eines Referenzsolarmoduls Die Figur 1 zeigt schematisch einen Teil des Gehäuses 1 einer
Referenzsolarzellenanordnung. Es besteht beispielsweise aus Aluminium, das eloxiert und schwarz gefärbt wurde. Es besitzt ein Anschlussfeld 2, das der Verschaltung der elektrischen Verbinder dient und Öffnungen für die Anschlussstecker 4 trägt. Zwei Öffnungen sind für den Basis- und Emitterkontakt der Referenzsolarzelle vorgesehen, die dritte Öffnung für das Widerstandsthermometer, d.h. den Temperaturfühler.
Möchte man beispielsweise einen Nebenschlusswiderstand anschließen, ist dies intern im Anschlussfeld möglich.
Das Anschlussfeld 2 ermöglicht eine dauerhafte und präzise reproduzierbare
Kontaktierung. Die Form des Anschlussfeldes 2 dient darüber hinaus als
Handhabungshilfe, trägt die Befestigungsbohrungen 3 und stellt den mechanischen Schwerpunkt des Gehäuses dar. Die Figur 2 zeigt den Aufbau einer Referenzsolarzelle 42 als Explosionszeichnung. Der Aufbau ist dargestellt mit der Frontseite nach unten. Eine Rückseitenfolie 21 schließt den Verbund nach unten ab. Diese kann beispielsweise aus einem
dreilagigen TPT-Aufbau bestehen, nämlich einer Hochleistungs- Polyethylenerephthalat-Folie zur elektrischen Isolation zwischen zwei Tedlar® -Folien. Zwei Lagen Verkapselungsmaterial 22, bestehend z.B. aus Ethylenvinylacetat, sorgen für eine homogene thermische Ankopplung und schützen den Zellaufbau vor Druck während des Laminationsprozesses. Die Kontakte eines präzisen Temperaturfühlers in Vierleiter-Ausführung 24, z.B. ein Pt100-Sensor gemäß DI N EN 60751 :2009-05, werden durch ein Vlies 23 elektrisch von der Rückseite des aktiven Bereichs 25 der Solarzelle 42 getrennt. Die elektrische Isolation wird dabei nur für die Kontakte des Temperaturfühlers 24 realisiert; der Pt100-Sensor hat direkten thermischen und elektrischen Kontakt zur Solarzellenrückseite. Der aktive Bereich 25 der Solarzelle 42 kann technologisch in verschiedenen Formen ausgeführt sein, beispielsweise kann sie eine kristalline Silicium-Solarzelle sein (monokristallin, multikristallin, quasi- monokristallin), aus Verbindungshalbleitern bestehen (z.B. I l l-V-Halbleiter oder l l-VI- Halbleiter), aus organischen Halbleitern bestehen, eine Farbstoffsolarzelle oder Dünnschichtsolarzelle sein. Als Beispiel für eine Silicium-Solarzelle sei eine handelsübliche multikristalline Solarzelle in der Größe 156 mm x 156 mm genannt.
Ein Verbund aus Verkapselungsmaterial 26 und Vlies 27 isoliert Basiskontakte 28- und Emitterkontakte 28' des aktiven Bereichs 25 der Solarzelle 42 elektrisch voneinander. Der Emitterkontakt 28' sowie der Basiskontakt 28 sind jeweils in Vierleitertechnik ausgeführt um ohmsche Widerstandseffekte zu minimieren. Ein weiterer Verbund aus Verkapselungsmaterial 29 und Rückseitenfolie 30 dient als Abdeckung zur Frontseite um Reflexionen zu vermeiden. Als Frontseitenabdeckung dient ein äußeres Verkapselungsmaterial 31 und eine Glasscheibe 32. Als
Glasscheibe kann z.B. eisenarmes Floatglas in Form von Einscheiben-Sicherheits- Glas verwendet werden. Dies verbessert die Transmission und erhöht die Sicherheit im Falle eines Glasbruchs.
Die Figur 3 zeigt den Querschnitt der verkapselten Referenzsolarzelle. Die
nummerierten Elemente sind in der Beschreibung von Figur 2 näher erläutert. Die Figur 3 verdeutlicht, dass das Problem der elektrischen Isolation der einzelnen
