DE102010015942A1 - Solar module for providing power in small electrical device, has strip guard exhibiting spacing, which is less than centre distance between solar cells, where electrical interconnection is implemented by strip guard - Google Patents

Solar module for providing power in small electrical device, has strip guard exhibiting spacing, which is less than centre distance between solar cells, where electrical interconnection is implemented by strip guard Download PDF

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Abstract

The module (1) has solar cells (7) arranged on a support structure (3). A back contact (8) and front contact (9) are connected with each other. Guidance adhesive layers (6a-6c) are curable under thermal effect and linked on the back contact, rear contact strip guard (4) and a front contact strip guard (5). Another strip guard exhibits width, which is less than gap width between the cells. The latter guard exhibits spacing, which is less than centre distance between cells, where electrical interconnection is implemented by the latter guard, where spacing lies in a range from 0.3 to 3 mm. An independent claim is also included for a method for manufacturing the solar module.

Description

Die Erfindung begrifft ein Solarmodul gemäß dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1 und ein Verfahren zu dessen Herstellung.The invention relates to a solar module according to the preamble of patent claim 1 and a method for its production.

Ein Solarmodul besteht aus auf einem isolierenden Trägerkörper (Substrat) angeordneten, in Serien-, Parallel- oder Serien-Parallel-Schaltung elektrisch miteinander verbundenen Solarzellen. Die einzelnen Solarzellen weisen jeweils einen Rückkontakt auf der Rückseite und einen Frontkontakt auf der Frontseite auf, die als metallisierter Oberflächenbereich (Rückkontaktmetallisierung, Frontkontaktmetallisierung) ausgebildet sind, während auf dem Trägerkörper als Rückkontaktleiterbahnen und als Frontkontaktleiterbahnen fungierende metallisierte Oberflächenabschnitte vorgesehen sind. Die Rückkontakt- und Frontkontaktleiterbahnen verbinden die jeweils benachbarten Rück- oder Frontkontakte der einzelnen Solarzellen je nach Verschaltungsprinzip (Serien- oder Parallelschaltung) miteinander und führen diese zu einem zentralen Anschlussterminal. Auch das einzelne Herausführen von Kontakten einer Solarzelle zu jeweiligen Anschlussterminals auf dem Substrat ist möglich.A solar module consists of on an insulating support body (substrate) arranged in series, parallel or series-parallel circuit electrically interconnected solar cells. The individual solar cells each have a back contact on the back and a front contact on the front side, which are formed as a metallized surface region (Rückkontaktmetallisierung, front contact metallization), while provided on the carrier body as back contact conductor tracks and as front contact conductor tracks metallized surface portions. The back contact and front contact conductors connect the respectively adjacent rear or front contacts of the individual solar cells depending on the interconnection principle (series or parallel) with each other and lead them to a central terminal terminal. It is also possible to lead out individual contacts of a solar cell to respective connection terminals on the substrate.

Die elektrische Verbindung zwischen der Frontkontaktmetallisierung (Vorderseitenkontakt) auf der Solarzelle und der Frontkontaktleiterbahn auf dem Trägerkörper erfolgt bekanntermaßen durch manuelles oder maschinelles Anlöten von Kupferdrähten oder -bändchen oder durch Aufschweißen von Aluminium- oder Golddrähten mittels Ultraschall (sog. Wirebonding). Die Kontaktstellen können in einem weiteren Verfahrensschritt durch ein – üblicherweise schwarzes – Abdeckband oder Vergussmaterial abgedeckt werden. Die Herstellung der elektrischen Verbindung durch Löten oder Wirebonding und das anschließende Abdecken der Kontaktstellen ist mit einem erheblichen Arbeitsaufwand, und einem großen maschinellen Aufwand verbunden.The electrical connection between the Frontkontaktmetallisierung (front side contact) on the solar cell and the front contact conductor on the support body is known to be by manual or machine soldering of copper wires or tapes or by welding of aluminum or gold wires by means of ultrasound (so-called. Wirebonding). The contact points can be covered in a further process step by a - usually black - masking tape or potting material. The preparation of the electrical connection by soldering or wire bonding and the subsequent covering of the contact points is associated with a considerable amount of work and a great deal of mechanical work.

