太阳能电池模块和用于太阳能电池的接线的方法

文档序号:7250464阅读:1242来源:国知局
太阳能电池模块和用于太阳能电池的接线的方法
【专利摘要】本发明涉及一种太阳能电池模块,其包括布置在载体(14)上的太阳能电池(13,15),所述太阳能电池(13,15)借助于连接器(24,26)接线。为了能够低成本地制造太阳能电池模块并且最小化由于连接器造成的电损耗,提出了载体具有凹陷(22),连接器至少分段地在所述凹陷内延伸,并且太阳能电池在凹陷以外平面地或者基本上平面地布置在载体上或在载体上延伸的层上。
【专利说明】太阳能电池模块和用于太阳能电池的接线的方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及一种太阳能电池模块,其包括布置在载体上的太阳能电池,所述太阳能电池借助于连接器接线。本发明还涉及一种用于将具有第一和第二接触部的太阳能电池接线成模块的方法,其中所述太阳能电池以背侧布置在载体上,所述载体具有第一和第二电连接器,通过所述电连接器,所述太阳能电池以其第一和第二接触部在接线点被接线。
【背景技术】
[0002]为了利用太阳能电池来提供合适的电压或功率,已知将所述太阳能电池接线成较大的单元。为了制造相应模块,电池并联或串联地彼此接线并且嵌入在合适的透明的封装材料、如乙烯醋酸乙烯酯(EVA)中。在前侧,相应模块通常被玻璃片覆盖,并且在背侧被防风化的塑料复合膜、如聚氟乙烯(TEDLAR)和聚酯覆盖。模块本身被例如由铝制成的框架包围。
[0003]硅晶片基上的典型太阳能电池模块在前侧和背侧上具有接触部。为了太阳能电池的接线,将一个太阳能电池的前接触部与后面的太阳能电池的背接触部连接。因此,接线成串是可能的。在此,电池之间的连接器必须具有足够的长度,以便允许由于热造成的相对运动。这又导致,太阳能电池被布置为彼此相距一定的间距,使得产生非活性的模块面。由此造成以及由于在前侧延伸的接触部——如接触指和与连接器导电连接的汇流排——的遮蔽而出现功率损失。
[0004]在前侧接触太阳能电池的情况下,通常施加在朝光侧的导电栅格(其由集流器(栅格指)和排流器(汇流排)构成)与至少通过连续金属层(如铝)或在背侧钝化的氮化硅层连接,所述氮化硅层具有作为背侧接触部的凹陷用于铝接触。属于前接触太阳能电池的还有具有透光背侧接触部的所谓的双面电池。
[0005]相应太阳能电池的串联通常通过如下方式进行:太阳能电池单个地与称为电池连接器的接触带(其例如由镀锡的铜制成)焊接在一起,接着组合成所谓的串并且串联。所述串板状地布置,并且通过另外的镀锡的铜带串行接线。
[0006]为了实现较高的效率以及由此较高的功率,可以使用背侧接触太阳能电池,所述背侧接触太阳能电池的两个接触部都布置在电池背侧、即背向光束的侧上。由此避免了由于去掉朝向光束的电池前侧上的汇流排以及根据太阳能电池类型也可能去掉前侧上的接触指造成的不期望的遮蔽。另外,模块的太阳能电池的封装密度可以被提高,因为可以使用共面的连接器。
[0007]在相应的背侧接触太阳能电池的情况下,通常在金属绕通(MWT,Metal WrapThrough)太阳能电池与发射极绕通(EWT, Emitter Wrap Through)太阳能电池之间进行区分。在MWT太阳能电池的情况下,存在前接触部和背接触部。通过半导体衬底——如硅晶片——中的孔,前接触部于是被引导到背侧。诸如钻孔的孔例如通过Ag导电膏被金属化,并且围绕背侧上的贯穿点的区域与背侧的其余区域绝缘,使得电流可以从前侧被传导到背侧并且在那里被接收。该电路的优点是,不再需要遮光的排流器(汇流排),并且由此提供前栅格的较高透明度。
[0008]在EWT太阳能电池的情况下,形成发射极的η层穿过晶片中的非常小的钻孔被引导到背侧,并且在那里通过尽可能点状的金属层——所谓的通孔接触部——被接触。因此,亦称点接触太阳能电池。该电池的优点是,前侧上的常见前栅格完全取消,并且被由关于通孔接触部为径向分布的指构成的金属化部代替,由此为光入射提供尽可能最好的透明度。
[0009]但是所得出的缺点是,晶片由于钻孔而不耐受机械负荷。
[0010]为了避免所述缺点已知,以由膜和铜带构成的组合来接线背侧接触太阳能电池(例如参见 D.W.Eikelboom 等人的 “Conductive adhesives for interconnection ofbusbar-less emitter wrap-through solar cells on a structured metal foil”, 17thPVSEC Fukuoka Japan, 2001,1547页)。但是这导致太阳能电池的机械负荷,因为包围太阳能电池的嵌入材料实现相对大的横向运动,所述横向运动可能由于在制造模块所需的层压工艺期间的收缩以及由于有机膜的高的热膨胀系数而出现。 [0011]在不同的公开物中描述了绕通太阳能电池,以便产生太阳能电池的发射极和背侧之间的接触,以便于是最终通过背侧接触部实现接线。
[0012]为了背侧接触太阳能电池的接线,已知共面连接器。在此,所述连接器存在于金属基上并且涂有介电层,其中将接触指专门布置在电池背侧上实现了较薄的汇流排设计。在此,所述连接器可以被实施为各种几何形状,并且基本上通过焊接方法以至少两个位置固定在每个电池上。该接线方案的缺点是电池的费事的定位和连接器以及连接器的有限的截面,因为扁平的连接可提高填充因数。
[0013]下面的公开物提供了关于相应技术的概述:
D.Thorp 等人“ Methods of contacting multi junction silicon PV modules”,14th European PVSECj Barcelona, 1997, p ;
A.Schoenecker 等人 “An industrial me EWT-solar cell with screen-printedmetallization,,,14th European PVSECj Barcelona, 1997,p ;
M.Spath 等人“Solder version of 8 inch back-contacted solar cells,,,15thPVSEC Shanghai, 2005, 1003 页;
F.Clement 等人"Processing and comprehensive characterization ofscreen-printed mc-Si metal wrap through (MWT) solar cells", 22nd EuropeanPVSECj 2007,Milano, 1399 页;