Komponenten Basiskontakt 28, Emitterkontakt 28' und Temperatursensor 24 durch ein innovatives Mehrschichtensystem aus Verkapselungsmaterial 31 , Vlies 27 und Rückseitenfolie 30 gelöst wurde.
Die Figur 4 verdeutlicht das Konzept der Winkelakzeptanz bei
Referenzsolarzellenanordnungen und wie die Winkelakzeptanz in der vorliegenden Erfindung optimiert wurde. Der Gehäuserahmen 41 stellt die seitliche Begrenzung der Referenzsolarzellenanordnung dar und besteht beispielsweise aus schwarz eloxiertem Aluminium. Auf der Vorderseite der Anordnung ist der Rahmen zur in den Figuren 2 und 3 näher gezeigten Referenzsolarzelle 42 hin in einem Winkel abgeflacht, der beispielsweise im Bereich 5° bis 15° liegt. Die Referenzsolarzelle 42 ist eingebettet in ein weiteres Verkapselungsmaterial 43. Zur Vorderseite ist der Aufbau mit einer Glasscheibe 44, etwa Einscheiben-Sicherheits-Glas, geschützt.
Treffen nun Strahlen 45, ausgehend von einer Strahlungsquelle 46, auf die
Referenzsolarzellenanordnung, hängt es von der Ausgestaltung des
Gehäuserahmens sowie von der Positionierung der Referenzsolarzelle 42 relativ zum Abschluss des Gehäuserahmens 41 ab, ob und gegebenenfalls bei welchem
Einstrahlungswinkel die Referenzsolarzelle 42 partiell oder komplett vom
Gehäuserahmen 41 abgeschattet wird. In Figur 4 ist der Einstrahlungswinkel der Strahlungsquelle 46 gezeigt, der in Bezug zur Normalen der Referenzsolarzelle 42 maximal groß ist, um noch keine Verschattung der Referenzsolarzelle 42 zu bewirken. Vergrößert sich der Einstrahlungswinkel, werden die der Strahlungsquelle 46 zugewandten seitlichen Bereiche der Referenzsolarzelle 42 partiell abgeschattet. In der Praxis muss oftmals ein Kompromiss gewählt werden zwischen einer
größtmöglichen Winkelakzeptanz auf der einen Seite und einer Gehäuserahmenhöhe, die noch eine ausreichend gute mechanische Stabilität gibt, einer technologisch sinnvollen Dicke des Abdeckglases sowie einem sinnvollen Abstand der
Referenzsolarzelle 42 zum Abschluss des Gehäuserahmens 41 auf der anderen Seite.
Die Figur 5 beschreibt den Aufbau einer Referenzsolarmoduls 51 mit neun
Solarzellen, die den vorher beschriebenen Referenzsolarzellen 42 entsprechen und zur Unterscheidung voneinander vorliegend mit 52 und 53a bis 53h nummeriert sind. Beispielsweise ist nur die Solarzelle 52 kontaktiert und somit elektrisch aktiv, während die übrigen Solarzellen 53a bis 53h nicht kontaktiert und somit elektrisch inaktiv sind. Andererseits ist es ebenso möglich, dass mehrere Solarzellen kontaktiert und elektrisch aktiv sind. Wird nun mit diesem Referenzsolarmodul 51 eine Referenzmessung an einem zu untersuchenden Solarmodul vorgenommen, hat die Verwendung des beschriebenen Referenzsolarzellenmoduls 51 mit mehreren Solarzellen Vorteile gegenüber der Referenzmessung an einem zu untersuchenden Solarmodul mit einer
Referenzsolarzellenanordnung, die nur eine Solarzelle umfasst. So können bei einer Referenzmessung mit einem Referenzsolarmodul Einflüsse der benachbarten Solarzellen untereinander berücksichtigt werden, z.B. Reflektionen oder Wärmeleitungseffekte. Wird des Weiteren eine Anordnung gewählt, bei der mehrere Solarzellen kontaktiert und elektrisch aktiv sind, so dass sich die Apertur des zu untersuchenden Solarmoduls und des Referenzmoduls angleichen, hat dies weitere Vorteile, insbesondere bei inhomogenen Strahlungsquellen.

