DE102008055475A1

DE102008055475A1 - Anordnung von untereinander verschalteten Solarzellen

Info

Publication number: DE102008055475A1
Application number: DE102008055475A
Authority: DE
Inventors: Roland Schilling; Wolfgang Dr. Köstler
Original assignee: Azur Space Solar Power GmbH
Current assignee: Azur Space Solar Power GmbH
Priority date: 2008-12-04
Filing date: 2008-12-04
Publication date: 2010-06-10

Abstract

Die Erfindung bezieht sich auf eine Anordnung von untereinander verschalteten Solarzellen (14, 16), die von einer Aufnahme (10, 12) ausgehen. Um die Solarzellen ohne große Schwierigkeit positionsgenau anordnen und verschalten zu können, wird vorgeschlagen, dass jede der Solarzellen (14, 16) oder Gruppen der Solarzellen der Anordnung von der die Solarzelle bzw. die Solarzellen zumindest abschnittsweise rahmenartig umgebenden Aufnahme (10, 12, 30) aufgenommen ist bzw. sind und dass Solarzellen über die Aufnahme oder in von der Aufnahme unbedecktem Bereich verschaltet sind.

Description

Die Erfindung bezieht sich auf eine Anordnung von untereinander verschalteten Solarzellen, insbesondere Konzentratorsolarzellen, die von einer Aufnahme ausgehen.
Hochkonzentrierende Fotovoltaik-Systeme gewinnen zunehmend an Bedeutung auf dem Markt der Solarzellen. Dabei wird Licht fokussiert und mit Hilfe von Linsen auf Solarzellen gebündelt. Üblicherweise gelangen Fresnellinsen zum Einsatz, um Sonnenlicht auf sehr kleine Flächen zu bündeln. Durch diese Maßnahme werden durch preiswerte optisch Systeme Halbleiterflächen in hohem Maße eingespart.
Es sind auch Spiegelsysteme bekannt, bei denen das Sonnenlicht hochkonzentriert auf einen Receiverkopf gelenkt wird. Dieser kann als ein Array von in Serie und parallel verschalteten Konzentratorzellen ausgeführt sein. Die Verschaltung des Arrays ist wegen notwendiger Solarzellenisolation, Vorderseitenkontakt, Rückseitenkontaktverschaltung, Integration von Schutzdioden, gutem Wärmeübergang zum Substrat und notwendiger hoher Packungsdichte der Solarzellen komplex.
Nach dem Stand der Technik werden die Konzentratorsolarzellen – auch Konzentratorsolarzellenchips genannt – und als separates Bauelement Schutzdioden einzeln auf Träger montiert und durch Leitkleben, Bonden, Löten oder Schweißen von Verbindern miteinander verschaltet. Somit gelangt eine diskrete Verschaltungstechnik zur Anwendung.
Beispiele von Konzentrator-Fotovoltaik-Systemen sind z. B. der DE-A-10 2005 033 272 oder der DE-A-10 2005 047 132 zu entnehmen.
Ein Fotovoltaik-Konzentratormodul nach der DE-A-102 2006 007 472 weist einen Multifunktionsrahmen auf, der eine Bodenplatte als Träger für die Solarzellen sowie eine beabstandet hierzu verlaufende Linsenplatte umfasst, zwischen denen sich ein Rahmen erstreckt.
Der vorliegenden Erfindung liegt die Aufgabe zu Grunde, eine Anordnung der eingangs genannten Art so weiterzubilden, dass diese es ermöglicht, Solarzellen insbesondere für ein hochkonzentriertes Fotovoltaik-System ohne große Schwierigkeit positionsgenau anzuordnen und zu verschalten, wobei Nachteile des Standes der Technik vermieden werden sollen.
Zur Lösung der Aufgabe sieht die Erfindung im Wesentlichen vor, dass jede der Solarzellen oder Gruppen der Solarzellen der Anordnung von der die Solarzelle bzw. die Solarzellen zumindest abschnittsweise rahmenartig umgebenden Aufnahme aufgenommen ist bzw. sind und dass Solarzellen über die Aufnahme durchsetzende leitende Verbindungen oder in von der Aufnahme unbedecktem Bereich elektrisch verschaltet sind.
