DE102008033189B4

DE102008033189B4 - Interdigitale Kontaktstreifenanordnung für Rückseitenkontakt-Solarzelle;

Info

Publication number: DE102008033189B4
Application number: DE102008033189A
Authority: DE
Inventors: Dr.rer.nat. Dipl-Phys. Krokoszinski Hans-Joachim; Dipl.-Ing. Zippel Martin
Original assignee: Robert Bosch GmbH
Current assignee: Meyer Burger Germany GmbH
Priority date: 2008-05-07
Filing date: 2008-07-15
Publication date: 2012-11-22
Anticipated expiration: 2028-07-16
Also published as: DE102008033189A1

Abstract

Interdigitale Kontaktstreifenanordnung einer Rückseitenkontakt-Solarzelle, welche lokale Kontakte, die zu n- und p-dotierten Bereichen führen, jeweils untereinander verbinden, um auf einem Gesamtwafer Abschnitte des Wafers zu einer Halbleiterdiode zu verschalten, wobei – als kleinste Diodeneinheit eine Zelle gebildet ist, deren Basiskontaktstreifen und Emitterkontaktstreifen in Kontaktkämmen mit paralleler Kontaktfingerstruktur ausgeführt sind, wobei eine ungerade Anzahl von Kontaktkämmen beider Polaritäten ausgebildet ist, die Kontaktkämme räumlich untereinander auf der Waferfläche positioniert sind und über jeweils seitlich angeordnete, gegenüberliegende Kammsammelbahnen verfügen, die den jeweiligen gemeinsamen Emitter- oder Basisanschluss der Zelle bilden, – die Kontaktkämme mit paralleler Kontaktfingerstruktur eine Länge von kleiner gleich einem Bruchteil der Waferseitenlänge aufweisen und auf der Hälfte ihrer Länge durch Stege untereinander verbunden sind, wodurch T-Strukturen erhalten werden; – weiterhin zwei spiegelbildlich ausgeführte T-Strukturen einen kompletten Kamm und eine einfache T-Struktur einen halben Kamm bilden, derart, dass – eine Grundzelle aus einer Kombination von zwei kompletten und...

Description

Die Erfindung betrifft eine interdigitale Kontaktstreifenanordnung für Rückseitenkontakt-Solarzellen, welche lokale Kontakte, die zu n- und p-dotierten Bereichen führen, jeweils untereinander verbinden, um auf einem Gesamtwafer Abschnitte des Wafers zu einer Halbleiterdiode zu verschalten.
Die Erfindung bezieht sich auf die Problematik der Unterteilung einer Silizium-Solarzelle, d. h. eines Wafers mit rückseitigen Kontakten in eine Vielzahl kleiner, parallel geschalteter Zellbereiche und eine hierfür optimierte Geometrie hinsichtlich der Serienschaltung der Gesamtzellen.
Standard-Silizium-Solarzellen besitzen Frontseiten- und Rückseitenkontakte, die bei der Herstellung von Strings für die Serienschaltung im kompletten Solarmodul abwechselnd miteinander verbunden werden müssen. Hierzu ist es bekannt, Kupferbändchen mit sogenannten Busbars auf der Unterseite einer ersten Zelle mit den Busbars auf der Frontseite der zweiten, d. h. der Nachbarzelle durch Löten zu verbinden. Eine derartige Verbindungstechnologie ist mit der 1 in schematischer Seitenansicht gezeigt.
Reine Rückseitenkontakt-Solarzellen auf monokristallinen n-Si-Wafern besitzen eine sogenannte IBC-Struktur (Interdigitated Back Contacts), d. h. hier wird ein Kamm einer ersten Polarität mit einem weiteren Kamm der zweiten, entgegengesetzten Polarität auf der Nachbarzelle verlötet.
