DE102012017564A1 - Device for non-permanent electrical contacting of solar cells for measuring electrical properties - Google Patents

Abstract

Es wird eine Kontaktierungsvorrichtung (1) und eine Messvorrichtung (45) beschrieben, die zum nicht-permanenten elektrischen Kontaktieren von Solarzellen (3) beim Bestimmen von elektrischen Eigenschaften wie beispielsweise einer I-V-Kennlinie der Solarzelle (3) im Rahmen einer Solarzellenklassifizierung eingesetzt werden können. Die Kontaktierungsvorrichtung (1) weist eine starre optisch transparente Trägerplatte (5) beispielsweise aus Glas auf. An der Trägerplatte (5) sind mehrere elektrische Leitungen (7) entlang einer Oberfläche der Trägerplatte (5) und über diese überstehend angeordnet. Beispielsweise können die elektrischen Leitungen (7) entlang von in der Trägerplatte (5) ausgebildeten grabenartigen Vertiefungen (23) verlaufen. Die elektrischen Leitungen (7) können Kontaktfinger (21) der Solarzelle (3) gleichmäßig und vorzugsweise unter Bedingungen, wie sie auch im eingekapselten Zustand der Solarzelle (3) in einem Solarmodul vorherrschen, kontaktieren. Insbesondere können auch busbar-lose Solarzellen (3) kontaktiert werden.A contacting device (1) and a measuring device (45) are described which can be used for the non-permanent electrical contacting of solar cells (3) when determining electrical properties such as, for example, an IV characteristic of the solar cell (3) as part of a solar cell classification , The contacting device (1) has a rigid, optically transparent carrier plate (5), for example made of glass. A plurality of electrical lines (7) are arranged on the carrier plate (5) along a surface of the carrier plate (5) and projecting therefrom. For example, the electrical lines (7) can run along trench-like depressions (23) formed in the carrier plate (5). The electrical lines (7) can contact the contact fingers (21) of the solar cell (3) uniformly and preferably under conditions such as those which also prevail in the encapsulated state of the solar cell (3) in a solar module. In particular, busbar-less solar cells (3) can also be contacted.

Description

GEBIET DER ERFINDUNGFIELD OF THE INVENTION

Die vorliegende Erfindung betrifft eine Kontaktierungsvorrichtung zum nicht-permanenten elektrischen Kontaktieren von Solarzellen sowie deren Verwendung für eine Messvorrichtung zum Bestimmen elektrischer Eigenschaften wie z. B. einer Strom-Spannung-Kennlinie einer Solarzelle.The present invention relates to a contacting device for non-permanent electrical contacting of solar cells and their use for a measuring device for determining electrical properties such. B. a current-voltage characteristic of a solar cell.

TECHNISCHER HINTERGRUNDTECHNICAL BACKGROUND

Solarzellen dienen als photovoltaische Elemente dazu, Licht in elektrischen Strom umzuwandeln. Lichtgenerierte Ladungsträgerpaare, welche beispielsweise an einem pn-Übergang räumlich getrennt wurden, müssen dabei mithilfe von elektrischen Kontakten der Solarzelle einem äußeren Stromkreis zugeleitet werden. Es müssen hierzu elektrische Kontaktanordnungen sowohl an dem Emitter als auch an der Basis der Solarzelle vorgesehen werden.Solar cells serve as photovoltaic elements to convert light into electricity. Light-generated charge carrier pairs, which have been spatially separated, for example, at a pn junction, must be supplied to an external circuit by means of electrical contacts of the solar cell. For this purpose, electrical contact arrangements must be provided both at the emitter and at the base of the solar cell.

Bei herkömmlichen Solarzellen ist der Emitter meist an einer dem einfallenden Licht zugewandten Frontseite der Solarzelle angeordnet. Bei der Erzeugung einer elektrischen Kontaktanordnung an der Frontseite der Solarzelle müssen gegensätzliche Erfordernisse berücksichtigt werden. Einerseits sollte die Kontaktanordnung die Frontseite möglichst wenig abschatten, andererseits sollte insbesondere ein Querschnitt der Kontaktanordnung nicht zu klein gewählt sein, um übermäßige Serienwiderstandsverluste beim Ableiten des in der Solarzelle erzeugten Stroms zu verhindern.In conventional solar cells, the emitter is usually arranged on a side of the solar cell facing the incident light. When generating an electrical contact arrangement on the front side of the solar cell, conflicting requirements must be taken into account. On the one hand, the contact arrangement should shade the front as little as possible, on the other hand, in particular a cross section of the contact arrangement should not be chosen too small in order to prevent excessive series resistance losses in deriving the current generated in the solar cell.

Um diesen gegensätzlichen Erfordernissen gerecht zu werden, werden bei vielen herkömmlichen kommerziellen Solarzellen Kontaktanordnungen eingesetzt, bei denen eine Vielzahl dünner paralleler Kontaktbahnen, welche auch als Finger bezeichnet werden und welche in einem Abstand von typischerweise 0,5 mm bis 3 mm zueinander angeordnet sind, über die Frontseite der Solarzelle verteilt angeordnet sind. Um den in den Kontaktbahnen abgeleiteten Strom zu sammeln und an benachbarte Solarzellen weiterleiten zu können, werden meist zwei oder drei breitere Sammelleiterbahnen, welche auch als Busbars bezeichnet werden, eingesetzt. Diese Sammelleiterbahnen kreuzen die schmalen Kontaktbahnen vorzugsweise senkrecht, so dass sich ein so genanntes H-Muster ergibt. Auf die breiten Sammelleiterbahnen können verzinnte Kupferbänder aufgelötet werden, mithilfe derer benachbarte Solarzellen zu einem String und letztendlich zu einem Modul verschaltet werden können.In order to meet these conflicting requirements, many conventional commercial solar cell contact arrangements are used in which a plurality of thin parallel contact tracks, which are also referred to as fingers and which are arranged at a distance of typically 0.5 mm to 3 mm to each other over the front of the solar cell are arranged distributed. In order to collect the current derived in the contact paths and forward it to adjacent solar cells, usually two or three wider busbars, which are also referred to as busbars used. This busbars preferably cross the narrow contact paths perpendicular, so that there is a so-called H pattern. Tinned copper strips can be soldered onto the wide busbars, which can be used to connect adjacent solar cells to form a string and ultimately to form a module.

Allerdings können insbesondere die breiten Sammelleiterbahnen einen erheblichen Anteil des einfallenden Lichts reflektieren, so dass dieses nicht mehr einer Umwandlung in elektrischen Strom zur Verfügung steht. Es wird daher versucht, die Anzahl von Sammelleiterbahnen zu minimieren. Allerdings wurde beobachtet, dass bei einer zu geringen Anzahl von Sammelleiterbahnen pro Solarzellenfläche der Wirkungsgrad der Solarzelle trotz verringerter Abschattung abnehmen kann, da generierter elektrischer Strom in den schmalen Kontaktbahnen weite Distanzen zurücklegen muss, bis er eine Sammelleiterbahn erreicht, so dass Serienwiderstände innerhalb der Kontaktbahnen zu erheblichen Serienwiderstandsverlusten führen können.However, in particular, the wide bus bars reflect a significant portion of the incident light, so that it is no longer a conversion into electricity available. It is therefore attempted to minimize the number of busbars. However, it has been observed that if the number of bus bars per solar cell area is too low, the efficiency of the solar cell may decrease despite reduced shadowing since generated electric current in the narrow contact paths has to travel long distances until it reaches a bus bar, so that series resistances within the contact tracks increase can result in significant series resistance losses.

Im Rahmen neuerer Solarzellenkonzepte wird versucht, breite Sammelleiterbahnen durch eine Vielzahl, das heißt, beispielsweise fünf bis dreißig, einzelner Drähte, die jeweils senkrecht zu den Fingern angeordnet sind, zu ersetzen und die Drähte mit jedem einzelnen der Finger zu verlöten. Um einen hiermit verbundenen Arbeitsaufwand zu reduzieren, können die Drähte beziehungsweise elektrische Leitungen auf dünne Folien aufgebracht werden, welche dann permanent mit der Solarzelle verbunden werden. Ein solches Konzept ist beispielsweise in der WO 2007/071064 beschrieben. Solche Konzepte versprechen unter anderem aufgrund einer zu erwartenden reduzierten Rekombination, reduzierten Abschattung und reduzierten Serienwiderständen höhere Wirkungsgrade im Solarmodul verglichen mit herkömmlichen Kontaktanordnungen mit H-Mustern.Recent solar cell designs attempt to replace wide bus bars with a plurality, say five to thirty, of individual wires, each perpendicular to the fingers, and to solder the wires to each one of the fingers. In order to reduce an associated workload, the wires or electrical lines can be applied to thin films, which are then permanently connected to the solar cell. Such a concept is for example in the WO 2007/071064 described. Such concepts promise, inter alia, due to an expected reduced recombination, reduced shading and reduced series resistances higher efficiencies in the solar module compared to conventional contact arrangements with H patterns.

Bei der Herstellung von Solarzellen kommt es zu einer gewissen Streuung hinsichtlich der elektrischen Eigenschaften der hergestellten Solarzellen. Die elektrischen Eigenschaften jeder Solarzelle sollten möglichst gut bekannt sein, um die Solarzellen beispielsweise bestmöglich in einem Solarmodul einsetzen zu können. So kann es für eine bestmögliche spätere Verschaltung in einem Solarmodul notwendig sein, die Solarzellen in Leistungsklassen einzuteilen. Hierzu wird meist eine nicht-lineare Strom-Spannung-Kennlinie der Solarzelle, welche auch als I-V-Kennlinie bezeichnet wird, aufgenommen, welche angibt, wie viel Strom eine Solarzelle bei Beleuchtung mit einem Sonnensimulator bei einer vorgegebenen anliegenden Spannung erzeugt. Ferner können beispielsweise mithilfe von Elektrolumineszenzmessungen interne Probleme der Solarzelle, z. B. ausgelöst durch lokale Kurzschlüsse, erkannt werden. Zum Bestimmen der elektrischen Eigenschaften kann es im Rahmen einer industriellen Solarzellenfertigung nötig sein, Kontakte der Solarzelle vorrübergehend, d. h. nicht-permanent, von außen elektrisch zu kontaktieren.In the production of solar cells, there is a certain dispersion with regard to the electrical properties of the solar cells produced. The electrical properties of each solar cell should be known as well as possible, for example, to be able to use the solar cells as best as possible in a solar module. So it may be necessary for best possible later interconnection in a solar module to divide the solar cells into power classes. For this purpose, usually a non-linear current-voltage characteristic of the solar cell, which is also referred to as I-V characteristic, recorded, which indicates how much power a solar cell generates when illuminated with a solar simulator at a given applied voltage. Furthermore, for example, by means of electroluminescence measurements internal problems of the solar cell, z. B. triggered by local short circuits are detected. In order to determine the electrical properties, it may be necessary in the context of an industrial solar cell production, temporary contacts of the solar cell, d. H. non-permanent, from the outside to contact electrically.