Bei einem aus der DE 35 20 423 bekannten Solarmodul erfolgt die elektrische Verbindung zwischen den Vorderseitenkontakten der aufeinander folgenden einzelnen Solarzellen und den zugehörigen Frontkontaktleiterbahnen auf dem Trägerkörper mithilfe eines isolierenden, sich über mehrere Solarzellen erstreckenden Folienstreifens mit auf diesen zur Verbindung der jeweiligen Frontkontakte und Frontkontaktleiterbahnen aufgebrachten Leitkleberstreifen. Durch den mit Leitkleberstreifen versehenen Folienstreifen werden in einem Arbeitsschritt alle Kontaktierungen gleichzeitig vorgenommen und gleichzeitig die Kontaktstellen geschützt. Andererseits muss für jedes Moduldesign ein speziell ausgebildeter Folienstreifen eingesetzt werden und es besteht die Gefahr von Kurzschlüssen im Kantenbereich benachbarter Solarzellen. Das heißt, es ist eine aufwändige Vorkonfektionierung des Folienstreifens in Bezug auf die Anordnung der jeweiligen Leitkleberstreifen erforderlich und zum anderen ist eine exakte Anordnung des Folienstreifens auf dem Solarmodul zu gewährleisten, damit die Kontaktierung zu allen Solarzellen zustande kommt und Kurzschlüsse vermieden werden. Das manuelle Aufbringen der Folienstreifen erfordert mithin große Sorgfalt und ist mit einem erheblichen Zeitaufwand verbunden. Eine automatisierte Herstellung unter Verwendung der aus der DE 35 20 423 bekannten Folienstreifen ohne Einsatz aufwändiger Sondermaschinen ist daher nicht realisierbar.At one of the DE 35 20 423 known solar module, the electrical connection between the front side contacts of the successive individual solar cells and the associated Frontkontaktleiterbahnen on the carrier body using an insulating, extending over several solar cells foil strip with applied to these for connection of the respective front contacts and front contact conductors conductive adhesive strips. Through the foil strips provided with conductive adhesive strips, all contacts are made simultaneously and at the same time the contact points are protected in one step. On the other hand, a specially designed film strip must be used for each module design and there is the danger of short circuits in the edge region of adjacent solar cells. That is, it is a costly pre-assembly of the film strip in relation to the arrangement of the respective conductive adhesive strips required and on the other hand, an exact arrangement of the film strip on the solar module to ensure that the contact with all solar cells is made and short circuits are avoided. The manual application of the film strip therefore requires great care and is associated with a considerable amount of time. An automated production using the from the DE 35 20 423 known film strips without the use of complex special machines is therefore not feasible.

Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, ein Solarmodul und ein Verfahren zu dessen Herstellung so auszubilden, dass eine einfache, präzise und kostengünstige Fertigung ohne aufwändige Sondermaschinen und eine flache Bauweise und sichere Funktion des Solarmoduls gewährleistet sind.The invention is therefore the object of a solar module and a method for its production in such a way that a simple, precise and cost-effective production without complex special machines and a flat design and safe operation of the solar module are guaranteed.

Erfindungsgemäß wird die Aufgabe mit einem gemäß den Merkmalen des Patentanspruchs 1 ausgebildeten Solarmodul und einem Verfahren zu dessen Herstellung gemäß den Merkmalen des Patentanspruchs 8 gelöst.According to the invention, the object is achieved with a solar module designed according to the features of patent claim 1 and a method for the production thereof according to the features of patent claim 8.