Erfindungsgemäß wird durch die Aufnahmen eine gewünschte Arraymatrix zur Verfügung gestellt, die als Einheit auf die optischen Systeme ausgerichtet werden, über die das Sonnenlicht gebündelt wird. Gleichzeitig erfolgt grundsätzlich eine Verschaltung der Solarzellen über die Aufnahme, so dass von der diskreten Verschaltungstechnik Abstand und eine integrale Verschaltung zur Verfügung gestellt wird. Dabei kann die integrale Verschaltung Dioden beinhalten, um die einzelnen Solarzellen zu schützen.
Als Träger wird ein Substrat in Form von strukturiertem Silicium, Glas oder Keramik benutzt, wobei das Substrat oxidiert bzw. metallisiert und ggfs. zur Zurverfügungstellung der Schutzdioden pn-Übergänge aufweisen kann. Andere entsprechende geeignete Materialien können gleichfalls zum Einsatz gelangen.
Insbesondere ist vorgesehen, dass die Aufnahme die Rückseite der Solarzellen abstützt. Es besteht jedoch auch die Möglichkeit, dass sich die Aufnahme entlang der Vorderseite der Solarzelle erstreckt und gleichzeitig eine rahmenförmige Stützstruktur bildet.
Nach einem weiteren Vorschlag der Erfindung werden die Solarzellen mittels der Aufnahme eingekapselt.
In Weiterbildung der Erfindung ist vorgesehen, dass das Substrat zumindest in Bereichen, über die die Solarzellen verschaltet sind, metallisiert ist und/oder elektrisch leitende Durchkontaktierungen aufweist. Dies kann mittels mit elektrisch leitendem Material versehener Löcher bzw. Bohrungen erfolgen.
Somit dient das Substrat selbst, mittels dessen die Solarzellen geometrisch zueinander ausgerichtet und gehalten werden, als Verschaltungsmittel. Dabei können erwähntermaßen in dem Substrat zur Bildung von Schutzdioden für die verschalteten Solarzellen pn-Übergänge ausgebildet sein.
Nach einer Ausführungsform kann jede Solarzelle von einem in einem ersten Schnitt eine L-Geometrie aufweisenden Träger aufgenommen sein, wobei benachbarte Träger zueinander insbesondere durch Beabstandung gegeneinander elektrisch getrennt sind und die entlang eines Randes der Solarzelle verlaufende Schenkel des Trägers zum Verschalten benachbarter Solarzellen durchkontaktiert oder elektrisch leitend ausgebildet sind. In einem zu dem ersten Schnitt senkrecht verlaufenden zweiten Schnitt kann der Träger eine U-Geometrie oder die einer Linie aufweisen.
Nach einer Alternativen besteht der Träger aus einem aus aneinander grenzenden im Schnitt T-förmigen Abschnitten, wobei Mittelschenkel eines jeden T-förmigen Abschnitts eine Solarzelle bis zu dessen Vorderseitenkontakt durchsetzt, die über den Mittelschenkel mit einer benachbarten Solarzelle verschaltet ist.
Alternativ kann die Aufnahme aus einem elektrisch isolierenden Glassubstrat bestehen und sich sowohl entlang Vorderseiten von mehreren Rückseitenkontakt-Solarzellen und zumindest abschnittsweise zwischen diesen erstrecken.
Es besteht jedoch auch die Möglichkeit, die Aufnahme in Sandwich-Struktur derart auszubilden, dass die Aufnahme aus einem sowohl die Rückseite als auch die Seitenfläche einer Solarzelle kastenförmig umgebenden Träger besteht, dass die Vorderseite der Solarzelle von einem Decksubstrat aus transparentem Material abgedeckt ist und dass benachbarte Solarzellen über einen sich zwischen diesen verlaufenden Schenkel des Trägers verschaltet sind.
Des Weiteren ist in Weiterbildung der Erfindung vorgesehen, dass zumindest der sich entlang der Rückseite der Solarzelle erstreckende Abschnitt der Aufnahme im erforderlichen Umfang zur Erzielung einer elektrischen Trennung unterbrochen ist, um Kurzschlüsse zu vermeiden. Dabei kann die elektrische Trennung mittels z. B. Laser, Sägen, Wasserstrahlschneiden oder Ätzen hergestellt sein.