Zum Stand der Technik sei auf folgende Literaturstellen aufmerksam gemacht:
R. J. Schwartz, Review of Silicon Solar Cells for High Concentrations, Solar Cells, 6, (1982), Seite 17 bis 38;
Martin A. Green, Silicon Solar Cells – Advanced Principles and Practice, Centre for Photovoltaic Devices and Systems, University of New South Wales, Sydney, Australien, 1995, Seiten 255 ff.;
R. A. Sinton, Y. Kwark, R. M. Swanson, Recombination Mechanisms in Silicon Solar Cells, 14th Project Integration Meeting, Photovoltaic Concentrator Technology Project, Juni 1986, Seiten 117 bis 125.
Weiter ist aus DE 19525720 A1 eine Solarzelle bekannt, bei der beide Kontakte auf der Rückseite der Solarzelle aufgebracht sind. Es wird vorgeschlagen, die Rückseitenkontaktierung dabei ebenfalls durch eine interdigitale Kontaktstreifenanordnung zu realisieren.
In US 2005/0172996 A1 wird eine weitere Rückseitenkontakt-Solarzelle beschrieben, wobei die Kontaktierung mittels einer Kammstruktur gebildet wird. Bezüglich der geometrischen Größen der Kontaktierungsstruktur werden absolute Werte angegeben.
Schließlich wird in DE 10 2005 053 363 A1 ein Photovoltaikmodul mit einer Mehrzahl von zueinander benachbarten und elektrisch miteinander verbundenen Solarzellen, die als Rückkontakt-Solarzellen ausgebildet sind, vorgestellt.
Als Nachteil der Verbindungstechnik für das Stringing von Standard-Solarzellen gemäß 1 ergibt sich die Notwendigkeit, dass die Kontaktverbindungsbändchen die Ebene wechseln müssen. Konkret müssen die Bändchen nach der Verlötung auf der Nachbarzelle enden. Weiterhin ist zumindest auf der Vorderseite die Breite der Bändchen beschränkt durch die Notwendigkeit, eine Verschattung der Zelle gering zu halten. Hierdurch ist die Stromtragfähigkeit des jeweiligen Bändchens eingeschränkt. Ein höherer Widerstand des Bändchens führt wiederum zu einer Erhöhung des Serienwiderstands des gesamten Moduls und reduziert den Füllfaktor.
Auch die IBC-Struktur weist Nachteile auf. So ist die Länge der ineinander greifenden Kämme fast so groß wie die Seitenlänge des Substrats, d. h. des Wafers. Bei großen Substraten ist somit pro Finger eine sehr lange Bahn die Folge.
Aufgrund der Notwendigkeit, einen sehr kleinen seitlichen Abstand (Pitch) der benachbarten lokalen Emitter- und Basiskontakte vorzusehen, um auf die beschränkten Diffusionslängen der Ladungsträger zu reagieren, müssen die Bahnen bzw. Finger sehr schmal gestaltet werden. Hierdurch erhöht sich der Bahnwiderstand bei größer werdenden Substratdimensionen proportional und damit auch der Serienwiderstand. Auch hier ist ein reduzierter Füllfaktor die Folge.
Es wäre zwar prinzipiell möglich, eine chemische Verstärkung der Bahnen mit Kupfer oder Silber auszuführen, um deren Schichtwiderstand zu verringern und damit die Bahnwiderstandserhöhung durch entsprechende Verlängerung zu kompensieren. Eine chemische Verstärkung ist jedoch technologisch aufwendig und in ihrer Wirksamkeit und hinsichtlich der Kosteneffizienz begrenzt.
Aus dem Vorgenannten ist es daher Aufgabe der Erfindung, eine weiterentwickelte digitale Kontaktstreifenanordnung für Rückseitenkontakt-Solarzellen auf der Basis vorgesehener lokaler Kontakte anzugeben, die in besonders einfacher Weise eine Stromsammlung auf einer relativ kleinen Zellbereichsfläche vornimmt, wobei unter Beachtung einer zu schaffenden Grundzellenstruktur aus jedem Bereich des Wafers der aufgesammelte Strom über breite Sammelbahnen geleitet werden kann, um dann über an sich bekannte leitfähige Verbindungsbändchen zum nächsten Wafer geführt werden zu können. Die Kontaktstreifenanordnung soll es darüber hinaus ermöglichen, einen Potentialausgleich für parallel laufende Zellstränge zu schaffen, so dass nicht Teilbereiche des Wafers bei geringerer Stromgeneration als diejenige in Nachbarbereichen in Gegenrichtung gepolt und von der Stromleitung ausgeschlossen werden.