Bei herkömmlichen Solarzellen mit breiten Sammelleiterbahnen wird die mit ihrer Rückseite auf einem metallischen Halter liegende Solarzelle hierzu an ihrer Frontseite meist mithilfe gefederter Kontaktstifte kontaktiert, wobei die Kontaktstifte auf die Sammelleiterbahnen gepresst werden. Auf diese Weise lasst sich in einfacher und reproduzierbarer Weise ein guter elektrischer Kontakt zwischen der Solarzelle und einer Messanordnung erzeugen.In conventional solar cells with wide busbars, the solar cell lying with its rear side on a metallic holder is added thereto contacted on its front side mostly by means of spring-loaded contact pins, wherein the contact pins are pressed onto the bus bars. In this way, a good electrical contact between the solar cell and a measuring arrangement can be produced in a simple and reproducible manner.

Insbesondere bei den oben genannten neuartigen Solarzellenkonzepten ohne breite Sammelleiterbahnen kann jedoch das Problem auftreten, dass für eine korrekte Bestimmung der I-V-Kennlinie einer Solarzelle jeder einzelne Finger mehrfach elektrisch kontaktiert werden müsste. Dies kann einen erheblichen Aufwand für die Erzeugung der vielen notwendigen Kontaktstellen mit sich bringen. Außerdem muss darauf geachtet werden, dass bei einer solchen Kontaktierung keine übermäßige Abschattung der Solarzelle bewirkt wird. Ferner sollten die erzeugten Kontaktstellen reversibel lösbar sein, das heißt, die Solarzelle sollte nicht-permanent kontaktiert werden können.In particular, in the above-mentioned novel solar cell concepts without wide busbars, however, the problem may arise that for correct determination of the I-V characteristic of a solar cell every single finger would have to be contacted several times electrically. This can bring a considerable effort for the generation of many necessary contact points with it. In addition, care must be taken that in such a contact no excessive shading of the solar cell is effected. Furthermore, the contact points generated should be reversibly solvable, that is, the solar cell should be non-permanently contacted.

ZUSAMMENFASSUNG DER ERFINDUNGSUMMARY OF THE INVENTION

Es kann ein Bedarf an einer Kontaktierungsvorrichtung bestehen, die zum nicht-permanenten elektrischen Kontaktieren von Solarzellen, insbesondere beim Bestimmen von deren elektrischen Eigenschaften, geeignet ist und mithilfe derer unter anderem die oben genannten Probleme und Defizite herkömmlicher Kontaktierungsvorrichtungen und -verfahren verhindert oder zumindest reduziert werden können. Insbesondere kann ein Bedarf an einer Kontaktierungsvorrichtung bestehen, mithilfe derer eine Solarzellenfrontseite einfach und zuverlässig elektrisch kontaktiert werden kann, wobei eine Abschattung der Solarzelle während des Messens beispielsweise einer I-V-Kennlinie gering gehalten werden sollte. Ferner kann es von Vorteil sein, wenn beim Bestimmen z. B. der I-V-Kennlinie mithilfe der Kontaktierungsvorrichtung sowohl optische als auch elektrische vorherrschende Bedingungen ähnlich denjenigen sind, wie sie in einem die Solarzelle aufnehmenden Solarmodul vorherrschen.There may be a need for a contacting device that is suitable for non-permanent electrical contacting of solar cells, particularly in determining their electrical properties, and that, inter alia, prevents or at least reduces the above-mentioned problems and deficiencies of conventional contacting devices and methods can. In particular, there may be a need for a contacting device, by means of which a solar cell front side can be easily and reliably electrically contacted, wherein shading of the solar cell during measuring, for example, an I-V characteristic should be kept low. Furthermore, it may be advantageous if when determining z. For example, the I-V characteristic using the contacting device are both optical and electrical prevailing conditions similar to those prevailing in a solar cell receiving the solar cell.

Einem solchen Bedarf kann mithilfe einer Kontaktierungsvorrichtung gemäß dem Hauptanspruch sowie mithilfe einer Messvorrichtung und deren Verwendung gemäß den nebengeordneten Ansprüchen entsprochen werden. Vorteilhafte Ausgestaltungen der Kontaktierungsvorrichtung sind in den abhängigen Ansprüchen definiert.Such a need can be met by means of a contacting device according to the main claim and by means of a measuring device and its use according to the independent claims. Advantageous embodiments of the contacting device are defined in the dependent claims.

Gemäß einem ersten Aspekt der vorliegenden Erfindung wird eine Kontaktierungsvorrichtung vorgeschlagen, die eine starre Trägerplatte und eine Mehrzahl von elektrischen Leitungen aufweist. Die Trägerplatte ist optisch transparent. Die elektrischen Leitungen sind entlang einer Oberfläche der Trägerplatte von einem Zentralbereich der Trägerplatte hin zu einem Randbereich der Trägerplatte verlaufend angeordnet und stehen über diese Oberfläche der Trägerplatte über.According to a first aspect of the present invention, a contacting device is proposed which comprises a rigid support plate and a plurality of electrical leads. The carrier plate is optically transparent. The electrical lines are arranged to extend along a surface of the carrier plate from a central region of the carrier plate to an edge region of the carrier plate and project beyond this surface of the carrier plate.

Gemäß einem zweiten Aspekt der vorliegenden Erfindung wird eine Messvorrichtung zum Bestimmen elektrischer Eigenschaften wie z. B. einer I-V-Kennlinie einer Solarzelle vorgeschlagen. Die Messvorrichtung weist eine Kontaktierungsvorrichtung gemäß dem ersten Aspekt der vorliegenden Erfindung sowie ein Messgerät auf. Das Messgerät ist dazu ausgelegt, sowohl eine zwischen zwei Stromanschlüssen fließende Stromstärke als auch eine zwischen zwei Spannungsanschlüssen anliegende Spannung zu messen. Wenigstens eine der elektrischen Leitungen der Kontaktierungsvorrichtung ist an ihren Enden jeweils mit Spannungsanschlüssen des Messgeräts verbunden. Mehrere der elektrischen Leitungen der Kontaktierungsvorrichtung sind an ihren Enden jeweils mit Stromanschlüssen des Messgeräts verbunden.According to a second aspect of the present invention, a measuring device for determining electrical properties such. As an I-V characteristic of a solar cell proposed. The measuring device has a contacting device according to the first aspect of the present invention and a measuring device. The meter is designed to measure both a current flowing between two power terminals and a voltage applied between two power terminals. At least one of the electrical leads of the contacting device is connected at its ends in each case with voltage terminals of the measuring device. Several of the electrical leads of the contacting device are connected at their ends respectively to power terminals of the measuring device.

Gemäß einem dritten Aspekt der vorliegenden Erfindung wird die Kontaktierungsvorrichtung gemäß dem ersten Aspekt der Erfindung beim Bestimmen elektrischer Eigenschaften wie z. B. einer I-V-Kennlinie einer Solarzelle verwendet.According to a third aspect of the present invention, the contacting device according to the first aspect of the invention in determining electrical properties such. B. an I-V characteristic of a solar cell used.

Ideen zu den zuvor beschriebenen Aspekten der vorliegenden Erfindung können unter anderem als auf den folgenden Beobachtungen und Erkenntnissen beruhend angesehen werden:
Wie einführend beschrieben, können herkömmliche Solarzellen zum Bestimmen ihrer elektrischen Eigenschaften vorrübergehend mit gefederten Kontaktstiften kontaktiert werden, indem diese auf die breiten Sammelleiterbahnen aufgepresst werden. Dabei können die Kontaktstifte meist mit Hilfe von über den Sammelleiterbahnen anzuordnenden Brücken oder alternativ nur am Rande der Solarzelle auf die Sammelleiterbahnen aufgedrückt werden, um Abschattungen durch eine die Kontaktstifte haltende Halterung gering zu halten.Ideas for the above-described aspects of the present invention may be considered, inter alia, as being based on the following observations and findings:
As described in the introduction, conventional solar cells for determining their electrical properties can be temporarily contacted with spring-loaded contact pins by pressing them onto the wide bus bars. In this case, the contact pins can usually be pressed with the help of over the busbars to be arranged bridges or alternatively only at the edge of the solar cell on the busbar tracks to keep shading by a holder holding the pins low.

Eine derartige Bestimmung der elektrischen Eigenschaften einer Solarzelle mithilfe gefederter Kontaktstifte kann zwar zuverlässig und reproduzierbar durchgeführt werden, sie leidet jedoch häufig unter mehreren Defiziten.Although such a determination of the electrical properties of a solar cell using spring-loaded contact pins can be carried out reliably and reproducibly, it often suffers from several deficits.

Beispielsweise wird die I-V-Kennlinie einer Solarzelle meist in einem Zustand bestimmt, in dem die Sammelleiterbahnen der Solarzelle noch nicht mit Kupferbändern verlötet sind. Die unverlöteten Sammelleiterbahnen weisen jedoch einen wesentlich höheren elektrischen Widerstand auf, als dies bei den im Modul verlötet aufgenommenen Solarzellen der Fall ist. Aufgrund der Serienwiderstände kann es einerseits zu einem Leistungsverlust beim Abführen des in der Solarzelle generierten Stroms kommen, andererseits können die an solchen Serienwiderständen abfallenden Spannungen dazu führen, dass innerhalb der Solarzelle an verschiedenen Positionen unterschiedliche elektrische Potenziale herrschen, was die Wirkungsweise der Solarzelle beeinflussen kann, beispielsweise durch Bildung von Ausgleichsströmen. Es kann daher bereits bei der Charakterisierung von herkömmlichen Solarzellen vorteilhaft sein, den von der Solarzelle generierten Strom nicht ausschließlich am Rande von Sammelleiterbahnen abzuleiten.For example, the IV characteristic of a solar cell is usually determined in a state in which the bus bars of the solar cell are not yet soldered with copper bands. However, the unsoldered busbars have a much higher electrical resistance than is the case with the solar cells soldered in the module. On the one hand, due to the series resistances, it can lead to a loss of power during the removal of the current generated in the solar cell On the other hand, the voltages dropping across such series resistors can result in different electrical potentials prevailing at different positions within the solar cell, which can influence the mode of operation of the solar cell, for example by the formation of equalizing currents. Therefore, it can already be advantageous in the characterization of conventional solar cells not to derive the current generated by the solar cell exclusively at the edge of busbar tracks.