Das durch die Aufnahme bzw. Aufnahmen gebildete Array kann eine gewünschte in Abhängigkeit vom Einsatz des Fotovoltaiksystems aufweisende Geometrie aufweisen. So besteht die Möglichkeit, in gewünschtem Umfang ein quadratisches oder rechteckiges oder ein kreisförmiges Array zur Verfügung zu stellen.
Kennzeichen der Erfindung ist das Einfügen von hocheffizienten Solarzellenkonzentratorchips in Substratstrukturen zur Bildung eines integrierten Receiverarrays hoher Packungsdichte. Die Verschaltung der Komponenten erfolgt durch Schweißen, Bonden, Löten, Leitkleben oder anderer geeignete Verfahren. Die erforderlichen elektrischen Substrattren nungen können durch Sägen, Laser, Wasserstrahl, Wasserstrahllaser, Ätztechnik oder durch andere bekannte Verfahren vorgenommen werden.
Weitere Einzelheiten, Vorteile und Merkmale der Erfindung ergeben sich nicht nur aus den Ansprüchen, den diesen zu entnehmenden Merkmalen – für sich und/oder in Kombination –, sondern auch aus der nachfolgenden Beschreibung von der Zeichnung zu entnehmenden bevorzugten Ausführungsformen.
Es zeigen:
1 eine erste Ausführungsform von Aufnahmen für Solarzellen,
2 eine zweite Ausführungsform von Aufnahmen von Solarzellen,
3 eine dritte Ausführungsform von Aufnahmen für Solarzellen,
4 eine vierte Ausführungsform von Aufnahmen für Solarzellen,
5 eine fünfte Ausführungsform von Aufnahmen für Solarzellen,
6 eine sechste Ausführungsform von Aufnahmen für Solarzellen,
7 eine siebente Ausführungsform von Aufnahmen für Solarzellen,
8 eine achte Ausführungsform von Aufnahmen für Solarzellen,
9 eine Draufsicht einer ersten Array-Geometrie und
10 eine Draufsicht einer zweiten Array-Geometrie.
In den 1 bis 8, in denen gleiche Elemente mit gleichen Bezugszeichen versehen sein können, sind verschiedene Ausführungsformen von Aufnahmen für Konzentratorsolarzel len zu entnehmen, die zur Bildung eines Arrays zusammengesetzt werden. Formen entsprechender Arrays ergeben sich aus den 9 und 10.
Bezüglich der Solarzellen kann es sich um solche handeln, die für Konzentrator-Fotovoltaik-Systeme zum Einsatz gelangen, insbesondere Silicium-Solarzellen, III-V-Halbleiter-, II-VI-Halbleiter- oder I-III-VI-Halbleiter-Solarzellen. Beispielhaft sind Konzentratorsolarzellen aus III-V-Halbleitern zu nennen, die aus Gallium-Indium-Phosphid, Gallium-Arsenid und Germanium bestehen und eine Fläche von weniger als 4 cm² aufweisen.
Bezüglich des Aufbaus der entsprechenden Solarzellen wird auf typische Konstruktionen verwiesen, die hinlänglich bekannt sind. Auf entsprechende Konzentratorsolarzellen wird über Linsen wie Fresnellinsen oder Spiegel Sonnenlicht gebündelt. Hierdurch ergibt sich der Vorteil, dass die benötigte Fläche der Fotovoltaik-Elemente kleiner als bei herkömmlichen Solarzellen ist.
Die bekannten hochkonzentrierenden Fotovoltaik-Systeme umfassen Solarzellen, die diskret verschaltet sind. Dies kann durch Leitkleben, Bonden, Löten oder Schweißen von Verbindern mit den Solarzellen erfolgen. Dies ist nicht nur herstellungstechnisch aufwendig, sondern birgt auch Produktionsfehler.
Erfindungsgemäß ist vorgesehen, dass die die einzelnen Solarzellen zueinander geometrisch ausrichtenden und aufnehmenden Träger – auch Aufnahmen genannt – grundsätzlich gleichzeitig zur elektrischen Verschaltung der Solarzellen untereinander dienen und in gewünschtem Umfang als integrale Bestandteile Schutzdioden beinhalten können, über die die Solarzellen in bekannter Weise geschützt werden.
Verschiedene Ausführungsformen von entsprechenden Aufnahmen oder Trägern sind den 1 bis 8 zu entnehmen.