Y.Meydbray 等人“Solder Joint degradation in high efficiency all backcontact solar cells”,22nd European PVSECj Milano, 2007,2561 页;
U.Eitner 等人“A modelling approach to the optimization of interconnectsfor back contact cells by thermomechanical simulations of photovoltaicmodules,,,23rd European PVSECj Valencia, 2008,2815 页;
K.Nakamura 等人“Development of back contact Si solar cells and module inpilot production line,,,23rd European PVSECj Valencia, 2008,1006 页。
[0014]还已知的是,将背侧膜用于接线。在此,可以将导电粘接剂层用于连接接触部。
[0015]导电粘接剂可以通过印刷技术来施加(D.W.Eikelboom等人的“Conductiveadhesives for interconnection of busbar-less emitter wrap-through solar cellson a structured metal foil”,17th PVSEC Fukuoka Japan, 2001, 1547 页)。
[0016]从引用文献M.Spjith 等人的 “A novel module assembly line usingback-contact solar cells” (23rd European PVSEC, Valencia, 2008, 2917 页)中能够得知一种用于制造模块的方法,其中导电的背侧膜具有用于对太阳能电池接线的连接模式。然后,通过导电膏将背侧膜的导电区域与太阳能电池相连接。然后,要接线的太阳能电池彼此相继地布置在实现接线的电路板上。
[0017]从US-A-5,972,732或US-A-5,951,786中已知一种用于对背侧接触太阳能电池接线的方法。在此,在被称为载体元件的底座上布置电导体,以便然后将要接线的背侧接触太阳能电池定位到所述电导体上,使得所述背侧接触太阳能电池的接触部为了所期望的接线而对准电导体。然后,经接线的太阳能电池的封装以常规方式进行,即太阳能电池基本上被嵌入材料包围,所述嵌入材料在与其面延伸横向的方向上尤其是由于模块所遭遇的温度波动而经受横向运动,由此一方面可能发生太阳能电池本身的损坏,并且另一方面发生背侧接触部与电导体之间的导电连接的脱落。
[0018]将太阳能电池柔软地嵌入在嵌入材料中是在应当避免或减少机械负荷的背景下进行的。但是测量已经得出:太阳能电池在柔软地嵌入的材料中的运动为120 μ m,并且预期的温度膨胀超过4倍。
[0019]因此,柔软地嵌入导致高的机械负荷,其结果是,串联连接器以及电池本身可能破裂,并且接触部在背接触电池的情况下可能脱落。
[0020]总之可以确定,在常规太阳能电池模块的情况下存在下述缺点:
-费事的和成本密集的制造方法,
-由于光敏区域而对模块面积的不良利用,
-对由铜制成的焊接的串联连接器的厚度的限制,以及由此造成的引线的高电阻以及与之相联系的高电损耗,
-非常薄的硅晶片或太阳能电池之间的机械负荷,
-太阳能电池由于太阳辐射在不良散热情况下的升温,其结果是太阳能电池的减小的功率输出、电子器件的较短的寿命、旁路二极管的不良的冷却、整个模块复合体的较高的机械负荷,
-由于玻璃载体或双重玻璃载体造成的高模块重量,
-固定成本,考虑到在使用玻璃载体情况下的材料特性,
-在将接触盒、旁路二极管连入到模块基板中时的问题。
[0021]从DE-A-10 2005 057 468中已知一种板状的光伏无框太阳能模块,其具有由发泡轻金属制成的支承框结构。
[0022]DE-A-10 2006 052 018涉及一种太阳能电池以及太阳能电池模块,其中并行或串行接线的太阳能电池布置在具有穿孔的绝缘层上,以便对太阳能电池接线。
[0023]DE-A-10 2008 012 286的主题是太阳能模块以及用于制造该太阳能模块的方法。要接线的太阳能电池布置在通过压铸或注塑方法或者通过挤压方法制造的塑料载体上,其中太阳能电池粘接在塑料载体上。塑料载体具有电连接结构,该电连接结构在注射过程以前布置在空腔中或者通过3D-MID工艺构造。
[0024]从DE-A-2008-055 475中能够得知一种聚焦器太阳能电池装置。在此,太阳能电池被衬底容纳,该衬底由结构化的氧化的或金属化的硅制成,通过所述衬底进行太阳能电池本身的接线。
[0025]从DE-A-10 2009 002 823已知一种太阳能电池和太阳能模块,其中在半导体层的同一侧上构造第一和第二接触位置。另外还设置有穿孔的膜,所述膜由具有多个孔的不导电材料制成。结构化的导电层被铺置到穿孔的膜的表面上,其中穿孔的膜和半导体层彼此定位为使得所述孔和第一和第二接触位置的至少一部分彼此相叠。然后,导电层铺置到该膜上,所述膜与接触位置连接。
[0026]DE-A-10 2009 014涉及一种集聚器,其中可以将光伏模块安放到所述集聚器上。
[0027]从DE-A-10 2009 023 901中已知一种具有扁平电池连接器的光伏模块。该模块的太阳能电池通过扁平电池连接器连接,所述连接器具有多孔的载体层和至少一个布置在载体层的背向太阳能电池那侧上的导体结构。载体层本身具有凹陷,在所述凹陷中导体结构的走向为使得导体结构与太阳能电池电接触。
[0028]DE-A-10 2009 026 149涉及一种用于光模块的复合体系统。为了太阳能电池的接线,在由塑料制成的载体膜上布置金属膜,所述金属膜被用于将电池连成串并且被用作汇流排。
[0029]从DE-A-10 2010 004 112中已知一种用于制造用于太阳能电池的膜状电连接器的方法。在此,使用在其中冲孔的膜连接器,以便实现与太阳能电池的焊接位置的接触。
[0030]从DE-A-20 2008 011 461中能够得知太阳能电池连接。
[0031]从US-A-2002/0134422中已知一种太阳能电池模块。在此,将柔性导电膜互相接线。膜载体具有穿孔,以便以所需的规模实现接线。