Bei neuartigen Solarzellenkonzepten, bei denen keine Sammelleiterbahnen vorgesehen sind, ist ein Abgreifen des generierten Stroms mithilfe gefederter Kontaktstifte in der Regel nicht möglich, da die Kontaktstifte eine Vielzahl sehr dünner Kontaktbahnen mit einer Breite von beispielsweise weniger als 150 μm kontaktieren müssten. Selbst wenn davon ausgegangen würde, dass sehr feine Kontaktstifte derart schmale Kontaktbahnen kontaktieren könnten, müsste jeder Kontaktstift eine zugeordnete Kontaktbahn genau treffen. Außerdem müsste auch hier verhindert werden, dass eine die Kontaktstifte haltende Vorrichtung zu einer übermäßigen Abschattung der Solarzelle führt. Eine Kontaktierung der Solarzelle ausschließlich am äußersten Rand führt jedoch aus den oben beschriebenen Gründen, stärker noch als bei der Kontaktierung von breiten Sammelleiterbahnen, zu Problemen im Hinblick auf die dabei auftretenden Serienwiderstände.In novel solar cell concepts in which no busbars are provided, a tapping of the generated power using spring-loaded pins is usually not possible because the pins would have to contact a variety of very thin contact paths with a width of, for example, less than 150 microns. Even if it were assumed that very fine contact pins could contact such narrow contact paths, each contact pin would have to strike an assigned contact path exactly. In addition, it should also be prevented here that a device holding the contact pins leads to excessive shading of the solar cell. Contacting the solar cell exclusively at the outermost edge, however, leads to problems with regard to the series resistances occurring for the reasons described above, even more so than in the contacting of wide busbars.

Ergänzend ist zu berücksichtigen, dass z. B. bei herkömmlichen Methoden zur Bestimmung der I-V-Kennlinie einer Solarzelle die Solarzelle charakterisiert wird, bevor sie in einem Solarmodul verkapselt wird. In diesem unverkapselten Zustand unterliegt die Solarzelle jedoch anderen optischen und elektrischen Randbedingungen als in einem verkapselten Modul.In addition, it should be noted that z. B. in conventional methods for determining the I-V characteristic of a solar cell, the solar cell is characterized before it is encapsulated in a solar module. In this unencapsulated state, however, the solar cell is subject to different optical and electrical boundary conditions than in an encapsulated module.

Durch eine Verwendung der hier vorgeschlagenen Kontaktierungsvorrichtung kann z. B. eine I-V-Kennlinie einer Solarzelle einerseits zuverlässig bestimmt werden, andererseits können die optischen und/oder elektrischen Randbedingungen ähnlich vorherrschen, wie dies nach einem Einkapseln in ein Solarmodul der Fall ist.By using the contacting device proposed here z. B. an I-V characteristic of a solar cell on the one hand be reliably determined, on the other hand, the optical and / or electrical boundary conditions prevail similarly, as is the case after encapsulation in a solar module.

Bei der vorgeschlagenen Kontaktierungsvorrichtung wird die Solarzelle nicht mehr mithilfe einzelner Kontaktstifte kontaktiert. Stattdessen werden für eine solche elektrische Kontaktierung mehrere elektrische Leitungen vorgesehen, die ähnlich einem Drahtgitter über die Frontseite der Solarzelle gelegt und dort mit den Metallkontakten der Solarzelle in Kontakt kommen können. Es können beispielsweise wenigstens 2, vorzugsweise zwischen 5 und 30 elektrische Leitungen vorgesehen werden. Hierdurch kann eine Verschaltung der Solarzelle erreicht werden, die beispielsweise bei Solarzellen ohne Sammelleiterbahnen derjenigen Verschaltung entspricht, wie sie im fertigen Solarmodul realisiert ist. Die elektrischen Leitungen können hierbei in Form von blanken metallischen Drähten vorgesehen sein, so dass sich bei einem mechanischen Kontakt der elektrischen Leitungen mit den Metallkontakten der Solarzellen auch ein elektrischer Kontakt einstellt.In the proposed contacting device, the solar cell is no longer contacted by means of individual contact pins. Instead, a plurality of electrical lines are provided for such electrical contacting, which can be similar to a wire mesh placed over the front of the solar cell and there come into contact with the metal contacts of the solar cell. For example, at least 2, preferably between 5 and 30 electrical lines can be provided. In this way, an interconnection of the solar cell can be achieved, which corresponds for example in solar cells without busbar tracks of that interconnection, as it is realized in the finished solar module. In this case, the electrical lines can be provided in the form of bare metallic wires, so that an electrical contact is established in the case of a mechanical contact of the electrical lines with the metal contacts of the solar cells.

Allerdings konnte beobachtet werden, dass die blanken Drähte des Drahtgitters allein aufgrund ihres geringen Gewichts nicht genügend Anpressdruck an die Solarzelle aufbringen können, als dass ein ausreichender und zuverlässiger elektrischer Kontakt gewährleistet wäre.However, it could be observed that the bare wires of the wire mesh alone can not apply sufficient contact pressure to the solar cell due to their low weight, as a sufficient and reliable electrical contact would be guaranteed.

Aus diesem Grund wird oberhalb des Drahtgitters eine weitgehend starre, optisch transparente Trägerplatte angeordnet. Die Trägerplatte sollte ausreichend starr sein, dass durch Anpressen der Trägerplatte an die Solarzelle die an der Trägerplatte vorgesehenen elektrischen Leitungen mit einer weitgehend homogen verteilten Kraft an die Oberfläche der Solarzelle und die daran vorgesehenen Metallkontakte angepresst werden können. Dementsprechend eignet sich für die Trägerplatte keine dünne Folie, sondern die Trägerplatte sollte zumindest eine Dicke von mindestens 0,5 mm, vorzugsweise mindestens 2 mm aufweisen. Beispielsweise kann die Trägerplatte eine ähnliche Dicke von zwischen 5 mm und 10 mm aufweisen, wie sie bei den in Solarmodulen typischerweise verwendeten transparenten Deckplatten verwendet wird.For this reason, a largely rigid, optically transparent carrier plate is arranged above the wire grid. The support plate should be sufficiently rigid that by pressing the support plate to the solar cell provided on the support plate electrical lines can be pressed with a substantially homogeneously distributed force to the surface of the solar cell and the metal contacts provided thereon. Accordingly, no thin film is suitable for the carrier plate, but the carrier plate should have at least a thickness of at least 0.5 mm, preferably at least 2 mm. For example, the support plate may have a similar thickness of between 5 mm and 10 mm as used in the transparent cover plates typically used in solar modules.

Zusätzlich zu ihrer mechanischen Festigkeit sollte die Trägerplatte möglichst optisch transparent sein, das heißt, möglichst viel des eingestrahlten Lichts beispielsweise eines Sonnensimulators sollte durch die Trägerplatte transmittiert werden, um anschließend in der Solarzelle absorbiert werden zu können. Hierzu sollte die Trägerplatte insbesondere in einem überwiegenden Teil des optischen Spektralbereichs, in dem die Solarzelle Licht in Elektrizität umwandeln kann, beispielsweise bei Siliziumsolarzellen zwischen 300 nm und 1200 nm Wellenlänge, möglichst gut transmittieren, das heißt, möglichst wenig Absorption und Reflexion aufweisen. Beispielsweise sollte ein Transmissionsgrad der Trägerplatte für den Einsatz mit Siliziumsolarzellen zumindest im Bereich von 350 nm bis 1150 nm größer als 80%, vorzugsweise größer als 90%, sein.In addition to its mechanical strength, the support plate should be as optically transparent as possible, that is, as much as possible of the incident light, for example a solar simulator should be transmitted through the support plate in order to be absorbed in the solar cell can. For this purpose, the support plate should, in particular in a predominant part of the optical spectral range, in which the solar cell can convert light into electricity, for example in silicon solar cells between 300 nm and 1200 nm wavelength, transmit as well as possible, that is, have as little absorption and reflection. For example, a transmittance of the support plate for use with silicon solar cells should be greater than 80%, preferably greater than 90%, at least in the range of 350 nm to 1150 nm.

Die elektrischen Leitungen können direkt an der Trägerplatte oder zumindest mit dieser mechanisch verbunden angeordnet sein. Beispielsweise können die elektrischen Leitungen in Form von Drähten an die Trägerplatte angeklebt sein. Somit können die elektrischen Leitungen mithilfe der leicht handhabbaren Trägerplatte während des Bestimmens einer I-V-Kennlinie präzise auf der Solarzellenoberfläche positioniert werden. Dadurch, dass die elektrischen Leitungen über die Oberfläche der Trägerplatte überstehen, kann erreicht werden, dass die elektrischen Leitungen mithilfe der Trägerplatte auf die Oberfläche der Solarzelle und die dort vorgesehenen Metallkontakte gepresst werden können und aufgrund des dabei lokal wirkenden hohen Drucks geringe Kontaktwiderstände zwischen den elektrischen Leitungen der Kontaktierungsvorrichtung einerseits und den Metallkontakten der Solarzelle andererseits erreicht werden können. Außerdem kann vermieden werden, dass die Oberfläche der Trägerplatte direkt in Kontakt mit der Oberfläche der Solarzelle kommt, wodurch es schlimmstenfalls zu Beschädigungen der Solarzelle und/oder einem Verkratzen der Trägerplatte kommen könnte.The electrical lines can be arranged directly on the carrier plate or at least mechanically connected thereto. For example, the electrical wires may be glued to the carrier plate in the form of wires. Thus, with the aid of the easy-to-handle carrier plate, during the determination of an IV characteristic, the electrical leads can be precisely positioned on the Solar cell surface are positioned. The fact that the electrical lines protrude beyond the surface of the support plate, it can be achieved that the electrical lines using the support plate can be pressed onto the surface of the solar cell and the metal contacts provided there and low contact resistance between the electrical due to the locally acting high pressure Lines of the contacting device on the one hand and the metal contacts of the solar cell on the other hand can be achieved. In addition, it can be avoided that the surface of the carrier plate comes directly into contact with the surface of the solar cell, which could at worst result in damage to the solar cell and / or scratching of the carrier plate.

Nachfolgend werden mögliche Merkmale und Vorteile von Ausführungsformen der Erfindung weiter im Detail beschrieben.Hereinafter, possible features and advantages of embodiments of the invention will be further described in detail.