Bei dem erfindungsgemäßen Solarmodul sind die Rückkontakt- und Frontkontaktleiterbahnen auf dem Trägerkörper sowie die Frontkontakte auf den Solarzellen mit einem unter Wärmeeinwirkung aushärtbaren Leitkleber (oder alternativ mit einer Lotpaste) beschichtet. An den Leitkleberschichten auf den Frontkontakten und Frontkontaktleiterbahnen ist ein sich über alle Solarzellen des Solarzellenmoduls erstreckendes universelles Kontaktband mit zu dessen Längserstreckung senkrecht und in regelmäßigem Abstand angeordneten Leiterbahnen befestigt. Dabei ist das Kontaktband so gestaltet, dass es insbesondere für eine Vielzahl von Moduldesigns verwendet werden kann und nicht an die Position und Größe einzelner Zellen angepasst werden muss. Hierfür muss lediglich die Maßgabe eingehalten werden, dass die Breite der Leiterbahnen kleiner als die zwischen zwei benachbarten Solarzellen bestehende Spaltbreite und deren Abstand kleiner als der Mittenabstand zwischen zwei auf dem Trägerkörper benachbarten Solarzellen ist. Die elektrische Verbindung zwischen einem Frontkontakt und einer zugehörigen Frontkontaktleiterbahn erfolgt über eine oder mehrere Leiterbahn(en). Ein so ausgebildetes Solarzellenmodul zeichnet sich durch eine sehr flache sowie einfach und kostengünstig herstellbare Bauform und darüber hinaus eine zuverlässige elektrische Verschaltung ohne Kurzschlussgefahr im Kantenbereich zwischen den Solarzellen aus. Gleichzeitig wird eine farbig an die Optik des Solarmoduls gestaltbare Abdeckung der eher störenden Kontakte geschaffen.In the solar module according to the invention, the back contact and front contact conductors on the carrier body and the front contacts on the solar cells are coated with a thermally curable conductive adhesive (or alternatively with a solder paste). At the Leitkleberschichten on the front contacts and front contact conductors is a over all solar cells of the solar cell module extending universal contact strip with its longitudinal extent perpendicularly and arranged at a regular interval conductor tracks attached. In this case, the contact band is designed so that it can be used in particular for a variety of module designs and does not have to be adapted to the position and size of individual cells. For this purpose, only the proviso must be complied with that the width of the strip conductors is smaller than the gap width existing between two adjacent solar cells and their spacing is smaller than the center distance between two solar cells adjacent to the carrier body. The electrical connection between a front contact and an associated Frontkontaktleiterbahn via one or more conductor track (s). A solar cell module designed in this way is distinguished by a very flat design, which can be produced simply and inexpensively, and, moreover, by a reliable electrical connection without the risk of a short circuit in the edge region between the solar cells. At the same time, a cover of the rather disturbing contacts, which can be designed in color to the optics of the solar module, is created.

In Ausgestaltung der Erfindung umfasst das Kontaktband eine hitzebeständige Folie und aus Kupferdraht bestehende Leiterbahnen. Die Herstellung des Kontaktbandes erfolgt nasschemisch nach standardmäßigen Leiterplatten-Fertigungsverfahren. Der Abstand zwischen den Leiterbahnen im Bereich der Solarzellenkontakte liegt im Bereich von 0,3 bis 3 mm. In an embodiment of the invention, the contact strip comprises a heat-resistant foil and copper wire conductor tracks. The production of the contact strip is wet-chemical according to standard circuit board manufacturing process. The distance between the tracks in the area of the solar cell contacts is in the range of 0.3 to 3 mm.

In weiterer Ausgestaltung der Erfindung können die Leiterbahnen eine Sn-, Ag- oder Ni/Au-Oberflächenbeschichtung aufweisen.In a further embodiment of the invention, the conductor tracks may have an Sn, Ag or Ni / Au surface coating.

In vorteilhafter Weiterbildung der Erfindung ist das Kontaktband zur optischen Abdeckung der Kontaktstellen rückseitig, das heißt nach oben weisend, schwarz, weiß oder farbig ausgebildet.In an advantageous embodiment of the invention, the contact strip for optical coverage of the contact points on the back, that is, facing up, black, white or colored.

Gemäß dem Verfahren zur Herstellung eines Solarmoduls werden auf Trägerkörpern nach bekannten Verfahren ausgebildete Rückkontakt- und Frontkontaktleiterbahnen zunächst mit einem Leitkleber beschichtet und anschließend werden mit einem Rück- und einem Frontkontakt (Vorderseiten- und Rückseitenkontakt) versehene Solarzellen auf den Trägerkörpern positioniert. Im folgenden Schritt werden die Frontkontakte (Vorderseitenkontakte der Solarzellen) mit einem Leitkleber beschichtet. Im nächsten Schritt wird auf die mit dem Leitkleber beschichteten Frontkontakte und Frontkontaktleiterbahnen von mehreren so vorbereiteten und in einer Reihe ausgerichteten Trägerkörpern gleichzeitig ein einstückiges Kontaktband in der oben beschriebenen Ausführung aufgelegt. Es können somit mehrere Zellen und sogar mehrere in einem Gesamtverbund (Nutzen) angeordnete Module in einem einzigen einfachen Arbeitsschritt mit dem Kontaktband belegt werden, wobei ein sicherer Kontakt zwischen den Frontkontakten und den Frontkontaktleiterbahnen gewährleistet ist. In dem darauffolgenden Schritt werden die Leitkleberschichten durch einen lokal begrenzten Wärmeeintrag, z. B. mittels einer Thermodenanordnung ausgehärtet. Anschließend werden die Kontaktbänder an den äußeren Rändern der jeweils äußeren Solarzellen eines Moduls abgetrennt.According to the method for producing a solar module, back contact and front contact conductors formed on support bodies according to known methods are first coated with a conductive adhesive and then solar cells provided with back and front contacts (front and back contact) are positioned on the support bodies. In the following step, the front contacts (front side contacts of the solar cells) are coated with a conductive adhesive. In the next step, a one-piece contact strip in the embodiment described above is simultaneously applied to the conductive contacts coated with the front contacts and front contact conductors of several so prepared and aligned in a series carrier bodies. It can thus several cells and even more in a total network (benefit) arranged modules are occupied in a single simple step with the contact band, with a secure contact between the front contacts and the front contact conductors is guaranteed. In the subsequent step, the Leitkleberschichten by a localized heat input, z. B. cured by means of a thermode arrangement. Subsequently, the contact strips are separated at the outer edges of each outer solar cell of a module.