So ist in 1 ein als Wanne 10, 12 zu bezeichnender Träger dargestellt, der jeweils eine Konzentratorsolarzelle 14, 16 aufnimmt, die auch als CPV-Chip bezeichnet wird.
Die jeweilige Wanne 10, 12 besteht aus einem Substrat, das aus strukturiertem, oxidiertem bzw. metallisiertem Silicium mit und ohne pn-Übergang oder aus strukturiertem ggfs. metallisiertem Glas oder entsprechender Keramik oder aus sonstigen Materialien besteht, die die erfindungsgemäße Funktion zum Tragen und zum Verschalten ermöglicht.
Bei den Solarzellen 14, 16 nach der 1 handelt es sich um solche, bei denen die Vorderseitenkontakte mit den nächsten Rückseitenkontakten verschaltet werden müssen. Dies erfolgt nach dem Ausführungsbeispiel der 1 dadurch, dass der Vorderseitenkontakt 18 der Solarzelle 10 durch eine Durchkontaktierung durch den Träger 10 mit dem Rückseitenkontakt 20 der Solarzelle 16 elektrisch leitend verbunden wird.
Die Durchkontaktierung erfolgt dabei durch einen entlang eines Seitenrandes 22 der Solarzelle 14 verlaufenden Schenkel 24 des Trägers bzw. der Wanne 10, der bzw. die in einem ersten Schnitt die Geometrie eines L und in einem senkrecht hierzu verlaufenden zweiten Schnitt die Geometrie einer Linie oder eines U aufweisen kann.
Unabhängig hiervon verläuft durch den Träger 10 z. B. durch Durchkontaktierung 26 die elektrische Verbindung zwischen dem Frontkontakt 18 der Solarzelle 14 zu dem Rückkontakt 20 der Solarzelle 16, und zwar durch den Schenkel 24, entlang dem unmittelbar ein Seitenrand 28 der Zelle 16 verläuft. Allerdings ist der Rand 28 zu dem Schenkel 24 beabstandet, so dass eine elektrische Isolierung gegeben ist. Alternativ ist das Substrat elektrisch isoliert. Entsprechend verläuft auch der Schenkel 24 beabstandet zum Bodenabschnitt 30 des Trägers 12.
Eine diesbezügliche Anordnung ist sowohl in Zeilen und Reihen gegeben, so dass die Wannen 10, 12 mit den von diesen aufgenommenen Solarzellen 14, 16 elektrisch isoliert angeordnet sind, die elektrische Verschaltung jedoch über die zwischen zwei Solarzellen verlaufenden und sich entlang von Seitenrändern erstreckenden Schenkeln der Wannen 10, 12 erfolgt.
Durch die Durchkontaktierung, die z. B. durch elektrisch leitende Ausbildung der Schenkel 24 oder durch eine mit einer Metallisierung versehene Bohrung in dem Schenkel 24 erfolgt, ist auf einfache Weise die gewünschte Verschaltung möglich. Die Enden der Durchkontaktierung 24 werden sodann mit dem Frontkontakt 18 bzw. dem Rückseitenkontakt 20 verbunden.
Sofern die Wannen 10, 12 also deren Substrate elektrisch leitend sind, können gezielt Unterbrechungen ausgebildet werden, um Kurzschlüsse zu vermeiden. Entsprechende Unterbrechungen sind in der 1 in dem jeweiligen Bodenabschnitt 30 durch gestrichelte Linien angedeutet.
In 2 weist eine Aufnahme 32 bzw. ein Träger, die bzw. der nachfolgend auch vereinfacht als Substrat bezeichnet werden kann, die Geometrie von aneinander gereihten im Schnitt T-förmigen Elementen auf, die eine Einheit bilden können. Jeweiliger Mittelschenkel 32, 34 durchsetzt dabei eine Aussparung 36, 38 einer Solarzelle 40, 42. Dabei erstreckt sich der Mittelschenkel 32, 34 bis zum jeweiligen Frontkontakt 44, 46 der Solarzelle 40, 42. Somit ist auf einfache Weise eine Durchkontaktierung 48, 50 durch den Mittelschenkel 32, 34 möglich, um sodann im Ausführungsbeispiel die Solarzelle 40 über einen Verbinder 52 mit der Solarzelle 42 zu verschalten. Die Bodenwandung 54 des Substrats 30 kann ebenfalls insbesondere im Bereich der Rückseitenkontaktierung im gewünschten Umfang durch Ausbildung von Unterbrechungen von den anderen Bereichen elektrisch isoliert werden, um Kurzschlüsse zu vermeiden.