Zwischen den elektrischen Leitungen und der Trägerplatte kann ein elastisches Material angeordnet sein. Aufgrund dieses elastischen Materials können die Leitungen einerseits fest mechanisch mit der Trägerplatte verbunden sein und andererseits dennoch im Bezug auf die Trägerplatte reversibel federnd verlagert werden. Bei Druck auf die Leitungen können diese beispielsweise in das elastische Material hineingepresst werden, so dass zum Beispiel Höhenunterschiede bei den von den Leitungen zu kontaktierenden Metallkontakten der Solarzelle, wie sie beispielsweise aufgrund von herstellungsbedingten Dickenschwankungen herrühren können, ausgeglichen werden können. Je nach Elastizität des verwendeten elastischen Materials und Dicke der zwischen die Leitungen und die Trägerplatte zwischengelagerten Schicht aus einem solchen Material können beispielsweise lokale Höhenunterschiede von bis zu 30 μm, möglicherweise auch bis zu 100 μm, wie sie typischerweise bei der Herstellung von Solarzellenkontakten mithilfe von Siebdrucktechnologien auftreten, ausgeglichen werden.Between the electrical lines and the carrier plate, an elastic material may be arranged. Because of this elastic material, the lines can on the one hand be firmly mechanically connected to the support plate and on the other hand, however, be reversibly resiliently displaced with respect to the support plate. When pressure is applied to the lines, they can be pressed into the elastic material, for example, so that, for example, height differences in the metal contacts of the solar cell to be contacted by the lines, as may result, for example, from manufacturing variations in thickness, can be compensated. For example, depending on the elasticity of the elastic material used and the thickness of the layer of such material interposed between the conduits and the support plate, local height differences of up to 30 μm, possibly even up to 100 μm, can typically occur in the manufacture of solar cell contacts using screen printing technologies occur, be balanced.

Beliebige elastische Materialien wie beispielsweise elastische Polymere, insbesondere Silikon, können eingesetzt werden. Sofern das elastische Material nicht ausschließlich im Bereich zwischen den Leitungen und der Trägerplatte zwischengelagert wird, sollte das verwendete elastische Material optisch transparent sein, um Abschattungsverluste zu vermeiden.Any elastic materials such as elastic polymers, in particular silicone, can be used. If the elastic material is not stored exclusively in the area between the lines and the carrier plate, the elastic material used should be optically transparent in order to avoid shading losses.

In der Trägerplatte können linienförmige, vorzugsweise geradlinige Vertiefungen vorgesehen sein, wobei die elektrischen Leitungen in diesen linienförmigen Vertiefungen teilweise aufgenommen sein können. (Das Vorsehen solcher Vertiefungen kann dazu dienen, die Leitungen genau in Relation zu der Trägerplatte zu justieren. Die Vertiefungen können nachträglich mithilfe beliebiger Verfahren, beispielsweise durch Sägen, Laser, Ätzen, etc. in die Trägerplatte eingebracht werden. Alternativ kann die Trägerplatte direkt, beispielsweise unter Verwendung einer geeigneten Gussform, mit der gewünschten Grabenstruktur hergestellt werden. Die Vertiefungen sollten in ihrem Querschnitt dabei derart bemessen sein, dass eine Leitung zumindest teilweise in der Vertiefung aufgenommen werden kann. Bei der Herstellung der Kontaktierungsvorrichtung können somit die elektrischen Leitungen in die Vertiefungen eingelegt und dort beispielsweise klebend fixiert werden. Alternativ kann zunächst elastisches Material in die Vertiefungen eingebracht und dann jeweils eine elektrische Leitung über einer der Vertiefungen angeordnet werden, so dass die elektrische Leitung unter Druck in die Vertiefungen und das darin aufgenommene elastische Material hineingepresst werden kann.In the support plate line-shaped, preferably rectilinear depressions may be provided, wherein the electrical lines may be partially received in these line-shaped depressions. (The provision of such depressions may serve to precisely adjust the lines in relation to the carrier plate.) The depressions may be subsequently introduced into the carrier plate by any desired method, for example by sawing, laser, etching, etc. Alternatively, the carrier plate may be directly The recesses should be dimensioned in their cross-section so that a line can at least partially be accommodated in the recess, and thus the electrical leads can be inserted into the recesses during the production of the contacting device Alternatively, initially elastic material can be introduced into the recesses and then an electrical line can be arranged above one of the recesses, so that the electrical line is under pressure into the recesses and there s absorbed elastic material can be pressed into it.

Die linienförmigen Vertiefungen können Flanken aufweisen, welche sich in einem schrägen Winkel, das heißt, nicht rechtwinklig, zur Oberfläche der Trägerplatte erstrecken. An derart schrägen Flanken der Vertiefungen kann beispielsweise von oben senkrecht auf die Trägerplatte auftreffendes Licht unter einem stumpfen Winkel reflektiert werden, so dass dieses die Trägerplatte nicht weg von der darunter liegenden Solarzelle wieder verlässt, sondern hin zu der Solarzelle weiterläuft und letztendlich in der Solarzelle absorbiert werden kann. Auf diese Weise kann eine effektive optische Breite, das heißt eine Breite mit verschwindender optischer Transmission, der linienförmigen Vertiefungen und der in diesen angeordneten elektrischen Leitungen in einer gewünschten Weise optimiert werden. Hierbei kann ausgenutzt werden, dass es aufgrund der unterschiedlichen Brechungsindizes des Materials der Trägerplatte einerseits und eines in den Vertiefungen vorgesehenen Materials andererseits zu einer Totalreflexion oder zumindest verstärkter Reflexion an den Flanken der Vertiefungen kommen kann. Gegebenenfalls können die Flanken der Vertiefungen auch lokal verspiegelt werden, beispielsweise durch Aufdampfen oder chemisches Abscheiden einer Metallschicht. Je nach Wahl der Geometrie des Querschnitts der Vertiefungen kann eine effektive optische Breite der Vertiefungen beziehungsweise der darunter liegenden elektrischen Leitungen variiert werden. Im Extremfall können die elektrischen Leitungen sogar „versteckt” werden.The line-shaped recesses may have flanks which extend at an oblique angle, that is, not at right angles, to the surface of the carrier plate. At such oblique flanks of the depressions, for example, from above perpendicularly incident on the support plate light can be reflected at an obtuse angle, so that this does not leave the support plate away from the underlying solar cell, but continues to run to the solar cell and ultimately absorbed in the solar cell can be. In this way, an effective optical width, that is to say a width with vanishing optical transmission, of the linear depressions and the electrical lines arranged in these can be optimized in a desired manner. In this case, it can be exploited that, due to the different refractive indices of the material of the carrier plate on the one hand and a material provided in the depressions on the other hand, total reflection or at least enhanced reflection at the flanks of the depressions can occur. Optionally, the flanks of the recesses can also be locally mirrored, for example by vapor deposition or chemical deposition of a metal layer. Depending on the choice of the geometry of the cross section of the recesses, an effective optical width of the recesses or the underlying electrical lines can be varied. In extreme cases, the electrical lines can even be "hidden".

Wie bereits angedeutet, sollte die Trägerplatte eine möglichst hohe optische Transmission aufweisen. Um Reflexionsverluste an der Trägerplatte zu minimieren, können Antireflexschichten an der Oberfläche der Trägerplatte vorgesehen werden. Um Absorptionsverluste innerhalb der Trägerplatte zu minimieren, kann einerseits die Dicke der Trägerplatte möglichst gering gewählt werden, ohne jedoch die mechanische Festigkeit der Trägerplatte unter ein Mindestmaß zu reduzieren. Beispielsweise sollte die Dicke der Trägerplatte nicht geringer als 0,5 mm gewählt werden. Andererseits können für die Trägerplatte Materialien mit einem möglichst geringen Absorptionskoeffizienten im Bereich des zu transmittierenden Lichtspektrums verwendet werden. Insbesondere kann die Trägerplatte aus Glas bestehen, wobei gewöhnliches Fensterglas eine ausreichend hohe Transmission im Spektralbereich oberhalb von 400 nm aufweist. Um auch eine hohe Transmission im Spektralbereich unterhalb von 400 nm, beispielsweise im Spektralbereich von 300 nm bis 400 nm erreichen zu können, können spezielle eisenarme Gläser, die einen verringerten Eisengehalt aufweisen, oder Borsilikatgläser verwendet werden. Da eisenarme Gläser auch meist als Deckschicht in Solarmodulen eingesetzt werden, kann durch eine Verwendung einer Trägerplatte aus eisenarmem Glas erreicht werden, dass das die Solarzelle erreichende Licht ein ähnliches Spektrum aufweist, wie Solarzellen es eingekapselt in einem Modul empfangen. Dementsprechend können besonders praxisnahe I-V-Kennlinien aufgenommen werden. Alternativ kann die Trägerplatte aber auch aus anderen hochtransparenten Materialien wie beispielsweise transparenten Kunststoffen wie z. B. PMP, LDPE, PP, PVC, PET, PC oder PS bestehen. Zur Erhöhung der Transmission können auf Oberflächen der Trägerplatte außerdem eine oder mehrere Antireflexschichten aufgebracht sein.As already indicated, the carrier plate should have the highest possible optical transmission. To minimize reflection losses on the carrier plate, antireflection layers can be provided on the surface of the carrier plate. In order to minimize absorption losses within the carrier plate, on the one hand, the thickness of the carrier plate can be selected as low as possible, but without the reduce mechanical strength of the support plate to a minimum. For example, the thickness of the backing plate should not be less than 0.5 mm. On the other hand, it is possible to use for the carrier plate materials having the lowest possible absorption coefficient in the region of the light spectrum to be transmitted. In particular, the support plate can be made of glass, with ordinary window glass having a sufficiently high transmission in the spectral range above 400 nm. In order to be able to achieve a high transmission in the spectral range below 400 nm, for example in the spectral range from 300 nm to 400 nm, special low-iron glasses which have a reduced iron content or borosilicate glasses can be used. Since low-iron glasses are also usually used as a cover layer in solar modules, it can be achieved by using a carrier plate made of low-iron glass that the light reaching the solar cell has a similar spectrum as solar cells receive it encapsulated in a module. Accordingly, very practical IV characteristics can be recorded. Alternatively, the carrier plate but also from other highly transparent materials such as transparent plastics such. PMP, LDPE, PP, PVC, PET, PC or PS. To increase the transmission, it is also possible for one or more antireflection layers to be applied to surfaces of the carrier plate.