[0032]为了对太阳能电池接线,US - A-2009/0065043提出,通过膜状载体连接太阳能电池,该膜状载体具有与接线相对应的贯穿开口。
[0033]根据US-A-2010/0307582,太阳能电池的载体具有贯穿开口,以便实现接线。
[0034]从US -A-2011/0067751中可以得知一种具有带模式的背侧膜的光伏模块,以便实现接线。
[0035]在根据US-A-3 874 931的太阳能电池阵列的情况下,太阳能电池被放置到衬底上,该衬底具有开口,以便实现接线。
[0036]从JP-A-09153634中可以得知一种里面延伸有电连接的透明衬底。在此,电导体被定位在工具模中,其中透明衬底被注射到该工具模中。
[0037]JP-A-2009-76739涉及一种背侧太阳能电池。为了对多个背侧太阳能电池接线,使用三维成形的电极。
[0038]为了对背侧接触太阳能电池接线,根据公开物P.C.de Jong等人的“Single-StepLaminated Full-Size PV Modules Made With Back-Contacted MC-SI Cells AndConductive Adhesives,,( ECN Solar Energy, P.0.Box 1,NL-1755 ZG Pettenj TheNetherlands TNO Institute of Industrial Technology),使用背侧膜,该背侧膜通过导电粘接剂与太阳能电池连接。

【发明内容】

[0039]本发明所基于的任务在于,避免现有技术的缺点、尤其是提供一种太阳能电池模块,该太阳能电池模块可以低成本地制造并且其中最小化由于连接器造成的电损耗。
[0040]根据本发明的另一方面,应当优化电池之间的间距,减小薄晶片的破裂危险,并且优化散热。
[0041]还应当与已知模块相比地实现重量减小,而不必承受稳定性方面的损失。另外,应当实现旁路二极管或接触盒的无问题的集成。
[0042]另外还应当提供充分冷却的可能性。
[0043]为了解决本发明的一个或多个方面基本上规定:载体是稳定的,在载体中并且从上面布置有太阳能电池的那侧构造纵向凹陷,在纵向凹陷内并且在所述纵向凹陷的纵向上延伸地置入连接器,连接器相对于载体绝缘,并且太阳能电池在纵向凹陷之外平面地或者基本上平面地布置在载体上或者在载体上延伸的层上。
[0044]本发明尤其是涉及一种太阳能电池模块,其中太阳能电池在连接点处借助于电连接器接线,并且所述太阳能电池模块的特征在于,连接器在凹陷中在接线点之外相对于彼此并且相对于载体电绝缘地布置。在此尤其是规定:稳定的、即固有刚性的载体由金属泡沫、如招泡沫、锌泡沫或铜泡沫制成。
[0045]连接器在纵向凹陷的纵向上延伸。纵向凹陷不必具有贯穿开口,因此在载体中构造朝着太阳能电池敞开的通道或沟槽。当然不脱离本发明的是,所述纵向凹陷或其中一些纵向凹陷具有贯穿开口,但所述贯穿开口的平面延伸仅仅具有纵向凹陷的一小部分。
[0046]连接器被置入到纵向凹陷中,其中连接器以其纵轴沿着纵向凹陷的纵轴延伸。如果多个连接器在纵向凹陷中延伸,则这些连接器相对于彼此绝缘。如果纵向凹陷的边界中的载体是导电的,则还相对于所述边界进行电绝缘。
[0047]在常见接触装置的情况下,分配给太阳能电池的纵向凹陷的长度——或多个纵向凹陷的长度,如果在太阳能电池之下存在多个纵向凹陷的话——至少等于太阳能电池沿着所述纵向凹陷或多个纵向凹陷的延伸。优选地,纵向凹陷或多个纵向凹陷的长度为太阳能电池在纵向凹陷的纵向上观察的长度的至少两倍。
[0048]尤其是规定:在太阳能电池串之下延伸的纵向凹陷的长度至少等于该串的长度、尤其是等于该串的长度的两倍。
[0049]关于接线点应当注意,所述接线点不仅可以被构造为点状的,而且例如也可以被构造为线形的,如尤其是在背侧接触太阳能电池的情况下是这样,其中对在背侧上延伸的前侧和背侧接触部进行连接的梳状接触结构通过布置到载体中的凹陷中的连接器被连接。例如从W0-A-2010/027265 (图2)中可以得知梳状接触结构。
[0050]根据本发明,为了对太阳能电池进行接线所需的连接器布置在于载体的表面下方延伸的平面中,在所述表面上安装和固定太阳能电池。
[0051 ] 由此存在的可能性是,太阳能电池彼此之间的间距与已知构造相比被减小并且因此可以最优地利用模块面积。同时得出的优点是,在纵向凹陷、如通道中延伸的连接器与常规连接器相比可以具有更大的截面,使得出现更小的电损耗。
[0052]由于连接器在各个太阳能电池的支承面之外延伸,因此所述连接器可以扁平地要么直接地布置在载体上、要么布置在于载体上延伸的基本上不可挠曲的层、如膜上,使得避免根据现有技术由于沿着固定面延伸的作为连接器的铜带造成的电池破裂。
[0053]作为用于载体的材料可以考虑电绝缘的或导电的材料。如果使用电绝缘材料,则尤其是应当提到塑料泡沫、由纤维素和/或废纸如纸板、浸漆纸浆和卡纸构成的材料。由酚醛树脂或镶饰材料制成的电路板也可以用作载体。在导电材料的情况下,尤其是优选金属泡沫,其中例如应当提到铝泡沫、锌泡沫或铜泡沫,其中必要时混合镁。
[0054]通过将金属泡沫用作载体,不仅可以与由玻璃制成的载体相比更简单地加工载体,而且同时保证了良好的散热,由此改善太阳能电池的功率输出。
[0055]另外,可以无问题地将模块所需的器件或组件的旁路二极管等集成在亦称模块本体或模块板的载体中。尤其存在的可能性是,在载体中构造冷却通道,所述冷却通道可以由冷却液流经。
[0056]此外,载体可以无问题地配备钻孔,所述钻孔在例如将模块固定在房顶上时可以利用螺钉来实施。
[0057]为了抑制短路,金属泡沫板的表面配备有耐久的绝缘层。还存在的可能性是,由具有开孔或闭孔的金属泡沫本体的塑料制造混合组合。如果绝缘层由塑料制成,则所述绝缘层可以通过用于保持绝缘特性的绝缘织物或羊毛来增强。同时,羊毛或绝缘织物保证与金属泡沫板的表面的所期望的间距。
[0058]还存在的可能性是,在闭孔载体作为绝缘体的情况下,在由金属泡沫制成的载体上或者通过金属氧化物层构造氧化物层。
[0059]一方面保证太阳能电池之间的接线并且另一方面保证用来将电流从模块中排出的横向连接器的连接器被集成在载体中,其中所述连接器尤其是通过绝缘材料与金属载体电隔离。连接器可以具有所期望的截面,以便将线路电阻保持得小,而不存在电池破裂的危险,因为太阳能电池在偏离预知构造的情况下不能安置在连接器上。