Die Lösung der Aufgabe der Erfindung erfolgt mit einer Kontaktstreifenanordnung gemäß der Merkmalskombination nach Patentanspruch 1, wobei die Unteransprüche mindestens zweckmäßige Ausgestaltungen und Weiterbildungen darstellen.
Es wird demnach ausgegangen von einer Kontaktstreifenanordnung für Rückseitenkontakt-Solarzellen, welche interdigital lokale Kontakte, die zu n- und p-dotierten Bereichen führen, verbinden, um auf einem Gesamtwafer Abschnitte des Wafers zu einer Halbleiterdiode zu verschalten.
Erfindungsgemäß ist als kleinste Diodeneinheit eine Zelle gebildet, deren Basiskontaktstreifen und Emitterkontaktstreifen in Kontaktkämmen mit paralleler Kontaktfingerstruktur ausgeführt sind. Hier ist eine ungerade Anzahl von Kontaktkämmen beider Polaritäten vorgesehen. Die Kontaktkämme sind untereinander auf der Waferfläche positioniert, d. h. räumlich untereinander angeordnet und verfügen über jeweils seitlich vorgesehene, gegenüberliegende Kammsammelbahnen, die den jeweiligen gemeinsamen Emitter- bzw. Basisanschluss der Zelle bilden.
Die Kontaktkämme mit paralleler Kontaktfingerstruktur weisen erfindungsgemäß eine Länge von kleiner gleich einem Bruchteil des Waferdurchmessers auf und sind auf der Hälfte ihrer jeweiligen Länge durch Stege untereinander verbunden.
Jede Zelle enthält jeweils n ganze und einen halben Kontaktkamm.
Die Anzahl der eine T-Struktur aufweisenden Kontaktkämme ist ungerade und liegt vorzugsweise bei 5.
Die durchschnittliche Länge der Kontaktfinger eines Kontaktkamms beträgt kleiner gleich 2,54 cm (1 Zoll).
Zum Erhalt der T-Struktur sind mehrere Kontaktfinger mit einem Quersteg an einem Fingerende verbunden.
Zwei spiegelbildlich ausgeführte T-Strukturen bilden einen kompletten Kamm, eine einfache T-Struktur einen sogenannten halben Kamm.
Eine Grundzelle besteht demnach aus einer Kombination von zwei kompletten und einem halben Basiskamm und zwei kompletten und einem halben Emitterkamm. Diese Struktur bedeckt etwa 1/8 der Fläche eines Halbleiterwafers.
Zur Bildung einer Doppelzelle werden zwei Grundzellen spiegelbildlich zueinander angeordnet. Die Doppelzelle nimmt dann etwa 1/4 der Fläche des Wafers ein.
Eine Vierfachzelle wird aus zwei linear zueinander verschobenen Doppelzellen gebildet. Diese Vierfachzelle nimmt dann im Wesentlichen die Hälfte der Waferfläche ein.
Eine Achtfachzelle entsteht aus zwei um 180° gegeneinander rotierten Vierfachzellen, die dann den kompletten Wafer bedeckt.
Für die Verbindung von Wafern zu kompletten Solarmodulen mit einer Vielzahl von Wafern sind entsprechende Löt-Verbindungspunkte vorgesehen.
Die Verbindung von nebeneinander liegenden Wafern erfolgt durch mindestens zwei leitfähige Streifen, die im Wesentlichen von der senkrechten Mittelachse des ersten Wafers bis im Wesentlichen zur senkrechten Mittelachse des zweiten Wafers reichen und welche mit vorgesehenen Lötpunkten auf den Verbindungsstegen der Basiskämme des ersten Wafers und den vorgesehenen Lötpunkten auf den Verbindungsstegen der Emitterkämme des zweiten Wafers kontaktiert sind.
Die Erfindung soll nachstehend anhand eines Ausführungsbeispiels sowie unter Zuhilfenahme von Figuren näher erläutert werden.