Die elektrischen Leitungen können in der Kontaktierungsvorrichtung derart vorgesehen sein, dass Enden einer Mehrzahl der elektrischen Leitungen untereinander und jeweils mit einem von zwei gemeinsamen Stromanschlüssen der Kontaktierungsvorrichtung elektrisch verbunden sind. Über die mit den Stromanschlüssen gekoppelten mehreren elektrischen Leitungen, die möglichst parallel und äquidistant zueinander entlang der Trägerplatte geführt sind, kann der von der Solarzelle generierte Strom an einer Vielzahl von Kontaktstellen zwischen den elektrischen Leitungen und den an der Solarzelle vorgesehenen Metallkontakten abgeleitet werden. Aufgrund der Vielzahl solcher Kontaktstellen und einer möglichst homogenen Verteilung der Kontaktstellen über die gesamte Frontseite der Solarzelle hin kann erreicht werden, dass Strom innerhalb der Solarzelle und innerhalb von den Metallkontakten immer nur kurze Wege zurücklegen muss, bevor er in die Kontaktierungsvorrichtung abgeleitet werden kann. Entsprechend können Serienwiderstände gering gehalten und der Stromfluss homogenisiert werden.The electrical leads may be provided in the contacting device such that ends of a plurality of the electrical leads are electrically connected to each other and each to one of two common power terminals of the contacting device. The power generated by the solar cell can be dissipated at a plurality of contact points between the electrical lines and the metal contacts provided on the solar cell via the plurality of electrical lines coupled to the power connections, which are routed as parallel and equidistant as possible along the carrier plate. Due to the large number of such contact points and the most homogeneous possible distribution of the contact points over the entire front side of the solar cell, it can be achieved that current within the solar cell and within the metal contacts must always travel only short distances before it can be dissipated in the contacting device. Accordingly, series resistances can be kept low and the current flow can be homogenized.

Zwischen jeder der Leitungen und einem der Stromanschlüsse kann jeweils ein Vorwiderstand zwischengeschaltet sein. Der Vorwiderstand kann einen elektrischen Widerstand von zwischen 0,01 Ω und 100 Ω, vorzugsweise zwischen 0,1 Ω und 10 Ω aufweisen. Das Vorsehen solcher Vorwiderstände kann zu einer Homogenisierung des Stromflusses über verschiedene elektrische Leitungen der Kontaktierungsvorrichtung führen. Ohne eine durch solche Vorwiderstände bewirkte Homogenisierung können geringfügige Unterschiede im Kontaktwiderstand zwischen einzelnen elektrischen Leitungen und von diesen kontaktierten Metallkontakten dazu führen, dass es zu Ausgleichsströmen innerhalb der Solarzelle und damit zu einer Verfälschung der gemessenen I-V-Kennlinie kommen kann, da an den verschiedenen Kontaktwiderständen aufgrund des durchfließenden Stroms unterschiedliche Spannungen lokal abfallen können. Um den Einfluss lokal variierender Kontaktwiderstände zu minimieren und eine Homogenisierung zu erreichen, sollten die Vorwiderstände einen elektrischen Widerstand aufweisen, der deutlich größer ist als die zu erwartenden Kontaktwiderstände. Während die Mehrzahl der elektrischen Leitungen der Kontaktierungsvorrichtung für eine Strommessung bei der Bestimmung einer I-V-Kennlinie benutzt werden soll, kann zumindest eine der elektrischen Leitungen für eine separate Spannungsmessung eingesetzt werden. Auf diese Weise kann, ähnlich wie bei einer herkömmlichen Vier-Punkt-Messung, vermieden werden, dass beim Bestimmen einer I-V-Kennlinie die Spannungsabfälle, die bei einem Stromfluss durch Kontakt- und Serienwiderstände auftreten, die Messung der von der Solarzelle generierten Spannung vermischen. Zumindest eine der elektrischen Leitungen kann an ihren Enden daher jeweils mit einem von zwei Spannungsanschlüssen der Kontaktierungsvorrichtung elektrisch verbunden sein.Between each of the lines and one of the power connections, a series resistor can be interposed in each case. The series resistor may have an electrical resistance of between 0.01 Ω and 100 Ω, preferably between 0.1 Ω and 10 Ω. The provision of such series resistors can lead to a homogenization of the current flow over various electrical lines of the contacting device. Without a homogenization caused by such series resistors, slight differences in the contact resistance between individual electrical leads and metal contacts contacted by them can lead to equalization currents within the solar cell and thus to a falsification of the measured IV characteristic due to the different contact resistances the current flowing through different voltages can fall locally. In order to minimize the influence of locally varying contact resistances and to achieve homogenization, the series resistors should have an electrical resistance which is significantly greater than the expected contact resistance. While the majority of the electrical leads of the contacting device are to be used for current measurement in the determination of an I-V characteristic, at least one of the electrical leads can be used for a separate voltage measurement. In this way, similar to a conventional four-point measurement, it can be avoided that, in determining an I-V characteristic, the voltage drops that occur during current flow through contact and series resistors mix the measurement of the voltage generated by the solar cell. At least one of the electrical lines can therefore be electrically connected at each of its ends to one of two voltage terminals of the contacting device.

Diese zumindest eine zum Spannungsabgriff verwendete Leitung kann vorzugsweise nahe der Mitte der Trägerplatte angeordnet sein. Während der Strom während des Bestimmens einer I-V-Kennlinie möglichst homogen an der gesamten Oberfläche der Solarzelle abgeleitet werden sollte, kann es genügen, die Spannung lediglich an einer Position abzugreifen, wobei ein Abgriff der Spannung nahe der Mitte der Solarzelle vorteilhaft erscheint.This at least one line used for voltage tapping may preferably be arranged near the center of the carrier plate. While the current during the determination of an I-V characteristic should be derived as homogeneously as possible on the entire surface of the solar cell, it may be sufficient to tap the voltage only at one position, wherein a tap of the voltage near the center of the solar cell appears advantageous.

Die für den Spannungsabgriff verwendete elektrische Leitung kann im Gegensatz zu den für den Stromabgriff verwendeten elektrischen Leitungen vorzugsweise mit einer elektrisch isolierenden Ummantelung vorgesehen sein, die die elektrische Leitung lediglich bereichsweise freiliegen lässt. Dadurch kann erreicht werden, dass die Spannungsabgriffsleitung die Solarzelle nicht an mehreren Positionen sowohl in der Mitte als auch nahe dem Rand der Solarzelle kontaktiert, wodurch es zu Verfälschungen der gemessenen I-V-Kennlinie aufgrund von lokal unterschiedlich wirkenden Serienwiderstandsverlusten und eventuell auftretenden Ausgleichströmen kommen könnte.The electrical line used for the voltage tap may, in contrast to the electrical lines used for the current tap, preferably be provided with an electrically insulating sheath, which leaves the electrical line only partially exposed. It can thereby be achieved that the voltage pick-off line does not make contact with the solar cell at several positions both in the middle and near the edge of the solar cell, which could lead to distortions of the measured I-V characteristic due to locally different series resistance losses and possible compensating currents.

Es wird darauf hingewiesen, dass beim Bestimmen einer I-V-Kennlinie die Spannung auch an anderen Positionen, d. h. außermittig, abgegriffen werden kann. Ferner kann auf das Abgreifen der Spannung mit einer separaten elektrischen Leitung im Rahmen einer 4-Punkt-Messung verzichtet werden und stattdessen die Spannung an den für den Stromabgriff verwendeten elektrischen Leitungen mitabgegriffen werden, d. h. eine 2-Punkt-Messung durchgeführt werden. It should be noted that when determining an IV characteristic, the voltage can also be tapped at other positions, ie off-center. Furthermore, can be dispensed with the tapping of the voltage with a separate electrical line in the context of a 4-point measurement and instead the voltage to be used on the electrical lines used for the current tap, ie a 2-point measurement can be performed.

Die Kontaktierungsvorrichtung kann zusätzlich zu der Trägerplatte einen Rahmen aufweisen, der die Trägerplatte umgibt. Dieser Rahmen kann beispielsweise dazu dienen, die Trägerplatte mechanisch zu stabilisieren. Außerdem können an dem Rahmen die von außen zu kontaktierenden Strom- und Spannungsanschlüsse vorgesehen werden. Während die Trägerplatte selbst aus einem möglicherweise schwierig zu bearbeitenden Material wie sprödem Glas bestehen kann, kann der Rahmen aus leicht zu bearbeitendem Material wie zum Beispiel Metall oder Kunststoff bestehen. Beim Bestimmen einer I-V-Kennlinie kann der Rahmen aufgrund seines Eigengewichts die Trägerplatte mit erhöhtem Druck gegen die darunter liegende Solarzelle pressen. Ergänzend kann der Rahmen dazu genutzt werden, die Trägerplatte aufgrund einer zusätzlich auf den Rahmen aufgebrachten Kraft gegen die Solarzelle zu pressen.The contacting device may have, in addition to the carrier plate, a frame surrounding the carrier plate. This frame can serve, for example, to mechanically stabilize the carrier plate. In addition, the power and voltage connections to be contacted from the outside can be provided on the frame. While the backing plate itself may be made of a material that is difficult to handle, such as brittle glass, the frame may be made of easily machined material such as metal or plastic. When determining an I-V characteristic, the frame, due to its own weight, can press the carrier plate against the underlying solar cell with increased pressure. In addition, the frame can be used to press the carrier plate against the solar cell due to an additional force applied to the frame.

Die Kontaktierungsvorrichtung kann außerdem eine Halteplatte aufweisen, auf der die zu vermessende Solarzelle angeordnet werden kann. An der Trägerplatte, an einem an der Trägerplatte angebrachten Rahmen und/oder an der Halteplatte kann hierbei eine Dichtung zum hermetischen Abdichten eines zwischen der Halteplatte und der Trägerplatte befindlichen Raums vorgesehen sein. In dem mithilfe dieser Dichtung abgeschlossenen Raum zwischen der Halteplatte und der Trägerplatte kann ein Unterdruck erzeugt werden, mithilfe dessen die Trägerplatte hin zu der Halteplatte und damit hin zu der auf der Halteplatte angeordneten Solarzelle gezogen und an diese angepresst werden kann. Zusätzlich kann ein Unterdruck zwischen der Halteplatte und der Solarzelle erzeugt werden, um die Solarzelle zuverlässig auf der Halteplatte zu fixieren. Die Halteplatte kann beispielsweise Teil eines Messtisches sein.The contacting device can also have a holding plate, on which the solar cell to be measured can be arranged. In this case, a seal for hermetically sealing a space located between the holding plate and the carrier plate may be provided on the carrier plate, on a frame attached to the carrier plate and / or on the holding plate. In the closed by means of this seal space between the support plate and the support plate, a negative pressure can be generated by means of which the support plate can be pulled towards the support plate and thus to the arranged on the support plate solar cell and pressed against it. In addition, a negative pressure between the holding plate and the solar cell can be generated in order to fix the solar cell reliably on the holding plate. The holding plate may for example be part of a measuring table.