[0060]纵向凹陷可以在制造载体时、也即在成形时被构造,或者通过事后加工、如通过铣磨、打磨或压入来构造。
[0061]如果前侧接触太阳能电池被接线成模块,则在其前侧存在尤其是由铜或铝制成的排流器。所述排流器通过连接元件与在纵向凹陷中延伸的连接器材料配合地连接。在此,从前接触部发出的连接元件沿着每个太阳能电池的相对的纵向边缘延伸,或者穿过太阳能电池的穿孔。与此无关地,通过经由两个从前接触部发出的连接元件实现接线的可能性保证了:每个连接元件仅须传导光电流的一半,由此减小电损耗或需要较小的连接器强度,这导致太阳能电池的较小的热力负荷。
[0062]连接器可以作为功能嵌条被放入到纵向凹陷中,并且作为半成品来制造。因此所存在的可能性是,预先制造半成品,并且相应地提供经装配的载体,太阳能电池被安放到所述载体上并且接着被电连接。
[0063]换言之,可以制造如下的接触结构:该接触结构的走向基本上对应于在载体中构造的纵向凹陷。
[0064]与此分开地应当注意,在载体中可能存在如下的纵向凹陷,所述纵向凹陷不是仅仅彼此平行的,而且具有使得纵向凹陷彼此成直角的走向。因此,第一纵向凹陷可以彼此平行地延伸,所述第一纵向凹陷沿着布置在彼此平行的行中的接触部延伸。为了将相同导通类型的接触部、也即η型导通的或P型导通的接触部彼此连接,可以关于第一纵向凹陷设置与之平行延伸的另一纵向凹陷,其中该另一纵向凹陷和第一纵向凹陷彼此交汇。因此存在一种梳状几何结构,该梳状几何结构还将根据实施例予以阐述。[0065]太阳能电池相继地或者组装成组地安置到载体上的正确位置上,并且与分别所属的连接器电连接,其中所述连接器之前已经被布置和定位在纵向凹陷中。优选地,连接器可以在预先制造中就已经布置在纵向凹陷中,使得载体作为半成品可用。因此,以简单方式开拓了将太阳能电池接线成太阳能模块的可能性。
[0066]太阳能电池与载体之间的连接优选地通过粘接剂、如硅树脂粘接剂、热塑性塑料等进行,其中可以进行与载体或与绝缘层的直接连接。在第一可能性中,绝缘层在应当进行太阳能电池与载体之间的连接的区域中具有相应的凹陷。通过与此有关的措施,附加地保证:太阳能电池极度平面地安置在绝缘层上。
[0067]在定位和固定太阳能电池以后,在其上层压例如由透明玻璃或其他透明材料、如塑料或塑料玻璃复合体制成的覆盖物。
[0068]可选地可以安装框架。但是这不是必需的。
[0069]由于根据本发明的教导,避免了费事和成本密集的接线,因为所述接线被集成在载体中。由此仅须将电池安放或安置到载体上。
[0070]通过将接线集成到载体本体中,可以减少电池最小间距,其中附加地在载体本体的边缘区域中有横向连接器延伸。
[0071]根据现有技术,对太阳能电池接线的铜带形式的连接器限于厚度大致为200 μ m,以便避免电池破裂。
[0072]由于根据本发明将连接器放入在载体本体中,因此可以将所放入的连接器实施为足够坚固的、也即比之前所提到的更厚,使得最小化电损耗。
[0073]根据现有技术,易破裂的薄晶片被浮动地安放。根据本发明,晶片可以直接固定到载体面或者沿着载体面延伸的绝缘层上,使得机械力作用于载体而不是晶片。
[0074]根据现有技术,在使用由玻璃和塑料制成的载体时存在不良的散热。而根据本发明尤其是规定:将金属泡沫用作载体材料,使得保证良好的热导出。附加地,可以无问题地、尤其是通过集成的冷却通道或冷却管来使载体冷却,其中诸如空气的气体或诸如水的液体被弓I导通过所述冷却通道或冷却管。还可以无问题地固定。
[0075]此外,使用金属泡沫板导致,重量与已知模块构造相比被减小。
[0076]由于使用了由金属泡沫制成的载体,同样可以无问题地集成另外的器件、如接触盒、旁路二极管。
[0077]所存在的可能性是,在一个或多个纵向凹陷中置入唯一的连接器。但是在纵向凹陷中可以有相对于彼此以及相对于载体电绝缘的第一和第二连接器延伸,其中第一连接器与沿着通道延伸的太阳能电池的第一接触部连接,并且第二连接器与该太阳能电池的第二接触部连接,并且在纵向凹陷中延伸的第一和第二连接器在接线点处导电地连接。在此,连接器可以并排地或相叠地布置。
[0078]因此本发明的特点还在于,太阳能电池的第一接触部的连接元件与在第一和第二连接器相叠布置的情况下在下面的第二连接器相连接并且穿过第一连接器,所述第一连接器在连接元件的相应贯穿点处与邻接区域相比以平面方式扩展。由此不明显减小第一连接器的截面积。
[0079]要强调和本发明特有的还有,太阳能电池是背侧接触太阳能电池,给每个太阳能电池分配有第一和第二纵向凹陷,所述纵向凹陷形成梳状几何结构,其中太阳能电池的背侧接触部与在形成梳状几何结构的第一纵向凹陷中延伸的第一连接器导电地连接,并且被弓丨导到太阳能电池的背侧的前侧接触部与布置在具有梳状几何结构的第二纵向凹陷中的第二连接器导电地连接。
[0080]前面提到类型的方法的特点是,载体被构造为固有刚性的,在载体中在载体的制造期间或制造以后,在上面布置太阳能的一侧置入纵向凹陷,将连接器置入到纵向凹陷中,所述连接器相对于载体电绝缘,太阳能电池直接地或通过中间层除了纵向凹陷的区域以外被平面地放置到载体上,然后第一和第二接触部与连接器连接。
[0081 ] 在此尤其是规定:作为载体使用由电绝缘材料(如由纤维素制成的材料)或由导电材料(如由金属泡沫)制成的载体,其中至少纵向凹陷在制造时或制造以后例如通过机械加工、如铣磨或塑性成形、如压印、例如借助于加热压印来构造。
[0082]优选地规定:在载体中作为补充地构造一个或多个功能区域,如冷却通道、用于旁路二极管的容纳部、接触插座、接触插口或固定开口。
[0083]为了在由导电材料制成的载体的情况下避免短路,本发明规定:在太阳能电池与载体之间布置塑料上的必要时具有绝缘织物或羊毛的绝缘层,所述绝缘层必要时具有在其中存在的穿孔,其中太阳能电池通过穿过穿孔的粘接剂、如硅树脂粘接剂与绝缘层或载体连接。
[0084]与此无关地,可以将织物或羊毛形式的绝缘层嵌入在交联材料(如EVA)、热塑性塑料、粘接剂(如丙烯或环氧粘接剂)中或者硅树脂中,以便保证均匀的层厚度。同时进行绝缘层与载体之间的所需连接。在此,所使用的材料的量与织物或羊毛以及由此其开口或孔相协调,使得层的厚度对应于织物或羊毛的厚度。
[0085]连接器可以并排地和/或相叠地和/或彼此啮入地布置在纵向凹陷中,其中在相叠布置的第一和第二连接器的情况下,上面的连接器优选地具有展平的片段,所述片段被通向第一或第二接触部并与下面的连接器连接或要连接的连接元件穿过。连接器可以三维地构造或铺设。
【专利附图】

【附图说明】