Gemäß einem weiteren Verfahrensmerkmal wird das Kontaktband von einer Kontaktband-Spule abgewickelt und über die mit den Solarzellen bestückte Reihe von Trägerkörpern gezogen. Vorzugsweise werden die mit den Solarzellen bestückten Trägerkörper in mehreren Reihen angeordnet, wobei die Spule und die Thermodenanordnung zu der jeweiligen Reihe verfahren werden.According to a further feature of the method, the contact band is unwound from a contact band coil and pulled over the series of carrier bodies equipped with the solar cells. The carrier bodies equipped with the solar cells are preferably arranged in a plurality of rows, wherein the coil and the thermode arrangement are moved to the respective row.

Die Vorteile des erfindungsgemäßen Verfahrens liegen in der Verwendung eines einzigen universellen Kontaktbandes für eine Vielzahl von Moduldesigns sowie in der einfachen und kostengünstigen Fertigung, die ohne aufwändige Sondermaschinen auskommt und mit geringem Zeitaufwand zuverlässig verschaltete Solarzellenmodule bereitstellt.The advantages of the method according to the invention are the use of a single universal contact strip for a variety of module designs as well as in the simple and cost-effective production, which does not require elaborate special machines and provides reliable interconnected solar cell modules with little time.

Die Erfindung ist nicht auf die Ausbildung und Fertigung von Solarmodulen beschränkt, sondern ist gleichermaßen für die Herstellung von Halbleiter-Chips anwendbar.The invention is not limited to the design and manufacture of solar modules, but is equally applicable to the manufacture of semiconductor chips.

Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung wird anhand der Zeichnung, in derAn embodiment of the invention will be described with reference to the drawing, in which

1 eine stark vergrößerte Schnittansicht eines Solarmoduls längs der Linie AA in 4; 1 a greatly enlarged sectional view of a solar module along the line AA in 4 ;

2 eine Draufsicht des in 1 dargestellten Solarmoduls; 2 a top view of the in 1 illustrated solar module;

3 eine Unteransicht eines Kontaktbandes in stark vergrößerter Darstellung; und 3 a bottom view of a contact band in a greatly enlarged view; and

4 eine Anordnung mehrerer Solarmodule in zwei Reihen innerhalb eines Gesamtverbundes beim Aufbringen eines Kontaktbandes zeigt, näher erläutert. 4 an arrangement of several solar modules in two rows within an overall composite when applying a contact band shows, explained in more detail.