Es wird darauf hingewiesen, dass mögliche Merkmale und Vorteile von Ausführungsformen der Erfindung hierin teilweise mit Bezug auf eine erfindungsgemäße Kontaktierungsvorrichtung, teilweise mit Bezug auf eine erfindungsgemäße Messvorrichtung zum Bestimmen einer I-V-Kennlinie einer Solarzelle und teilweise mit Bezug auf eine Verwendung einer Kontaktierungsvorrichtung beim Bestimmen einer I-V-Kennlinie einer Solarzelle beschrieben sind. Ein Fachmann wird erkennen, dass die beschriebenen Merkmale in geeigneter Weise miteinander kombiniert oder ausgetauscht werden können und insbesondere auch von der Kontaktierungsvorrichtung auf die Messvorrichtung beziehungsweise deren Verwendung oder umgekehrt übertragen werden können, um zu weiteren Ausführungsformen und möglicherweise Synergieeffekten zu gelangen.It should be noted that possible features and advantages of embodiments of the invention herein in part with reference to a contacting device according to the invention, partly with respect to a measuring device according to the invention for determining an IV characteristic of a solar cell and partly with respect to a use of a contacting device in determining a IV characteristic of a solar cell are described. A person skilled in the art will recognize that the features described can be suitably combined or exchanged with one another and in particular can also be transferred from the contacting device to the measuring device or its use or vice versa in order to arrive at further embodiments and possibly synergy effects.

Kurze Beschreibung der ZeichnungenBrief description of the drawings

Die vorangehend beschriebenen und weitere mögliche Aspekte, Merkmale und Vorteile der Erfindung werden aus der nachfolgenden Beschreibung spezifischer Ausführungsformen unter Bezugnahmen auf die beigefügten Zeichnungen ersichtlich, wobei weder die Beschreibung noch die Zeichnungen als die Erfindung einschränkend auszulegen sind.The above-described and other possible aspects, features and advantages of the invention will become apparent from the following description of specific embodiments with reference to the accompanying drawings, in which neither the description nor the drawings are to be construed as limiting the invention.

1 zeigt eine perspektivische Ansicht von unten einer erfindungsgemäßen Kontaktierungsvorrichtung. 1 shows a perspective view from below of a contacting device according to the invention.

2 zeigt eine perspektivische Ansicht von oben einer Messvorrichtung mit einer Kontaktierungsvorrichtung gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung. 2 shows a perspective view from above of a measuring device with a contacting device according to an embodiment of the present invention.

3 zeigt eine teilweise Querschnittsansicht durch eine mit Leitungen versehene Trägerplatte einer erfindungsgemäßen Kontaktierungsvorrichtung. 3 shows a partial cross-sectional view through a ducted carrier plate of a contacting device according to the invention.

4(a)–(c) zeigen Querschnittsansichten von in einer Trägerplatte auszubildenden Vertiefungen mit unterschiedlicher Geometrie für eine erfindungsgemäße Kontaktierungsvorrichtung. 4 (a) - (c) show cross-sectional views of recesses to be formed in a carrier plate with different geometry for a contacting device according to the invention.

Die Figuren sind lediglich schematisch und nicht maßstabsgetreu. Gleiche Bezugszeichen bezeichnen in den Figuren gleiche oder gleich wirkende Merkmale.The figures are only schematic and not to scale. Like reference numerals designate the same or similar features in the figures.

Beschreibung bevorzugter Ausführungsformen der ErfindungDescription of preferred embodiments of the invention

In den 1 bis 3 ist eine Ausführungsform einer Kontaktierungsvorrichtung 1 zum nicht-permanenten elektrischen Kontaktieren einer Solarzelle 3 dargestellt. In 2 sind zusätzlich schematisch Komponenten einer Messvorrichtung 45 dargestellt, die mithilfe der Kontaktierungsvorrichtung 1 eine I-V-Kennlinie einer Solarzelle 3 bestimmen kann.In the 1 to 3 is an embodiment of a contacting device 1 for non-permanent electrical contacting of a solar cell 3 shown. In 2 are additionally schematically components of a measuring device 45 represented by the contacting device 1 an IV characteristic of a solar cell 3 can determine.

Die Kontaktierungsvorrichtung 1 weist eine starre Trägerplatte 5 und eine Mehrzahl von elektrischen Leitungen 7 auf. Um die Trägerplatte 5 herum ist ein Rahmen 9 vorgesehen, der die Trägerplatte 5 hält und mit dem die Trägerplatte 5 hermetisch dicht verbunden ist. Der Rahmen 9 kann auf einer Halteplatte 11 angeordnet werden, auf der auch die Solarzelle 3 angeordnet werden kann. Der Rahmen 9 kann dabei auf der Halteplatte 11 mithilfe von an der Halteplatte 11 vorgesehenen Zapfen 13 und in dem Rahmen 9 vorgesehenen entsprechenden Positionierungslöchern 17 genau positioniert werden. Zwischen dem Rahmen 9 und der Halteplatte 11 ist eine Dichtung 15 vorgesehen. Mithilfe einer als Unterdruckanschluss 19 dienen Durchgangsbohrung kann in einem Innenraum der Kontaktierungsvorrichtung 1 zwischen der Halteplatte 11 und der Trägerplatte 5 ein Unterdruck angelegt werden, der die Trägerplatte 5 hin zu der auf der Halteplatte 11 angeordneten Solarzelle 3 saugt. Gleichzeitig kann mithilfe eines Unterdrucks die Solarzelle 3 auf der Halteplatte 11 fixiert werden, so dass sie während einer Kontaktierungsphase nicht verrutschen kann.The contacting device 1 has a rigid support plate 5 and a plurality of electrical wires 7 on. To the carrier plate 5 around is a frame 9 provided, which is the carrier plate 5 holds and with the support plate 5 hermetically sealed. The frame 9 can on a mounting plate 11 be arranged, on which also the solar cell 3 can be arranged. The frame 9 can do this on the retaining plate 11 using on the retaining plate 11 provided pin 13 and in the frame 9 provided corresponding positioning holes 17 be accurately positioned. Between the frame 9 and the retaining plate 11 is a seal 15 intended. Using a vacuum connection 19 serve through hole can in an interior of the contacting device 1 between the holding plate 11 and the carrier plate 5 a negative pressure can be applied to the carrier plate 5 towards the on the holding plate 11 arranged solar cell 3 sucks. At the same time, using a negative pressure, the solar cell 3 on the retaining plate 11 be fixed so that they can not slip during a Kontaktierungsphase.

Im dargestellten Beispiel weist die Solarzelle 3 zwar dünne Metallkontaktfinger 21 auf, die sich geradlinig und parallel zueinander über die gesamte Frontseite der Solarzelle 3 erstrecken und die beispielsweise eine Fingerbreite von ca. 100 μm und einen Abstand zwischen benachbarten Fingern von ca. 1,5 mm bis 3 mm aufweisen. Die Solarzelle 3 weist aber keine breiten Sammelleiterbahnen auf.In the example shown, the solar cell 3 Although thin metal contact fingers 21 on, which are straight and parallel to each other over the entire front of the solar cell 3 extend and have, for example, a finger width of about 100 microns and a distance between adjacent fingers of about 1.5 mm to 3 mm. The solar cell 3 but has no broad busbars.

Um die busbar-lose Solarzelle 3 möglichst homogen kontaktieren zu können, weist die Kontaktierungsvorrichtung 1 an der Trägerplatte 5 eine Vielzahl von elektrischen Leitungen 7 in Form geradliniger Drähte auf. Die Leitungen 7 verlaufen dabei im Wesentlichen senkrecht zu den Kontaktfingern 21 der Solarzelle 3. Die Leitungen 7 erstrecken sich im Wesentlichen parallel zueinander und weisen einen gleichmäßigen Abstand voneinander auf, wobei der Abstand beispielsweise zwischen 0,3 cm und 2 cm, vorzugsweise etwa 1 cm, betragen kann. Die Leitungen 7 erstrecken sich von einem Zentralbereich 6 der Trägerplatte 5 hin zu Randbereichen 8, die an beiden Enden an den Zentralbereich 6 und an den Rahmen 9 angrenzen.To the busbar-less solar cell 3 to contact as homogeneous as possible, has the contacting device 1 on the carrier plate 5 a variety of electrical wires 7 in the form of straight wires. The wires 7 are essentially perpendicular to the contact fingers 21 the solar cell 3 , The wires 7 extend substantially parallel to each other and have a uniform distance from each other, wherein the distance may for example be between 0.3 cm and 2 cm, preferably about 1 cm. The wires 7 extend from a central area 6 the carrier plate 5 towards the edge areas 8th , which at both ends to the central area 6 and to the frame 9 adjoin.

Wie in 3 gut zu erkennen, sind in der Trägerplatte 5 mehrere linienförmige Vertiefungen 23 in Form geradliniger Gräben eingebracht. Abmessungen der Vertiefungen 23, insbesondere deren Breite, sind dabei größer gewählt als Abmessungen, d. h. der Durchmesser, der elektrischen Leitungen 7. Es wird diesbezüglich darauf hingewiesen, dass insbesondere weder die Abmessungen der Vertiefungen 23 und der elektrischen Leitungen 7 noch der Abstand zwischen benachbarten Vertiefungen 23 in den Figuren maßstabsgerecht dargestellt ist.As in 3 They are clearly visible in the carrier plate 5 several linear depressions 23 introduced in the form of straight trenches. Dimensions of the wells 23 , in particular their width, are chosen to be larger than dimensions, ie the diameter of the electrical lines 7 , It is noted in this regard that in particular neither the dimensions of the wells 23 and the electrical wires 7 nor the distance between adjacent wells 23 is shown to scale in the figures.

Die Vertiefungen 23 sind größtenteils mit einem elastischen Material 25 wie beispielsweise Silikon gefüllt. In dieses elastische Material 25 sind die Leitungen 7 teilweise eingelegt und auf diese Weise fest mit der Trägerplatte 5 verbunden. Die Leitungen 7 ragen nach außen über eine Oberfläche 10 der Trägerplatte 5 über. Bei einem Druck auf die Leitungen 7, wie er entstehen kann, wenn die Leitungen 7 in Kontakt mit der Solarzelle 3 und den daran angeordneten Kontaktfingern 21 kommen, können die Leitungen 7 federnd in das elastische Material 25 eingepresst werden. Auf diese Weise können beispielsweise lokale Höhenunterschiede auf der Solarzelle 3, bei den Kontaktfingern 21 und/oder bei den Leitungen 7 ausgeglichen werden. Zusätzlich kann eine flexible Halterung des Rahmens 9 es ermöglichen, eine mögliche Keilform einer Solarzelle 3 beziehungsweise der Halteplatte 11 auszugleichen.The wells 23 are mostly with an elastic material 25 such as silicone filled. In this elastic material 25 are the wires 7 partially inserted and in this way firmly with the carrier plate 5 connected. The wires 7 protrude outward over a surface 10 the carrier plate 5 above. At a pressure on the lines 7 how it can arise when the wires 7 in contact with the solar cell 3 and the contact fingers arranged thereon 21 come, can the wires 7 resilient in the elastic material 25 be pressed. In this way, for example, local height differences on the solar cell 3 , at the contact fingers 21 and / or at the lines 7 be compensated. In addition, a flexible bracket of the frame 9 allow a possible wedge shape of a solar cell 3 or the holding plate 11 compensate.