Claims

Patentansprüche
1. Referenzsolarzellenanordnung, umfassend eine Solarzelle (42) mit einer ersten Solarzellenhauptoberflache und einer zweiten Solarzellenhauptoberflache, und ein Gehäuse (41 ), in dem die Solarzelle (42) eingebaut ist, wobei das Gehäuse (41 ) ein Anschlussfeld (2) aufweist, mithilfe dessen sich, abgehend von der
Solarzelle (42), eine das Gehäuse (41 ) verlassende elektrische Verbindung einrichten lässt,
dadurch gekennzeichnet, dass
die Solarzellenhauptoberfläche, die nicht zur Bestrahlung mit einfallendem Licht vorgesehen ist, nicht vollflächig elektrisch kontaktiert ist.
2. Referenzsolarzellenanordnung nach Anspruch 1 ,
dadurch gekennzeichnet, dass
die Referenzsolarzellenanordnung einen Temperaturfühler (24) enthält, der im thermischen Kontakt zur Solarzelle (42) steht.
3. Referenzsolarzellenanordnung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass
die Solarzelle (42) aus einer breiten Auswahl von Solarzellen auswählbar ist und/oder die Verwendung von verschiedenen Front-, Verkapselungs- und Rückseitenmaterialien (29, 30, 31 ) möglich ist.
4. Referenzsolarzellenanordnung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass
der Rahmen des Gehäuses (41 ) derartig gestaltet ist, dass die Winkelakzeptanz der Referenzsolarzellenanordnung mindestens 160°, vorzugsweise mindestens 170°, beträgt.
5. Referenzsolarzellenanordnung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass
das Gehäuse (41 ) derartig gestaltet ist, dass die Gesamthöhe der
Referenzsolarzellenanordnung höchstens 30 mm, bevorzugt höchstens 20 mm, besonders bevorzugt höchstens 10 mm, beträgt.
6. Referenzsolarzellenanordnung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass
eine über die Solarzellenhauptoberfläche, die nicht zur Bestrahlung mit einfallendem Licht vorgesehen ist, homogene thermische Ankopplung der Solarzelle an das Gehäuse (41 ) und die Umgebung gewährleistet ist.
7. Referenzsolarzellenanordnung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass
das Gehäuse (41 ) so ausgebildet ist, dass parasitäre horizontale
Lichtleitungseffekte in einer transparenten Abdeckung (32) des Gehäuses (41 ) minimiert werden.
8. Referenzsolarzellenanordnung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass
Basis (28'), Emitter (28') und Anschlussfeld (2) sowie Verbindungen von Basis und Emitter zum Anschlussfeld (2) potenzialfrei zum Gehäuse (41 ) ausgeführt sind.
9. Referenzsolarzellenanordnung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass
das Anschlussfeld (2) eine Kontaktierung und Aufnahme des
Nebenschlusswiderstands ermöglicht.
10. Referenzsolarzellenanordnung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass
Basis- und Emitterkontakte (28') der Solarzelle mit Kontaktierungsschienen verbunden sind und die Kontaktierungsschienen ausgebildet sind, den Strom an der gleichen Kante der Solarzelle zu- und/oder abzuführen.
1 1. Referenzsolarzellenanordnung nach Anspruch 10,
dadurch gekennzeichnet, dass
die Kontaktierungsschienen voneinander elektrisch isoliert sind.
12. Referenzsolarzellenanordnung nach Anspruch 1 1 ,
dadurch gekennzeichnet, dass zur elektrischen Isolation der Kontaktierungsschienen von Basis (28') und Emitter (28') die Kontaktierungsschienen in ein Verkapselungsmaterial, das einen isolierenden Abstandshalter, vorzugsweise Vlies und Ethylenvinylacetat, enthält oder umfasst, eingebettet sind.
Referenzsolarzellenanordnung nach einem der Ansprüche 2 bis 12,
dadurch gekennzeichnet, dass
der Temperaturfühler (24) gegenüber den Kontaktierungsschienen von Basis (28') und Emitter (28') und gegenüber dem Gehäuse (41 ) elektrisch isoliert ist.
Referenzsolarzellenanordnung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass
die Referenzsolarzellenanordnung mindestens zwei Solarzellen umfasst und ein Referenzsolarmodul (51 ) bildet.
PCT/EP2014/050765 2013-01-17 2014-01-16 Referenzsolarzellenanordnung Ceased WO2014111447A1 (de)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE102013200681.0A DE102013200681A1 (de) 2013-01-17 2013-01-17 Referenzsolarzellenanordnung
DE102013200681.0 2013-01-17

Publications (1)

Publication Number Publication Date
WO2014111447A1 true WO2014111447A1 (de) 2014-07-24

Family

ID=49998265

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
PCT/EP2014/050765 Ceased WO2014111447A1 (de) 2013-01-17 2014-01-16 Referenzsolarzellenanordnung

Country Status (2)

Country Link
DE (1) DE102013200681A1 (de)
WO (1) WO2014111447A1 (de)

Families Citing this family (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE102018204150B4 (de) 2018-03-19 2021-05-06 Fraunhofer-Gesellschaft zur Förderung der angewandten Forschung e.V. Sensormodul und Verfahren zur Erfassung externer Einflussparameter, insbesondere beim Monitoring von Photovoltaik-Anlagen
CN111911841B (zh) * 2020-08-17 2024-01-19 长春理工大学 一种用于准直式太阳模拟器的辐照均匀度自动调节系统

Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP1662582A2 (de) * 2004-11-24 2006-05-31 Sanyo Electric Co., Ltd. Solarzellenmodul
EP2302692A1 (de) * 2008-07-02 2011-03-30 Sharp Kabushiki Kaisha Solarbatteriemodul und verfahren zu seiner herstellung