Das in der Zeichnung dargestellte, zur autarken Stromversorgung elektrischer Kleingeräte vorgesehene Solarmodul 1 umfasst einen – hier als mit einer isolierenden Abdecklackschicht 2 (Lötstopplack) beschichtete Kunststoffplatte oder – folie ausgebildeten – Trägerkörper 3 mit auf dessen Oberfläche ausgebildeten – in der vorliegenden Ausführungsform aus Kupfer bestehenden – Rückkontaktleiterbahnen 4 und Frontkontaktleiterbahnen 5, die durch die Abdecklackschicht 2 gegeneinander isoliert sind. Auf den so vorgefertigten Trägerkörper 3 wird im Bereich der Rückkontakt- und Frontkontaktleiterbahnen 4, 5, hier mit einem Dispenser, eine Leitkleberschicht 6a, 6b aufgetragen. Anschließend werden die – hier jeweils vier – Solarzellen 7 auf dem Trägerkörper 3 positioniert, und zwar derart, dass ein an der Rückseite der Solarzelle 7 vorgesehener Rückkontakt 8 (Rückseitenkontakt der Solarzelle) die Leitkleberschicht 6a auf der Rückkontaktleiterbahn 4 kontaktiert. Ein auf der Vorderseite der Solarzellen 7 befindlicher Frontkontakt 9 (Vorderseitenkontakt der Solarzelle 7) ist ebenfalls mit einer mittels Dispenser aufgebrachten Leitkleberschicht 6c abgedeckt.The illustrated in the drawing, intended for self-sufficient power supply of small electrical appliances solar module 1 includes one - here as having an insulating resist layer 2 (Lötstopplack) coated plastic plate or - foil trained - carrier body 3 with formed on its surface - in the present embodiment of copper - back contact conductor tracks 4 and front contact conductors 5 passing through the resist layer 2 isolated from each other. On the prefabricated carrier body 3 is in the area of the back contact and front contact conductors 4 . 5 , here with a dispenser, a Leitkleberschicht 6a . 6b applied. Subsequently, the - here four - solar cells 7 on the carrier body 3 positioned, in such a way that one at the back of the solar cell 7 provided back contact 8th (Rear side contact of the solar cell) the Leitkleberschicht 6a on the back contact trace 4 contacted. One on the front of the solar cells 7 located front contact 9 (Front side contact of the solar cell 7 ) is also with a Leitkleberschicht applied by means of dispensers 6c covered.

Die elektrische Verbindung des Frontkontakts 9 bzw. der Leitkleberschicht 6c mit der zugehörigen Frontkontaktleiterbahn 5 bzw. der Leitkleberschicht 6b erfolgt mit einem Kontaktband 10, das aus einer hitzebeständigen Folie mit an deren dem Frontkontakt 9 und der Frontkontaktleiterbahn 5 zugewandten Unterseite angebrachten, aus einem elektrisch leitenden Material bestehenden Leiterbahnen 11 besteht. Die aus dünnem Kupfer (oder einem anderen Metall, z. B. Aluminium, bestehenden Leiterbahnen 11, die auch eine Sn-, Ag- oder Ni/Au-Oberfläche aufweisen können, sind in geringem, regelmäßigem Abstand dL quer zur Längserstreckung des Kontaktbandes 10 angeordnet. Die Breite b der Leiterbahnen 11 ist geringer als die Spaltbreite a zwischen zwei auf dem Trägerkörper 3 nebeneinander angeordneten Solarzellen 7 (b < a) und der Abstand dL zwischen zwei benachbarten Leiterbahnen 11 ist kleiner als der Mittenabstand dS zwischen benachbarten Solarzellen 7 (dL < dS).The electrical connection of the front contact 9 or the Leitkleberschicht 6c with the associated front contact conductor 5 or the Leitkleberschicht 6b done with a contact band 10 made of a heat-resistant foil with at the front contact 9 and the front contact track 5 facing underside mounted, consisting of an electrically conductive material interconnects 11 consists. Those made of thin copper (or another metal, eg aluminum) 11 which also has a Sn, Ag or Ni / Au Surface are at a small, regular distance d L transverse to the longitudinal extent of the contact strip 10 arranged. The width b of the tracks 11 is less than the gap width a between two on the carrier body 3 arranged side by side solar cells 7 (b <a) and the distance d L between two adjacent tracks 11 is smaller than the center distance d S between adjacent solar cells 7 (d L <d S ).

Die Herstellung des Kontaktbandes 10 kann beispielsweise in einem bekannten nasschemischen Fertigungsprozess oder auch in einem Laminatprozess erfolgen, wobei dessen sichtbare Rückseite zur optischen Abdeckung der Kontaktstellen mit einem schwarzen oder weißen oder farbigen Lack beschichtet sein kann.The production of the contact band 10 can be done, for example, in a known wet-chemical manufacturing process or in a laminate process, wherein the visible back to the optical coverage of the contact points can be coated with a black or white or colored paint.