In 3 ist eine Aufnahme 56 bzw. ein Träger dargestellt, die bzw. der eine Solarzelle 58 sowohl im Bereich ihrer Frontseite 60 als auch an den Seitenrändern 62, 64 umgibt. Die entlang den Seitenrändern 62, 64 verlaufenden Stege 66, 68 des Trägers 56 können durchkontaktiert sein, um die Solarzelle 58 mit einer benachbarten nicht dargestellten Solarzelle zu verschalten. Entsprechend würde die Solarzelle 58 über einen rückseitigen Anschlusspunkt 66 mit einer in der Zeichnung links von der Solarzelle 58 befindlichen Solarzelle verschaltet werden können. In diesem Fall würde in dem Schenkel 66 des Substrats 56 eine Durchkontaktierung vorgesehen sein.
Rückseitenkontaktsolarzellen 70, 72 sind in der 4 dargestellt. Auch diese Zellen werden durch einen Substratträger 74 abgedeckt und durch diesen aufgenommen, der sich entlang der jeweiligen Vorderseite 76, 78 und entlang der jeweiligen Seitenränder 80, 82, 84, 86 erstreckt, entlang denen Querschenkel bzw. Stege 88, 90, 92 des Trägers 74 verlaufen. In diesem Ausführungsbeispiel erfolgt eine Verschaltung der Solarzellen 70, 72 nicht über das Substrat bzw. den Träger 74, sondern unmittelbar zwischen den Solarzellen 70, 72, da es sich erwähntermaßen um Rückseitenkontaktsolarzellen handelt.
Aus den 5 bis 7 ergibt sich eine Sandwich-Struktur für Aufnahmen für Solarzellen 96, 98, d. h. die Solarzellen 96, 98 werden quasi durch die zeichnerisch rein prinzipiell dargestellten Aufnahmen eingekapselt. So ist in 5 ein rück- und umfangsseitig entlang der Solarzellen 96, 98 verlaufender Träger 100 dargestellt, der aus einem Bodenabschnitt oder einer Bodenplatte 102 und senkrecht zu dieser verlaufenden Schenkeln oder Stegen 104, 106, 108 sowie einem Abdeckelement 110 besteht, das sich entlang der Vorderseiten der Solarzellen 96, 98 erstreckt.
Die Solarzellen 96, 98 sind über in den Stegen 104, 106, 108 verlaufende Durchkontaktierungen 112, 114 in zuvor beschriebener Weise miteinander verbunden. Dabei ist die Durchkontaktierung 112 zum einen mit den Frontkontakten der Solarzelle 196 und zum anderen über einen Verbinder 116 mit dem Rückseitenkontakt der Solarzelle 98 leitend verbunden.
Sofern die Aufnahme 100 aus einem Substrat besteht, das elektrisch leitend ist, sind sodann Unterbrechungen 118, 120 z. B. durch Laser, Sägen oder durch Ätztechnik ausgebildet, um sicherzustellen, dass Kurzschlüsse zwischen den Solarzellen 96, 98 nicht auftreten können. Die Abdeckung 110 ist transparent und kann aus Glas bestehen.
Das Ausführungsbeispiel der 6 unterscheidet sich von dem der 5 dahingehend, dass entlang der Vorderseite der Solarzellen 96, 98 eine Abdeckung 122 verläuft, die im Bereich der Solarzellen 96, 98 ausgespart ist. Ansonsten ist eine Konstruktion entsprechend der 5 gegeben.
Erfindungsgemäß kann in dem Substrat des Trägers bzw. der Aufnahme auch eine Schutzdiode integriert ausgebildet sein. Dies soll anhand der 7 und 8 verdeutlicht werden. So sind die Solarzellen 96, 98 der 7 von einem bodenseitigen rahmenartigen Träger 100 aufgenommen, der dem der 5 und 6 entspricht. Ferner sind die Solarzellen 96, 98 frontseitig von einer Abdeckung 110 abgedeckt. Abweichend von den Darstellungen der 5 und 6 ist der Frontkontakt der Solarzelle 98 mit dem Rückkontakt der Solarzelle 96 durch eine Durchkontaktierung 124 verbunden.