[0086]本发明的另外的细节、优点和特征不仅从权利说明书、可从其中得知的特征本身和/或其组合得出,而且还从下面对可从附图中得知的优选实施例的描述中得出。
[0087]其中:
图1示出了太阳能模块的俯视图;
图2示出了根据图1的太阳能电池被除去的太阳能电池模块;
图3示出了根据图2的接线架的细节;
图4示出了具有连接器的载体的细节;
图5示出了具有保护二极管的框图;
图6示出了要接线成模块的背侧接触太阳能电池的俯视图;
图7示出了从背侧观察的根据图6的背侧接触太阳能电池;
图8示出了根据图7的具有第一类型连接器的背侧接触太阳能电池;
图9示出了根据图7的具有第二类型的连接器的图示;
图10示出了背侧接触太阳能电池的另一实施方式; 图11以后视图示出了根据图10的具有连接器的背侧接触太阳能电池;
图12示出了根据图10的从背侧观察的具有连接器的第二实施方式的背侧接触太阳能电池;
图13示出了根据图10的具有沿着背侧走向的连接器的原理性走向的背侧接触太阳能电池;
图14示出了根据图13的从背侧观察的背侧接触太阳能电池;以及 图15示出了具有用于背侧接触太阳能电池的接触结构的载体。
【具体实施方式】
[0088]根据原则上对于相同元件使用相同附图标记的图,将根据串行接线成模块的太阳能电池来阐述根据本发明的教导。
[0089]从图1的俯视图中可以得知相应的模块10,其中在实施例中一但不是限制保护范围地一将四个太阳能电池12布置并接线在载体14上。
[0090]在该实施例的阐述中,作为载体14的材料列举金属泡沫,而不由此限制根据本发明的教导,但是泡沫材料作为优选载体材料由于固有刚性、良好的热导率以及小的重量而被列举。
[0091]载体14尤其是也可以由电绝缘材料、如由纤维素和/或废纸制成的纸板或卡纸制成。同样可以考虑其他合适的材料、如塑料泡沫或经织物和/或纤维增强的板、以及在载体14足够稳定的情况下保证轻的构造方式的电路板。
[0092]在该实施例中,太阳能电池12是前侧接触太阳能电池,但是根据本发明的教导也适用于背侧接触太阳能电池。
[0093]前侧接触太阳能电池12通常由分别具有pn结的P型硅衬底晶片构成。在前侧,栅格被设置为前侧接触部,该栅格由排流器16、18 (汇流排)和集流器20 (栅格指)组成。在背侧,太阳能电池12具有尤其是由铝制成的金属层,该金属层具有例如由银制成的汇流排或焊垫。如所提到的那样,太阳能电池可以具有相应的或其他构造,如从现有技术中得知的构造。
[0094]在实施例中,载体14由金属泡沫、尤其是铝金属泡沫制成,并且在其表面中具有被称为纵向凹陷的通道22,所述通道22与汇流排16、18平行或者在太阳能电池12之外和/或之下与其横向。就此而言,不应将术语“纵向凹陷”理解成限制性的。
[0095]为了对太阳能电池12接线,第一和第二连接器24、26在通道22中延伸,所述连接器彼此电绝缘,但是在接线点处导电地连接,以便将太阳能电池12串行接线。
[0096]连接器24、26也被中断,以防止短路。这将根据图3予以进一步阐述。
[0097]此外,载体14例如可以具有曲折形走向的冷却通道,其中在图1中以虚线图绘出了所述冷却通道的片段28。冷却通道可以被冷却液、如水流经,以便以所需程度冷却载体14以及由此太阳能电池12。在开孔区域中,模块载体可以直接被流经。
[0098]在图3中,以放大图示出了第一和第二连接器24、26的走向的片段,以便将太阳能电池13、15串行接线。在该实施例中,第一连接器24与电池13的背侧接触部连接,并且第二连接器26与电池15的前侧接触部连接。
[0099]电池13的第二连接器26与电池13的前侧接触部连接并且结束于中断部32,而类似地,电池15的第一连接器24与电池15的背侧接触部连接并且结束于中断部30。
[0100]因此在图3中示出了第一连接器24的片段34、36和第二连接器26的片段38、40,其中片段34、38被分配给太阳能电池15——或者第一太阳能电池——并且片段36、40被分配给太阳能电池13—或者第二太阳能电池。
[0101]为了接线,与第一太阳能电池15的前接触部连接的第二连接器26的片段38与第一连接器24的片段36连接(接触位置42),使得电流可以根据箭头44从第一太阳能电池15流向接下来的第二太阳能电池13。相应地,串行布置的其余太阳能电池12被接线。在一行的末尾,串行布置的太阳能电池12通过横向连接器46、48、50被连接,其中横向连接器48,50结束于接线端子52、54。
[0102]在通道22中延伸的第一和第二连接器24、26如下面那样与背侧接触部或前接触部连接。
[0103]从前接触部的汇流排16、18,连接元件可以沿着或经过太阳能电池12的相应边缘56、58通向第二连接器26。还存在的可能性是,在太阳能电池12中构造贯穿开口,所述贯穿开口可以被相应的连接元件穿过,以便与第二连接器26导电地连接。
[0104]由于连接元件未在载体14的支承面60与太阳能电池12之间延伸,因此太阳能电池12可以扁平地安放在载体14的面60上,由此避免破裂危险,其中所述破裂危险否则的话在如下情况下存在:根据现有技术,从前侧接触部到背侧接触部的连接元件在彼此相继的太阳能电池之间在背侧接触部的其与太阳能电池的支承面之间的区域中延伸。
[0105]通过将通道22中的连接器24、26布置在太阳能电池12的支承面60之下,可以为连接器24、26选择导致小的电损耗的所期望的截面。
[0106]第二连接器26或其片段38、40与太阳能电池12的汇流排16、18之间的材料配合的连接可以以常见方式通过焊接(如超声波焊接、电感焊接、激光焊接)或者通过粘接的形状配合的连接来进行。
[0107]然后当第一和第二连接器24、26布置在通道22中并且然后太阳能电池12被有序地定位在载体14的面60上时,连接被建立。
[0108]相应地利用第一连接器24或其片段34、36来进行背侧接触部或汇流排或者焊垫之间的连接,其中第一连接器24可以具有相应的焊点,所述焊点从通道22中突出,使得在安置太阳能电池12时以所需程度存在接触。这也可以或者作为补充地通过相应地构造焊垫或汇流排在背侧上实现。
[0109]根据图1,连接器24、26在通道22中彼此并排布置并相对于彼此电绝缘。
[0110]但是还存在的可能性是,在通道22中将连接器24、26相叠地布置,这在原理上可以从图4中得知。在这种情况下,第一和第二连接器24、26同样相对于彼此电绝缘,但是其中上面的与背侧接触部连接的第一连接器24在区域中被平坦化、即比邻接区域中具有更大的平面延伸,在所述区域中,第一连接器24被连接元件穿过,通过所述连接元件汇流排