Family Cites Families (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US6441297B1 (en) * 1998-03-13 2002-08-27 Steffen Keller Solar cell arrangement
DE102007010490A1 (de) * 2007-03-03 2008-09-04 Adelhelm, Ralf, Dr. Referenzsolarzelle
DE102008040332B4 (de) * 2008-07-10 2012-05-03 Q-Cells Ag Rückseitenkontaktierte Solarzelle und Solarmodul mit rückseitenkontaktierten Solarzellen
DE102008033632B4 (de) * 2008-07-17 2012-06-14 Fraunhofer-Gesellschaft zur Förderung der angewandten Forschung e.V. Solarzelle und Solarzellenmodul
WO2011067338A2 (de) * 2009-12-02 2011-06-09 Stiebel Eltron Gmbh & Co.Kg Solarzelle, solarmodul und herstellungsverfahren für eine solarzelle bzw. für ein solarmodul

Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP1662582A2 (de) * 2004-11-24 2006-05-31 Sanyo Electric Co., Ltd. Solarzellenmodul
EP2302692A1 (de) * 2008-07-02 2011-03-30 Sharp Kabushiki Kaisha Solarbatteriemodul und verfahren zu seiner herstellung

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
C. R. OSTERWALD ET AL: "The world photovoltaic scale: an international reference cell calibration program", PROGRESS IN PHOTOVOLTAICS: RESEARCH AND APPLICATIONS, vol. 7, no. 4, 31 August 1999 (1999-08-31), pages 287 - 297, XP055117549, ISSN: 1062-7995, DOI: 10.1002/(SICI)1099-159X(199907/08)7:4<287::AID-PIP259>3.3.CO;2-9 *

Also Published As

Publication number Publication date
DE102013200681A1 (de) 2014-07-17

Similar Documents

Publication Publication Date Title
DE102012017564B4 (de) Vorrichtung zur nicht-permanenten elektrischen Kontaktierung von Solarzellen zur Messung elektrischer Eigenschaften
DE69128600T2 (de) Integrierte photo-voltaische Vorrichtung
CN102084490B (zh) 用于制造太阳能电池的接触的方法
EP2139046A1 (de) Fotovoltaisches modul
WO2006128417A1 (de) Konzentrator-photovoltaik-einrichtung, daraus gebildetes pv- konzentratormodul sowie herstellverfahren hierfür
DE212008000087U1 (de) Photovoltaische, vor der Umwelt geschützte Einrichtung
EP2758993B1 (de) Dünnschichtsolarmodul mit serienverschaltung und verfahren zur serienverschaltung von dünnschichtsolarzellen
KR20140080493A (ko) 태양 전지용 측정 지그 및 태양 전지 셀의 출력 측정 방법
US20160126364A1 (en) Solar cell unit, solar cell array, solar cell module and manufacturing method thereof
JP2009105401A (ja) 薄膜光電池装置のためのプロセステスタ及びテスティング技法
TW201100784A (en) Method and apparatus for inspecting scribes in solar modules
EP0966765A1 (de) Klima- und korrosionsstabiler schichtaufbau
DE102011081004A1 (de) Kontaktiervorrichtung für solarzellen, messplatz mit einer solchen kontaktiervorrichtung und messverfahren
DE102013200681A1 (de) Referenzsolarzellenanordnung
DE202023102519U1 (de) Photovoltaikmodul
DE102009056779A1 (de) Photovoltaik-Modul
EP0888641A1 (de) Klima- und korrosionsstabiler schichtaufbau
DE102018204150B4 (de) Sensormodul und Verfahren zur Erfassung externer Einflussparameter, insbesondere beim Monitoring von Photovoltaik-Anlagen
DE202013012186U1 (de) System zum elektrischen Verbinden von elektrischen Kontaktanschlüssen mit elektrischen Kontaktstellen einer photovoltaischen Vorrichtung, Lötstation hierfür, elektrischer Kontaktanschluss für die Verwendung zum Verbinden mit einer elektrischen Kontaktstelle eines Photovoltaikmoduls und hiermit herstellbares Photovoltaikmodul
DE19611410C1 (de) Klimastabile elektrische Dünnschichtanordnung
WO2012052269A1 (de) Verfahren zur analyse photovoltaischer schichtensysteme mittels thermographie
CN108172649A (zh) 光伏标准电池结构及其制作方法
DE102011052318B4 (de) Solarmodul mit Kontaktfolie und Solarmodul-Herstellungsverfahren
EP2769418A1 (de) Solarmodul mit flachbandleiter, sowie verfahren zu dessen herstellung
DE102025001538A1 (de) Verkapselungsfreies photovoltaisches Solarmodul

Legal Events

Date Code Title Description
121 Ep: the epo has been informed by wipo that ep was designated in this application

Ref document number: 14700869

Country of ref document: EP

Kind code of ref document: A1

NENP Non-entry into the national phase

Ref country code: DE

122 Ep: pct application non-entry in european phase

Ref document number: 14700869

Country of ref document: EP

Kind code of ref document: A1