Zum Aufbringen des Kontaktbandes 10 sind, wie 4 beispielhaft zeigt, mehrere Trägerkörper 3 (im vorliegenden Ausführungsbeispiel drei Trägerkörper) mit jeweils vier auf diesen fixierten Solarzellen 7 und mit auf der jeweiligen Frontkontaktleiterbahn 5 und dem Frontkontakt 9 aufgetragenen Leitkleberschichten 6b, 6c in mehreren (hier zwei) Reihen angeordnet. Das auf eine Kontaktband-Spule 12 gewickelte Kontaktband 10 wird von der Kontaktband-Spule 12 abgezogen und Reihe für Reihe mit der Unterseite auf die auf den Trägerkörpern 3 befindlichen Solarzellen 7, das heißt auf die mit dem Leitkleber beschichteten Frontkontaktleiterbahnen 5 und Frontkontakte 9, gelegt. Anschließend wird mit einer auf die jeweilige Ausführungsform der Solarmodule bzw. Solarzellen abgestimmten speziellen Thermodenanordnung gemäß dem Pfeil A (1) im Bereich der Frontkontakte 9 und der Frontkontaktleiterbahnen 5 Wärme zur Aushärtung der Leitkleberschichten 6a, 6b und 6c erzeugt. Die Aushärtetemperatur liegt in Abhängigkeit vom verwendeten Kleber in einem Bereich von 100 bis 200°C. Nach dem Aushärten wird das Kontaktband 10 an den durch den Pfeil B (4) gekennzeichneten Rändern des jeweiligen Solarmoduls 1 mit einem Schneidelement abgetrennt.For applying the contact strip 10 are like 4 exemplifies, several carrier body 3 (In the present embodiment, three carrier body), each with four fixed to these solar cells 7 and with on the respective front contact conductor 5 and the front contact 9 applied Leitkleberschichten 6b . 6c arranged in several (here two) rows. That on a contact band coil 12 wound contact band 10 is from the contact band coil 12 pulled off and row by row with the bottom on the on the support bodies 3 located solar cells 7 that is, on the front contact conductors coated with the conductive adhesive 5 and front contacts 9 , placed. Subsequently, with a specific thermode arrangement, which is matched to the particular embodiment of the solar modules or solar cells, according to the arrow A (FIG. 1 ) in the area of the front contacts 9 and the front contact conductors 5 Heat for curing the conductive adhesive layers 6a . 6b and 6c generated. The curing temperature is in a range of 100 to 200 ° C, depending on the adhesive used. After curing, the contact band 10 to the arrow B ( 4 ) marked edges of the respective solar module 1 separated with a cutting element.

Aufgrund des gewählten Mindestabstandes dL zwischen den Leiterbahnen ist gewährleistet, dass in jedem Fall mindestens eine Leiterbahn 11 den Frontkontakt 9 einer Solarzelle 7 mit der zugehörigen Frontkontaktleiterbahn 5 auf dem Trägerkörper 3 verbindet. Die ein bestimmtes Maß nicht überschreitende Breite (b < a) der Leiterbahnen 11 verhindert jedoch in jedem Fall, dass benachbarte Frontkontakte 9 versehentlich miteinander verbunden werden, so dass im Kantenbereich zwischen zwei Solarzellen 7 keine Kurzschlüsse auftreten können. Neben der zuverlässigen elektrischen Verschaltung zeichnen sich die zuvor beschriebenen und nach dem oben erläuterten Verfahren hergestellten Solarmodule durch eine geringe Bauhöhe aus. Eine farbige Ausbildung des Kontaktbandes 11 bietet zudem gestalterische Vorteile, da die an der Oberseite normalerweise sichtbaren Kontakte variabel farbig abgedeckt werden können. Zudem können die so ausgebildeten Solarmodule kostengünstig hergestellt werden, da der Fertigungsprozess bei begrenztem Einsatz von Sondermaschinen weitgehend automatisiert ist und somit der Zeit- und Kostenaufwand gegenüber den bekannten Herstellungsverfahren gering ist.Due to the selected minimum distance d L between the interconnects is ensured that in each case at least one conductor track 11 the front contact 9 a solar cell 7 with the associated front contact conductor 5 on the carrier body 3 combines. The width (b <a) of the printed conductors, which does not exceed a certain extent 11 However, in any case prevents adjacent front contacts 9 be inadvertently connected with each other so that in the edge area between two solar cells 7 no short circuits can occur. In addition to the reliable electrical interconnection, the solar modules described above and produced by the method explained above are characterized by a low overall height. A colored training of the contact band 11 It also offers design advantages, as the contacts normally visible on the top can be covered with variable color. In addition, the solar modules thus formed can be produced inexpensively, since the production process is largely automated with limited use of special machines and thus the time and cost compared to the known manufacturing processes is low.

Die zuvor beispielhaft anhand eines Solarmoduls und eines Verfahrens zur Herstellung von Solarmodulen erläuterte Erfindung ist selbstverständlich auch allgemein für die Ausbildung von Halbleiter-Chips und deren Herstellung anwendbar.The invention explained above by way of example with reference to a solar module and a method for the production of solar modules is, of course, also generally applicable to the formation of semiconductor chips and their production.