Hierbei zeigen:
1 eine schematische Darstellung für die Verbindung konventioneller Solarzellen zu Strings;
2 einen Halbleiterwafer mit Blick auf eine vollprozessierte Rückseite mit lokalen Emitter- und BSF-Kontakten, die jeweils untereinander zu verbinden sind;
3 eine Grundzelle einer Kontaktstreifenstruktur mit Rückseitenkontakten;
4a eine Kontaktstreifenstruktur einer Rückseitenkontaktzelle mit zwei spiegelsymmetrischen Grundelementen;
4b eine Addition zweier spiegelsymmetrischer Grundelemente gemäß 4a zur Bildung eines Viertelwafers;
5 eine erfindungsgemäße Kontaktstreifenstruktur einer Rückseitenkontaktzelle, und zwar in der Darstellung einer Waferhälfte gebildet aus zwei Vierteln gemäß 4, wobei die Kontaktgeometrie die Parallelschaltung aller Einzelzellen-Dioden realisert;
6a eine erfindungsgemäße Kontaktstreifenstruktur einer Rückseitenkontaktzelle, und zwar in der Darstellung als kompletter Wafer, wobei die Zelle an der Schnittlinie 25 in zwei funktionsfähige Teilzellen teilbar ist;
6b eine prinzipielle Darstellung, wie sich die linke Hälfte des Wafers nach 6A durch 180°-Rotation aus der rechten Hälfte ergibt, wobei die vorgestellte Kontaktstreifengeometrie invariant sowohl gegen Verschiebung als auch gegen 180°-Rotation ist;
7a eine Symmetriebetrachtung der erfindungsgemäßen Kontaktstreifenstruktur hinsichtlich Invarianz gegen Verschiebung;
7b eine Symmetriebetrachtung der erfindungsgemäßen Kontaktstreifenstruktur auf der Rückseite des Wafers mit Invarianz gegen 180°-Rotation;
8 eine prinzipielle Darstellung der Verbindung zweier Wafer, wobei die linearen Verbindungselemente die Reihenschaltung der Wafer als Dioden realisieren und die Wafer ohne Rücksicht auf Rotation platziert und verbunden werden können, und
9 eine prinzipielle Darstellung von konischen Fingerstrukturen, wobei die Kontaktflächen 23 und 24 kürzer oder länger als die beispielhaften Darstellungen ausbildbar sind.
Eine Grundzelle der erfindungsgemäßen Rückseitenkontaktstruktur ist in der 3 schematisch dargestellt.
Die Basis- 7 und Emitterkontatkstreifen 8 werden hier zu parallel angeordneten, interdigital ineinander greifenden Kammeinheiten kombiniert.
Dabei ist bei einer bevorzugten Ausführungsform festgelegt, dass eine ungerade Anzahl von halben Kammeinheiten das Grundelement, d. h. die Grundzelle bilden.
Am Beispiel gemäß der 3 sind von beiden Polaritäten je fünf halbe Kämme, d. h. zwei ganze und ein halber Kamm waagerecht und räumlich untereinander angeordnet, wobei die Verbindungsstege 9 und 10 mit den seitlich links und rechts angeordneten Sammelbahnen 11 und 12 kontaktiert sind.
Das dargestellte Grundelement, d. h. die Zelle, stellt elektrisch eine Diode dar, deren Emitteranschluss durch die Kammsammelbahn 11 und deren Basisanschluss durch die Kammsammelbahn 12 repräsentiert ist.
Je nach gewähltem Pitch, d. h. Bahn-Bahn-Abstand gleicher Polarität können die Kammelemente bei vorgegebener geometrischer Breite unterschiedlich viele Finger besitzen.
Im gewählten Beispieldesign nach 3 sind es jeweils 12 Finger, die von jedem waagerecht verlaufenden Verbindungssteg in einem vorzugsweise rechten Winkel in jede der beiden senkrechten Richtungen verlaufen.
Je nach Größe des Gesamtwafers kann das Grundelement einen unterschiedlich großen Teil der Waferfläche belegen.