Wie in den 4(a)–(c) beispielhaft dargestellt, können die Vertiefungen 23 unterschiedliche Querschnittsgeometrien aufweisen.As in the 4 (a) - (c) exemplified, the depressions 23 have different cross-sectional geometries.

Bei dem in 4(a) dargestellten Beispiel weist die Vertiefung 23 einen rechteckigen Querschnitt auf. Von oben eingestrahltes Licht 27 kann dabei an einer Grenzfläche 29 zwischen dem Material der Trägerplatte 5 und dem eventuell mit elastischem Material gefüllten Inneren der Vertiefung 23 reflektiert werden. Aufgrund solcher Reflexion und aufgrund des für die Leitungen 7 verwendeten opaken Drahtes kann es somit zu einer teilweisen Abschattung der Solarzelle 3 rund um die elektrischen Leitungen 7 kommen, wenn diese beispielsweise beim Messen einer I-V-Kennlinie von oben mit einem Sonnensimulator mit Licht 27 beleuchtet wird.At the in 4 (a) example shown has the recess 23 a rectangular cross section. From above irradiated light 27 can do this at an interface 29 between the material of the carrier plate 5 and the possibly filled with elastic material inside the recess 23 be reflected. Because of such reflection and because of the for the lines 7 used opaque wire may thus result in partial shading of the solar cell 3 around the electrical wires 7 come when, for example, when measuring an IV characteristic from above with a solar simulator with light 27 is illuminated.

Wie in den 4(b) und (c) dargestellt, können seitliche Flanken 31 der Vertiefungen 23 jedoch nicht wie in 4(a) senkrecht sondern in einem schrägen Winkel zu der Oberfläche der Trägerplatte 5 ausgerichtet sein. An diesen schrägen Flanken 31 kann von oben eingestrahltes Licht 27 unter einem stumpfen Winkel reflektiert werden, so dass es nicht wie in 4(a) wieder nach oben aus der Trägerplatte 5 heraus reflektiert, sondern schräg nach unten hin zu der Solarzelle 3 reflektiert wird.As in the 4 (b) and (c) may have lateral edges 31 the wells 23 but not like in 4 (a) perpendicular but at an oblique angle to the surface of the support plate 5 be aligned. On these sloping flanks 31 can radiate light from above 27 be reflected at an obtuse angle, so it does not like in 4 (a) back up from the carrier plate 5 out but obliquely downward toward the solar cell 3 is reflected.

Alternativ können die Vertiefungen 7 auch andere als die in den 4(a) bis (c) dargestellten Geometrien aufweisen. Beispielsweise können die Vertiefungen rundbogenförmig und somit der Kontur im Querschnitt kreisförmiger elektrischer Leitungen 7 angepasst sein. Auch die elektrischen Leitungen selbst können unterschiedliche Querschnittsgeometrien, beispielsweise kreisrund, oval, dreieckig, rechteckig, etc. aufweisen.Alternatively, the wells can 7 also other than those in the 4 (a) to (c) shown geometries. For example, the depressions can be circular-arc-shaped and thus the contour in the cross-section of circular electrical lines 7 be adjusted. The electrical lines themselves can have different cross-sectional geometries, for example circular, oval, triangular, rectangular, etc.

Wie stark und in welche Richtung das eingestrahlte Licht 27 dabei hin zu der Solarzelle 3 reflektiert wird, hängt sowohl von der Geometrie der Vertiefung 23 und der elektrischen Leitung 7 als auch von den Brechungsindizes der für die Trägerplatte 5 und in deren Vertiefungen 23 vorgesehenen Materialien ab. Gegebenenfalls können die Flanken 31 verspiegelt werden.How strong and in which direction the incident light 27 towards the solar cell 3 is reflected, depends both on the geometry of the depression 23 and the electric wire 7 as well as the refractive indices of the support plate 5 and in their depressions 23 intended materials from. If necessary, the flanks 31 be mirrored.

Durch geeignete Wahl der Geometrie der Vertiefungen 23 und der verwendeten Materialien kann die effektive optische Breite der Vertiefungen 23 sowie gegebenenfalls der darunter angeordneten elektrischen Leitungen 7 optimiert werden. Dadurch können beispielsweise die optischen Verhältnisse, wie sie nach dem Einkapseln der Solarzelle 3 in ein Modul vorherrschen, möglichst genau reproduziert werden. In dem in 4(c) dargestellten Extremfall einer spitzen dreiecksförmigen Vertiefung 23 kann die elektrische Leitung 7 sogar optisch „versteckt” werden. By suitable choice of the geometry of the wells 23 and the materials used can be the effective optical width of the pits 23 and optionally the underlying electrical lines 7 be optimized. As a result, for example, the optical conditions as they are after encapsulation of the solar cell 3 prevail in a module, be reproduced as accurately as possible. In the in 4 (c) illustrated extreme case of a pointed triangular depression 23 can the electric wire 7 even optically "hidden".

Wie in 1 gut zu erkennen, erstrecken sich die elektrischen Leitungen 7 entlang der gesamten Längsrichtung der Trägerplatte 5 und sind an beiden Enden 33, 35 mit Substraten 37 verbunden, die in den Rahmen 9 eingelassen sind. Über diese Substrate 37 sind die meisten der elektrischen Leitungen 7 untereinander und jeweils mit von außen kontaktierbaren gemeinsamen Stromanschlüssen 55 der Kontaktierungsvorrichtung 1 (schematisch in 2 gezeigt) elektrisch verbunden. Diese elektrischen Leitungen sind somit parallel verschaltet und dienen während des Bestimmens einer I-V-Kennlinie zum Abgreifen des in der Solarzelle 3 generierten Stromes.As in 1 To recognize well, extend the electrical wires 7 along the entire longitudinal direction of the carrier plate 5 and are at both ends 33 . 35 with substrates 37 connected in the frame 9 are admitted. About these substrates 37 are most of the electrical wires 7 with each other and each with externally contactable common power connections 55 the contacting device 1 (schematically in 2 shown) electrically connected. These electrical lines are thus connected in parallel and serve during the determination of an IV characteristic for tapping the in the solar cell 3 generated electricity.

Um den durch die verschiedenen elektrischen Leitungen 7 fließenden Stromfluss für die gesamte Kontaktierungsvorrichtung 1 zu homogenisieren, sind die Leitungen 7 an ihren Enden mit in dem Substrat 37 vorgesehenen Vorwiderständen 39 verbunden. Die Leitungen 7 verlaufen dabei hin zu beiden gegenüberliegenden Bereichen des Rahmens und Vorwiderstände 39 sind an beiden Längsenden des Trägersubstrats 5 vorgesehen, so dass der von der Solarzelle 3 generierte Strom zu beiden Seiten hin abgegriffen werden kann, wodurch sich die effektive Länge der elektrischen Leitungen 7 auf die Hälfte der realen Länge dieser Leitungen 7 verkürzen lässt, so dass ein geringerer Serienwiderstand von den Leitungen 7 bewirkt wird. Alternativ könnten die Leitungen 7 auch nur an einer Seite der Trägerplatte 5 zu Stromanschlüssen 55 geführt werden und an der gegenüberliegenden Seite durchgeschleift werden.To the through the different electrical wires 7 flowing current flow for the entire contacting device 1 to homogenize, are the leads 7 at their ends with in the substrate 37 provided resistors 39 connected. The wires 7 extend to both opposite areas of the frame and series resistors 39 are at both longitudinal ends of the carrier substrate 5 provided so that the of the solar cell 3 generated electricity can be tapped on both sides, thereby increasing the effective length of the electrical wires 7 to half the real length of these lines 7 shorten, so that a lower series resistance of the lines 7 is effected. Alternatively, the wires could 7 also only on one side of the carrier plate 5 to power connections 55 be guided and looped through on the opposite side.

Eine einzelne, in der Mitte der Trägerplatte 5 angeordnete elektrische Leitung 47 verläuft zwar parallel zu den anderen elektrischen Leitungen 7, ist jedoch nicht mit diesen elektrisch kurzgeschlossen. Diese Leitung 47 kann für ein Abgreifen der an der Solarzelle 3 anliegenden Spannung genutzt werden. Da hierzu durch sie allenfalls ein sehr geringer elektrischer Strom fließt, können Spannungsabfälle aufgrund von beispielsweise Kontaktwiderständen oder Serienwiderständen vernachlässigt werden. Die Leitung 47 kann hierbei als isolierter, beispielsweise lackisolierter dünner Draht mit vernachlässigbarer Abschattung realisiert werden, so dass die Spannung der Solarzelle 3 nur dort abgegriffen wird, wo der Lack lokal entfernt wurde. Somit ist ein Spannungsabgriff an beliebiger Position der Solarzelle, vorzugsweise möglichst mittig innerhalb der Solarzelle, möglich.A single, in the middle of the support plate 5 arranged electrical line 47 Although runs parallel to the other electrical lines 7 but is not electrically shorted to them. This line 47 can for a tapping on the solar cell 3 applied voltage can be used. Since at most a very small electric current flows through it, voltage drops due to, for example, contact resistances or series resistances can be neglected. The administration 47 can be realized as isolated, for example, paint-insulated thin wire with negligible shading, so that the voltage of the solar cell 3 only picked up where the paint was removed locally. Thus, a voltage tap at any position of the solar cell, preferably as centrally as possible within the solar cell, is possible.

Um eine I-V-Kennlinie einer Solarzelle 3 mithilfe der Kontaktierungsvorrichtung 1 bestimmen zu können, wird wenigstens die eine für den Spannungsabgriff vorgesehene elektrische Leitung 47 über Spannungsanschlüsse 57 der Kontaktierungsvorrichtung 1 mit Spannungsanschlüssen 51 eines Messgeräts 49 sowie die mehreren für den Stromabgriff vorgesehenen elektrischen Leitungen 7 mit Stromanschlüssen 53 des Messgeräts 49 elektrisch verbunden, wie dies schematisch in 2 dargestellt ist.To an IV characteristic of a solar cell 3 using the contacting device 1 to be able to determine at least one provided for the voltage tap electrical line 47 via voltage connections 57 the contacting device 1 with voltage connections 51 a measuring device 49 and the several provided for the power tap electrical lines 7 with power connections 53 of the meter 49 electrically connected, as shown schematically in 2 is shown.