16、18与第二连接器26连接。
[0111]第一连接器24中的该区域用附图标记61来表征,并且具有贯穿开口 62,所述贯穿开口被未示出的连接元件穿过并且相对于第一连接器24电绝缘。通过贯穿开口 62(孔)的连接可以通过Sn焊接来进行。
[0112]根据图5将纯原理性地解释,保护二极管66与太阳能电池12或太阳能电池12的组64反并联,所述保护二极管66可以布置在载体14中的相应凹陷中。因此,载体14的利用面通过相应器件而未被缩小。
[0113]相应地,可以在载体14中扁平地集成太阳能模块12通常需要的接线端子,如接触插座、接触插口或其他器件。
[0114]第一和第二连接器24、26可以作为半成品来制造,所述半成品利用相应的绝缘体被置入到载体板14中、更确切而言被置入到其中构造的通道22中。
[0115]具有第一和第二连接器24、26和其他器件的相应载体14可以作为太阳能生产的成品零件来输送,其中太阳能电池12被定位在载体14的面60上并且然后与第一和第二连接器24、26导电地连接。在此,载体14的面60具有电绝缘层或者被构造成所述电绝缘层。因此,该表面可以由致密氧化物层制成或者相应金属氧化物层可以构造在该表面上。
[0116]还存在的可能性是,安放由塑料制成的电绝缘层,所述电绝缘层同样包含绝缘织物或羊毛,以便实现增强。
[0117]通过所述措施保证了太阳能电池12不通过导电载体而被短路。
[0118]当载体的材料由电绝缘材料、如纸板或卡纸制成时,有关于此的措施不是必需的。
[0119]首先,太阳能电池12被固定在载体14上并且然后与连接器24、26连接。这可以通过将太阳能电池的未电连接的面用粘接剂、如硅树脂粘接剂或热塑性塑料粘接在绝缘层上来进行。
[0120]还存在的可能性是,将太阳能电池12直接与载体14连接。在这种情况下,绝缘层具有穿孔,在所述穿孔中置入粘接剂材料。有关于此的措施所具有的优点是,太阳能电池12全面地安置在绝缘层上,而粘接剂材料不导致不平坦性。
[0121]接着,将由透明玻璃或其他透明材料、如塑料或塑料/玻璃复合体制成的盖板层压到太阳能电池12上,以便提供制成的模块10。
[0122]如果根据本发明的教导之前是根据前接触太阳能电池描述的,则不能由此看成限制。更确切地,要接线成太阳能电池模块的背侧接触太阳能电池——亦称背接触太阳能电池——根据本发明的教导也可以平面地布置在载体上,其中要接线的太阳能电池之间的连接器在载体的纵向凹陷中延伸,所述纵向凹陷可以根据之前进行的阐述来构造。就此而言参阅前面进行的描述。这关于所使用的材料以及扩展方案也适用。
[0123]但是在背接触太阳能电池情况下不需要的是,在纵向凹陷或直接在太阳能电池之下延伸的纵向凹陷中置入两个连接器。更确切地,原则上纵向凹陷中的一个连接器就足以接线。
[0124]在图6中以前视图——即从相应前侧104、106来看——示出了两个要接线的背侧接触电池100、102。根据MWT (金属绕通)背侧接触太阳能电池的常见构造,在太阳能电池100、102的衬底中根据预先给定的模式布置贯穿开口 108、110 (简称钻孔),所述贯穿开口相对于衬底的基材料绝缘地被导电材料穿过,以便将在前侧104、106上延伸的集流金属化部112、114引导到背侧。金属化部112、114的背侧接触部相对于衬底、而且相对于优选由铝层形成的背侧接触部绝缘。原则上,钻孔108、110内的绝缘在EWT (发射极绕通)太阳能电池的情况下是不需要的。
[0125]分配给贯穿开口 108、110的在背侧结束的通孔接触部在图7-9中用附图标记120、122来表征。[0126]为了汇集电流,在前侧102、104上存在金属化部112、114,所述金属化部112、114由例如相对于所述通孔接触部径向延伸的指构成,所述指可以从绘图中清楚地辨认。但是就此而言参阅充分已知的构造。
[0127]根据现有技术,串联的并且延伸到太阳能电池100、102的背侧的通孔接触部通过汇流排124、126连接,所述汇流排124、126相对于背侧金属化部、即背侧接触部116、118绝缘。根据图7 - 9的实施例,背侧接触部116、118为了对太阳能电池100、102接线而具有在太阳能电池100、102的边缘区域中并且横向于汇流排124、126延伸的线形接触部128、130,所述线形接触部128、130相当于汇流排。将通孔接触部108、110连接的汇流排124、126在基于P型的衬底以及由此前侧发射极的情况下是η型接触部并且背侧的接触部是P型接触部。
[0128]为了对太阳能电池100、102接线,根据图8的实施例,在未示出的载体中根据汇流排124、126、128、130的走向存在纵向凹陷,在所述纵向凹陷中根据图8置入连接器132、134,所述连接器具有梳状的几何结构、即横向脚136、138以及与其垂直延伸的脚140、142。脚140、142的数目对应于连接通孔接触部的汇流排124、126的数目。连接器132、134或载体中的容纳所述连接器的凹陷这样延伸,使得在安置在载体上的太阳能电池100、102的情况下,在太阳能电池100的背侧上延伸的汇流排122、124处于纵向脚140、142上。
[0129]然后,太阳能电池102被定位为使得背侧接触部的汇流排130与连接器132的横向脚136导电地连接。因此,太阳能电池100、102被串联。相应地,被分配给太阳能电池102的连接器134的横向脚138与在附图中要布置在太阳能电池102之下的太阳能电池接线。
[0130]替代于可从图8中得知的梳状结构,还存在的可能性是,通过仅仅平行延伸的连接器144、148将太阳能电池100、102接线,其中分配给太阳能电池100并且在载体的凹陷中延伸的连接器144与太阳能电池102的汇流排130导电地连接。就此而言附图也是本身
清楚的。
[0131]从图10-12中可以得知背侧接触太阳能电池200、202的另一实施方式,其中贯穿开口 208、210仅仅被布置为两行,并且金属化部由以穿过贯穿开口 208、210的通孔接触部为走向的线形指204、206形成,所述线形指204、206应当基本垂直地与包围通孔接触部的等势线相交。
[0132]通过将贯穿开口 208、210布置成两行,相应地将沿着背侧延伸的汇流排的数目减少为两个并且因此简化了接线。在此,背侧接触太阳能电池200、202根据图8和9的图示来接线、即根据图11通过连接器232来接线,该连接器232由横向脚240以及根据汇流排的数目由两个与该横向脚垂直的纵向脚244构成,所述纵向脚根据关于图8和9进行的阐述被置入在未示出的载体中、即其凹槽(纵向凹陷)中并且然后太阳能电池200、202被串联。