In den 3 bis 8 wird erfindungsgemäß der Anteil 1/8 gewählt. Dies bedeutet, dass zwei nebeneinander angeordnete Grundelemente die Fläche eines Viertelwafers belegen.
In der Darstellung gemäß 4 ist eine erfindungsgemäße Anordnung eines Doppelzellenelements schematisch gezeigt.
Die zweite Zelle entsteht hier durch Spiegelung um die linke Außenkante der senkrechten Kammsammelbahn 11 (4a), so dass eine breite Doppelkamm-Sammelbahn 13 in der Mitte des in der 4b dargestellten Doppelzellenelements auf der Fläche eines Viertelwafers resultiert.
Die Parallelschaltung weiterer Dioden entsteht durch Verdoppelung der bisherigen Struktur auf die Gesamtgröße des halben Wafers gemäß 5.
Das zweite Doppelzellenelement 15 entsteht dabei durch Verschiebung einer Kopie des ersten Doppelzellenelements 14, an dessen unterer Kante bei gleichzeitiger Modifikation auf folgendem Wege.
Die Fingerlänge des untersten halben Kamms 16 wird zweckmäßig von D1 auf die Länge D2 reduziert, um die Platzierung einer zusätzlichen Kammsammelbahn 17 an der unteren Substratkante entlang bis zur unteren linken Ecke der der dargestellten Waferhälfte zu ermöglichen.
Die obere Basiskamm-Sammelbahn 18 des unteren Doppeldiodenelements 15 wird zweckmäßigerweise mittig geteilt, um die mittlere Emitterkamm-Sammelbahn des Doppelzellenelements 15 an die mittlere Emitterkamm-Sammelbahn des oberen Doppelzellenelements 14 anschließen zu können. Die elektrische Verbindung der Basiskamm-Sammelbahnen des dargestellten unteren und oberen Doppelzellenelements wird hingegen an der rechten Außenkante der dargestellten Waferhälfte vorgenommen.
Eine komplette erfindungsgemäße Rückseitenkontaktstruktur ist in der 6 gezeigt.
Die Struktur der linken Waferhälfte entsteht bei 180°-Rotation einer Kopie der rechten Waferhälfte, die in 5 gezeigt worden ist.
Um die Emitterkamm-Sammelbahn 19 der rechten Waferhälfte mit der Emitterkamm-Sammelbahn 20 der linken (rotierten) Waferhälfte verbinden zu können, müssen die zentralen Kammelemente des unteren rechten und des oberen linken Waferviertels leicht abgeschrägt werden (Bezugszeichen 21), damit ein Leiterbahnverbindungsstück 22 über das Waferzentrum vom unteren linken zum oberen rechten Waferviertel verlegt werden kann.
Durch die vorgeschlagene erfindungsgemäße Symmetrie der Kammstrukturen auf dem Gesamtwafer liegen die Basiskammstege der linken Waferhälfte auf gleicher Höhe wie die Emitterkammstege der rechten Waferhälfte und umgekehrt.
Hieraus ergibt sich die in 7 dargestellte doppelte Symmetrie bei Anordnung zweier gleicher Wafer nebeneinander.
Gemäß 7a entsteht die identische Rückseitenkontaktstruktur des rechten Wafers durch lineare Verschiebung der Rückseitenkontaktstruktur des linken Wafers.
Andererseits entsteht die identische Rückseitenkontaktstruktur des rechten Wafers durch 180°-Rotation der Rückseitenkontaktstruktur des linken Wafers (siehe 7b).
Hierdurch können Wafer beim Stringing, d. h. bei der Anordnung und Montage in Solarmodule, ohne Beachtung der Orientierung des Wafers platziert werden, solange nur die Finger aller Kammstrukturen in dieselbe Richtung zeigen.
Es ergibt sich hieraus die in 8 dargestellte erfindungsgemäße Waferverbindungsstruktur, und zwar hinsichtlich eines wesentlich vereinfachten Stringing.