Die beschriebene Kontaktierungsvorrichtung 1 und ihre Verwendung beim Bestimmen einer I-V-Kennlinie einer Solarzelle mithilfe einer entsprechend ausgerüsteten Messvorrichtung 45 kann die Messung von elektrischen Kenngrößen der Solarzelle 3 unter den weitgehend gleichen elektrischen Bedingungen, wie sie im fertigen Solarmodul vorliegen, und mit ähnlichen optischen Bedingungen ermöglichen. Dies erlaubt eine genauere Klassifizierung der Solarzellen und damit geringere Mismatch-Verluste in Solarmodulen.The contacting device described 1 and their use in determining an IV characteristic of a solar cell using a suitably equipped measuring device 45 can be the measurement of electrical characteristics of the solar cell 3 under the same electrical conditions as exist in the finished solar module, and allow similar optical conditions. This allows a more accurate classification of the solar cells and thus lower mismatch losses in solar modules.

Abschließend wird darauf hingewiesen, dass die Begriffe „umfassen”, „aufweisen” etc. das Vorhandensein weiterer zusätzlicher Elemente nicht ausschließen sollen. Der Begriff „ein” schließt auch das Vorhandensein einer Mehrzahl von Elementen bzw. Gegenständen nicht aus. Ferner können zusätzlich zu den in den Ansprüchen genannten Verfahrensschritten weitere Verfahrensschritte nötig oder vorteilhaft sein, um z. B. eine Solarzelle endgültig fertig zu stellen. Die Bezugszeichen in den Ansprüchen dienen lediglich der besseren Lesbarkeit und sollen den Schutzbereich der Ansprüche in keiner Weise einschränken.Finally, it should be noted that the terms "comprise", "exhibit" etc. are not intended to exclude the presence of additional elements. The term "a" does not exclude the presence of a plurality of elements or objects. Furthermore, in addition to the process steps mentioned in the claims further process steps may be necessary or advantageous to z. B. to finally finish a solar cell. The reference signs in the claims are only for better readability and are not intended to limit the scope of the claims in any way.

BezugszeichenlisteLIST OF REFERENCE NUMBERS

11

Kontaktierungsvorrichtungcontacting

33

Solarzellesolar cell

55

Trägerplattesupport plate

66

ZentralbereichCentral area

77

elektrische Leitungelectrical line

88th

Randbereichborder area

99

Rahmenframe

1010

Oberfläche der TrägerplatteSurface of the carrier plate

1111

HalteplatteRetaining plate

1313

Zapfenspigot

1515

Dichtungpoetry

1717

Positionierungslöcherpositioning holes

1919

UnterdruckanschlussVacuum port

2121

Kontaktfingercontact fingers

2323

Vertiefungen in TrägerplatteDepressions in carrier plate

2525

elastisches Materialelastic material

2727

einfallendes Lichtincident light

29 29

Grenzfläche Trägerplatte/VertiefungInterface support plate / recess

3131

schräge Flanke einer Vertiefungoblique flank of a depression

3333

Leitungsendencable ends

3535

Leitungsendencable ends

3737

Substratsubstratum

3939

Vorwiderständeresistors

4545

Messvorrichtungmeasuring device

4747

elektrische Leitung für Spannungsabgriffelectrical cable for voltage tap

4949

Messgerätgauge

5151

Spannungsanschlüsse des MessgerätsVoltage connections of the meter

5353

Stromanschlüsse des MessgerätsPower connections of the meter

5555

Stromanschlüsse der KontaktierungsvorrichtungPower connections of the contacting device

5757

Spannungsanschlüsse der KontaktierungsvorrichtungVoltage connections of the contacting device

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG QUOTES INCLUDE IN THE DESCRIPTION

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Zitierte PatentliteraturCited patent literature

• WO 2007/071064 [0006] WO 2007/071064 [0006]

Claims (15)

Kontaktierungsvorrichtung (1) zum nicht-permanenten elektrischen Kontaktieren von Solarzellen (3), wobei die Kontaktierungsvorrichtung aufweist: eine starre Trägerplatte (5); eine Mehrzahl von elektrischen Leitungen (7); wobei die Trägerplatte optisch transparent ist; und wobei die elektrischen Leitungen entlang einer Oberfläche (10) der Trägerplatte von einem Zentralbereich (6) der Trägerplatte hin zu einem Randbereich (8) der Trägerplatte verlaufend angeordnet sind und über diese Oberfläche überstehen.Contacting device ( 1 ) for non-permanent electrical contacting of solar cells ( 3 ), wherein the contacting device comprises: a rigid support plate ( 5 ); a plurality of electrical lines ( 7 ); wherein the carrier plate is optically transparent; and wherein the electrical leads along a surface ( 10 ) of the carrier plate from a central area ( 6 ) of the carrier plate towards a peripheral area ( 8th ) of the support plate are arranged to extend and project beyond this surface. Kontaktierungsvorrichtung nach Anspruch 1, wobei zwischen den elektrischen Leitungen und der Trägerplatte ein elastisches Material (25) angeordnet ist.Contacting device according to claim 1, wherein between the electrical lines and the carrier plate an elastic material ( 25 ) is arranged. Kontaktierungsvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 oder 2, wobei in der Trägerplatte linienförmige Vertiefungen (23) vorgesehen sind und wobei die elektrischen Leitungen in den linienförmigen Vertiefungen zumindest teilweise aufgenommen werden können.Contacting device according to one of claims 1 or 2, wherein in the carrier plate linear depressions ( 23 ) are provided and wherein the electrical lines in the line-shaped depressions can be at least partially absorbed. Kontaktierungsvorrichtung nach Anspruch 3, wobei die linienförmigen Vertiefungen Flanken (31) aufweisen, welche sich in einem schrägen Winkel zur Oberfläche (10) der Trägerplatte erstrecken.Contacting device according to claim 3, wherein the line-shaped depressions flanks ( 31 ), which at an oblique angle to the surface ( 10 ) extend the carrier plate. Kontaktierungsvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, wobei die Trägerplatte aus Glas, insbesondere aus eisenarmem Glas oder Borsilikatglas besteht.Contacting device according to one of claims 1 to 4, wherein the carrier plate made of glass, in particular of low-iron glass or borosilicate glass. Kontaktierungsvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 5, wobei die elektrischen Leitungen parallel und äquidistant zueinander angeordnet sind.Contacting device according to one of claims 1 to 5, wherein the electrical lines are arranged parallel and equidistant from each other. Kontaktierungsvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 6, wobei Enden (33, 35) einer Mehrzahl der elektrischen Leitungen untereinander und jeweils mit einem von zwei gemeinsamen Stromanschlüssen (55) der Kontaktierungsvorrichtung elektrisch verbunden sind.Contacting device according to one of claims 1 to 6, wherein ends ( 33 . 35 ) of a plurality of the electrical lines with each other and each with one of two common power terminals ( 55 ) of the contacting device are electrically connected. Kontaktierungsvorrichtung nach Anspruch 7, wobei zwischen jeder der Leitungen und einem der Stromanschlüsse jeweils ein Vorwiderstand (39) mit einem elektrischen Widerstand von zwischen 0,01 und 100 Ohm zwischengeschaltet ist.Contacting device according to claim 7, wherein between each of the lines and one of the power terminals in each case a series resistor ( 39 ) is interposed with an electrical resistance of between 0.01 and 100 ohms. Kontaktierungsvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 8, wobei zumindest eine elektrische Leitung (47) an ihren Enden jeweils mit einem von zwei Spannungsanschlüssen (57) der Kontaktierungsvorrichtung elektrisch verbunden ist.Contacting device according to one of claims 1 to 8, wherein at least one electrical line ( 47 ) each at its ends with one of two voltage terminals ( 57 ) of the contacting device is electrically connected. Kontaktierungsvorrichtung nach Anspruch 9, wobei die zumindest eine elektrische Leitung (47) nahe der Mitte der Trägerplatte angeordnet ist.Contacting device according to claim 9, wherein the at least one electrical line ( 47 ) is arranged near the center of the carrier plate. Kontaktierungsvorrichtung nach Anspruch 9 oder 10, wobei die zumindest eine elektrische Leitung (47) bereichsweise von einer elektrischen Isolierung ummantelt ist und bereichsweise freiliegt.Contacting device according to claim 9 or 10, wherein the at least one electrical line ( 47 ) is partially covered by an electrical insulation and partially exposed. Kontaktierungsvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 11, ferner aufweisend einen Rahmen (9), der die Trägerplatte umgibt.Contacting device according to one of claims 1 to 11, further comprising a frame ( 9 ) surrounding the support plate. Kontaktierungsvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 12, ferner aufweisend eine Halteplatte (11), auf der die Solarzelle anzuordnen ist, und eine Dichtung (15) zum hermetischen Abdichten eines zwischen der Halteplatte und der Trägerplatte befindlichen Raums.Contacting device according to one of claims 1 to 12, further comprising a holding plate ( 11 ), on which the solar cell is to be arranged, and a seal ( 15 ) for hermetically sealing a space located between the holding plate and the carrier plate. Messvorrichtung (45) zum Bestimmen einer I-V-Kennlinie einer Solarzelle, wobei die Messvorrichtung aufweist: eine Kontaktierungsvorrichtung (1) gemäß einem der Ansprüche 1 bis 13; ein Messgerät (49), welches dazu ausgelegt ist, sowohl eine zwischen zwei Stromanschlüssen (53) fließende Stromstärke als auch eine zwischen zwei Spannungsanschlüssen (51) anliegende Spannung zu messen; wobei wenigstens eine der elektrischen Leitungen (47) der Kontaktierungsvorrichtung jeweils mit Spannungsanschlüssen des Messgeräts verbunden ist und wobei mehrere der elektrischen Leitungen (7) der Kontaktierungsvorrichtung jeweils mit Stromanschlüssen des Messgeräts verbunden sind.Measuring device ( 45 ) for determining an IV characteristic of a solar cell, the measuring device comprising: a contacting device ( 1 ) according to any one of claims 1 to 13; a measuring device ( 49 ), which is designed both a between two power terminals ( 53 ) flowing current as well as between two voltage terminals ( 51 ) to measure applied voltage; wherein at least one of the electrical lines ( 47 ) of the contacting device is in each case connected to voltage terminals of the measuring device and wherein a plurality of the electrical lines ( 7 ) of the contacting device are each connected to power terminals of the measuring device. Verwendung einer Kontaktierungsvorrichtung (1) gemäß einem der Ansprüche 1 bis 13 beim Bestimmen elektrischer Eigenschaften einer Solarzelle (3).Use of a contacting device ( 1 ) according to any one of claims 1 to 13 in determining electrical properties of a solar cell ( 3 ).

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