[0133]在此,太阳能电池202相对于被分配给太阳能电池200的连接器232被定位为,使得背侧接触部或P型接触部以及由此沿着太阳能电池202的上边缘延伸的汇流排230接触连接器232的横向脚240。
[0134]根据图12,使用两个彼此平行延伸的连接器244,通过所述连接器244,太阳能电池200的汇流排(η型接触部)与太阳能电池202的汇流排230 (ρ型接触部)连接。
[0135]从图13、14中得出另一接线可能性。因此,与将太阳能电池200、202的通孔接触部连接的汇流排250、252平行延伸的是背侧接触部的带状汇流排254、256,其要么在尤其是太阳能电池200、202的由铝制成的背接触层216、218的相应凹陷中延伸,要么例如借助于超声波焊接被安放到铝层上。为了将属于太阳能电池200的与将太阳能电池200的η型接触部的通孔接触部相连接的汇流排250、252与作为太阳能电池202的ρ型接触部的汇流排258、260相连接,使用连接器262、264,所述连接器262、264在该实施例中分别由两个彼此错开地延伸的片段266、268构成,其中片段266在实施例中相对于背侧层、也即尤其是铝层216绝缘,并且片段268相对于连接通孔接触部的汇流排绝缘。得出每个连接器262、264的伸长的S形或Z形走向。
[0136]还存在的可能性是,使用梳状几何结构的连接器,所述连接器具有横向脚以及在其两侧延伸的纵向脚,其中一侧的纵向脚与平行延伸的第一汇流排、如第一太阳能电池的P型接触部连接,并且另一侧的纵向脚与平行延伸的第二汇流排、如要与第一太阳能电池接线的第二太阳能电池的η型接触部连接。
[0137]从图15的原理图中得知,在接线成模块的背侧接触太阳能电池319、321、323、325的情况下,在根据本发明在载体14中构造的纵向凹陷中原则上分别仅须布置一个连接器。从该图中可以得知分别具有带梳状结构的纵向凹陷组302、304、306、308的载体14,其中第一纵向凹陷312、314彼此平行延伸,并且第二纵向凹陷316、318与第一纵向凹陷垂直地延伸并且彼此交汇,如附图中所示。在相应的第一和第二纵向凹陷312、314、316、318中,然后置入由连接器构成的接触结构,该接触结构同样具有梳状几何结构。相应的连接器通过黑色线条来表征,并且例如配备有附图标记320、322、324。
[0138]在附图右上方使出的如所提到那样形成梳状几何结构的带状连接器320例如与以虚线示出的背侧接触太阳能电池319的在背侧延伸的η型接触部连接,并且通向布置在载体14上的由所接线的太阳能电池319、321、323、325构成的模块的接线端子330。ρ型接触部与形成梳状结构的第二连接器322连接,该第二连接器322根据附图啮入第一接触结构。
[0139]为了将太阳能电池319与在下面以及在附图右下方示出的太阳能电池321接线,该太阳能电池321同样定位到具有梳状几何结构并彼此啮入的纵向凹陷上,同样具有梳状几何结构的连接器分别在这些纵向凹陷中延伸。在此,接触太阳能电池321的η型接触部的连接器324与接触太阳能电池319的ρ型接触部的连接器322导电地连接,如图15所示。
[0140]给另外的太阳能电池323、325同样分配具有梳状几何结构的纵向凹陷,与P型接触部或η型接触部导电地连接的连接器在所述纵向凹陷中延伸,这之前已经予以了阐述。换言之,太阳能电池321的通过梳状接触结构彼此连接的ρ型接触部与太阳能电池323的η型接触部连接。所述太阳能电池323的ρ型接触部通过梳状接触结构与太阳能电池325的η型接触部连接。太阳能电池325的通过梳状接触结构连接的η型接触部然后通向接线端子332。就此而言,图15是本身清楚的并且示出了,彼此啮入的梳状接触结构分别被分配给太阳能电池,以便导电地连接η型或ρ型接触部。
[0141]从图15的原理图中得出,分别有唯一的连接器在第一和第二纵向凹陷中的每个纵向凹陷中延伸,该连接器相对于载体14电绝缘。
【权利要求】
1.一种太阳能电池模块(10),包括布置在载体(14)的一侧上的太阳能电池(12,13,15,100,102,200,202,319,321,323,325),所述太阳能电池(12,13,15,100,102,200,202,319,321,323,325)借助于连接器(24,26,132,134,232,262,264)接线, 其特征在于, 所述载体是固有刚性的,在所述载体中并且从上面布置有太阳能电池(12,13,15,100,102, 200, 202, 319,321,323,325)的那侧构造纵向凹陷(22),在所述纵向凹陷内以及在所述纵向凹陷的纵向上延伸地置入连接器(24,26,132,134,232,262,264),所述连接器相对于所述载体电绝缘,并且太阳能电池(12,13,15,100, 102, 200,202,319,321,323,325)在所述纵向凹陷外平面地或基本上平面地布置在所述载体上或在所述载体上延伸的层上。
2.根据权利要求1所述的太阳能电池模块(10),其中太阳能电池(12,13,15)在接线点(42)处借助于电连接器(24,26)接线, 其特征在于, 至少在纵向凹陷(22)的一些中布置两个连接器(24,26),所述连接器(24,26)在接线点(42)外相对于彼此以及相对于载体(14)电绝缘。
3.根据权利要求1或2所述的太阳能电池模块, 其特征在于, 载体(14)由电绝缘材料、尤其是由至少一种来自如下组的材料制成:纤维素、废纸如纸板或卡纸、塑料泡沫、陶瓷、玻璃、玻璃泡沫、或者组合,如所述材料中的至少两种的电路板。
4.根据权利要求1或2所述的太阳能电池模块, 其特征在于, 载体(14)由导电材料制成,尤其是由金属泡沫制成,优选地由铝泡沫、锌泡沫或铜泡沫制成,其中必要时混合镁。
5.根据前述权利要求至少之一所述的太阳能电池模块, 其特征在于, 电绝缘层在太阳能电池(12,13,15)与载体(14)之间延伸,所述电绝缘层由所述载体的表面构造的氧化物层或者涂覆在该表面上的氧化物层制成或者由塑料制成的层制成或者是喷溅的玻璃层、如磷玻璃层。
6.根据前述权利要求至少之一所述的太阳能电池模块, 其特征在于, 电绝缘层在载体(14)与太阳能电池(12,13,15)之间延伸,所述电绝缘层具有开口,在所述开口中存在将所述太阳能电池与所述载体连接的粘接材料、如硅树脂粘接剂,或者在所述层上存在将所述太阳能电池与所述载体连接的粘接材料。