Es wird eine frei wählbare Anzahl von Kontakten 24, die als lötbare Fläche in vorteilhafter Weise als Aussparungen in einer isolierenden Lötstoppschicht ausgebildet sind, auf den wagerechten Kammstegen der rechten Hälfte des linken Wafers 1 durch Metallbändchen 25 mit der frei wählbaren Zahl von Kontakten 23 der auf gleicher Höhe liegenden Kammstege der linken Waferhälfte des rechten Wafers 2 verbunden. Hierbei haben die Ausgangs-Kammstege auf Wafer 1 aufgrund der gewählten Symmetrie die entgegengesetzte Polarität der Ziel-Kammstege auf Wafer 2. Das heißt, wenn auf Wafer 1 die Emitterkämme e1 kontaktiert werden, enden die Verbindungsleitungen auf Basiskämmen b2, ohne dass bei der Prozessierung darauf geachtet werden muss. Wenn hingegen auf Wafer 1 die Basiskämme kontaktiert werden, enden die Verbindungsleitungen auf Emitterkämmen, ohne dass hierbei bei der vorhergehenden Prozessierung besondere Rücksicht zu nehmen ist.
Es ist, wie oben dargelegt, die Serienschaltung von Wafer 1 und Wafer 2 in jedem Fall gewährleistet. Über die zentrale Schnittlinie 25 in 6 ist die Zellstruktur auch teilbar in zwei unabhängig voneinander funktionierende Teilzellen, die ebenfalls mit dem in 8 angegebenen Stringingverfahren in Serie geschaltet werden können.
Die in den 3 bis 8 dargestellten Fingerstrukturen sind der Übersichtlichkeit halber als gerade Linien dargestellt. Vorteilhafterweise können die Finger aber auch konisch ausgebildet sein (9), um die von lokalem Kontakt zu lokalem Kontakt wachsende Stromstärke im Finger mit gleichbleibendem Spannungsabfall pro Fingerelement zu führen.
Mit der vorgeschlagenen Lösung wird es möglich, eine beliebig wählbare Zellularstruktur der Solarzelle zu schaffen, die eine Stromsammlung auf einer relativ kleinen Zellenbereichsfläche vornimmt, wobei aus jedem Bereich des Wafers der gesammelte Strom über breite Sammelbahnen zur anderen Waferhälfte geleitet wird, von wo er über Verbindungsbändchen zum nächsten Wafer führbar ist.
Alle Sammelbahnen der einen Polarität stehen über die gesamte Waferfläche miteinander in elektrischer Verbindung. Hierdurch wird ein Potentialausgleich für parallel laufende Zellstränge geschaffen, so dass nicht Teilbereiche des Wafers bei geringerer Stromgeneration als die ihrer Nachbarbereiche in Gegenrichtung gepolt und daher von der Stromleitung ausgeschlossen werden.
Auch waagerechte Zellhälften stellen voll funktionsfähige Solarzellen dar, so dass für eventuelle Anwendungen in Spezialmodulen, insbesondere bei Konzentratoren oder Consumer-Applikationen auch halbe, d. h. kleinere Zellen erzeugt werden können.
Die erfindungsgemäße Zell- und Kontaktstruktur ist sowohl translationssymmetrisch als auch punktsymmetrisch um den Zellmittelpunkt. Hierdurch können Wafer nebeneinander gelegt und untereinander verbunden werden, ohne dass auf eine richtige Orientierung zu achten ist. Hierbei müssen die Kammbahnen immer senkrecht stehen, wenn die Zellen seitlich aneinanderliegend verbunden werden sollen.
Die Zahl der Streifenleitungen für die Zellverbindung im Modul ist über die gewählte Zellularstruktur einstellbar. Diese Leitungen sind als einfache Kupferbändchen ausführbar, die sämtlich parallel von kurz hinter der senkrechten Mittellinie eines Wafers bis kurz vor die senkrechte Mittellinie des Machbarwafers reichen. In Verbindung mit einer optionalen Abdeckung des Wafers mit Lötstopplack, der einen mechanischen Schutz und elektrische Isolation der Kammstruktur gegenüber der Lötung darstellt, wird durch die erfindungsgemäße Kontaktstruktur eine höchst einfach zu automatisierende und daher kostengünstige Stringing-Technologie ermöglicht.