Des Weiteren ist antiparallel zu der Solarzelle 98 eine durch einen in dem Substrat des Trägers 100 ausgebildeten pn-Übergang ausgebildete Schutzdiode 126 geschaltet, die zum einen mit dem Rückseitenkontakt der Solarzelle 98 und zum anderen mit der Durchkontaktierung 124 verbunden ist.
Ferner sind Unterbrechungen 128, 130 in zuvor beschriebener Art und Weise ausgebildet, um Kurzschlüsse zu vermeiden.
Das Ausführungsbeispiel der 8 weist einen Träger 30 entsprechend der 3 auf, der von einer Abdeckung, also einem Decksubstrat 132 abgedeckt ist. In den Stegen 32, 34 sind die Durchkontaktierungen 48, 50 ausgebildet, bei denen es sich um ohmsche Durchkontaktierungen oder – wie auch bei den anderen Ausführungsbeispielen – um Halbleiterleitungen handeln kann.
Ergänzend zu der Darstellung der 2 sind in dem Substrat, und zwar dem Bodenabschnitt 132 zwischen den Solarzellen 40, 42 Unterbrechungen 134, 136 ausgebildet, um die erforderliche elektrische Isolierung zwischen den Solarzellen 40, 42 sicherzustellen. Ferner ist in dem Bodenabschnitt 132 durch einen pn-Übergang eine Schutzdiode 138 ausgebildet, die antiparallel zu der Solarzelle 42 über den Frontkontakt 140 und den Rückseitenkontakt 142 geschaltet ist. Entsprechend ist der Solarzelle 40 eine Schutzdiode zugeordnet.
Die Konzentratorsolarzellen können mittels der zuvor beschriebenen Aufnahmen bzw. Träger zu Arrays zusammengesetzt werden, die in Draufsicht z. B. eine Rechteck- bzw. quadratische Geometrie entsprechend der 9 oder eine Kreisgeometrie gemäß der 10 aufweisen.
Die Geometrie des Arrays ergibt sich aus der Geometrie des Konzentratorsystems, d. h. z. B. aus der Zahl, der Form und der Anordnung der Spiegel oder aus der Geometrie eines optischen Systems.
Die Zahl der in Serie oder parallel verschalteten Solarzellen ergibt sich aus dem Layout des elektrischen Systems. Zur Vermeidung ohmscher Verluste verschaltet man in der Regel Solarzellen in Serie, um zu einer höheren Systemsspannung zu gelangen.
Die Geometrie des einzelnen Solarzellen, in anderen Worten das Teilungspattern des Arrays, hängt ab vom Layout des optischen und des elektrischen Systems. Eine einfache Ausbildung ist z. B. die Teilung in gleich große Solarzellenelemente. Hat das optische System aber keine gleichmäßige Energieverteilung über dem Array, so kann es sinnvoll sein, Solarzellen verschiedener Größe im Array zusammenzuschalten.
Es können verschiedene Teilungspattern wie XY-Pattern, kreisförmige Unterteilungen oder spiralförmige Unterteilungen oder Segmentunterteilungen vorgesehen sein, die den Anforderungen entsprechend ausgebildet werden.
Anzumerken ist des Weiteren, dass ein CPV-Chip (Solarzelle für konzentriertes Licht) üblicherweise Dimensionen im Bereich von 1 mm·1 mm bis 20 mm·20 mm aufweist. Die Dicke der Solarzelle ist üblicherweise 150 μm. Daraus abgeleitet ergeben sich die Dimensionen der Trägersubstrate: Die Dicken betragen ca. 200 μm bis 300 μm, die Taschendimensionen ergeben sich aus den oben genannten Abmaßen der Solarzellen. Ein Substrat für eine einzelne Zelle ist in den Dimensionen weniger 100 μm größer als die Zelle. Ein Array-Substrat fasst einige bis einige Hundert Solarzellen. Eine typische Größe eines Receiver-Substrates wäre z. B. 100 mm·100 mm.