BezugszeichenlisteLIST OF REFERENCE NUMBERS

11
Solarmodulsolar module
22
Abdecklackschicht (Lötstopplack)Cover lacquer layer (solder resist)
33
Trägerkörpersupport body
44
RückkontaktleiterbahnenBack contact conductor tracks
55
FrontkontaktleiterbahnenFront contact conductor tracks
6a6a
Leitkleberschicht von 4 Conductive adhesive layer of 4
6b6b
Leitkleberschicht von 5 Conductive adhesive layer of 5
6c6c
Leitkleberschicht von 9 Conductive adhesive layer of 9
77
Solarzellesolar cell
88th
Rückkontaktback contact
99
Frontkontaktfront contact
1010
KontaktbandContact band
1111
Leiterbahnen von 10 Tracks of 10
1212
Kontaktband-SpuleContact Band coil
aa
Spaltbreite zwischen benachbarten SolarzellenGap width between adjacent solar cells
bb
Breite der Leiterbahnen 11 Width of the tracks 11
dL d l
Abstand zwischen den Leiterbahnen 11 Distance between the tracks 11
dS d S
Mittenabstand benachbarter SolarzellenCenter distance of neighboring solar cells
Pfeil AArrow A.
Thermodenanordnung, WärmeeintragThermode arrangement, heat input
Pfeil BArrow B
Schneidelement, Abtrennen von 10 Cutting element, separating from 10

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG QUOTES INCLUDE IN THE DESCRIPTION

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Zitierte PatentliteraturCited patent literature

  • DE 3520423 [0004, 0004] DE 3520423 [0004, 0004]

Claims (9)