Claims

Interdigitale Kontaktstreifenanordnung einer Rückseitenkontakt-Solarzelle, welche lokale Kontakte, die zu n- und p-dotierten Bereichen führen, jeweils untereinander verbinden, um auf einem Gesamtwafer Abschnitte des Wafers zu einer Halbleiterdiode zu verschalten, wobei – als kleinste Diodeneinheit eine Zelle gebildet ist, deren Basiskontaktstreifen und Emitterkontaktstreifen in Kontaktkämmen mit paralleler Kontaktfingerstruktur ausgeführt sind, wobei eine ungerade Anzahl von Kontaktkämmen beider Polaritäten ausgebildet ist, die Kontaktkämme räumlich untereinander auf der Waferfläche positioniert sind und über jeweils seitlich angeordnete, gegenüberliegende Kammsammelbahnen verfügen, die den jeweiligen gemeinsamen Emitter- oder Basisanschluss der Zelle bilden, – die Kontaktkämme mit paralleler Kontaktfingerstruktur eine Länge von kleiner gleich einem Bruchteil der Waferseitenlänge aufweisen und auf der Hälfte ihrer Länge durch Stege untereinander verbunden sind, wodurch T-Strukturen erhalten werden; – weiterhin zwei spiegelbildlich ausgeführte T-Strukturen einen kompletten Kamm und eine einfache T-Struktur einen halben Kamm bilden, derart, dass – eine Grundzelle aus einer Kombination von zwei kompletten und einem halben Basiskamm und zwei kompletten und einem halben Emitterkamm besteht und diese Struktur 1/8 der Fläche des Wafers bedeckt; – zur Bildung einer Doppelzelle zwei Grundzellen spiegelbildlich zueinander angeordnet sind und die Doppelzelle 1/4 der Fläche des Wafers bedeckt; – eine Vierfachzelle aus zwei linear zueinander verschobenen Doppelzellen gebildet wird und diese die Hälfte der Waferfläche bedeckt und – eine Achtfachzelle aus zwei um 180° gegeneinander rotierten Vierfachzellen gebildet ist, welche den kompletten Wafer bedeckt.
Anordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass für die Verbindung von Wafern zu kompletten Solarmodulen mit einer Vielzahl von Wafern die Löt-Verbindungspunkte der waagerecht liegenden Verbindungsstege der Emitterkämme auf der einen Hälfte der Kontaktstreifenstruktur des Gesamtwafers auf der gleichen Höhe liegt wie die Verbindungspunkte der waagerecht liegenden Verbindungsstege der Basiskämme auf der benachbarten anderen Hälfte der Kontaktstreifenstruktur des Wafers.
Anordnung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass für die Verbindung von Wafern zu kompletten Solarmodulen mit einer Vielzahl von Wafern die Löt-Verbindungspunkte der waagerecht liegenden Verbindungsstege der Basiskämme auf der einen Hälfte der Kontaktstreifenstruktur des Gesamtwafers auf der gleichen Höhe liegt wie die Verbindungspunkte oder Lötkontakte der waagerecht liegenden Verbindungsstege der Emitterkämme auf der benachbart danebenliegenden anderen Hälfte der Kontaktstreifenstruktur des Wafers.
Anordnung nach Anspruch 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, dass die lineare Anordnung der Lötkontaktpunkte auf den Basis- und Emitterkämmen der Waferhälften invariant gegen seitliche Verschiebung und invariant gegen Rotation um 180° ausgeführt ist.
Anordnung nach einem der Ansprüche 2 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Verbindung von nebeneinander liegenden Wafern durch mindestens zwei leitfähige Streifen erfolgt, die von der senkrechten Mittelachse des ersten Wafers bis zur senkrechten Mittelachse des zweiten Wafers reichen und welche mit vorliegenden Lötpunkten auf den Verbindungsstegen der Basiskämme des ersten Wafers und den vorliegenden Lötpunkten auf den Verbindungsstegen der Emitterkämme des zweiten Wafers kontaktiert sind.
Anordnung nach einem der vorangegangenen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die durchschnittliche Länge der Kontaktfinger eines Kontaktkamms höchstens 25,4 mm beträgt.