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur

- DE 102005033272 A [0005]
- DE 102005047132 A [0005]
- DE 102006007472 A [0006]

Claims

Anordnung von untereinander verschalteten Solarzellen (14, 16, 40, 42, 58, 70, 72, 96, 98), insbesondere Konzentratorsolarzellen, die von einer Aufnahme (10, 12, 30, 56, 74, 100, 110, 122, 132) ausgehen, dadurch gekennzeichnet, dass jede der Solarzellen (14, 16, 40, 42, 58, 70, 72, 96, 98) oder Gruppen der Solarzellen der Anordnung von der die Solarzelle bzw. die Solarzellen zumindest abschnittsweise rahmenartig umgebenden Aufnahme (10, 12, 30, 56, 74, 100, 110, 122, 132) aufgenommen ist bzw. sind und dass Solarzellen über die Aufnahme oder in von der Aufnahme unbedecktem Bereich verschaltet sind.
Anordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass Solarzellen (14, 16, 40, 42, 58, 96, 98) über die Aufnahme (10, 12, 30, 56, 100) durchsetzende leitende Verbindungen (34, 48, 50, 70, 112, 114, 124) elektrisch verschaltet sind.
Anordnung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Aufnahme (10, 12, 30, 56, 74, 100, 110, 122, 132) aus einem Substrat in Form von strukturiertem Silicium, Glas oder Keramik besteht.
Anordnung nach zumindest einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Aufnahme (10, 12, 30, 56, 74, 100, 110, 122, 132) aus einem Substrat aus metallisiertem Silicium, metallisiertem Glas oder metallisierter Keramik besteht.
Anordnung nach zumindest einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass in dem Substrat zur Bildung einer Schutzdiode (126, 138) ein pn-Übergang ausgebildet ist.
Anordnung nach zumindest einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Aufnahme (10, 38, 100) die Rückseite der Solarzelle (14, 16, 40, 42, 96, 98) abstützt.
Anordnung nach zumindest einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Aufnahme die Vorderseite der Solarzelle (58, 70, 72, 96, 98) abdeckt.
Anordnung nach zumindest einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Aufnahme (100, 110, 122) die Solarzelle (96, 98) einkapselt.
Anordnung nach zumindest einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass jede Solarzelle (14, 16) von in einem ersten Schnitt eine L-Geomtrie aufweisenden Träger (10, 12) als die Aufnahme aufgenommen ist, dass benachbarte Träger zueinander insbesondere durch Beabstandung gegeneinander elektrisch getrennt sind und dass der entlang eines Randes (22) der Solarzelle verlaufende Schenkel (24) des Trägers zum Verschalten benachbarter Solarzellen durchkontaktiert oder elektrisch leitend ausgebildet ist.
Anordnung nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, dass der Träger (10, 12) in einem zu dem ersten Schnitt senkrecht verlaufenden zweiten Schnitt eine U-Geometrie oder eine Liniengeometrie aufweist.
Anordnung nach zumindest einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass ein Träger (30, 100) als die Aufnahme aus aneinander grenzenden im Schnitt eine T-Geometrie aufweisenden Abschnitten besteht und dass Mittelschenkel (32, 34, 104, 106, 108) eines jeden T-förmigen Abschnitts eine Solarzelle (40, 42) bis zu deren Vorderseitenkontakt (44, 46) durchsetzt, der über den Mittelschenkel mit einer benachbarten Solarzelle verschaltet ist.
Anordnung nach zumindest einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Aufnahme (70) aus einem elektrisch isolierenden Substrat wie Glassubstrat besteht und sich entlang der Vorderseite (76, 78) von mehreren Rückseitenkontaktsolarzellen (70, 72) und zumindest abschnittsweise zwischen diesen erstreckt.
Anordnung nach zumindest einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Aufnahme sowohl Rückseite als auch Seitenfläche der Solarzelle (96, 98) kastenförmig umgibt, dass die Solarzelle von einem entlang Frontseite der Solarzelle verlaufenden Abschnitt (110) der Aufnahme abgedeckt ist und dass Solarzellen über einen sich zwischen benachbarten Solarzellen verlaufenden Schenkel (104, 106, 108) der Aufnahme verschaltet sind.
Anordnung nach zumindest einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der sich entlang der Rückseite der Solarzelle (96, 98) erstreckende Abschnitt (102) zur elektrischen Trennung im erforderlichen Umfang unterbrochen ist.
Anordnung nach zumindest einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Unterbrechung mittels Laser, Sägen, oder Ätzen hergestellt ist.