Solarmodul, das einen Trägerkörper (3) mit auf diesem mit einer Spaltbreite (a) im Abstand angeordneten Solarzellen (7) umfasst, die über am Trägerkörper (3) ausgebildete Rückkontakt- und Frontkontaktleiterbahnen (4, 5) sowie an den Solarzellen (7) ausgebildete Rückkontakte und Frontkontakte (8, 9) elektrisch miteinander verschaltet sind, wobei die Frontkontakte (9) mit den zugehörigen Frontkontaktleiterbahnen (5) über auf einem Kontaktband (10) quer zu dessen Längserstreckung angeordnete Leiterbahnen (11) miteinander verbunden sind, gekennzeichnet durch eine auf die Rückkontakte und Frontkontaktleiterbahnen (4, 5) sowie auf die Frontkontakte (9) aufgebrachte, unter Wärmeeinwirkung aushärtbare Leitkleberschicht (6a bis 6c) und eine universelle Ausbildung des Kontaktbandes (10) zur Verwendung für verschiedene Moduldesigns mittels einer Vielzahl von auf dem Kontaktband (10) in regelmäßigem Abstand (dL) angeordneten Leiterbahnen (11), deren Breite (b) kleiner als die zwischen zwei benachbarten Solarzellen (7) bestehende Spaltbreite (a) und deren Abstand (dL) kleiner als der Mittenabstand (dS) zwischen zwei benachbarten Solarzellen (7) ist, und die jeweilige elektrische Verbindung über eine oder mehrere Leiterbahn(en) (11) erfolgt.Solar module, which has a carrier body ( 3 ) with on this with a gap width (a) spaced solar cells ( 7 ), which over on the carrier body ( 3 ) formed back contact and front contact conductors ( 4 . 5 ) as well as on the solar cells ( 7 ) trained back contacts and front contacts ( 8th . 9 ) are electrically interconnected, wherein the front contacts ( 9 ) with the associated front contact conductors ( 5 ) over on a contact band ( 10 ) arranged transversely to the longitudinal extent of printed conductors ( 11 ) are interconnected, characterized by a on the back contacts and front contact conductors ( 4 . 5 ) as well as on the front contacts ( 9 ) applied, heat-curable conductive adhesive layer ( 6a to 6c ) and a universal training of the contact band ( 10 ) for use with various module designs by means of a plurality of on the contact band ( 10 ) arranged at regular spacing (d L ) conductor tracks ( 11 ) whose width (b) is smaller than that between two adjacent solar cells ( 7 ) existing gap width (a) and whose distance (d L ) is smaller than the center distance (d S ) between two adjacent solar cells ( 7 ), and the respective electrical connection via one or more track (s) ( 11 ) he follows. Solarzellenmodul nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Kontaktband (10) eine hitzebeständige Folie und aus Kupfer oder anderen Metallen bestehende Leiterbahnen umfasst und nach standardmäßigen Leiterplatten-Herstellprozessen gefertigt ist.Solar cell module according to claim 1, characterized in that the contact strip ( 10 ) comprises a refractory sheet and interconnects made of copper or other metals and fabricated according to standard circuit board manufacturing processes. Solarzellenmodul nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Leiterbahnen (11) eine Sn-, Ag- oder Ni/Au-Oberflächenbeschichtung aufweisen.Solar cell module according to claim 2, characterized in that the conductor tracks ( 11 ) have an Sn, Ag or Ni / Au surface coating. Solarzellenmodul nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass das Kontaktband (11) zur optischen Abdeckung der Kontaktstellen auf der Rückseite schwarz, weiß oder farbig ausgebildet ist.Solar cell module according to claim 2, characterized in that the contact strip ( 11 ) is designed for optical coverage of the contact points on the back black, white or colored. Solarzellenmodul nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass auf dem Trägerkörper (3) eine Abdecklackschicht (2) ausgebildet ist.Solar cell module according to claim 1, characterized in that on the carrier body ( 3 ) a resist layer ( 2 ) is trained. Solarzellenmodul nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Abstand (dL) zwischen den Leiterbahnen (11) im Bereich von 0,3 bis 3 mm liegt.Solar cell module according to claim 1, characterized in that the distance (d L ) between the conductor tracks ( 11 ) is in the range of 0.3 to 3 mm. Verfahren zur Herstellung eines Solarmoduls nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass auf Trägerkörpern ausgebildete Rückkontakt- und Frontkontaktleiterbahnen zunächst mit einem Leitkleber beschichtet werden und anschließend mit einem Rückkontakt und einem Frontkontakt versehene Solarzellen auf den Trägerkörpern positioniert und deren Fronkontakte mit einem Leitkleber beschichtet werden; und auf die mit dem Leitkleber, beschichteten Frontkontakte und Frontkontaktleiterbahnen einer Mehrzahl von so vorbereiteten, in einer Reihe ausgerichteten, mit Solarzellen bestückten Trägerkörpern gleichzeitig ein einstückiges Kontaktband mit senkrecht zu dessen Längserstreckung in gleichmäßigem Abstand angeordneten Leiterbahnen, deren Breite kleiner als die Spaltbreite zwischen benachbarten Solarzellen ist und deren Abstand kleiner als der Mittenabstand zwischen benachbarten Solarzellen ist, aufgelegt wird; und anschließend in einem Arbeitsschritt durch einen lokal begrenzten Wärmeeintrag mittels einer Thermodenanordnung eine Aushärtung des Leitklebers erfolgt und danach die Kontaktbänder an den äußeren Rändern der jeweils äußeren Solarzellen abgetrennt werden.A method for producing a solar module according to claim 1, characterized in that formed on support bodies Rückkontakt- and Frontkontaktleiterbahnen are first coated with a conductive adhesive and then positioned with a back contact and a front contact solar cells positioned on the support bodies and their Fronkontakte be coated with a conductive adhesive; and on the with the conductive adhesive, coated front contacts and Frontkontaktleiterbahnen a plurality of prepared, aligned in a row, equipped with solar cells support bodies simultaneously a one-piece contact strip with perpendicular to the longitudinal extent evenly spaced interconnects whose width is smaller than the gap width between adjacent solar cells is and whose distance is smaller than the center distance between adjacent solar cells, is placed; and then in one step by a localized heat input by means of a thermode arrangement, a curing of the conductive adhesive takes place and then the contact strips are separated at the outer edges of each outer solar cell. Verfahren nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass das Kontaktband von einer Kontaktband-Spule abgewickelt und über die mit den Solarzellen bestückten Trägerkörper gezogen wird.A method according to claim 7, characterized in that the contact strip is unwound from a contact strip coil and pulled over the equipped with the solar cell carrier body. Verfahren nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass die mit den Solarzellen bestückten Trägerkörper in mehreren Reihen angeordnet werden und die Kontaktband-Spule sowie die Thermodenanordnung zu der jeweiligen Reihe verfahren werden.Method according to claim 8, characterized in that the carrier bodies equipped with the solar cells are arranged in several rows and the contact band coil as well as the thermode arrangement are moved to the respective row.
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