7.根据前述权利要求至少之一所述的太阳能电池模块, 其特征在于, 相对于彼此以及相对于载体(14)电绝缘的第一和第二连接器(24,26)在纵向凹陷(22)中延伸,第一极性的第一连接器(24)与布置在所述载体上的太阳能电池(12,13,`15)的第一接触部连接,并且第二连接器(26)与所述太阳能电池的同所述第一极性相反的第二极性的第二接触部(16,18)连接,并且在纵向凹陷(22)中延伸的第一和第二连接器在接线点(42 )处导电地连接,使得所述太阳能电池串联。
8.根据前述权利要求至少之一所述的太阳能电池模块, 其特征在于, 第一和第二连接器(24,26)至少分段地并排地和/或相叠地布置在纵向凹陷(22)中。
9.根据至少权利要求8所述的太阳能电池模块, 其特征在于, 太阳能电池(12,13,15)的第一接触部(16,18)的连接元件与在相叠布置的第一和第二连接器(24,26)的情况下位于下面的第二连接器(24)连接并且穿过第一连接器(24),所述第一连接器(24)在连接元件的相应贯穿点(6)处与邻接的区域相比以平面方式扩展。
10.根据前述权利要求至少之一所述的太阳能电池模块, 其特征在于, 在载体(14)中构造用于电部件和/或器件的容纳部,所述电部件如与太阳能电池(12,13,15)接线的旁路二极管,所述器件如接触插座或接触插口和/或冷却通道。
11.根据前述权利要求至少之一所述的太阳能电池模块, 其特征在于, 太阳能电池(12,13,15)通过在载体的边缘区域中延伸的横向连接器接线。
12.根据前述权利要求至少之一所述的太阳能电池模块, 其特征在于, 在太阳能电池(12,13,15)的分别相对的边缘区域(56,58)中,连接元件从前侧接触部(16,18)出发,所述连接元件与第一或第二连接器(24,26)连接,其中所述连接元件在所述太阳能电池之外延伸或者穿过所述太阳能电池的贯穿开口。
13.根据至少权利要求1所述的太阳能电池模块, 其特征在于, 太阳能电池是背侧接触太阳能电池(100,102, 200, 202, 319,321,323,325),给每个太阳能电池分配有第一和第二纵向凹陷,所述第一和第二纵向凹陷形成梳状几何结构,其中太阳能电池的背侧接触部与在形成梳状几何结构的第一纵向凹陷中延伸的第一连接器导电地连接,并且被引导到所述太阳能电池的背侧的前侧接触部与布置在具有梳状几何结构的第二纵向凹陷中的第二连接器导电地连接。
14.一种用于将具有第一和第二接触部的太阳能电池(12,13,15,`100, 102, 200,`202,319,321,323,325)接线成模块(10)的方法,其中所述太阳能电池以背侧布置在载体(14)的一侧上,所述载体(14)具有第一和第二电连接器(24,26),通过所述电连接器(24,26),所述太阳能电池利用其第一和第二接触部被互连, 其特征在于, 载体(14)被构造为固有刚性的,在所述载体中在其制造期间或制造以后从上面布置有太阳能电池(12,13,15,100, 102, 200, 202, 319,321,323,`325)的那侧置入纵向凹陷(22,136,138,140, 142),在所述纵向凹陷中置入连接器(24,`26),所述连接器(24,26)相对于所述载体电绝缘,所述太阳能电池直接地或者通过中间层除了纵向凹陷的区域以外地被平面地放置到所述载体上,并且然后将第一和第二接触部与所述连接器连接。
15.根据权利要求14所述的方法, 其特征在于, 作为载体使用电绝缘材料或者来自如下组的至少一种材料:纤维素、废纸如纸板或卡纸、塑料泡沫、陶瓷、玻璃、玻璃泡沫或所述材料中至少两种的组合,或者使用导电材料、如由金属泡沫制成的载体,其中至少所述凹陷在制造时或制造以后通过例如机械加工、如铣磨或塑性成形、例如借助于热压印来构造。
16.根据权利要求14或15所述的方法, 其特征在于, 在所述载体中构造一个或多个功能区域,如冷却通道、用于旁路二极管的容纳部、接触插座、接触插口或固定开口。
17.根据权利要求14至16至少之一所述的方法, 其特征在于, 在所述太阳能电池与所述载体之间布置由氧化物制成的绝缘层或者必要时布置具有绝缘织物或羊毛的由塑料制成的绝缘层,其中所述太阳能电池与所述绝缘层或与所述载体通过穿过绝缘层中的穿孔的粘接剂、如娃树脂粘接剂被连接。
18.根据权利要求14至17至少之一所述的方法, 其特征在于, 第一和第二连接器作为半成品被置入到所述纵向凹陷中。
19.根据权利要求14至18至少之一所述的方法, 其特征在于, 第一和第二连接器并排地或相叠地布置在凹陷中,其中在相叠布置的第一和第二连接器的情况下,上面的连接器优选地具有展平的片段,所述片段被通向第一或第二接触部并与下面的连接器连接或要连接的连接元件穿过。
20.根据权利要求14至19至少之一所述的方法, 其特征在于, 在所述载体中构造梳状几何结构的凹陷,所述梳状几何结构具有横向脚以及与其垂直延伸的纵向脚, 在梳状凹陷中以几何匹配的方式布置具有梳状几何结构的连接器(132,134), 为了对彼此相继的背侧接触太阳能电池接线,将所述太阳能电池的通孔接触部或连接所述通孔接触部的汇流排(124,126)对准在所述凹陷的纵向脚中延伸的连接片段,以及将所述连接器的横向脚与要同第一太阳能电池(100)接线的第二太阳能电池(102)的背侧接触部连接。
21.根据权利要求14至19至少之一所述的方法, 其特征在于, 为了对第一和第二背侧接触太阳能电池(200,202)接线,所述背侧接触太阳能电池(200,202)通过具有彼此错开地延伸的片段(266,268)的连接器(262)连接,其中第一片段与第一太阳能电池的η型接触部连接并且剩余的片段与第二太阳能电池的P型接触部连接,或者相反。
22.根据权利要求14至19至少之一所述的方法, 其特征在于, 第一和第二太阳能电池通过具有梳状几何结构的连接器接线,所述连接器具有横向脚与在其两侧延伸的纵向脚,其中一侧的纵向脚与第一太阳能电池的彼此平行延伸的η型接触部连接并且另一侧的纵向脚与第二太阳能电池的彼此平行延伸的P型接触部连接,或者相反。
【文档编号】H01L31/05GK103650154SQ201280026117
【公开日】2014年3月19日 申请日期:2012年5月29日 优先权日:2011年6月1日
【发明者】H.冯坎佩, H.福尔茨, G.格里斯, B.梅德尔, K.许内曼 申请人:弗劳恩霍弗实用研究促进协会
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